автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Прочность, трещиностойкость, жесткость нормальных сечений объемно напряженных железобетонных балок пустотного профиля

КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР

На правах рукописи

Матвеев Илья Владимирович

ПРОЧНОСТЬ, ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬьЖЕСГКОСГЬ НОРМАЛЬНЫХ СЕЧЕНИИ ОБЪЕМНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК ПУСТОТНОГО ПРОФИЛЯ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции,

здания и сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск 2005

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Кришан Анатолий Леонидович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Маилян Левой Рафаэлович

кандидат технических наук, профессор Максимов Юрий Васильевич

Ведущая организация: Научно-исследовательский, проекгао-кон-

структорский и технологический институт бетона и железобетона, г. Москва

Защита состоится «16» ноября 2005 г. в 15® на заседании диссертационного советаК 212.111.01 при Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: г. Магнитогорск, Челябинская обл., пр. Ленина, 38, Малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан » _2005 г.

Ученый секретарь д иссертационного совета, канд. техн. наук, доцент

ритттан А. Л.

ПАИ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

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 эксплуатационных 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 экспериметальных. исследований напряженно-деформированного состояния е о^й^ЬШйР 'балок пус-

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 «Мапштогорскгражданпроект». Основные положения диссертации включены в учебное пособие по специальному курсу «Железобетонные и каменные конструкцию).

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 которых 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.

' СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой темы, сформулированы цель и задачи исследований, указаны основные пути их решения, отмечены научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе произведен обзор исследований прочностных и деформативных свойств прессованного бетона (И.Н. Ахвердов, Г.Р. Гонда, И.Р. Енукашвили, A.JI. Кришан, JT.E. Лесе, JI.A. Малинина, В.Г. Матвеев, С.А. Миронов, В.В. Михайлов, Г.В. Мурашкин, Е.В. Ро-f бертс, Д.М. Рой, А.В. Саталкин, А.В. Свитонский и др.). Показано

влияние состава бетонной смеси и технологических параметров ее i формования на физико-механические свойства такого бетона. Пред-

ставлен ряд аналитических зависимостей, позволяющих определять основные прочностные и деформативные характеристики прессованного бетона

Произведен анализ исследований напряженно-деформированного состояния изгибаемых элементов с различными вариантами армирования (Г.И. Бердичевский,. П.И. Васильев, Г.А. Гамбаров, Н.Г. Головин, Ю.П. Гуща, Ф.Е. Клименко, P.JI. Маилян, JI.P. Маилян, В.Г. Матвеев, В.В. Михайлов, К.В. Михайлов, Б.С. Расторгуев, C.B. Цепелев и др.). Описаны достаточно эффективные приемы улучшения эксплуатационных качеств стержневых изгибаемых элементов, среди которых можно отметить применение высокопрочных бетонов, бетонов с по-

лимерными добавками, фибробетонов, косвенное армирование сжатой зоны, использование в качестве продольной арматуры прокатных профилей, в том числе в виде внешней арматуры, варианты смешанного и комбинированного армирования продольной арматурой. Все эти решения позволяют улучшать определенные эксплуатационные качества изгибаемых элементов. Одновременно с этим необходимо отметить немногочисленность попыток объединения нескольких путей совершенствования конструкции изгибаемых элементов.

Рассмотрены современные подходы к оценке напряженно-деформированного состояния изгибаемых элементов, в том числе с использованием полных диаграмм деформирования бетона и арматуры (В.Н. Байков, СБ. Горбатов, Ю.А. Ивашенко, Н.И. Карпенко, С.А. Ма-датян, Л.Р. Маилян, В.М. Митасов, В.В. Михайлов, Г.В. Мурашкин, Т.А. Мухамедиев, Б.С. Расторгуев и др.). В подавляющем большинстве случаев эти походы используются для оценки прочности нормальных сечений.

На основании анализа имеющихся экспериментально-теоретических исследований напряженно-деформированного состояния различных вариантов конструкций изгибаемых элементов автором обоснована тема диссертационной работы, сформулирована ее цель и определены следующие задачи:

1. Разработать новый способ формования железобетонных элементов пустотного профиля.

2. Выполнить экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния предварительно напряженной продольной арматуры изгибаемого элемента, бетон которого находится в условиях объемного напряженного состояния, и разработать предложения по определению первых и вторых потерь предварительного напряжения.

3. Разработал, конструкцию и произвести экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния нормальных сечений изгибаемых элементов, формуемых по четырем различным технологиям.

4. Изучить с использованием метода конечных элементов напряженно-деформированное состояние рассматриваемых вариантов конструкций для обоснования инженерной методики расчета.

5. Разработать инженерную методику расчета объемно напряженных стержневых железобетонных элементов пустотного профиля по первой и второй группам предельных состояний.

Во второй главе изложены результаты экспериментальных ис-

следований напряженно-деформированного состояния предварительно напряженной высокопрочной продольной арматуры объемно напряженных стержневых изгибаемых элементов пустотного профиля, предложена методика определения первых и вторых потерь предварительного напряжения.

В основу выполненных экспериментальных исследований положен способ формования, предложенный сотрудниками кафедры строительных конструкций Магнитогорского государственного технического университета Принципиальное конструктивное решение элемента пустотного профиля и сущность способа его изготовления показаны на рис. 1. В соответствии с этим способом формование конструкции производится в специальной силовой форме. В форму устанавливается объемный арматурный каркас вместе с пустотообразователем. Первоначально напрягается продольная арматура изделия. Затем про-щ изводится укладка бетонной смеси, после чего в пустотообразователе

создается расчетное давление. Под действием давления происходит прессование бетонной смеси. Одновременно с этим давление через бетонную смесь передается на полки продольной уголковой арматуры. Конструкция силовой формы позволяет этой арматуре под действием давления раздвигаться, что обеспечивает предварительное напряжение поперечных стержней. После набора бетоном требуемой разопалубоч-ной прочности сначала снимается давление в пустотообразователе и усилия предварительного напряжения поперечной арматуры передаются на бетон через полки внешней уголковой арматуры. Затем усилие предварительного напряжения продольной арматуры передается с ' упоров формы на бетон.

Для исследования потерь предварительного напряжения продоль-* ной арматуры было изготовлено три серии балок, конструкция кото-

рых показана на рис.2, а данные по технологии формования представлены в табл.1.

Анализ результатов выполненных экспериментов, а также исследований Г.В. Мурашкина и В.Г. Матвеева позволил сформулировать предложения по теоретическому определению потерь предварительного напряжения продольной арматуры, работающей в изгибаемых элементах из прессованного бетона в условиях объемного напряженного состояния. За основу приняты расчетные зависимости, предлагаемые СНиП. В формулах нашли отражение следующие выявленные на основании экспериментальных данных особенности:

б)

В)

/,-

и. л,

ЯО

Рис. 1. Сущность конструкции и способа изготовления стержневого железобетонного изгибаемого элемента а) - конструкция арматурного каркаса; б) - общий вид изгибаемого

элемента; в) - сущность способа изготовления 1,2- предварительно напряженная соответственно продольная и поперечная арматура; 3 - направление перемещения уголковой арматуры

- суммарную величину деформаций анкерных устройств и смещения арматуры в них, необходимую для вычисления потерь от деформации анкеров натяжных устройств, предлагается определять по формуле

А/ = (1,25+ 0,15-г/)-и, (1)

где д. - диаметр продольной напрягаемой арматуры;

. относительный уровень предварительного напряжения продольной арматуры;

3000

I

125 18 х 150 - 2700 125

- о о

X

а"

• » -

V»

40 70 40 - я

150

г)

1.25x4

> 5 Вр-1

I стопорный болт

С) и и

анкер

габарит балки

Рис. 2. Конструкция опытных образцов балок: а) - общий вид балки; б) - арматурный каркас; в) и г) - поперечное сечение соответственно балки и арматурного каркаса; д) - деталь установки анкера на продольную напрягаемую арматуру

Таблица 1

Основные данные по технологическим параметрам

Серия Начальное предварительное напряжение продольной арматуры, МПа Давление, создаваемое в пустотообразователе, МПа

БНП1 562 0,0

БОШ 562 3,0

БОПП 1011 3,0

в формулы СНиП по нахождению потерь от быстронатекающей ползучести и ползучести бетона вводится дополнительный множитель

* = 1-0,13-1п(10./>„), (2)

где Рт - среднее давление прессования бетонной смеси в МПа, величина которого согласно предложению В.Г. Матвеева и А.Л. Кришана может быть определена по формуле

\ъ,+дь\ъ/-ъх))-, (3)

Р - величина давления рабочей жидкости в пустотообразова-теле;

Ь/ - ширина сечения балки; Ъх - ширина отверстия в сечении балки; дь « 0,3 - коэффициент бокового давления бетонной смеси;

- определенные по методике СНиП численные значения потерь от усадки бетона умножаются на корректирующий множитель

т = \-0,\Ы-Рт-у (4)

- потери от трения арматуры о стенки отверстий в торцевых стенках силовой формы предлагается вычислял, по формуле

=0,1б{1-1)

Изложенная методика оценки потерь предварительного напряжения была использована при теоретическом анализе напряженно-деформированного состояния высокопрочной проволочной арматуры опытных балок. Сопоставление экспериментальных и теоретических потерь предварительного напряжения показывает, что предложенная методика дает удовлетворительную сходимость с опытными данными.

В третьей главе приведены результаты исследования напряженно-деформированного состояния нормальных сечений 12 опытных образцов балок. Основные сведения по балкам представлены в табл. 2. На бетон, продольную и поперечную арматуру балок в процессе их подготовки к испытаниям наклеивали тензорезисгоры. Дополнительно на продольную предварительно напряженную арматуру устанавливали индикаторы часового типа. Вертикальные перемещения опытных образцов фиксировали с помощью прогибомеров.

Испытания балок производили на специальном стенде, прикладывая нагрузку на образец в третях пролета в виде двух сосредоточенных сил. В процессе испытаний помимо регистрации показаний при-

¿V (5)

Таблица 2

Основные характеристики балок_

Серия Армирование Степень предварительного напряжения Давление, создаваемое в пустотооб-разователе, МПа

Продольное Поперечное

Сжатая арматура Растянутая арматура

Б 2Ь 25x4 2 Ь 25x4 + + 305 В-П 05 Вр-1 0,00 0,0

БН 2Ь 25x4 2 Ь 25x4 + + 305 В-П 05 Вр-1 0,76- С02 0,0

БО 2Ь 25x4 2 Ь 25x4 + + 305 В-П 05 Вр-1 0,00 3,0

БОН 2Ь 25x4 2 Ь 25x4 + + 305 В-П 05 Вр-1 0,76 -Сод 3,0

боров фиксировали моменты появления и ширину раскрытия нормальных трещин, отслеживали динамику их развития. Основные результаты испытаний образцов балок представлены в табл. 3.

Как и ожидалось, наименьшей трещиностойкостью обладают балки серии «Б». В балках серии «БН» предварительное напряжение части продольной арматуры привело к повышению нагрузки трещинообра-зования, в среднем, на 30 %. В плане повышения трещиностойкосга более существенным был эффект, обусловленный прессованием бетона. Повышение нагрузки трещинообразования в балках серии «БО» по отношению к балкам серии «Б» составило, в среднем, 75 %. В наибольшей степени трещиностойкость нормальных сечений возросла в балках из прессованного бетона с предварительно напряженной арматурой (серия «БОН»). По отношению к обычным конструкциям серии «Б» нагрузка трещинообразования в увеличилась в 2,6 раза

Сопоставительный анализ жесткости опытных образцов произведен для случая действия на балки нагрузки величиной 75 кН, примерно соответствующей нормативной нагрузке для образцов серии «Б». Анализ показывает, что предварительное напряжение продольной арматуры в балках из обычного бетона (серия «БН») по отношению к балкам с неналрягаемой продольной арматурой (серия «Б») повысило жесткость конструкций, в среднем, на 20%. Прессование бетона прифор-

Таблица 3

Основные результаты испытаний образцов балок_

Серия Образец Нагрузка трещинообразо-вания,кН Прогиб, мм Разрушающая нагрузка, кН

Б Б-1 22,5 6,53 150,0

Б-2 24,0 6,76 146,9

Б-3 20,9 6,82 147,7

БН БН-1 30,7 5,90 148,9

БН-2 29,1 5,52 151,3

БН-3 28,8 5,06 147,4

БО БО-1 38,5 4,87 168,0

БО-2 40,2 4,24 158,7

БО-3 39,5 4,92 160,2

БОН БОН-1 60,0 3,34 159,8

БОН-2 59,1 3,11 164,2

БОН-3 57,9 3,01 161,1

мовании балок серии «БО» привело к более существенному повышению жесткости по отношению к балкам серии «БН» с предварительно напряженной продольной арматурой. В этом случае она возросла, в среднем, на 40 %. Наибольший эффект в плане жесткости нормальных сечений был достигнут в балках из прессованного бетона с предварительно напряженной арматурой (серия «БОН»). По отношению к обычным балкам серии «Б» жесткость возросла в 2,1 раза.

Несущая способность балок с ненапрягаемой (серия «Б») и предварительно напряженной высокопрочной арматурой (серия «БН»), изготовленных по традиционной технологии формования бетона, практически не отличается друг от друга. Использование технологии прессования бетона приводит к увеличению несущей способности балок серий «БО» и «БОН», в среднем, на 8,9 %.

Первоначальная теоретическая оценка основных эксплуатационных характеристик испытанных образцов балок была произведена с использованием методики действующих норм проектирования железобетонных конструкций, при этом для балок серий «БО» и БОН» соответствующим образом корректировались физико-механические характеристики прессованного бетона. Сопоставление полученных ре-

зультатов с опытными данными показало, что методика СНиП дает существенно заниженные показатели трещиностойкости, жесткости, несущей способности и нуждается в корректировке.

В четвертой главе с целью теоретического обоснования корректировки методики СНиП по оценке трещиностойкости, жесткости и несущей способности нормальных сечений разработанной конструкции произведено исследование напряженно-деформированного состояния балок с помощью метода конечных элементов, реализованного в нелинейном процессоре «ЛИР-СТЕП» вычислительного комплекса «ЛИРА». В общем случае рассмотрено четыре варианта силовых воздействий на балки: предварительное напряжение вертикальной и горизонтальной поперечной арматуры; предварительное напряжение продольной арматуры; загружение собственным весом; загружение ступенчато возрастающей испытательной нагрузкой. В результате выполнения машинных экспериментов по всем балкам получена подробная картина напряженно-деформированного состояния.

Сопоставительный анализ данных машинных экспериментов показал, что самые интересные и значимые показатели имеют балки серии «БОН». В процессе изготовления, загружения балок собственным весом и испытательной нагрузкой наиболее благоприятные условия для работы бетона складываются в верхней полке поперечного сечения. К моменту разрушения напряжения поперечного обжатия сечения составляют сгх = -1,90 МПа и <т2 = -4,84 МПа. В относительных (по отношению к призменной прочности прессованного бетона) величинах эти напряжения соответственно равны 0,039 и 0,099. Такой уровень обжатия способствует повышению прочности бетона сжатой зоны до 77,9 МПа За счет прессования бетона и работы в условиях трехосного сжатия его призменная прочность повышается в 2,28 раза, при этом увеличение прочности, обусловленное собственно работой бетона в условиях трехосного сжатия, составляет 58 %. Отмеченные особенности работы сжатой зоны приводят к росту предельных относительных деформаций бетона, которые по данным выполненных машинных экспериментов составляют 326-10'5. По отношению к балкам серии «Б» предельные деформации сжатого бетона возрастают в 1,21 раза.

В нижней полке к моменту разрушения величина сжимающих напряжений <ух и <т2 составляет соответственно - 3,19 и - 0,81 МПа. По отношению к прочности прессованного бетона в момент разрушения

отаосительный уровень бокового обжатия нижней зоны соответственно равен 0,065 и 0,016.

Анализ данных описанных выше машинных экспериментов и рекомендаций Ю.В. Зайцева по учету повышения прочности бетона, работающего в условиях многоосного напряженного состояния, позволил сформулировать предложения по:

- определению расчетной величины предельных деформаций бетона сжатой зоны;

- корректировке расчетных сопротивлений бетона на сжатие и растяжение путем введения соответствующих коэффициентов условий работы;

- методике определения расчетных сопротивлений сжатой и растянутой продольной арматуры.

С учетом сформулированных предложений были произведены расчеты балок серий «БО» и «БОН». Сопоставление полученных в результате расчетов данных с соответствующими опытными величинами показало удовлетворительную сходимость.

Основные выводы по работе

1. Разработана эффективная конструкция стержневых железобетонных изгибаемых элементов пустотного профиля на основе нового способа формования, позволяющего за счет прессования бетона на рядовых цементах и заполнителях получать высокопрочные бетоны и одновременно при изготовлении конструкции создавать начальное поле напряжений, существенно улучшающее основные эксплуатационные качества конструкций - несущую способность, трещиностойкость, жесткость.

2. Разработана установка, позволяющая в процессе формования стержневых железобетонных элементов пустотного профиля напрягать продольную арматуру, совместить процессы прессования бетонной смеси и предварительного напряжения поперечной арматуры объемного арматурного каркаса изготавливаемого изделия.

3. Исследовано напряженно-деформированное состояние предварительно напряженной продольной арматуры изгибаемого элемента, бетон которого работает в условиях объемного напряженного состояния. Разработаны рекомендации по определению первых и вторых потерь предварительного напряжения.

4. Экспериментальные исследования напряженно-деформирован-

ного состояния балок, изготовленных по четырем различным технологиям формования, показали, что разработанная конструкция изгибаемых элементов из прессованного бетона с предварительно напряженной поперечной и продольной арматурой имеет существенные преимущества перед другими рассмотренными вариантами балок. По отношению к балкам, формуемым без прессования бетона, а также без предварительного напряжения поперечной и продольной арматуры, несущая способность нормальных сечений разработанных конструкций выше, в среднем, на 9,1 %, сопротивление образованию трещин возрастает, в 2,41 раза, а жесткость нормальных сечений повышается в 2,13 раза.

5. Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния, выполненные на основе метода конечных элементов, показали, что в разработанной конструкции изгибаемых элементов создается благоприятное начальное поле напряжений. Анализ результатов машинных экспериментов в сочетании с данными других авторов по повышению прочностных характеристик бетона, работающего в условиях двухосного и трехосного сжатия, позволил сформулировать рекомендации по назначению ряда расчетных параметров. В зависимости от мощности армирования конструкции уголковой продольной арматурой и величины погонного усилия обжатия сечения предварительно напряженными хомутами предложено при выполнении расчетов первой и второй групп предельных состояний использовать откорректированные значения следующих характеристик:

- величины предельных деформаций бетона сжатой зоны;

- расчетного сопротивления предварительно напряженной продольной арматуры;

- расчетных сопротивлений сжатой и растянутой уголковой продольной арматуры;

- коэффициентов условий работы, вводимых к основным физико-механическим характеристикам бетона

6. Разработана инженерная методика расчета объемно напряженных стержневых железобетонных элементов пустотного профиля по первой и второй группам предельных состояний.

7. Разработанная инженерная методика расчета внедрена при выполнении проекта усиления ригелей каркаса здания бетоно-растворно-го узла производственной базы закрытого акционерного общества «Строительный комплекс». Методика расчета передана для использования в проектные институты ОАО «Магнитогорский Гипромез» и

ОАО «Магнитогорскгражданпроект».

Основные положения и результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Матвеев В.Г., Матвеев И.В., Симонова Т. А., Тузова Н.А. Экономическая эффективность внедрения тонкостенных стержневых железобетонных конструкций из обжатого бетона // Современные методы исследований строительных конструкций, технологий и систем: Межвуз. сб. - Магнитогорск: Магнитогорск, техн. ун-т, 1998. - С. 47 --57.

2. Матвеев И.В. Установка для формования объемно напряженных стержневых железобетонных элементов пустотного сечения // Градостроительство, современные строительные конструкции, технологии, инженерные системы: Межвуз. сб. - Магнитогорск: Магнито- « горек, техн. ун-т, 1999. - С. 105 -109.

3. Матвеев В.Г., Матвеев И.В. Исследование напряженно-деформированного состояния предварительно напряженной арматуры в стадии изготовления стержневых железобетонных элементов пустотного сечения // Строительство и образование: Сб. науч. тр., вып. 3. - Екатеринбург: Уральск, техн. ун-т, 2000. - С. 55 - 58.

4. Кришан А.Л., Матвеев В.Г., Матвеев И.В. Усиление железобетонных ригелей бетоно-расгворного узла // Градостроительство, прогрессивные строительные конструкции, технологии, инженерные системы: Межвуз. сб. - Магнитогорск: Магнитогорск, техн. ун-т, 2000. - С. 71-78. 4

5. Матвеев В.Г., Матвеева Г.Г., Завьялов А.В., Матвеев И.В. Оптимизация конструктивных решений стержневых железобетонных < элементов пустотного сечения с помощью вычислительного пакета «КОШМ7» // Градостроительство, прогрессивные строительные конструкции, технологии, инженерные системы: Межвуз. сб. - Магнитогорск: Магнитогорск, техн. ун-т, 2000. - С. 85-95.

6. Матвеев И.В. Модернизация установки для формования объемно напряженных стержневых элементов пустотного сечения // Строительство, архитектура, образование: Тез. докл. четвертой конф. - Екатеринбург: УГТУ, 2001. С. 32 - 33.

7. Матвеев И.В. Разработка методики расчета объемно напряженных изгибаемых элементов пустотного сечения из прессованного бетона // Наука и производство: Сб. докл. 60-й науч.-техн. конф. МГТУ -

ММК. - Магнитогорск: Магнитогорск, техн. ун-т, 2001. - С. 193 -197.

8. Матвеев И.В. Технология изготовления стержневых железобетонных объемно напряженных элементов пустотного профиля // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: Сб. науч. тр. международ. науч.-техн. конф., Пенза, апрель 2003 г. - Пенза: изд. Приволжского Домазнаний, 2003. - С. 155 -158.

9. Матвеев В.Г., Матвеев И.В. Потери предварительного напряжения продольной арматуры в объемно напряженных железобетонных изгибаемых элементах пустотного сечения // Известия вузов. Строительство. -2003,-№ 10.-С. 129-132.

10. Матвеев В.Г., Матвеев И.В., Беззубкова ГЛ., Девятов-ских H.A., Тайсина P.P. Исследование напряженно-деформированного состояния стержневых изгибаемых железобетонных балок методом конечных элементов // Наука и производство: Сб. докл. 63-й науч.-техн. конф. Ml ТУ. - Магнитогорск: Магнитогорск, техн. ун-т, 2004. -С. 18-21.

11. Патент 42252 РФ, МПК7 Е 04 G 21/12. Установка для формования объемно напряженных стержневых пустотных элементов / В.Г. Матвеев, A.JÏ. Кришан, C.B. Мартынова, H.A. Радионова, И.В. Матвеев, М.Ш. Гареев (РФ). - № 2004119219/22; Заявлено 24.06.04; Опубл. 27.11.2004, Бюл. № 33, с. 716.

4

I

Подписано в печать 11.10.2005. Формат 60x84 1/16. Бумагатип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ 756.

455000, Магнитогорск, пр.Ленина, 38 Полиграфический участок МГТУ

»r

It

p

»19245

РНБ Русский фонд

2006-4 17427

Ф Введение.

1. Состояние экспериментально-теоретических исследований физико-механических свойств прессованного бетона, конструкций изгибаемых железобетонных элементов.

1.1. Исследования физико-механических свойств прессованного бетона.

1.2. Экспериментально-теоретические исследования напряженно-деформированного состояния изгибаемых железобетонных элементов.

1.3. Цель и задачи диссертационной работы.

2. Разработка способа формования стержневых железобетонных конструкций пустотного профиля.

2.1. Сущность рассматриваемого способа формования.

2.2. Исследование процесса и потерь предварительного напряжения продольной арматуры стержневых элементов пустотного профиля.

2.3. Предложения по теоретическому определению первых и вто-(Ц) рых потерь предварительного напряжения продольной армаф туры.

Выводы по главе 2.

3. Исследование напряженно-деформированного состояния нормальных сечений балок пустотного профиля.

3.1. Методика экспериментальных исследований работы нормальных сечений.

3.2. Основные результаты экспериментальных исследований.

3.3. Теоретическая оценка несущей способности, трещиностой-гч кости и жесткости нормальных сечений опытных образцов балок по методике действующих СНиП.

Выводы по главе 3.

4. Разработка предложений по теоретической оценке напряженно-деформированного состояния нормальных сечений.

4.1. Анализ напряженно-деформированного состояния с помощью метода конечных элементов.

4.2. Основные положения инженерной методики расчета изгибаемых элементов разработанной конструкции по первой и второй группам предельных состояний.

4.2.1. Расчет по первой группе предельных состояний.

4.2.2. Расчет по второй группе предельных состояний.

4.2.3. Сопоставление результатов расчетов по предложенной методике с экспериментальными данными.

Выводы по главе 4.

Повышение эффективности и качества продукции является необходимым условием прогресса любой отрасли производства. Одна из актуальных задач развития строительства связана с разработкой и внедрением новых эффективных строительных конструкций, использование которых обеспечивает снижение расхода строительных материалов, уменьшение трудоемкости, энергоемкости и стоимости, повышение индустриальное™ строительства.

Значительное место в решении этих вопросов принадлежит бетону и железобетону, доля которых в общей массе используемых в строительстве материальных ресурсов составляет порядка 25 %. 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. Наиболее рациональными путями снижения материалоемкости стержневых железобетонных конструкций можно считать:

- совершенствование формы поперечных сечений и армирования элементов;

- использование высокопрочных бетонов;

- расширение области применения предварительно напряженной арматуры.

Стержневые железобетонные конструкции массового применения выполняются, в основном, прямоугольного, таврового или двутаврового поперечного сечения. Значительно реже форма сечения принимается пустотной, преимущественно коробчатой. Вместе с тем во многих случаях пустотные сечения работают эффективнее сплошных. В частности замена в изгибаемых элементах сплошного сечения на равное по площади пустотное при соответствующей компоновке приводит к увеличению рабочей высоты сечения, повышению его трещиностойкости, жесткости и, в конечном счете, увеличивает несущую способность.

Эффективность железобетонных конструкций может быть повышена за счет совершенствования схем армирования. Рядом исследований /1-9/ показано, что одна из оптимальных схем связана с применением внешнего армирования. В этом случае в качестве продольной арматуры используются стальные прокатные профили. Применение внешней арматуры позволяет:

- увеличить рабочую высоту сечения конструкций;

- улучшить работу бетона за счет эффекта обоймы;

- совместить с помощью прокатных профилей функции продольной рабочей арматуры, закладных деталей и обоймы;

- упростить конструкции стыков железобетонных элементов;

- уменьшить число типоразмеров конструкций;

- автоматизировать процесс производства арматурных каркасов и собственно железобетонных элементов;

- упростить конструкцию опалубки.

По сравнению с металлическими конструкциями железобетонные элементы с внешним армированием имеют следующие преимущества:

- прямая экономия металла за счет замены части металлического сечения бетоном;

- не требуется мероприятий по обеспечению местной устойчивости уголка;

- значительное повышение огнестойкости (огнестойкость элементов с внешним армированием составляет 80 % от огнестойкости колонн из обычного железобетона и в четыре раза выше огнестойкости металлических колонн).

В одноэтажных промышленных зданиях замена стального каркаса железобетонным, выполненным из высокопрочного бетона, сокращает расход металла практически в два раза /10/.

Недостатки конструкций с внешним армированием по отношению к традиционным железобетонным заключаются в пониженной огнестойкости и коррозии внешней арматуры. В настоящее время для защиты внешней арматуры от неблагоприятных воздействий разработаны специальные покрытия, которые одновременно являются огнезащитными и антикоррозионными.

В нашей стране для изготовления конструкций массового назначения используются бетоны с относительно невысокими прочностными характеристиками. В общем объеме производства несущих железобетонных конструкций наибольший удельный вес занимают конструкции из бетонов классов В15.В30, а, к примеру, конструкции из высокопрочного бетона класса В45 составляют около 0,1 % /11/. В тоже время анализ структуры производства железобетонных конструкций показывает, что из высокопрочного бетона молено изготавливать до 5 % общего объема изделий /12/. Одна из причин такого положения обусловлена незначительным объемом производства высокопрочных цементов, в связи с чем промышленность стройиндустрии при изготовлении подавляющего большинства железобетонных конструкций вынуждена использовать цементы средних и низких марок. В качестве второй причины можно назвать отсутствие качественных заполнителей. Все это в сочетании с традиционной технологией формования не позволяет получать высокопрочные бетоны.

Достаточно многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных ученых показано, что на основе более прогрессивных технологий формования молено получать высокопрочные бетоны на рядовых цементах и заполнителях. К числу перспективных можно отнести технологию виброгидропрессо-вания бетона. Эта технология в настоящее время используется, в основном, для производства виброгидропрессованных труб и при обделке тоннелей. Вибро-гидропрессование позволяет даже при относительно низких давлениях порядка 3.6 МПа увеличивать прочность бетона в два и более раза, не изменяя при этом компонентов бетонной смеси. Кроме того, применение длительного прессования бетона во время его твердения значительно увеличивает разопалубоч-ную прочность бетона, сокращает продолжительность тепловлажностной обработки, уменьшает усадку, повышает предельную деформативность, уменьшает ползучесть, повышает сцепление цементного камня с заполнителем и арматурой, увеличивает плотность и модуль упругости бетона, повышает морозостойкость и сопротивляемость бетона агрессивным воздействиям окружающей среды.

Широкому применению технологии виброгидропрессования бетона препятствуют два обстоятельства. Первое из них связано с определенным усложнением оснастки и технологии формования конструкций. Второе обстоятельство обусловлено недостаточной изученностью физико-механических свойств прессованного бетона и напряженно-деформированного состояния конструкций на его основе. Последнее не позволяет разработать методики расчета и проектирования конструкций из прессованного бетона.

В типовых конструкциях стержневых железобетонных элементов предварительному напряжению подвергается продольная арматура. Вместе с тем напряжение поперечной арматуры (хомутов) в процессе изготовления изгибаемых элементов может существенно повысить эффективность их работы. Активное стеснение поперечных деформаций с помощью предварительно напряженных хомутов оказывает благоприятное влияние на напряженно-деформированное состояние бетона, что приводит к существенному улучшению эксплутационных качеств железобетонных конструкций - несущей способности, трещиностойко-сти, жесткости.

С целью разработки эффективных стержневых изгибаемых железобетонных конструкций автором на кафедре строительных конструкций Магнитогорского государственного технического университета проведены исследования, связанные:

- с разработкой нового способа формования стержневых элементов пустотного профиля;

- с изучением напряженно-деформированного состояния нормальных сечений изгибаемых элементов;

- с разработкой ряда методик расчета.

Исследования проводились в период с 2001 по 2004 год. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных итогов работы, библиографического списка.

Основные выводы по работе

1. Разработана эффективная конструкция стержневых железобетонных из-# гибаемых элементов пустотного профиля на основе нового способа формова-5 ния, позволяющего за счет прессования бетона на рядовых цементах и заполнителях получать высокопрочные бетоны и одновременно при изготовлении конструкции создавать начальное поле напряжений, существенно улучшающее основные эксплуатационные качества конструкций - несущую способность, тре-щиностойкость, жесткость.

2. Разработана установка, позволяющая в процессе формования стержневых железобетонных элементов пустотного профиля напрягать продольную арматуру, совместить процессы прессования бетонной смеси и предварительного напряжения поперечной арматуры объемного арматурного каркаса изготавливаемого изделия.

3. Исследовано напряженно-деформированное состояние предварительно напряженной продольной арматуры изгибаемого элемента, бетон которого работает в условиях объемного напряженного состояния. Разработаны рекомендации по определению первых и вторых потерь предварительного напряжения.

4. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния балок, изготовленных по четырем различным технологиям формования, показали, что разработанная конструкция изгибаемых элементов из прессованного бетона с предварительно напряженной поперечной и продольной арматурой имеет существенные преимущества перед другими рассмотренными вариантами балок. По отношению к балкам, формуемым без прессования бетона, а также без предварительного напряжения поперечной и продольной арматуры, несущая способность нормальных сечений разработанных конструкций выше, в среднем, на 9,1 %, сопротивление образованию трещин возрастает в 2,6 раза, а жесткость нормальных сечений повышается в 2,1 раза.

5. Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния, выполненные на основе метода конечных элементов, показали, что в разработанной конструкции изгибаемых элементов создается благоприятное начальное поле напряжений. Анализ результатов машинных экспериментов в сочетании с данными других авторов по повышению прочностных характеристик бетона, работающего в условиях двухосного и трехосного сжатия, позволил сформулировать рекомендации по назначению ряда расчетных параметров. В зависимости от мощности армирования конструкции уголковой продольной арматурой и величины погонного усилия обжатия сечения предварительно напряженными хомутами предложено при выполнении расчетов первой и второй групп предельных состояний использовать откорректированные значения следующих характеристик:

- величины предельных деформаций бетона сжатой зоны;

- расчетного сопротивления предварительно напряженной продольной арматуры;

- расчетных сопротивлений сжатой и растянутой уголковой продольной арматуры;

- коэффициентов условий работы, вводимых к основным физико-механическим характеристикам бетона.

6. Разработана инженерная методика расчета объемно напряженных стержневых железобетонных элементов пустотного профиля по первой и второй группам предельных состояний.

7. Разработанная инженерная методика расчета внедрена при выполнении проекта усиления ригелей каркаса здания бетоно-растворного узла производственной базы закрытого акционерного общества «Строительный комплекс». Методика расчета передана для использования в проектные институты ОАО «Магнитогорский Гипромез» и ОАО «Магнитогорскгражданпроект».

1. А.с . 231778 СССР, МКИ3 Е 04 С 3/34. Строительный железобетонный брус /Ф.В. Сапожников, H.A. Переяславцев, A.C. Шенкар. Опубл. 30.03.72. Бюл. №20.

2. Переяславцев H.A. Брусковые элементы с внешним армированием уголками // Промышленное строительство. 1979. - № 10. - С. 13 - 14.

3. Васильев А.П., Переяславцев H.A., Коровин H.H. Сборные каркасы из элементов с внешним армированием // Бетон и железобетон. 1974. - № 7. -С. 19-22.

4. Сытник H.H., Иванов Ю.А. Разработка и внедрение брусковых конструкций из высокопрочных бетонов /марок 600-800/ для ТЭС: Отчет о НИР/ Научно-исслед. ин-т. строит, конструкций. Киев, 1968. - 83 с.

5. Экспериментальная и аналитическая оценка огнестойкости новых видов строительных конструкций зданий и сооружений: Отчет о НИР/ Всесоюз. на-учно-исслед. ин-т противопожар. охраны. М., 1970. - 96 с.

6. Сапожников Ф.В. «Брусковые» сборные железобетонные конструкции в теплоэнергетическом строительстве // Промышленное строительство. 1974. - № 1. - С. 26-30.

7. Руководящие технические материалы по брусковым конструкциям. РТМ 349-334-76. Киев: изд. Киевского отдел-я Всесоюз. госуд. проект, ин-та «Теплоэлектропроект», 1976. - 141 с.

8. Васильев А.П., Голосов В.Н. Состояние и перспективы развития конструкций с внешним армированием // Бетон и железобетон. 1981. - № 3. - С. 23 - 24.

9. Клименко Ф.Е. Сталебетонные конструкции с внешним полосовым армированием. Киев.: Буд1вельник. - 1984. - 86 с.

10. Ищенко И.И. К новым рубежам в строительстве / Новое в жизни, технике. Сер. «Строительство и архитектура». 1981. - № 11. - 64 с.

11. Ускорить научно-технический прогресс // Бетон и железобетон. 1983. - № 11.-С. 2.

12. Файнер М.Ш., Лошанюк В.И., Козловский К.Г. и др. Технологический комплекс по изготовлению конструкций из высокопрочных бетонов // Бетон и железобетон. 1984. - № 10. - С. 3 - 4.

13. А.с. 1709046 СССР, МКИ3 Е 04 G 21/12. Железобетонный полый стержневой элемент, способ изготовления железобетонных полых стержневых элементов и установка для его осуществления / Г.И. Амелькин, В.Г. Матвеев. Опубл. 30.01.92. Бюл. № 4.

14. Roberts E.N., Lese L.E. Metod of casting cement of fobro-cement under pressur.-London: Pattent-Office, 1921. 18 p.

15. L'Hermite R. and Volenta M. Recherche conernant L'influence de lu pression sur la prise des ciment Annales de L'lnstitut Techigue du Bulimentet des Travaux Publics. 1937.-№ 6.-P. 51.

16. Bolomey I.Influence du made de mise en ocuwre du betone sure sa resistance,-Travaux, № 70, 1938. P. 437 - 443.

17. Klus Т., Lecsnar Y. Zjawiska fizyzne w prasonanun betonie // Inasynieria; Bu-dow-nictwo.-1960. № 6. - P. 23.

18. Lowrence C.D., Bsc, ARIC Ihe properties of cement pastes prepared by hot pressing and other high pressure technigues // Cementand Concrete Research. 1969. -P. 176-191.

19. Roy D.M., Gounda G.R., Robrowsky A. Very high strength cement pastes prepared by hot pressing and other high pressure technigues // Cement and Concrete Researt. -1972. № 3. - P. 807 - 820.

20. Roy D.M., Gounda G.R Porosity strengths // Iournal of the American society. -1-973.-№ 10.-P. 710-714.

21. Белкин Я.М. Прессованный бетон и анализ факторов, определяющих его прочность: Дис. . канд. техн. наук.: М. - 1947. - 137 с.

22. Ахвердов И.Н. Высокопрочный бетон. М.: Госстрой. - 1961. - 197 с.

23. Енукашвили И.Р. Исследования технологии и свойств вибропрессованного бетона: Дис. . канд. техн. наук: 05.23.05. Тбилиси. - 1974. - 151 с.

24. Свитонский А.В. Разработка и исследование технологии вибропрессованиягорячих бетонных смесей: Дис. канд. техн. наук. Минск. - 1978. - 138 с.

25. Ционский A.JI. Исследование свойств бетона и процесса напряжения спиральной арматуры применительно к производству виброгидропрессован-ных напорных труб: Дис. . канд. техн. наук: 05.23.01. М. - 1968. - 165 с.

26. Инструкция по изготовлению, испытанию и приемке железобетонных напорных виброгидропрессованных труб. СИ - 324 - 72. - М.: Стройиздат.- 1974.-72 с.

27. Попов А.Н. и др. Производство железобетонных напорных виброгидропрессованных труб / А.Н. Попов, A.J1. Ционский, В.А. Хрипунов. М.: Стройиздат, 1979. - 256 с.

28. Методические рекомендации по проектированию прессвакуумбетона.- Минск: ИСиА, 1978. 47 с.

29. Mass producede concrete panels by pressing // Engineering and Construction. -1971. -v. 24. -№ 1. P. 114- 115.

30. Гринев Jl.A., Дорман И.Я., Афендиков A.C. Исследование вопросов технологии возведения и статической работы тоннельных обделок из монолитно-прессованного бетона // Сб. науч. тр. МИИЖТ. М., 1971. - С. 14 - 16.

31. Mix design for concrete panels by pressing // Donson AI: Precast concrete.- 1981. v. 12.-№2.-P. 65 - 75.

32. Fysikalno-machanicke vlastnosti struktura a farove zlozenie lisavanych cemen-tovych past / Bajza A.-Stavebnicky Casopis, 1982. № 4. - S. 319 - 341.

33. Мурашкин Г.В. Некоторые особенности формования структуры и деформирования бетонов, твердеющих под давлением // Железобетонные конструкции: Межвуз. сб. Куйбышев: изд. Куйбышевского гос. ун-та, 1979. - С. 4-14.

34. Ахвердов И.Н., Шалимо М.А. Ультразвуковое вибрирование в технологиибетона. М.: Стройиздат, 1969. - 135 с.

35. Тнмчншина P.JI. Оптимальные параметры изготовления и физико-механические свойства прессованных бетонных камней на низкопрочном известняковом заполнителе: Дис. . канд. техн. наук: Одесса, 1975. 156 с.

36. Миронов С.А., Малинина JI.A. Ускорение твердения бетона. М.: Стройиздат, 1964. 347 с.

37. Кушнир Д.Н., Чече A.A. Прочность на сжатие прокатного и вибрированного бетона // Вопросы строительства и архитектуры: Сборник. Минск, 1980.- С. 107 111.

38. Variation of concrete strenght dueto pressure exerted on fresh concrete / Toosi M.-Cement and Concrete research. 1980. - v. 10. - № 6. - P. 845 - 852.

39. Nagataki S. On the use of superplasticizers. Proceedigs of the Eigth Congress of the Federation International de la Precontraine, part 1, London, 30 April 5 May, 1978.-P. 241 -249.

40. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1981. - 264 с.

41. Бутенко С.А. Особенности работы сжатых железобетонных элементов из бетона, твердеющего под давлением: Дис. . канд. техн. наук: 05.23.01.- ЛИСИ. 1983. - 162 с.

42. Друкованный М.Ф., Дударь И.Н. Способ измерения давления прессования в бетоне вибропрессованных труб ультразвуковым методом // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1981. - № 3. - С. 74.

43. Кулик И.И. Влияние предварительного растяжения бетона на его прочность при сжатии в перпендикулярном направлении // Вопросы строительства и архитектуры. Строительные конструкции и теория сооружений, 1981. вып. 11.-С. 14-16.

44. Подбор состава бетона при производстве железобетонных напорных вибро-гидропрессованных труб с применением суперпластификатора 10-03 // Промышленность сборного железобетона. 1981. - вып.5. - С. 13 - 15.

45. Мурашкин Г.В. К вопросу о роли длительности приложения давления в физико-химических процессах твердеющего бетона // Железобетонные конструкции: Межвуз. сб. Куйбышев: изд. Куйбышевского гос. ун-та, 1984. - С. 5-20.

46. Дударь И.Н., Друкованный М.Ф. Исследование кинетики твердения вибро-гидропрессованного бетона по изменению его динамических, электродинамических и прочностных свойств // Известие вузов. Строительство и архитектура. 1980. - № 5. - С. 66 - 71.

47. Фудзии К. Высокопрочный опрессованный бетон // Промышленность сборного железобетона. М., 1977. - № 12. - С. 48 - 51.

48. Корзун С.И., Рудицер P.M. Исследование физико-механических свойств вибропрессованного бетона с режимами и условиями последующего прессования // Вопросы строительства и архитектуры: Межвуз. сб. Минск, 1979.-Вып. IX.-С. 140- 145.

49. Корзун С.И., Рудицер P.M. Рациональный режим формования железобетонных центрифугированных труб // Бетон и железобетон. 1983. - № 9. - С. 23 -25.

50. Вахтомин В.А., Алферов Г.Д. Формирование структуры цементного раствора, твердеющего под механическим давлением // Исследования строительных конструкций: Сб. науч. тр. Красноярск: изд. Красноярского Промст-ройНИИпроекта, 1981. - С. 56 - 63.

51. Совершенствование производства железобетонных напорных виброгидро-прессованных труб // Промышленность сборного железобетона. 1982.- № 1.-С. 42 44.

52. Циммерманис Л.-Х.Б. Основы термодинамического анализа влажностного состояния и твердения строительных материалов и оптимизация тепловых процессов из изготовления: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. М. - 1983.- 43 с.

53. Саталкин A.B. Исследование свойств прессованного бетона. JL, труды НИИБ.1931. - вып. 8. - С. 24 - 25.

54. Михайлов В.В. Элементы теории структуры бетона. M.-JL: Госиздат, 1941.- 227 с.

55. Бабич Е.М., Блаженин И.И., Макаренко Л.П. Прочность бетона, твердеющего при трехосном сжатии // Бетон и железобетон. 1966. - № 2. - С. 29 - 30.

56. Баженов В.К., Самусев O.A., Надольский В.И. Влияние взаимодействия цементного камня с заполнителем на свойства бетона // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1978. - № 7. - С. 74- 75.

57. Evaluating of strength variation dueto height of concrete members / Toossi M., Houde I.-Cement and Concrete research, lily. 1981. - v. 11. - № 4. - P. 519-529.

58. Корнилова А.И., Саталкин A.B., Сенченко В .А. Ускорение твердения мелкозернистых высокопрочных бетонов на всех стадиях технологического процесса изготовления // Докл. междунар. конф. по проблемам ускорения твердения бетонов, 1964. С. 334 - 337.

59. Малинина Л.А. Тепловлажностная обработка тяжелого бетона. М.: Стройиздат, 1977. - 159 с.

60. Матвеенко В.М. Производство бетонных безнапорных труб способом вибропрессования. Научно-техн. реф. сб., сер. Промышленность сборного железобетона, 1978, вып.1, С. 7 - 9.

61. Мириманов Г.И. Прочность прессованного бетона при растяжении // Бетон и железобетон. 1969. - № 8. - С. 23 - 25.

62. Предварительно напряженный железобетон // Материалы V международной конференции Федерации по предварительно напряженным железобетонным конструкциям / Париж, 1966 г./ М., 1968. 139 с.

63. Roy D.M., Gounda G.R. Optimisation of strength in cement pastes // Ihe VI International Concress on the Chemisty of Cement. Moscow, September, 1974.1. P.12.

64. Руководство по технологии формования железобетонных изделий. М.: Стройиздат, 1977. - 96 с.

65. Спасская И.А., Радин H.A., Чеховский Ю.В. Исследование процесса вибропрессования изделий из песчаного бетона // Промышленность сборного железобетона, 1978. вып. 1. - С. 19-21.

66. Саталкин A.B. Исследование свойств прессованного бетона. Л.: JI.O. Центр, тип., 1931. - 38 с.

67. Элбакидзе М.Г. Прессование и виброгидропрессование цементного теста, раствора и бетона // Известия ТНИСГЭИ. Тбилиси, 1971, т.21. - С. 79 - 82.

68. Мурашкин Г.В., Тихонов И.Н. Применение высокопрочных бетонов, твердеющих под давлением, в преднапряженных железобетонных конструкциях // Высокопрочные бетоны и конструкции из них. Киев: Буд1вельник, 1969. -С. 74-75.

69. Блещик Н.П. Структурно-механические свойства и реология бетонной смеси и пресс-вакуум-бетона. Минск: Наука и техника, 1977. - 232 с.

70. Кулик И.И., Кушнир Д.Н., Рицюк В.А. О прочности вибрированного и вибропрессованного бетона // Строительные конструкции. Минск: Высшая школа, 1978.-С. 51-56.

71. Сеськин И.Е. Потери предварительного напряжения в напорных вибропрессованных трубах из бетона на шлаковом щебне фосфорного производства, их трещиностойкость и водонепроницаемость. Дис. . канд. техн. наук. -Киев, 1983. - 162 с.

72. Ляшкевич И.М. Технология получения высокопрочного гипсового материала методом фильтрационного прессования // Техника, технология, организация и экономика строительства. Минск, 1983. - С. 125 - 130.

73. Руденко И.Ф., Прасолов Е.Я. Особенности поведения бетонных смесей при немедленной распалубке // Изучение процессов формования железобетонных конструкций. М.: НИИЖБ, труды инст., 1977, вып. 30. - С. 49 - 57.

74. Бабич Е.М., Макаренко Л.П. Исследование прочности и модуля упругости бетона, твердеющего в условиях трехосного обжатия // Строительные конструкции. Киев, 1977, вып. 30. - С. 100 - 104.

75. Лохвицкий Г.З. Теория вибропрессования бетонов // Бетонные и железобетонные конструкции. Тбилиси, 1948. - С. 7 - 12.

76. Матвеев В.Г. Исследование основных физико-механических свойств прессованного бетона // Прочность, надежность и долговечность строительных конструкций: Межвуз. сб. Магнитогорск: изд. Магнитогорск, горно-мет. ин-та, 1992. - С. 48 - 53.

77. Свиридов Н.В., Коваленко М.Г., Чесноков В.М. Прочность и деформатив-ность элементов из особо прочного бетона // Бетон и железобетон. 1991. -№ 12. - С. 19 - 21.

78. Михайлов К.В., Садырбаев К. Предсамонапряженные балки, армированные канатами // Бетон и железобетон. 1994. - № 2. - С. 2 - 4.

79. Колоколов Н.М., Захаров Л.В., Васильев Е.Б. Испытание балок с цементно-полимерными слоями // Бетон и железобетон. 1978. - № 7. - С. 19 - 20.

80. Васильев Е.Б., Захаров Л.В. Балки со слоями из дисперноармированного цементно-полимерного бетона // Бетон и железобетон. 1978. - № 9. - С. 25 - 27.

81. Васильев Е.Б. Железобетон с жесткой арматурой. М.-Л.: Стройиздат Наркомстроя, 1941. 124 с.

82. Маилян P.JL, Маилян Д.Р., Шилов A.B. и др. Изгибаемые элементы из ке-рамзитофибробетона с высокопрочной арматурой без преднапряжения и при частичном преднапряжении // Известия вузов. Строительство. 1995.- № 12.-С. 19-23.

83. Маилян P.JL, Маилян Д.Р., Шилов A.B. Расчет прочности изгибаемых фиб-робетонных элементов с высокопрочной арматурой // Известия вузов. Строительство. 1997. - № 4. - С. 4 - 7.

84. Васильев Е.Б., Катин Н.И., Сигалов Э.Е. и др. Прочность наклонных сечений изгибаемых элементов с жесткой арматурой // Бетон и железобетон. -1979.-№ 7.-С. 25 -26.

85. Расторгуев Б.С., Яковлев С.К. К вопросу о применении косвенного армирования в ригелях многоэтажных производственных зданий // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1985. - № 9. - С. 1 - 4.

86. Цепелев C.B. Работа изгибаемых элементов с косвенным армированием // Бетон и железобетон. 1992. - № 9. - С. 24 - 25

87. Тихий М., Раскосник И. Расчет железобетонных рамных конструкций в пластической стадии. М.: Стройиздат, 1976. - С. 29 - 30.

88. Birguer A. Procedes Willstress // Suresu d'Utudes etde Recherehes. 1970.- № 6. S. 87 - 96.

89. Материалы совещания по проблеме «Разработка, исследование и внедрение конструкций с внешним армированием»: Тез. сообщ. М., 1974. - 45 с.

90. Мартьянов Б., Комлев В., Дмитриев Ю. Испытание преднапряженных ста-лежелезобетонных балок для покрытий промзданий // Реф. информ. Строительство и архитектура. 1974. - № 9. - С. 53 - 60.

91. Бердичевский Г.И., Подольский ИЛ. Исследование преднапряженных ста-лежелезобетонных изгибаемых элементов для перекрытий общественных зданий // Преднапряженные конструкции зданий и инженерных сооружений. М.: Стройиздат, 1977. - С. 45 - 49.

92. Подольский И.Я., Лаковский Д.Н., Нечаев Г.А. Преднапряженные ригели сосмешанным и внешним армированием для каркасов одноэтажных зданий // Бетон и железобетон. 1986. - № 1. - С. 5 - 8.

93. Клименко Ф.Е., Гайдаш H.JI. Экспериментальные исследования связей-анкеров, упоров в сталежелезобетонных изгибаемых конструкциях // Вестн. Львов, политехи, ин-та. Вопросы современного строительства. 1971. - № 13.-С. 9- 15.

94. Клименко Ф.Е., Гайдаш Н.Л. Исследования сталежелезобетонных изгибаемых элементов с листовой сталью // Вестн. Львов, политехи, ин-та. Вопросы современного строительства. 1971. - № 51. - С. 30 - 35.

95. Клименко Ф.Е., Барабаш В.М. Исследование прочности и деформативно-сти сталежелезобетонных изгибаемых элементов с листовой сталью на тяжелом и легком бетонах // Бетон и железобетон. 1972. - № 8. - С. 5 - 6.

96. Klimenlco F. Mit Stahlblechbewehrte Bilgeverbund-elemente: Versuchergebnisse an schlaffbewehrten und vorgespannten Elementen // Bauplanung Bautechnik. - 1973.-№ 4. - S. 177- 180.

97. A.c. 452654 СССР, МКИ3 E04C3/34. Сталежелезобетонная балка / Ф.Е. Клименко, А.Д. Шеховцев. Опубл. 15.11.74. Бюл. № 45.

98. Клименко Ф.Е., Крамарчук П.П., Шеховцев А.Д. Преднапряженные сталебетонные подкрановые балки, армированные листовой сталью // Промышленное строительство и инженерные сооружения. 1974. - № 5. - С. 20 - 23.

99. Клименко Ф.Е., Шеховцев А.Д., Федурко Я.И. Прочность, деформатив-ность преднапряженных сталебетонных балок и их опытное применение // Бетон и железобетон. 1974. - № 6. - С. 28 - 31.

100. Клименко Ф.Е., Барабаш В.М. Листовая арматура периодического профиля для железобетонных конструкций с внешним армированием // Бетон и железобетон. 1977. - № 6. - С. 19 - 22.

101. Klimenlco F., Barabasch W. Neue Rippenstahlblechbewehrung für Stahlbeton-skon-struktionen mit auserer Bewehrung // Bauplanung-Bautechnik. 1977. - № 11.-S.512-515.

102. Клименко Ф.Е., Барабаш B.M., Павловская M.А. Прочность и деформативность преднапряженньтх сталебетонных балок с внешней листовой арматурой // Бетон и железобетон. 1978. - № 5. - С. 10 - 12.

103. Клименко Ф.Е. Сталебетонные конструкции эффективный вид строительных конструкций // Промышленное строительство. - 1979. - № 6. - С. 13 - 16.

104. Клименко Ф.Е. Внешнее армирование железобетонных элементов арматурой гладкого и периодического профиля // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1981. - № 11. - С. 25 - 29.

105. Клименко Ф.Е., Барабаш В.М., Орловский Ю.И. и др. Сталебетонные неразрезные ригели с внешним полосовым армированием // Бетон и железобетон. 1985.-№4.-С. 15-17.

106. Бердичевский Г.И., Гуща Ю.П., Крамарь В.Г. Расчет и проектирование железобетонных элементов с частичным предварительным напряжением // Материалы симпозиума ФИЛ по частичному преднапряжению, Бухарест, 1980.-том 1.-С. 195 -204.

107. Головин Н.Г. Смешанное армирование железобетонных элементов // Железобетонные конструкции промышленного и гражданского строительства: Сборник трудов МИСИ № 185 -М.: 1981.-С. 117-123.

108. Головин Н.Г., Трифонов И.А., Сапрыкин В.Ф. Эффективность смешанного армирования железобетонных конструкций // Совершенствование методов расчета и проектирования строительных конструкций и способов их возведения-МИСИ. М.: 1985. - С. 62 - 67.

109. Дмитриев С.А., Калатуров Б.А. Расчет предварительно напряженных железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1963. - 508 с.

110. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р., Хуранов В.Х. Пути создания железобетонных изгибаемых элементов «равного» сопротивления // Сборник докладов Meждународной конференции «Строительство 2003». г. Ростов-на-Дону: РГСУ.-2003.-С. 68 - 69.

111. A.c. СССР № 314872. Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий / В.В. Михайлов, Г.А. Гамбаров, Ф.Е. Гитман. Опубл. 30.01.92. Бюл. № 4.

112. Barre precompim ее. Armales de IAInestitut Technique du Batlm ent et des Travaux Publics. 1978. - n. 359. - p. 154 - 159.

113. Reiffenstuhl H. The Alm Bridge in Austria the first Bridge in prestressed concrete mith Posfcompressed reinforsement FIP notes 74, May - June, 1978.

114. Reiffenstuhl H., Aichhorn J. Die Almbruclce in Stalbetonbrucke mit Druckspannbewehrung. Berlin. - Springer, 1972. - p. 180.

115. Vries A.W., Leus K.J. Drulcvoorspannuning. Cement. - 1976. - n. 4, p. 155 - 160.

116. Гамбаров Г.А., Гочев Г. Трехосно предварительно напряженные железобетонные элементы // Бетон и железобетон. 1965. - № 2. - С. 6 - 9.

117. A.c. СССР № 306240. Способ изготовления железобетонных конструкций / Рискинд Б.Я. Опубл. 30.01.71. Бюл. № 19.

118. Рискинд Б.Я. Прочность сжатых железобетонных стоек с термически упрочненной арматурой // Бетон и железобетон. 1972. -№11.-С. 31- 33.

119. A.c. СССР № 306240. Способ изготовления железобетонных элементов с предварительно сжатой стержневой арматурой / Ганага П.Н., Ганага A.A. Опубл. 30.01.71. Бюл. № 19.

120. Патент РФ № 2120527 // Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий/ Маилян Д.Р., Маилян P.JI. Опубл. 30.01.98. Бюл. № 19.

121. Маилян P.JL, Маилян Д.Р., М.В. Якокутов М.В. Влияние уровня и знака преднапряжения на сопротивление изгибу железобетонных элементов с комбинированным преднапряжением // Известия вузов. Строительство. -1998. -№ 9. -С. 4-7.

122. Маилян P.JL, Маилян Д.Р., М.В. Якокутов М.В. Особенности работы поднагрузкой железобетонных изгибаемых элементов с комбинированным преднапряжением // Известия вузов. Строительство. 1999. - № 5. - С. 4 - 8.

123. Патент РФ № 2170312 // Способ изготовления предварительно напряженной железобетонной балки / Маилян Р.Л., Маилян Д.Р. Опубл. 10.07.2001.- Бюл. № 19.

124. Патент РФ № 30372 // Железобетонная балка / Р.Л. Маилян, Д.Р. Маилян,

125. B.Х. Хуранов. Опубл. 26.06.2003. - Бюл. № 18.

126. Залесов A.C., Чистяков Е.А. Гармонизация отечественных нормативных документов с нормами ЕКБ-ФИП. // Бетон и железобетон. 1992. - № 10.1. C. 2-4.

127. Байков В.Н., Горбатов C.B., Димитров З.А. Построение зависимости между напряжениями и деформациями сжатого бетона по системе нормируемых показателей // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1977. - № 6. -С. 15 - 18.

128. Байков В.Н. О дальнейшем развитии общей теории железобетона // Бетон и железобетон. 1979. - № 7. - С. 27 - 29.

129. Карпенко Н.И., Мухамедиев Т.А., Петров А.Н. Исходные и трансформированные диаграммы деформирования бетона и арматуры // Напряженно-деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций.- М.: Стройиздат, 1986. С. 7 -25.

130. Узун И.А. Реализация диаграмм деформирования бетона при однородном и неоднородном напряженных состояний // Бетон и железобетон. 1991.- № 8. С. 19-20.

131. Расторгуев Б.С. Упрощенная методика получения диаграмм деформирования стержневых элементов в стадии с трещинами // Бетон и железобетон.- 1993.-№5.-С. 22-24.

132. Михайлов В.В., Емельянов М.П., Дудоладов Л.С. и др. Некоторые предложения по описанию диаграммы деформаций бетона при загружении // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1984. - № 2. - С. 23 - 27.

133. Ивашенко Ю.А., Лобанов А.Д. Теоретическое моделирование диаграммыбетона с нисходящим участком на основе применения уравнения механического состояния теории ползучести // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1985. - № 3. - С. 4 - 8.

134. Sargin M. Stress-strain relations hips for concrete and the analysis of structural concrete sections. SM Study, № 4, Solid Mechanics Division, University of Waterloo, Ontario, Canada, 1971.

135. ЕКБ ФИЛ. Международные рекомендации для расчета и осуществления обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций. -М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1970. - .с.

136. Байков В.Н. Расчет изгибаемых элементов с учетом экспериментальных зависимостей между напряжениями и деформациями для бетона и высокопрочной арматуры // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1981. - № 5. - С. 26 - 32.

137. Байков В.Н., Мадатян С.А., Дудоладов JI.C. и др. Об уточнении аналитических зависимостей диаграммы растяжения арматурных сталей // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1983. - № 9. - С. 1 - 5.

138. Митасов В.М., Федоров Д.А. Аналитическое представление диаграмм работы арматуры и бетона при одноосном растяжении-сжатии // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1987. - № 9. - С. 16 - 20.

139. Байков В.Н., Сапрыкин В.Ф. Несущая способность изгибаемых элементов с большим содержанием высокопрочной арматуры при учете неупругих свойств бетона и арматуры // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1981. -№ 7. - С. 20 - 26.

140. Горбатов C.B. Несущая способность изгибаемых элементов с арматурой, имеющей площадку текучести, при учете неупругих свойств бетона // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1981. - № 10. - С. 18-22.

141. Карпенко Н.И., Мухамедиев Т.А. К расчету прочности нормальных сечений изгибаемых элементов // Бетон и железобетон. 1983. - № 4. - С. 11 - 12.

142. Байков В.Н., Поздеев В.М. Определение напряженно-деформированногосостояния железобетонных балок в предельной стадии по неупругим зависимостям «ст-s» бетона и арматуры // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1985. - № 1. - С. 1 - 5.

143. Митасов В.М. Расчет нормальных сечений с использованием диаграмм растяжения арматуры // Известия вузов. Строительство и архитектура.- 1985.-№5. с. 6-8.

144. Аскаров Б.А., Зуфаров Г.К., Маилян P.JI. Прочность железобетонных балок из легкого и тяжелого бетонов со смешанным армированием высокопрочной сталью // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1988. - № 1.- С. 1 5.

145. Маилян Р.Л. Расчет статически неопределимых балок с учетом нисходящей ветви деформирования // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1986. -№ 11. с. 5 - 9.

146. Мурашкин Г.В. Особенности проектирования и изготовления конструкций из бетона, твердеющего под давлением // Куйбышев: КуИСИ. Деп. в ВНИИС,№ 5880, 31.05.85.

147. Матвеев В.Г. Тонкостенные стержневые железобетонные конструкции из обжатого бетона: Дис. д-ра техн. наук. Москва: МГСУ. 1998. - 333 с.

148. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 2000. - 127 с.

149. Матвеев В.Г. Проектирование железобетонных колонн и ригелей пустотного сечения из обжатого бетона. Магнитогорск: изд. Магнитогорск, техн. ун-та, 2002. - 115 с.

150. Kupfer H., Hilsdorf Н.К., Rusch H. Behaviour of concrete under biaxial stresses. ACI Journal, 66, N 8, 1969.

151. Зайцев Ю.В. Моделирование деформаций и прочности бетона методами механики разрушения. М.: Стройиздат, 1982. - 196 с.

152. Зайцев Ю.В. Механика разрушения для строителей. М.: Высшая школа, 1991.-288 с.

153. Гвоздев A.A. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия. М.: Госстройиздат. 1949. - 245 с.

154. Берг О .Я., Соломенцев Г.Г. Исследование напряженного и деформированного состояния бетона при трехосном сжатии. М.: Транспорт, 1969.- 127 с.

155. Лукша Л.К. К расчету прочности бетона в обойме // Бетон и железобетон.- 1973.-№ 1.-С. 3 -5.

156. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Часть I. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 187 с.

157. Проектирование железобетонных конструкций. Учебное пособие./ Под ред. Голышева А.Б. Киев: Будивэльнык, 1990. - 544 с.

158. Магнитогорский металлургический комбинат

159. ЗАО" Строительный комплекс"455002 Челябинская обл., г, Магнитогорск , ул. Кирою 93, ИНН 7445017509, р/с 40702810300000104150 • ОАО 'КредитУ рал Бон к" корр/с 30101810700000000949, БИ 047516949, ОКОНХ 69000, ОКПО 51478045.1. АКТ

160. Тел.:|3511) 24 24 88, 29 57 32, Факс: (3511) 24 45 18.1. Утверждаю: Директор1. А.И. Кандаков1. М.о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Матвеева Ильи Владимировича

161. Использование предложенной диссертантом методики расчета позволило разработать вариант усиления, обеспечивший требуемун^ несущую способность эксплуатируемых ригелей кац^рг^Щания.о4- 1. П редседатея £ >1. Члены комисскрй1. М.С. Сарваров1. Е.М. Кондратьев

162. Открытое акционерное общество "Магнитогорский институт по проектированию металлургических заводов"

163. ОАО "МАГНИТОГОРСКИЙ ГИПРОМЕЗ"455044, г.МЛГПИТОГОРСК, пр. ЛЕНИНА, 68 ТЕЛЕГРАФ: МАГНИТОГОРСК ГИПРОМЕЗ E-mail: gipromcz@magnitogorsk.ru ФАКС:(3519) 28-92-12 ТЕЛЕФ0Н:(35 19) 37-17-72

164. УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор$ Ю.А. Тверской1. Сеи/кЛ^оЯ- 2005 г.1. АКТо приемке к использованию результатов кандидатской диссертационной работы

165. Матвеева Ильи Владимировича

166. Открытое акционерное общество1. УТВЕРЖДАЮ

167. Пеойы^за|м. р&|1ерального директорау И.Д. Коробкин2005 г.

168. Г.Н. Корнилов С.В.Кузнецова