Введение к работе
Актуальность работы.
При реконструкции и техническом перевооружении действующих предприятий и связанных с этим изменением объемно - планировочных решений объектов, увеличением величины и характера воздействия полезных нагрузок возникает необходимость усиления эксплуатируемых строительных конструкций.
Выбор метода усиления конструкций зависит от конструктивного решения здания, условий эксплуатации и других факторов. Одним из наиболее эффективных является метод усиления железобетонных конструкций изменением статической схемы, который позволяет существенно повысить полезную нагрузку без значительного расхода материалов. В результате усиления отдельные конструкции трансформируются в статически неопределимую систему, состояние которой определяется изменением граничных условий и трансформацией внутренних и внешних связей, адаптацией конструктивной системы к внешним воздействиям. В нормативных документах при проектировании усиления железобетонных конструкций отмеченные факторы учитываются весьма приближенно.
Усиление железобетонных конструкций в большинстве случаев производится под нагрузкой, за исключением усиления отдельных сборных элементов, не входящих в конструктивную систему здания. Поэтому при проектировании усиления необходимо в полной мере учитывать напряженное состояние железобетонной конструкции, обусловленное предысторией загру-жения.
Настоящая работа посвящена экспериментально-теоретическому исследованию и разработке методики проектирования усиления железобетонных конструкций под нагрузкой с изменением статической схемы, при наиболее полном учете специфики воздействий, свойств материалов и конструктивных решений, что определяет ее актуальность.
Целью настоящих исследований является развитие и экспериментальное обоснование метода расчета усиления изгибаемых железобетонных конструкций изменением статической схемы d УЩ^уЖ$^УЩЭД>1ения-
ЕКА I
ф&0\
БИБЛИОТЕКА С. Пел
9 Ж,
Автор защищает:
метод расчета усиленных под нагрузкой изгибаемых железобетонных конструкций при кратковременном и длительном действии нагрузки с учетом предыстории нагружения, усадки и нелинейных свойств бетона и арматуры;
результаты экспериментальных исследований статически определимых и неопределимых железобетонных конструкций при длительном и кратковременном нагружении с учетом предыстории нагружения и изменения статической схемы;
метод расчета прочности и деформативности изгибаемых железобетонных элементов усиленных под нагрузкой при трансформации статической схемы;
результаты численных исследований при влиянии различных факторов на прочность и деформативность конструкции.
Научную новизну работы составляют:
результаты экспериментальных исследований прочности и деформативности изгибаемых железобетонных элементов усиленных под нагрузкой изменением статической схемы и наращиванием сечения;
методика расчета прочности и деформативности усиленных изгибаемых железобетонных элементов с учетом предыстории нагружения, нелинейных свойств бетона и арматуры, технологических воздействий при кратковременном и длительном нагружении;
алгоритм расчета усиления под нагрузкой статически неопределимых железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности деформирования материалов;
результаты численных исследований влияния различных факторов на деформативность и прочность усиленных конструкций.
Достоверность и обоснованность положений и выводов подтверждается данными экспериментальных исследований, согласованностью с основными законами строительной механики и положениями теории железобетона, результатами численных исследований, эксплуатационной пригодностью запроектированных усиленных железобетонных конструкций в соответствии с предложениями и рекомендациями данной работы.
'ttf. '*»'
Практическое значение работы заключается в разработке методики расчета усиленных железобетонных конструкций, в разработке практических способов проектирования усиления и восстановления железобетонных конструкций.
Реализация работы. Использование результатов работы при проектировании усиления и восстановления железобетонных конструкций, при оценке ресурса безопасности эксплуатируемых конструкций адекватно оценивает влияние предыстории нагружения, конструктивную нелинейность, что снижает материалоемкость проектных решений.
Результаты настоящих исследований применены при разработке проектов реконструкции, усиления и восстановления зданий и сооружений, в том числе: усиление и восстановление железобетонного резервуара ОАО "Прибор" (г. Курск); приняты к применению в ГОУ "Курскгражданпроект".
Результаты исследований и предложенные в работе методы расчета включены в учебный процесс Курского государственного технического университета для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство» по дисциплинам «Железобетонные конструкции» и «Реконструкция зданий и сооружений».
Апробация работы.
Материалы диссертации представлены на международном студенческом форуме «Образование. Наука. Производство.» (г. Белгород, 2002г.); научно-технической конференции студентов и аспирантов в области научных исследований «Молодежь и XXI век» (г. Курск, 2003 г.); II Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного и дорожного комплексов» (Брянск, 2004 г.); научно- практической конференции «СТРОИТЕЛЬСТВО 2005» (г. Ростов-на-Дону, 2005г.).
В полном объеме работа доложена и одобрена на заседании кафедры "Промышленного и гражданского строительства" Курского государственного технического университета и кафедры "Строительных конструкций и материалов" Орловского государственного технического университета.
Основные положения диссертации опубликованы в 6 научных работах.
Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 197 наименований и приложений. Работа изложена на 140 страницах текста, включая 32 рисунка, 14 таблиц.
