автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Исследование пространственной работы строительных конструкций в стадии эксплуатации

Стр. ,6

ЧАСТЬ I

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РАБОТЫ ШШТНО-БАЛОЧНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ ЗДАНИЙ И ПРОЛЕТНЫХ СТРО

15.-43:

I .-ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

1.1 Основные эксплуатационные параметры строительных конструкций.

1Л Типы плитно-балочных систем,их дефекты и повреждения

1.3 Выводы по главе 1.4^41.

2.ОБЗОР РАБОТ ПО ЙСШЩОВАНЖ) ВЛИЯНИЯ ДЩЕКТОВ М ПОВ-РЕЗДЕНИЙ НА ПРОСТРАНСТВЕННУЮ РАБОТУ СТРОИТЕЛЬНЫ!

КОНСТРУКЦИЙ.

§т§3.

2.1 Выводы по главе 2.

ЗДЩОРМАЦМИ I. ПЕРЖШЩЕНШ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С дешекташ и. 1ЮВР

3*1 Изгиб балок с одиночными и регулярными трещинами

§4т§9.

3.2 Чистое и изгибное кручение плит и балок прямоугольного сечения, а поперечными трещинами.

3.3 Изгибное кручение балок открытого и закрытого профилей.

3.4 Изгибное кручение двутавровых балок с разрывами.

3.5 Линейные и нелинейные задачи чистого кручения двутавровых балок с рёбрами жёсткости.

3*6 Выводы по главе 3.

- 3

147-15.

4.ДЩОРМЩИИ И. ПЕРЕМЕЩЕНИЯ .ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ШШТ И ПОЮ; Ж ЦШШВДРИЧЕСКЗЖ ОБОЛОЧЕК С ТРЕЩНАМШ Ж РАЗРЫВАМИ.^?:?

4.1 Изгиб длит с равномерным распределением продольных д поперечных трещин.

4*2 Линейный и нелинейный анализ плитных пролётных строений- и консольных плит постоянной и переменной толщины с одиночными трещинами и разрывами.

4*3 Линейный, и нелинейный анализ шарнирно ш жёстко закреплённых боковыми гранями плит постоянной и переменной толщины с одиночными и регулярными трещинами

4.4 Линейный и нелинейный изгиб железобетонных шшт а трещинами на упругом основании.

4.5 Изгиб цилиндрических оболочек постоянной толщины с одиночными и регулярными трещинами.

4.6 Выводы по главе 4.

5.ПРОСТРАНСТВЕННАЯ РАБОТА ШШТНО-БАЛОЧНЫХ СИСТЕМ С ДШЕКТАМИ Ш ИОВРЕЗДШШМЕ.

5.1 Изгиб д кручение балок с деформируемым контуром, поперечного сеченши.

5.2 Линейная и нелинейная работа пролётных, строений без поперечных связей с проезжей частью из плит и пологих цилиндрических оболочек.

5.3 Напряжённое состояние прямых и косых 2-х балочных систем с разрывами в поперечных связях.

5.4 Системы с изолированными и объединёнными с шштами и оболочками проезжей части поперечными связями.

5.5 Статический, метод идентификации шштно-балочных пролётных строена!.

221-234 234

297-309 >.

5.6 Выводы по главе 5.7.7.;.

6 „ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВШНИЯ ПОВРЕВДВНИЙ НА ПРОСТРАНСТВЕННУЮ РАБОТУ ПЖШО-БМОЧНЫХ СИСТЕМ. Щ7?^?.

6Л Выводы по главе 6.

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ШШТНО-БАЛОЧНЫХ СИСТЕМ

БЕЗ ПОПЕРЕЧНЫХ СВЯЗЕЙ.• •

7 Л Упруго-пластический изгиб, балочных и

Я^О—Я74. ллдтно-балочных систем. V УТт:.

7.2 Предельное состояние 2-х балочных систем а разрывом в поперечных связях.

7.3 Несущая, способность плитно-балочных систем и возможности её оценки методом предельного равновесия.

7*4 Выводы по главе 7. аХЛЩОВАНШ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РАБОТЫ СИСТЕМ 13 "ЗАЖНУТЫХ 1ЩИВДРИНЕСКЖ ОБОЛОЧЕК ШМОУНЖЬНаГО I КРУГОВОГО ОЧЕРТАНИЕ

8.ТИПЫ ЁМКОСТЕЙ ДНЯ ХРАНЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЁРИА- . лов.

8.1 Ёмкости в виде корпусов с; квадратными и круглыми с силосами оболочками и особенности их взаимодействия с сыпучим материалом и основанием.

8.2 Отдельно стоящие силоса большого диаметра.

8.3 Обзор работ по исследованию давления, сыпучего тела и пространственной работы ёмкостных сооружений.

409-418 418

4. Выводы по главе 8.

9. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ РАБОТА СИЛОСНЫХ КОРПУСОВ И, ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИХ ЁЖОСТЕЙ-ОБОЛОЧЖ В СТАДИИ. ЭКСПЛУАТАЦИИ.

1 Распределение усилий в корпусах с прямоугольными и круглыми силосами.

2 Исследование напряжённого состояния стен силосов и 453сыпучего материала в процессе их совместной работы.Л;;.?;¥«

3 Пространственная работа одностенных и двухстенных отдельно стоящих оболочек-ёмкостей, с трещинами и повревденияш.

4 Выводы по главе 9.

ВЫВОДЫ

I„Корпуса для хранения зерна,включающие силосную часть в виде жё-ско связанных между собой по высоте цилиндрических оболочек Д = =6,0 м,лодсилосный этаж и фундаментную плиту лежащую на податливом основании в статическом отношении представляет собой 3-слойн-ые объёмные сооруженияс

2„Жёсткость силосной части корпуса и фундаментной плиты в зависимости от конкретного решения,соответственно,в 800.1000 и 100. .250 раз больше жёсткости стенок оболочек на изгиб. Средний слой в виде дискретно расположенных колонн подсилосного этажа имеет не значительную жёсткость на изгиб по сравнению с силосной частью и фундаментной плитой и работает преимущественно на сжатие0 ЗоУровень напряжённого состояния колонн подсилосного этажа,расположенных по периметру корпусов значительно выше,чем у внутренних колонн вследствие влияния температурных факторов и концентрации реактивных напряжений в грунте по краям фундаментной плиты» 4оМаксимальные усилия сжатия имеют место в угловых колоннах при их нагреваний в летнее время,между тем как сильное охлаждение колонн, расположенных по периметру может привести к выключению их из работы на сжатие,росту нормальных сил и изгибающих моментов во внутренних колоннах» Действие этого фактора существенно снижает эксплуатационную надёжность силосных корпусов,эксплуатируемых в районах с резко выраженным континентальным климатом,, 50Величина нагрузки,передающейся на колонну от расположенного над ней сосредоточенного в силосе зерна составляет в среднем 5 % от его веса,при этом около 15 % от веса зерна передаётся на воронку» Остальная часть нагрузки распределяется между другими силосами за счёт трения зерна о стенки.

6.Величины изгибающих моментов в колоннах подсилосного этажа со сборной подсилосной плитой являются существенно стохастическими, поскольку зависят от таких случайных факторов как точность изготовления и монтажа элементов,толщина и качество швов и других факторов. Эксцентриситеты нормальных сил в колоннах также являются учайными величинами и значительно превышают допускаемые нормами ОН 261-77 и ОН и П 2,10.05-85.

7.Уровень напряжённого состояния и интенсивность 'трещинообразова-ния в наружных стенках оболочек-силосов значительно выше,чем в стенках внутренних силосов вследствие воздействия перепада температур. Нагревание оболочек под действием солнечной радиации приводит к появлению изгибных растягивающих напряжений на внутренних гранях стенки св замке и на наружних гранях стенки в пяте. При охлаждении стен силосов растягивающие напряжения возникают на наружних гранях стенки в замке оболочки и на внутренних гранях стенки в пяте.При перепаде в 20°С температурные растягивающие напряжения значительно превышают предел прочности бетона на растяжение и вызывают образование в стенках силосов вертикальных трещин.

8.Стенки наружних элементов колец 1-ого ряда,работающих совместно с подсилосной плитой и забуткой находятся в более сложных условиях эксплуатации по сравнению с вышележащими и внутренний® кольцами. Образование вертикальных,меридианальных трещин в стенках колец 1-ого ряда наиболее вероятно при их сильном охлаждении вследствие стеснённости их деформирования,,

РЖОМЩДАЦИИ А. ДРОЖТШМ. ОРГАНИЗАЦИЯМ»

1«В связи с высоким уровнем растягивающих напряжений в наружних стенках оболочек от воздействия перепада температур целесообразно конструировать силоса,расположенные по периметру корпусов из кольцевых элементов,собираемых из бетонных сегментов В 30(М 400) полной заводской готовности с предварительным обжатием бетона напрягаемой арматурой не ниже 6 МПа(60 кг/см2).

2.0 целью снижения вероятности образования вертикальных трещин в оболочках,расположенных во внутренней зоне силосной части и исключения их влияния на уменьшение жёсткости силосной части корпусов на изгиб и кручение необходимо возводить силоса из предварительно напряжённых сегментов,отформованных из бетона не ниже Б 25 (М 300) с нормированием его предварительного обжатия 2-х рядной кольцевой арматурой в зависимости от характеристик основания, климатических условий эксплуатации, и отношения длины к ширине ЗоС целью создания в подсилосном этаже одинакового для всех кол -онн тепературного режима целесообразно отделить расположенные по периметру корпуса колонны от ограждающих стен и изолировать их от внешней среды.

4.В силосных корпусах с—>//5 рекомендуется увеличить жёсткость

Ь 1 колонн на изгиб в коротком направлении0

5оПри устройстве в ограждающих стенах подсилосного этажа окон из стеклоблоков следует предусмотреть их установку в жёстких стальных рамах с размещением демпфирующих прокладок между рамами и кирпичной кладкой. боС целью увеличения жёсткости силосной части корпусов на изгиб и кручение все вертикальные стыки между смежными силосами-оболочка-ми должны быть жёстко связаны между собой в продольном и поперечном направлениях стальной балочной клеткой надсилосной плиты для предотвращения их взаимных перемещений в горизонтальной плоскости Б.СТРОИТЕЛЬНЫМ ОРГАНИЗАЦИЯМ.

I.Монтаж стен сборных силосных корпусов и особенно колец 1-ого ряда,работающих в условиях сложного напряжённого состояния необходимо осуществлять при положительной температуре и постоянном контроле прочности раствора и качества его укладки с образованием зазора между внутренними стенками наружних колец и забуткой во избежание появления кольцевых растягивающих напряжений при отрицательных температурахо

2„При монтаже сборной надсилосной плиты должна быть обеспечена полная герметичнсоть швов между нижней плоскостью каждой панели плиты и верхней плоскостью элементов последнего ряда колец для проведения газации каждого силоса индивидуально в случае заражения зерна о

Б.ЭКСПЛУАТИРУЮЩИМ ОРГАНИЗАЦИЯМ.

I0Первичную загрузку силосных корпусов следует осуществлять по принципу:от краёв -к середине,во избежание проседания центральной части фундаментной плиты и увеличения нагрузки на крайние колонны 2„Процесс первичной загрузки рекомендуется разделить на 4 этапа: 1/3 H,I/2 Н,2/3 Н и 1,0 Н,где И-проектная высота силосов. З.В связи с чувствительностью длинных корпусов к внецентренному загружению рекомендуется в процессе эксплуатации распределять нагрузку между силосами,расположенными симметрично относительно продольной и поперечной осей корпусов,одновременно избегая концентрации больших масс зерна в средней части или на краях,что может привести к образованию вертикальных трещин в стенках незагруженных силсов-оболочек от общего изгиба корпусов 4„При эксплуатации силосных корпусов в районах с резко континентальным климатом не рекомендуется осуществлять перегрузку зерна из