Введение к работе
Актуальность темы. Конструкции из бетона и сталебетона получили широкое применение в промышленном и гражданском строительстве, поэтому проблема долговечности и надежности сооружений из этих материалов имеет важное значение.
Одной из проблем, возникающих при использовании бетона и сталебетона, является проблема огнестойкости конструкций. Длительность и дороговизна огневых испытаний обуславливают важность разработки методов расчета огнестойкости элементов и конструкций при проектировании сооружений.
Цель диссертационной работы заключается в разработке методики расчета огнестойкости ненапряженных и нагруженных бетонных и сталебетонных конструкций.
Задачи исследований - на основании имеющегося экспериментального материала разработать математический и вычислительный аппарат для определения огнестойкости бетонных и сталебетонных конструкций.
Научная новизна полученных результатов определяется следующими результатами:
- предложена математическая модель, описывающая поле температур в
твердой, жидкой и газовой фазах бетона, позволяющая также найти
распределения жидкости, пара и виутрипорового давления;
- проведено качественное исследование сформулированной задачи для случая
высокоинтенсивных тепловых потоков (задача Стефана); предложешы
оценочные формулы для скорости просушки бетона;
предложена методика оценки предела огнестойкости ненапряженных бетонных и сталебетонных плит, основанная на оценке степени гидратационного разрушения бетона и величины виутрипорового давления;
дан вывод уравнений равновесия неравномерно нагретой нагруженной сталебетонной плиты при двухосном изгибе с учетом трещиноватости;
проведены аналитические исследования одноосной деформации ншруженной неравномерно нагретой плиты с учетом образования микротрещии в растянутой зоне бетона.
Практически значение полученных результатов. Прнменение предложенной методики оценки огнестойкости бетонных и сталебетонных конструкций дает возможность рационально проектировать здания и сооружения с обеспечением заданных пределов огнестойкости и оценкой остаточной прочности.
Внедрение. Результаты диссертационной работы в виде программы расчета огнестойкости внедрены в проектных институтах "Укргвдропроекг" и "Харьковтрансмашпроект".
Личный вклад соискателя определяется проведенным анализом характеристик бетона с точки зрения их огнестойкости, разработкой
матемап1ческой модели бетона как трехфазной среды, численной реализацией решения полученной краевой задачи и анализом расчетов.
Апробация результатов диссертации. Результаты теоретических и численных исследований докладывались на 59-й научно-технической конференции Харьковской государственной академии железнодорожного транспорта (1997г.), Международной конференции ."Промышленность материалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений" (г. Белгород, 1997г.), Ш Международной конференции "Инженерные проблемы современного бетона и железобетона" (г. Минск, 1997г.).
Публикации. Опубликовано 16 работ, из них 5 - по теме диссертации.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов, списка использованных источников, приложения и содержит 144 страницй машинописного текста, в том числе: 30 рисунков, 19 таблиц, 6 страниц приложения. Список использованных источников содержиг 65 работ (в том числе 57 работ отечественных и 8 работ иностранных авторов).