автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Напряженно-деформированное состояние, прочность и трещиностойкость железобетонных конструкций жилых зданий с дефектами

РГ6 од

; О • jip О;МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАШН | :i!l I tJ>J<J

КИЕВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

БАНДАР МАХМУД МУСТАМ

УДК 624.01? :45-192

. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПРОЧНОСТЬ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ • КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ С ДЕФЕКТАМИ

Специальность 05.23.01 - Строительные.конструкции,

здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев- 1993

Работа выполнена на кафедре железобетонных и каменных конструкций Киевского инженерно-строительного института.

Научный руководитель - кандидат технических наук, старший научный сотрудник,

ПОДОЛЬСКИЙ ДМИТРИЙ МАРКОВИЧ

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор ДЕХТЯРЬ АНАТОЛИЙ СОЛОМОНОВИЧ

кандидат технических наук,

КРИТОВ ВИТАЛИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

Ведущая организация - Институт Киевпроект

Защита диссертации состоится 16 апреля 1993 г. в 13.00 на заседании специализированного совета К 068.05.04 в Киевском инженерно-строительном институте по адресу: 252037,-Киев-37, -Воздухофлотский пр., 31 в зале заседаний Совета института /аудитория 319/.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Киевского инженерно-строительного института.

Автореферат разослан {'¿,9 марта 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета /

канд. техн. наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РА50ТЫ

Мтуальность_темн.. Эксплуатационное состояние и надекность здания в основном определяется наличием или отсутствием дефектов несущих железобетонных конструкций, полученных в процессе изготовления, возведения и эксплуатации.

В диссертации из обширного круга вопросов в проблеме дефектности конструкции, решалась актуальная задача оценки напряженно-деформированного состояния, прочности и трещиностойкости конструкций жилых зданий с дефектами. Основное внимание уделено монолитным стенам, в которых возникновение дефектов типа трещин наблюдается в последнее время настолько часто, что выросло в самостоятельную проблему.

11§5ь_®ссертационной_рабдти - повышение эксплуатационной надежности железобетонных конструкций с дефектами путем уточнения оценки параметров напряженно-деформированного состояния, прочности и трещиностойкости.

Цаучн^ю_новизну_работы составляет:

- установление характера напряженно-деформированного состояния железобетонных конструкций с дефектами;

- экспериментальные данные о влиянии дефектов на прочность и трзщиностойкость железобетонных монолитных стен и сборных па-, нелей перекрытий;

- предложения по учету характера процесса развития трещин при расчете плоско-напряженных келезобетонных конструкций с де- 1 фектами.

- результаты обследований и экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния, прочности и трещиностой-кости железобетонных монолитных стен и.сборных панелей перекрытий;

- методику расчета плоско-напряженных железобетонных конструкций с дефектами;

- результат» численных исследований железобетонных монолитных стен и сборных панелей перекрытий;

- предложения по оценке характера процесса развития трещин в монолитных стенах;

- предло/.енп.ч по учету мембранных усилий в слабом слое при расчете трехслойных плит перекрытий.

Практическое_значение_работы заключается в том, что установленные в процессе исследований закономерности развития дефектных зон при нагружении конструкций дают возможность с помощью разработанных методик и предложений по расчету, оценивать действительные запасы прочности и трещиностойкость келезобетонных конструкций с дефектами и проектировать монолитные стены и сборные панели перекрытий с повышенной эксплуатационной надежностью.

Внещхние_результатов исследований осуществлено путем их использования в "Рекомендациях по проектированию монолитных жилых домов о трехслойными наружными стенами" (КиевЗНИИЭП, тема № 288н/89).

'"¿й£обация_работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на IX международной школе "Расчет и управле--ние надежностью больших механических систем" в 1992 г. в г. Ккате-ринбурге, а также на научно-технической конференции Самаркандского государственного архитектурно-строительного института, 1992 г., г.Самарканд.

По теме диссертации опубликовано четыре научных работы. .

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, приложения. Работа изложена на 197 страницах, содержит 28 таблиц, 73 рисунков, список литературы из НО наименований; приложения 46 стр.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Состояние_вопросад Цели и задачи настоящей диссертации непосредственно связаны с проблемой надежности строительных конструкций, ведущая роль в решении которой принадлежит В.В.Болотину, А.Р.Ржаницыну, Н.С.Стрелецкому и др.

' В работах М.Д.Бойко, 0.В.Лужина, А.Митцела, Г.Т.Попова, Г.А. Порывая, Р.Рибицки, В.А.Роговского, А.Г.Ройтмана, Г.Руфферта, Б.В.Сендерова, М.Е.Соколова, Г.А.Шапиро-, А.Н.Шкилева, И.А.жзде-ля, Ы.Л.Фрайнта и др. изложены результаты обследований железобетонных и каменных конструкций с дефектами, дан анализ их напряженно-деформированного состояния и трещиностойкости, разработана ■классификация-дефектов и рекомендации по усилению дефектных конструкций.

Наиболее распространенными дефектами в сборных железобетонных конструкциях иилых и общественных зданий являются образование трещин в процессе изготовления, а также выколы бетона и умрнь-, шение толщины одного из слоев в многослойных конструкциях при юс бетонировании.

В монолитном домостроении основным типом дефектов является трещииообразование в стенах в период возведения зданий и начальном периоде експлуатации. А.Я.Барашиковш, А.С.Дехтярем,З.Хакавати и др,проведены массовые наблюдения за трещинообразованием монолитных жилых зданий и даны рекомендации по их нормированию. Исследованиями В.И.Лишака, М.Е.Соколова и др. установлено, что основной причиной трещинообразовапия в монолитных станах является усадка и температурные деформации бетона, стесненные в уровнях перекрытий.

Теория деформирования бетона и железобетона с учетом трещино-образованил, разработанная вначале А.А.Гвоздевым, С.А.Дмитриевым, Л.М.Немировским, В.П.Мурашовым и др., для стержневых элементов была затем распространена на более широкий 'класс конструкций, включая плоско-напряженные и изгибаемые плиты, оболочки и массивные тела, в работах Н.И.Карпенко. Дальнейшее ее развитие связано с применением численных методов расчета конструкций, в частности метода конечных элементов, которому посвящены работы З.Базанта, А.С.Городецкого, В.С.Здоренко, А.Л.Козака, А.И.Козачевского, Н.Я.Розан-берга, А.С.Сахарова и др; Закономерности изменения асесткостных | характеристик по длине изгибаемых плит как функций параметров | трещинообразования получены М.М.Акуленно.

Экспериментальные данные показывают, что современные теории деформирования бетона и железобетона достаточно адекватно прогнозируют процесс развития трещин при нагружении конструкции, однако не учитывают характер процесса нагружения, вследствие чего в них не-определены предельные размеры трещин, при которых происходит ■ разрушение конструкции в целом. .

На основе анализа состояния вопроса сформулированы задачи диссертации:

1) провести обследования трещинообразования монолитных отен на строящемся обвейте;

2) провести экспериментальные исследования фрагментов опыт-¡ных монолитных и сборных образцов конструкций о дефектами;

3) разработать методику по расчету железобетонных конст-

рукций с дефектами;.. '

4).провести численные исследования.и анализ работы железобетонных конструкций на эксплуатационные нагрузки', и тзмпературно-влажностные воздействия.

Оценка тречинообразования в строящемся монолитном доме по результата» наблюдений. Для исследования трещинообразования в монолитных зданиях был выбран строящийся 16-этакный жилой дом в г.Лобне Московской области, строительство которого, доведенное до 5 этажей, было приостановлено вследствие дефектного состояния объекта. Ширины трещин в стенах дома к моменту обследования достигали от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Были обследованы все стены здания. В результате обработки данных наблюдений построены гистограммы расположения трещин по длине, высоте здания, ширине раскрытия трещин. Выделены участки стены с большими трещинами для численного анализа характера дальнейшего развития трещин и прочности стен.

Максимальная длина трещины во внутренних стенах составила 3787 мм,.нарулшых стенах - 2670 мм.

Наиболее опасное трещинообразование наблюдалось: на первом этаже : во.', внутренней, глухой стене, которая била выбрана для численных исследований.

Для изучения характера зависимости степени треиннообразова-ния от параметров здания и параметров трещин построены гистограммы, представленные на рис.. I.

Анализ гистограмм показывает, что максимальные значения распределения трещин наблюдались во. внутренних глухих стенах. Максимальное распределение повреждений в здании наблюдалось: во втором .нтаяе - 39,4% (рис. 1,6), во внутренних стенах - 74,04% (рис. 1,а).

Наиболее подверженными дефектному трещинообразованию оказались беспроемныа внутренние стены. Большие вертикальные трещи ни в них возникли в результате появления больших рйотягява.оцих напряжений от температурно-усадочных деформации, стесненных приникающими стенами перпендикулярного направления и перекрытиями.'Возникновение трещин в углах участков стол является еледстпием концентрации напряжений от стеснения тсипературно-усадочнкх деформаций и дефектов при выполнении стыков мекду стено::и и кееду стона-" ми и перекрытиями.' '

а)

дефекта, %

б)

дефекты

2 П

п

я

III IV V

Рио. I. Распределение трещин в здании:

а - по видай стен; б - по этакаы

Экспериментальная надежность здания по ширине раскрытия трещин составила всего 0,163, что свидетельствует о невозможности дальнейшего строительства и эксплуатации здания. ' Экспериментальные исследования монолитных трехслойных стан • с дефектами типа выколов бетона. Для испытаний били изготовлены два образца фрагментов трехслойных монолитных стен 10-этажного жилого дома. В качестве фрагмента принимался участок монолитной стены шириной 3,28 м, равной расстбянию между поперечными станами, примыкающими к данной стене, и высотой 2,705 м. Толщина образца I составила 0,4 м, образца 2 - 0,35 м. Отличие толщин образцов вызвано только разной толщиной теплоизолирующего слоя: 0,15 м для образца 1 и 0,1 м для образца 2. Бетон для наружного и внутреннего слоев принимался: класса В7,5 для образца I и клао-са BIO для образца 2. Образцы армировались: для восприятия вертикальных продольных усилий четырьмя вертикальными каркасами с рабочей арматурой 0.12 А-1; для восприятия усилий от темлературно-уоадочных деформаций в наружном слое и усилий от технологических и монтажных нагрузок - сетками из арматуры 0 5 Bp-It плоские вертикальные каркасы объединялись в пространственный каркас отдельными стержнями 0 6 Л-1. Теплоизоляционный слой изготовлен из пенопласта ¡J =» 0,4 кН/м3 .

При изготовлении образца I во время вибрации бетона внутреннего слон утеплитель выпучился в сторону наружного слоя. В резуль-- _ 5 .

40

тате бетон наружного слоя с края утончился так, что его пришлось заменить новым бетоном после выемки образца из опалубки. Таким образом, образец I имел дефект в наружном слое типа выкола бетона размерами 0,7x0,8 м.

Так как подобные дефекты могут иметь место и при возведении здания, испытания образца I были необходимы для оценки степени влияния дефектов типа выколов бетона на напряженное состояние и несущую способность монолитных стен.

Усилия на опытные образцы были определены из статического расчета наружной стены монолитного дома на вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Образцы испытывались на стенде, специально оборудованном для испытания крупноразмерных плоско-напряженных и внецентрепно-с:ка-тых конструкций в испытательном цехе КиевЗНИИЭП. Схемы испытаний представлены на рис. 2. На нижнюю опору стенда укладывались металлические полуцилиндры 4, на которые устанавливалась металлическая траверса 5. На траверсу после нанесения выравнивающей цементной стяжки 14, устанавливался образец, состоянии из внутреннего слоя I, наружного слоя 2 и утеплителя 3.

Образец закреплялся от горизонтальных смещений поверху и понизу швеллерами -6 и 7, которые упирались по концам в металлические упоры 12 стенда.

На верхнюю поверхность наружного и внутреннего слоя укладывались металлические пластинки 15 по цементному выравнивающему слою раствора. На пластинки устанавливались катки 13 из круглой стали, а на них - верхняя траверса 10 под домкраты II.'

После установки домкратов о тяжами (тяжи на рис. 2 условно не показаны), прикрепленными снизу к нижней опоре стенда, к закладным деталям во внутреннем слое образцов приваривались металлические консоли.

К консолям на расстоянии 1,5 м от поверхности образца со стороны внутреннего слоя подвешивались два поддона 9, по одному к каждой паре консолей (см.рис. 2). После установки и закрепления на стенде на поверхности образца устанавливались индикаторы.

Схема установки образцов соответствовала работе фрагмента конструктивно;'; системы здания..

Консоли с приложенной к ним нагрузкой моделировали воздействие изгибающего момента и продольной е;;лы на стену.

Дяя исследования работы связей в образце 2 при его изготов-

<<ау *

Рио. 2. Боковой вид образцов на стенде

Рис. 3, Фрагмент наружного слоя образца I о дефектом!

—- - граница дефектной зоны до начала испытаний»

---- - граница выкола бетона после испытаний

л.

лении были установлены тензорезисторы на гибких связях.

Испытания двух образцов фрагмента наружной трехслойной монолитной стены ( первого - с дефектом в наруятнэы слое, второго - без дефекта) показала, что наличие дефекта тага выкола бетона существенно сказывается на напряженно-деформированном состоянии стены, вызывая концентрацию напряжений в верхней части внутреннего слоя и по всей высоте наружного слоя. Вертикальные нормальные напряжения (5к по всей плоскости стены увеличиваются в сторону дефекта.

Б узлах крепления плит перекрытий к внутреннему слою стены напряжения по толщине обоих слоев распределены неравномерно вследствие передачи моментных усилий на стену от плит перекрытий. На последней ступени нагружения напряжения в наружном слое под плитой перекрытия достигли призменной прочности на сжатие.

Разрушение трехслойных монолитных стен с дефектом типа выкола бетона 1фоисходит в результате неустойчивого роста микротрещин в зоне, примыкающей к дефекту (зона предразрушения), приводящего к выкОДу нового бетона в дефекте и бетона в зоне предразруиения. Границы дефекта до и после 'испытаний приведены на рис. 3.

Экспериментальные исследования трехслойных сборных панелей перекрытий с дефектами типа уменьшенной толщины верхнего слоя._

Панели перекрытия представляют собой пространственную тонкостенную систему, опертую по трем сторонам (рис. 4). Верхний и нижний несущие слои, запроектированные толщиной 50 мм и 40 мм армированы сетками из стали Вр-1. Поперечные ребра толщиной 40 мм окантованные бруски "с 'поперечным сечением 160x120 мм армированы сталью АЧВ. Нагрузка вертикальная - равномерно-распределенная и полосовая-

Класс бетона для пане." назначался с учетом тонкостенности конструкции, работающей в верхнем слое на двустороннее сжатие и принят В25, то есть достаточно высоким. Отверстия окантованы дополнительными ребрами.

Еследствие всплытия утеплителя при бетонировании толщина ' верхнего слоя равнялась 30-40 мм вместо 50 мм, заложенных в проекте.

Измерение прогибов панели в точках посредине свободного края панели и посредине отверстия осуществлялось с помощью прогибоме-ров с ценой деления 0,1 мм. Осадка опор нследствив обжатия раствора под катками измерялась с помощью индикаторов часового типа . с ценой деления 0,01 мм (рис. 4).

Измерение напряжений в арматурных каркасах производилось методом тензометрии.

- О

[Э|.**оЦ. -"оН в-" Ц [-ИО .

Рис. 4. Схема расположения приборов при испытаниях панели

Максимальные измеренные в день испытаний прогибы в образце I достигли величины 4,02 ми, в образце 2 - 4,19 мм. Наблюдение за трецинообразованием нижнего слоя показало его высокую трещино-стойность. Небольшие трещины с шириной раскрытия до 0,05 мы возникли в зоне отверстия. Прочность панели оказалась также обеспеченной, Дополнительное нагружение образца 2 металлическими балками общим весом до 40 кН не разрушило образец.

Характерно, что верхний слой панели на местную нагрузку работает как гибкая пластинка, испытывая, креме изгибних усилий, мембранные усилия, на что указывает возникновение растягивающих напряжений в верхних стерянях арматурных: каркасов в ребрах.

Методика, расчета плоско-напря;:енних железобетонных конструкций, с дефектами*^» ''

Трещмнообраэование и разрушение плоско-напряженных железобетонных конструкций происходит в зависимости от типа напряженно-деформировда'нпго состояния. Различаются три типа напряяенно-де-формированного состояния: двустороннее растянение, растяяение -скатив, двустороннее сжатие. В зависимости от типа напряченно-леформированного состояния рассматриваются различные подходы к расчету конструкции.

Методика расчета разработана совместно с Д.М.Подольским.

перекрытия

Вначале рассматривается бетонная конструкция без армирования,, что соответствует большинству проектируемых и эксплуатируемых гракданских зданий с монолитными стенами. Следуя модели деформирования бетона в форме, записанной З.Базантом, полная величина' вектора деформаций £ в.конечном элементе с трещиной представляется в виде

е, = е.с + еС1/ (п

1'До £с - вектор деформаций бетона между трещинами; - вектор деформаций, эквивалентных перемещению берегов трещин.

Связь между деформациями конечного элемента в глобальной системе координат и деформациями в трещине записывается следующим матричным выражением:

Е" = Теи', (2)

где Т - матрица преобразований координат.

Векторы напряжений Бьг и деформаций Е1Х в трещине связаны матрицей жесткости Ос1:

5"»ВсЧег , О)

где

Епп Ец*

(4)

Коэффициенты жесткости £ в матрице можно принять на

основании зависимостей, полученных М.Л.Розенбергом: О;5 . „ _ О^Яц.

С-гг

•пп

I Е«= ^ Е»; «

Еп^Ещ1

(5)

где £п - деформации элемента в направлении, перпендикулярном трещине« - деформации треиинообразования бетона.

После ряда преобразований соотношения между векторами напря-

- Ю -

Ж9НИЯШ1 ^ и деформаций £, в бетонном конечном элементе приобретают вид

6= , (6)

где

05=[РС-0'1Т(Р" + Т,0СТ)",Т,0С]Е.; (7)

0е - матрица жесткости плоско-напряженного бетона между трещинами.

Для железобетона матрица жесткости О включает член , учитывающий жесткость арматурных стержней:

В = Оь+ П)5 , (8)

где

= . (9)

С3 - матрица податливости арматуры, элементы которой определяются по формулам теории Н.И.Карпенко.

На основании приведенных основных положений методики построен алгоритм нелинейного расчета конструкций; находящихся в плоско-напряженном состоянии, с использованием метода последовательных нагружений.

Для оценки характера процесса развития и получения критической длины трещины, достижение которой соответствует разрушению конструкции,использовались результаты, полученные в механике разрушения бетона, основные положения которой разработаны Ю.В. Зайцевым, Е.П.Пересыпкиным, Л.П.Трапезниковьш, В.И.Ягустом и др.

Для случая двустороннего растяжения получена формула "крити- ■ ческой полудлины трещины:

=-; (Ю)

где Кю - предельный коэффициент интенсивности напряжений, определяемый для бетона соотноаением, полученным Е.П.Пересыпки-ннм на основании опытов В.М.Енгова и В.И.Ягуста:

^<.-0,55^, (II)

где R^ - среднее значение прочности бетона прд растяжении(МПа, Ку - коэффициент, учитывающий усадку, Ку - 0,8-1,0 (по Н.И.Карпенко)» Rgtn ~ нормативное сопротивление бетона растяжению.

Из (10),, (II) получены критические полудлины трещин Ссг , включающие длину зоны предразрушения (зоны с микротрещинами): для тяжелого бетона - 0,4 м; мелкозернистого бетона - 0,2 м; легкого бетона при мелкой заполнителе - 0,26 и.

Для случаев двустороннего растянения, растяжения-сжатия и двустороннего скатия на основании решении В.В.Панасюка для бес-• конечной изотропной пластины единичной толщины, ослабленной прямолинейной трещиной, и нагруженной-в бесконечно удаленных ее точках напряжениями 61 и 6у, получены условия неустойчивого развития трещины для случаев раскрывающейся и закрывающейся трещин.

Составлены алгоритм и программа расчетов на основе ВК "КАРСТ" (КиевЗШЭП).

Численные исследования напряженно-деформированного состояния, трёщиноотойкости и прочности монолитных стен с дефектами.

I, Для оценки запасов прочности монолитных стен с вертикальными трещинами были произведены вариантные расчеты зданий различной этанности на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок по программа "Здание" (НиевЗНИИЭП). Программа реализует метод, оонованиый на расчетной модели здания в виде составного тонкостенного стеркня с дискретным связями.

Эффект вертикального трещинообразования, наиболее типичного для усадочных трещин, моделировался упрощенно в виде уменьшенной толщины внутренних стен (0,1 м вместо 0,16 м).

В результате расчетов получены классы бетонов стен для зданий различной этакности по условиям прочности и конструктивно-технологическим требованиям: 4-х этажное здание - В3,5, 10-этажное' здание - В7,5, 16-зтажное здание - BIO (внутренние стены), В7,5 (наружные стены).

2» Для проверки основных положений методики расчета плосконапряженных железобетонных конструкций с дефектами били произведены расчеты монолитного жилого дома в г. Лобке, результаты обследований которого изложены вше, и опытного образца монолитной стены.

Вначале производился пространственный расчот дома методом конечных элементов на текпературно-влаяностные воздействия и нагрузку от собственного веса инструкций..Использовалась расчет-

нал схема с укрупненными конечными элементами. Затем рассчитывались отдельные участки стен здания на воздействие перемещений и реакций в узлах, найденные в результате ггпостранственного расчета здания.

Результаты пространственного расчета показывают, что б стенах здания от температурно-влажностных воздействий возникают вертикальные растягивающие напряжения, превосходящие по величине снимающие напряжения от собственного,веса конструкций.

Для расчета отдельных участков стен использовалась методика, и программа, разработанные в диссертации. Результаты расчетов показывают, что расчетная траектория магистральной трещины хорошо согласуется с трещиной, возникшей в реальном' здании.

Дополнительно были произведены расчеты по программе 'Тадуга" (ШШКЭДмшща), разработанной М.Я.Розенбергои с использованием теории Н.К.Карпенко. Был рассчитан тот не участок стены на нагрузки, близкие к критическим. Рассматривались два случая напряженно-деформированного состояния: растякение-сглтие и двустороннее сгатие. Нате же нагрузки участок стены был рассчитан по методике, разработанной в диссертации. Сопоставление результатов расчетов показывает хорошее совпадение модельных представлений методик. Методика, разработанная в диссертации, дополнительно к прогнозированию процесса-трещинообразования дает значение критической- длины трещины.

Расчеты опытного образца фрагмента монолитной стены с дефек-' том типя выкола бетона были произведены по методике, разработанной в диссертации, и. по В К'Радуга? Результаты расчетов, представленные на рис. 5, показывают", что качественные картины развития зоны дефекта при достижении значения вертикальной нагрузки, близкой к критической, совпадает по обоим методикам и экспериментальным- данным. Развитие трещины вниз ланели, полученное в расчетах^ возникает при нагрузках, превышающих максимальные экспериментальные. - .

Численнке исследования трехслойных панелей перекрытий с дефектом -типа уменьшенной толщины верхнего слоя.

Для расчета применялся приблиненный метод, основанный на сведении пространственной расчетной модели к плоской. Расчет был произведен по программе "Флора" (КиевЗНИИРП). •

Верхний слой, умснт,венной толщины,- рассчитывался как ънецент- . ренно-стагкй, нижний - как внецентренно-растяиутяй.

Рис. 5. Схема развития зоны дефекта

---область выкола бетона (по результатам испытаний);

чч^ч область развития дефекта (по программа "Радуга"); *х»*** область развития дефекта (по программа "Трещина"); - область начального'дафекта

По результатам статического расчета панели, проверки прочности и трещиностойкости можно сделать вывод, что конструкция панели с дефектом типа уменьшенного верхнего слоя удовлетворяет требованиям пригодности железобетонных конструкций по предельным состояниям первой и второй групп в соответствии со СНиП 2.03.01-84.

ОСНОВНЫЕ вивода

По результатам проведенных в диссертации исследований можно оделать следующие выводы:

I. Анализ оостояния надежности бетонных и железобетонных конструкций, характера дефектов в них, методов прогнозирования трещинообразования показывает, что наличие дефектов существенно влияет на напряженно-деформированное состояние, трещиностойкость и прочность конструкций с дефектами.

Результаты обследований монолитных .жилых домов, имеющих дефекты, указывают, что основной-причиной трещинообразования . в стенах и перекрытиях являются температурно-влакностные деформации.

2. Наблюдение конструкций строящегося жилого дома показали, что наиболее подверженными трещинообразованию оказываются беспроемные внутренние стены, а большие вертикальные трещины в них являются следствием температурно-усадочных деформаций.

3. Экспериментальные исследования опытных образцов монолитной стены с дефектом типа выкола бетона и без дефекта показывают, что развитие трещинообразоБания при эксплуатационных нагрузках локализируется в зоне дефекта. Разрушение дефектного образца происходит при нагрузках, близких к контрольным по прочности.

4. Экспериментальные"исследования опытных образцов трехслойных панелей перекрытий с дефектом верхнего слоя свидетельствуют

о высокой прочности, трещиностойкости и жесткости конструкций с данным типом дефекта.

5. Применение комплексной методики расчета плоско-напряженных железобетонных конструкций с трещинами, включающей положения теорий деформирования бетона 3. Базанта, железобетона - Н.И.Карпенко и механики разрушения, дает возможность получения уточненных оценок напряженно-деформированного состояния, прочности и трещи-ностойкооти путем установления критических длин и условий устойчивости процесса развития трещин.

Методика реализована в алгоритме и программе для ЭВМ и дает близкое совпадение (до 18$) с действующими способами расчета.

6. Сопоставление результатов численных расчетов монолитных стен и сборных панелей перекрытий с экспериментальными данными показывает их удовлетворительное "совпадение (до 15/») и возможность рекомендации разработанной методики к применению в практических расчетах.

7. Численные исследования монолитных зданий с вертикальны.'.® трещинами и трехслойных плит перекрытий с дефектами типа уменьшенной толщины верхнего слоя показывают на значительные запасы прочности, жесткости и трещиностойкости. в этих конструкциях.

8. Верхний слой плиты с уменьшенной толщиной работает как тонкая пластинка, воспринимающая мембранные усилия от местных нагрузок между ребрами.

Оспиъное содержание диссертации изложено в следующих опубликованных работах:

1. Барашиков А.Я., Подольский Д.Ы., Бандар ¡.1.Ц„Санакулов Ф.Н. Надежность конструктивных систем при реконструкции и восстановлении, Расчёт и управление надежностью больших механических сис- • тем. Инф. материалов. Екатеринбург? Наука» Уральское отделение, 1992, с.45-46, •

2. Подольский Д.М., Бандар М.М. Результаты экспериментальных исследований трехслойных панелей перекрытия с дефектами. КИСИ. - Киев, 1992. - 9 е.: Деп. в УкрИНТЭМ Я 425-Ук92.

3. Подольский Д.М., Бандар М.М. Экспериментальная оценка на- . пряженно-дефоре/лровонного состояния трехслойных монолитных стен; Киев, инж.—строите ин-т. - Киев, 1992. - 22 е.: Деп. в УкрИНТЭИ

й 336 Ук92.

4. Подольский Д.М., Бандар М.М. Оценка результатов обследования многоэтажного монолитного жилого дома в г.Любпе. - Самаркандский государственный архитектурно-строительный институт

им. Мирзо Улугбека. - Сборник, 1992 г.

Пожп. II 1ич. Oi. 02.93 Формч вОХМ'/и»

Бумаг* 1ип. Л 1 . Способ печати офсетный. Услоан. псч. л. С.43 Услоам. мр.-отт. Мб . Уч.-мд. л. 1,0 Тираж 4Со ■ За». М ШЧ) . Бесплатно.

Фирма «ВИПОЛ» 212111, г. Кие», ул. Волынска«, 60.