Введение 6
1. Состояние вопроса 8
1.1. Обзор литературы. Постановка задачи исследования 8
1.2. Состояние крупнопанельного домостроения
1.3. Основные конструктивные схемы бескаркасных зданий
1.4. Виды бессварных стыков сборных железобетонных стеновых панелей.
Устройство вертикальных стыков системы «ПФАЙФЕР» в реконструируемых
домах 16
1.5. Прогрессирующее разрушение 21
1.5.1. Общие положения 22
1.5.2. Механизмы прогрессирующего разрушения 25
1.5.3. Методика расчета панельных зданий на устойчивость против
прогрессирующего разрушения 32
1.6. Экспериментальные исследования несущей способности и деформативности стыков 39
1.7. Теоретические подходы расчета несущей способности и податливости стыков
Выводы по первой главе 58
2. Численные исследования напряженно-деформированного состояния
2.1. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния несущей системы бескаркасного панельного здания при воздействии внепроектных нагрузок
2.1.1. Принцип построения конечно-элементных моделей несущей системы
бескаркасных зданий 61
2.1.2. Построение расчетной схемы бескаркасного здания 63
2.1.3. Программа численного эксперимента 68
2.1.4. Результаты численного эксперимента №1 71
2.2. Моделирование работы вертикальных стыков, различных по конструктивным решениям, на срез 77
2.2.1. Описание численного эксперимента 78
2.2.2. Результаты численного эксперимента 80
2.3. Конструктивные мероприятия повышающие сопротивляемость бескаркасных зданий прогрессирующему разрушению 86
Выводы по второй главе 89
Список используемых источников 92
Каждое здание представляет собой сложный и дорогостоящий объект, который состоит из многих конструктивных элементов и систем инженерного оборудования. Несущие элементы многоэтажного здания должны обеспечивать прочность, устойчивость и геометрическую неизменяемость системы на стадии строительства, в период нормальной эксплуатации и при экстремальных внешних воздействиях.
Конструкции зданий и сооружений в обычных условиях эксплуатации могут сохранять необходимые рабочие качества в течение десятков лет. Эти же конструкции при воздействии нагрузок, которые не учитываются в обычном проектировании, могут разрушиться практически мгновенно.
В жилом многоэтажном здании одновременно находится большое количество людей, и обрушение конструкций может привести к значительным человеческим жертвам и материальным потерям. Восстановление эксплуатационной пригодности поврежденных конструкций требует больших материальных затрат. Поэтому нормативными документами рекомендовано выполнять расчеты несущих конструкций с учетом прогрессирующего разрушения.
В последнее время в России и за ее пределами увеличилось количество экстремальных ситуаций, негативно влияющих на здания и сооружения, в том числе взрывы и пожары, которые приводят к моментальному или длительному прогрессирующему разрушению, отдельных конструктивных элементов всей несущей системы.
В связи с массовой реконструкцией зданий различного назначения (с различными конструктивными схемами), с учетом изменения функциональных, эксплуатационных, санитарно-бытовых и других требований, возникает вопрос об обеспечении несущей способности и устойчивости конструкций после возможного внепроектного воздействия, для предупреждения прогрессирующего разрушения.
Таким образом, определение влияния воздействия внепроектных нагрузок на напряженно-деформированное состояние несущей системы многоэтажного здания и изучение сопротивляемости прогрессирующему разрушению является актуальной задачей.
Цель: Оценка напряженно-деформированного состояния вертикальных стыков стеновых панелей с целью разработки мероприятий повышающих сопротивляемость несущих систем бескаркасного здания прогрессирующему разрушению.
Задачи:
- анализ существующих подходов оценки сопротивляемости крупнопанельных бескаркасных зданий прогрессирующему разрушению;
- численное исследование влияния различных локальных разрушений на напряженно-деформированное состояние несущей системы бескаркасного здания;
- численное исследование влияния типа вертикального стыка на его несущую способность и сдвиговую податливость;
- разработка конструктивных мероприятий, повышающих сопротивляемость бескаркасных зданий прогрессирующему разрушению;
- разработка методики расчета несущей способности и сдвиговой податливости вертикального бессварного стыка стеновых панелей.
Научная новизна заключается в определении напряженно-деформированного состояния вертикальных бессварных стыков, позволяющего разработать мероприятия по повышению сопротивляемости бескаркасных зданий прогрессирующему разрушению.
Практическая значимость заключается в возможности использования результатов работы для определения напряженно-деформированного состояния проектируемых систем бескаркасных многоэтажных зданий с вертикальными бессварными стыками с учетом сопротивляемости прогрессирующему разрушению.
