Аннотация 2
Введение 4
1. Теоретические основы исследования и постановка цели и задач работы 7
1.1. Исследование вопроса надежности перекрытий в существующих работах 7
1.2. Постановка задач исследования 23
1.3. Сравнение отечественных и передовых зарубежных технологий, и
решений 255
2. Расчетные методы и средства изучения перекрытий из тяжелого и легкого
бетона 299
2.1. Построение модели перекрытия из тяжелого и легкого бетона 30
2.2. Изготовление экспериментальной модели перекрытия 41
2.3. Расчет плиты методом предельных равновесий 49
2.4. Расчет плиты в ПК Лира 53
2.5. Оценка критериев сходимости модели расчета и экспериментальных
данных 7Error! Bookmark not defined.
3. Организационно-экономическая часть 73
1.1. Смета затрат при внедрении модели 73
3.2. Калькуляция себестоимости работ 75
3.3. Оценка эффективности внедрения модели в производство 76
Заключение 79
Библиографический список 80
Актуальность темы исследования.
В соответствии с концепцией развития России до 2020 года, Постановлениями Правительства РФ и программами по развитию материальной и нормативно-правовой базы РФ становятся востребованными производство и применение альтернативных способов армирования бетонных строительных конструкций. Их применение позволяет производить бетонные конструкции, не уступающие по эксплуатационным характеристикам традиционному железобетону.
При строительстве и эксплуатации зданий и сооружений помимо статических нагрузок могут возникать кратковременные динамические воздействия на строительные конструкции и их элементы, вызванные взрывами, авариями и пр. В результате этого может происходить повреждение или разрушение конструкций, что приводит к возможной гибели людей и значительным материальным потерям.
Учет влияния таких воздействий на несущую способность строительных конструкций является актуальным.
Методам расчета изгибаемых армированных бетонных элементов при статическом и кратковременном динамическом нагружении посвящено значительное количество работ отечественных и зарубежных авторов. В подавляющем большинстве в качестве объекта исследований рассмотрены изгибаемые бетонные элементы со стальной стержневой и/или фибровой арматурой. Вопросы прогнозирования и оценки напряженно-деформированного состояния изгибаемых бетонных перекрытий, из тяжелых и легких бетонов исследованы недостаточно.
В данной работе предлагается внедрение метода, позволяющего уменьшить собственный вес конструкции, сократить количество арматуры, соответственно удешевить конструкцию.
Актуальность данной темы обосновывается тем, что на современном этапе экономического развития все большее значение приобретает необходимость уделения вниманию экономичности затрат.
Степень научной проработанности проблемы.
В исследованиях, выполненных отечественными и зарубежными учеными (А.Б. Антаков, Е.Е. Генина, С.С. Жаврид, Л.П. Зайцева, Ю.А. Климов, Э.Б. Колбаско, М.П. Леонтьев, Р.Г. Литвинов, А.Н. Луговой, У.Х. Магдеев, Л.Р. Маилян, Р.Л. Маилян, К.В. Михайлов, В.И. Морозов, Н.А. Мощанский, В.Ф. Набоков, Ю.М. Нагевич, Э.К. Опбул, И.В. и др.), рассмотрены изгибаемые бетонные конструкции с различными вариантами армирования при статическом нагружении или при действии динамических воздействий циклического или ударного характера. Особенности работы изгибаемых бетонных элементов из тяжелых и легких бетонов при кратковременном динамическом нагружении изучены недостаточно.
Объектом данной работы: является нагружаемое перекрытие из тяжелого и легкого бетонов.
Предметом исследования является нагруженное состояние перекрытия.
Целью работы является оценка работы данного вида перекрытия и оценка сходимости результатов теоретических расчетов и натурных испытаний.
Реализация поставленной цели предполагает решение следующих приоритетных исследовательских задач:
1) провести исследование вопроса надежности перекрытий в существующих работах;
2) провести сравнение отечественных и передовых зарубежных технологий и решений;
3) создать натурную модель перекрытия из тяжелого и легкого бетона;
4) произвести расчет плиты методом предельных равновесий и с использованием программных средств;
5) провести анализ экспериментальных данных по модели;
6) оценить критерии сходимости модели расчета и экспериментальных
данных;
Исследовательская методика.
Теоретической и методологической основой диссертационного исследования стала современная теория надежности и анализа результатов, научные разработки и положения по проблемам надежности перекрытий в строительстве. В ходе исследования использовались аналитические и статистические методы.
Методология и методы исследований. Методологической основой данной работы являются исследования российских и зарубежных ученых в области расчета железобетонных конструкций. Использованы общенаучные методы исследования: анализ, систематизация, математическое моделирование, физический эксперимент и пр.
Обработка результатов экспериментальных и теоретических исследований осуществлялась с применением методов математической статистики.
Научная новизна работы состоит в создании натурной модели перекрытия из тяжелого бетона со вставками из пеноблока, испытании данной модели при действии равномерно распределенной нагрузки и сравнении экспериментальных и теоретических результатов.
В настоящей работе рассмотрены вопросы оценки перекрытий из тяжелого и легкого бетонов при статическом и кратковременном динамическом воздействии.
В результате проделанной работы были решены следующие задачи:
1) проведено исследование вопроса надежности перекрытий в существующих работах;
2) проведено сравнение отечественных и передовых зарубежных технологий и решений;
3) разработана модель перекрытия из тяжелого и легкого бетона;
4) произведен расчет плиты методом предельных равновесий с использованием программных средств;
5) проведен анализ экспериментальных данных по модели;
6) оценены критерии сходимости модели расчета и экспериментальных данных.
На основе проведенных расчетов и исследований вопроса надежности перекрытий была предложена модель расчета перекрытий из тяжелого и легкого бетонов, которая позволяет упростить систему расчетов перекрытий, учитывает различного рода деформации, возникающие в конструкции в нагруженном состоянии, обобщает варианты расчетов с использованием различных программных средств.
Научная новизна работы состоит в установлении основных теоретических зависимостей для нелинейной деформационной модели. Разработанная модель позволяет достаточно легко и точно оценить прочностные и деформативные параметры стальных и железобетонных элементов. Также модель позволит упростить расчет надежности перекрытий из тяжелого и легкого бетонов.
