Введение к работе
Актуальность темы. Одна из актуальных задач развития строительства связана с разработкой и внедрением новых эффективных строительных конструкций, использование которых обеспечивает снижение расхода строительных материалов.
В настоящее время наметилась тенденция к расширению области применения зданий каркасного типа, в частности, в жилищном строительстве. В связи с этим задача разработки эффективных конструкций ригелей несущих каркасов зданий становится все более актуальной. Рациональными путями снижения материалоемкости стержневых железобетонных конструкций можно считать:
совершенствование формы поперечных сечений;
использование высокопрочных бетонов;
улучшение схемы армирования, расширение области применения предварительно напряженной арматуры.
Из многообразия существующих форм поперечных сечений наиболее эффективным можно считать коробчатое. Однако круг конструкций с такой формой сечения весьма ограничен. Достаточно перспективной технологией получения высокопрочных бетонов является виброгидропрессование. Рядом исследований показано, что одна из оптимальных схем армирования связана с применением внешней арматуры. В типовых конструкциях стержневых изгибаемых железобетонных элементов предварительному напряжению подвергается продольная арматура Вместе с тем напряжение поперечной арматуры (хомутов) в процессе изготовления таких элементов может существенно повысить эффективность их работы. Разработка конструкции изгибаемого элемента, в котором сочетаются отмеченные пути улучшения его эксплуатационньк качеств, является актуальной проблемой.
Цель работы. Разработка нового способа формования, конструктивного решения и методик расчета нормальных сечений объемно напряженных железобетонных балок пустотного профиля.
Автор защищает:
экспериментально установленные значения величин первых и вторых потерь предварительного напряжения высокопрочной продольной арматуры, работающей в условиях объемного напряженного состояния, и предложения по их теоретическому определению;
результаты анализа экспериментальных, исследований напряженно-деформированного состояния * ор'&аАШйРйд'ййЮй Ьалок пус-
sra^i
БИБЛИОТЕКА j
С. Пет»
< ОЭ
тотного профиля, изготавливаемых по четырем вариантам технологии формования;
-результаты анализа исследований напряженно-деформированного состояния балок на всех этапах рассмотренных силовых воздействий с помощью метода конечных элементов;
- инженерную методику расчетов несущей способности, трещи-
ностойкости и жесткости нормальных сечений объемно напряженных
стержневых изгибаемых элементов пустотного профиля.
Научную новизну работы составляют;
экспериментально установленные значения первых и вторых потерь предварительного напряжения высокопрочной продольной арматуры, работающей в конструкции в условиях объемного напряженного состояния, с разработкой предложений по их теоретическому определению;
результаты анализа экспериментальных данных о напряженно-деформированном состоянии нормальных сечений балок пустотного профиля, изготовленных по различным технологиям;
теоретические исследования и сопоставительный анализ работы нормальных сечений балок, изготовленных по различным технологиям, с использованием метода конечных элементов;
предложения по инженерной методике расчета нормальных сечений изгибаемых объемно напряженных элементов пустотного профиля по первой и второй группам предельных состояний.
Практическая ценность работы заключается в модернизации силовой установки для формования объемно напряженных стержневых изгибаемых железобетонных элементов пустотного профиля и в разработке инженерной методики расчета таких конструкций по первой и второй группам предельных состояний.
Внедрение результатов. Элементы разработанной инженерной методики расчета использованы при выполнении проекта усиления ригелей поперечных рам каркаса бетоно-растворного узла закрытого акционерного общества «Строительный комплекс». Инженерная методика расчета объемно напряженных элементов пустотного профиля передана в проектные институты ОАО «Магнитогорский Гипромез» и ОАО <<Магнитогогхжгражданпроект>>. Основные положения диссертации включены в учебное пособие по специальному курсу «Железобетонные и каменные конструкции».
Апробация работы. Основные результаты экспериментальных и теоретических исследований докладывались на: научных семинарах и
заседаниях секции научно-технических конференций кафедры строительных конструкций Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова (1999-2004 г.г.); международной конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, 2003 г.), региональной конференции «Строительство, архитектура, образование» (Екатеринбург, 2001 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, среди которьк 9 статей, 1 тезисы доклада, 1 свидетельство на полезную модель.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, библиографического списка. Работа изложена на 142 страницах машинописного текста, включающего 44 рисунка, 15 таблиц, библиографического списка из 162 наименований.
