автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Сборные железобетонные диски перекрытий с рациональными поперечными связями

У)»'

, •СгЛ -

4 ШНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

'> " ПОЛТАВСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

ШМУКЛЕР Ігор Валерійович

УДК 624.012.3:692.522.3

ЗБІРНІ ЗАЛІЗОБЕТОННІ ДИСКИ ПЕРЕКРИТЬ З РАЦІОНАЛЬНИМИ ПОПЕРЕЧНИМИ ЗВ’ЯЗКАМИ

іеціальність 05.23.01 — «Будівельні конструкції, будівлі та

споруди».

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук

ПОЛТАВА — 1995

Робота виконана на кафедрі залізобетонних та кам'яних конструкція Харківського державного технічного університете будівництва та архітектури.

Науковий керівник:

- доктор технічних наук, професор О.Л. Шагін

Офіційні опоненти:

- доктор технічних наук, професор

О.С. Городецький

- кандидат технічних наук, доцент

В.О. Крітов

Провідна організація.

- Промбудндіпроект (м. Харків)

Захист відбудеться * 1° * 1995 р. о

/❖*

годині

на засіданні Спеціалізовано! ради Д 25,01 Л32 із спеціальності "Будівельні конструкції, . будівлі та - споруди" Полтавського технічного університета за адресою: . ЗІ4601, м.Полтава, пр.ПершотравневиЯ, 24. -■ . ; '• ' . - . •

5 ДпСбрТйЦІЗО МСХКа ОЗНЗпСійіТпСЬ Б СІСЛІОТЗЦІ ІКСТИТуТу.

Автореферат розісланий » <$ " 1995 г.

Вчений секретар Спеціалізованої ради докт. техн. наук, доцент

В.О. Бондар

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТІ».

Актуальність роботи. Знижання матеріалоємності, власної маси та вартості залізобетонних перекрить е одним з основних напрямків підвищення ефективності будівль 1 споруд в цілому, тому що питома вага зазначених елементів у них достатньо висока. Можливість використання для дисків перекрить збірних елементів різної конструкції, застосування важких 1 легких бетонів, різноманітність видів компонування і зв'язків представляють базу для їх постійного удосконалення. Відсутність надійних методів 1 засобів суворої оцінки напружено-деформованого стану складових розгалужених систем, методів оптимізаиїї їх параметрів з урахуванням особливостей опору бетону та арматурної сталі, обмежений круг експериментальних досліджень стримують ефективне розв'язання проблеми. З Іншого боку, сучасні умови диктують необхідність виконання перекрить на новому якісному рівні з одночасним задоволенням економічним вимогам, вимогам до міцності та

ІНШИМ. . '

Перераховане зумовлю» необхідність 1 'важливість проведення досліджень, направлених на створення раціональних конструктивних форм, з урахуванням особливостей опору застосовуваних матеріалів та спільного деформування елементів настилу, опорного контуру і зв'язків, на удосконалення методів розрахунку 1 оптимізації їх фізичних та геометричних параметрів, а такоя на розробку економічних неенергоемних кетодів |х виробництва, транспортування та монтажу.

Об'єкт дослідлднь - складові залізобетонні диски перекрить нової конструкції, які складається з збірних коробчатих панелей, елементів контуру та раціональних зв'язків.

Мета лаяної роботи полягає в створенні, дослідженні та

■провадженні нових типів конструкція складових дисків педакрить -і поперечними зв’язками, розрооці методики їх розрахунку та оп-тимізаціі з урахуванням фізичної та геонетрічної нелінійності. особливостей дефорхування у складі будівлі, а також у розройці принципів їх формування.

Методологія досліджень;, посудова нелінійної кінцевоеЛййейт-тої моделі підвищеної коректності, яка дозволяє врахувати особливості деформування дисків перекриття, нелінійної 'рово'тй Ов'¥ояу та арматура 1 подавше зіставлення теоретичних результатів з даними, отриманими у результаті натурна* вкспврййентальййх досліджень цих конструкцій. Послідовність реалізації методології: аналіз літературних джерел .1 накопиченого Оудівельйїйо Галуззю досвіду» Формулювання завдань, математичне йо^еЛввання» розробка конструкцій те методики їх розрахунку» опт«иїзація варане трів конструкцій, їх експериментальна перевірка та ЕІЄТ&&-яення отриманих результатів з теоретичними, економічна оцШШ розроблених конструкцій 1 їх впровадаання у практику ОудІШОД--ва. .

Наукову новизну ЕР&ЗР ШІІШ! - . '

- розроблені принципи пряного проектування склааовйх даолів перекрить, йкі складаються з ефективних зоїрних елементів спеціального виду, об'єднаних поперечними зв'язками;

- методика оцінки напружено-деформованого стану оптимізованих конструкцій при різних умовах їх обпирання та навантаження на

• . * базі нелінійної кінцавоеламентної модалії •_

- результати вксперизаентальних дослідонь напружвно-деформова-ного стену оптщіізованиа конструкція перекрйть-

Особистий внесок дисертанта в отримання наукових результатів дадягвЕ в наступному:

- сформована багатофакторна модель оптимізаці! параметрів

складових дисків перекрить 1 їх окремих елементів! т

- запропонована методика визначення раціональних характеристик та форми розглядаемих конструкція, а також процесів їх формування <а.с. СРСР Я 1738962. патент України N 3282. позитивні рішення про видачу патентів України на замовлення К 94040918 1 Н 94040919 від 11.11.93, позитівні рішення про видачу патентів Россії на замовлення N 93051899 1 Н 90061848 ОТ I5.lt.93.) *

- проведені дослідження напружено-деформованого стану оптимі-зованих систем перекрить;

- експериментально отримані дані про роботу запропонованих конструкцій;

практичне, гяа^ааня в&зхз дяжае в: .

-. розробленій методиці проектування збірних складових залізобетонних дисків перекрить з оптимальними фізико-геометричними характеристиками; розробленими для цього Імітаційними обчислювальними процедурами . включаючи процедури графічного відображення ; запропонованих принципах виготовлення, транспортування та монтажу елементів систем; ‘

- запропонованих конструкціях, складових дисків перекрить та їх

елементів; ' ■ •

- розроблених технічних умовах ка виробництво зазначених конструкцій. ‘ ‘ :

ВИГІДНІСТЬ КШЬіатІВ йшвашвзш використанням побудованої теоретичної моделі підвішеної коректності, протесте-ваної вляхом зіставлення результатів розрахунку а валшгою кількістю точних рішень окремих задач, прийнятним збігом отриманих теоретичних результатів з результатами натурних експериментальних досліджень, виготовленими та експлуатуооши розробленими

«

конструкціями.

РеМЬХШ дослідження знайшли застосування:

- при проектуванні та зведенні двох багатоповерхових гаражів-стоянок у м.Харкові, шестиповерхового офісу та двох шестиповерхових житлових комплексів для «.Харкова (науково-проектно-буді-вельна компанія "РАППА", м.Харків), будівлі лабораторного корпусу (КурязькнП домобудівельний комплекс, м. Харків), розробленого каталогу трьох-чотирьох поверхових котеджів інауково-виробнича фірма "ІКАР", м.Харків).

Апробація роботи. Результати роботи представлені на Міжнародних науково-технічних конференціях "Ресурсозберігаючі технології будівельних матеріалів, виробів і конструкцій”, м. Бєлгород, 1993 р., "Надійність будівль 1 споруд", м.Черкаси, 1993 р., "Удосконалення будівельних матеріалів, технологія та методів розрахунку конструкцій у нових економічних умовах", м. Суми, 1994 р., науково-технічних конференціях Харківського державного університету будівництва та архітектури, м. Харків, 1992

- 1995 рр.. За темою дисертації опубліковано п’ять статей 1 тезисів доповідей, одэржано авторське свідоцтво, патент України, чотири позитивні рішення про видачу патентів України та Росії.

Обсяг робота. Робота складається з вступу, п'яти розділів, основних висновків, списку використаної літератури з 137 найменувань та трьох додатків. У роботі 204 сторінки, в тому числі 134 сторінки основного тексту, 47 малюнків, 10 таблиць.‘

• апет РОБОТО. * „

’ 2 вступі обгрунтована актуальність теки дисертації, сфор-

мульовані її кета 1 наукова новизна, позначена' методологія дослідження, наведені результати, які виносяться на захист 1 масть практичне значення.

£ пешему розділі роботи наданий огляд відомих конструкцій перекрить, їх елементів, а також способів виготовлення 1 монтажу. На підставі розгляду робіт В.М. Байкова, 0.0. Гвоздева, П.Ф. Дроздова, Ю.А. Диховичного, В.В. Михайлова, Л.Л. Паньшина, С.В. Полякова, В.В. Ханджі та Інших прослідкований розвиток та удосконалення залізобетонних конструкцій дисків перекрить 1 методів їх розрахунку. В зв'язку з теоретичними та експериментальними дослідженнями Р.Л. Айвазова, М.І. Колякова В.Г. Крамаря, В.І/ Ли-шака, О.С. Семчеикова, Е. Хампе позначений сучасний стан теорії та практики' залібетонних конструкцій у частині обговорюваної проблеми. Визначені достоїнства та недоліки конструкцій збірних перекрить. Зокрема, відзначено, що вкличення в просторову роботу окремих збірних елементів настилу Істотним чином залежить від їх умов обпирання, конструкцій власне плит, зв'язків, опорного контуру. Враховуючи, що у згаданих дослідженнях в основному розглядались плити традиційної конструкції (круглопустотні, ребристі), об’єднані монолітними шпонками, 'обгрунтована необхідність удосконалення як самих конструкцій, так 1 зв'язків. Недоо-татньо повний облік просторової роботи збірних елементів перекрить діючими в наш чай нормами визначає доцільність .розвитку досліджень у цьому напрямку» тому до досвід, який уже мається, підтверджує Істотну відміну характеру деформування таких систем від балочного.

Розглянуті основні моделі опису залізобетонних дисків перекрить. Особливо виділені можливості дискретної кінцевоелементної моделі, яка одергала розвиток у роботах Дя. Аргириса, ,ГТ.М. Вар-вака, О.С. Городзцького, Ю.І. Немчинова, В.О. Постнова, О.Р. Ржаніцина, Л.А. Розіна. С.П. Тимошенка та інших і яка дозволила на достатньо суворому рівні врахувати особливості деформування

пластинчато-стрижневих систем. -У рамках даної моделі можлива алгоритмізація процедур, які враховують характер трішиноутворення

1 виду напруженого стану, в якому знаходиться бетон стисненої зони, а також рад Інших моментів, описуемих достатньо суворо нелинейною теорією залізобетону, широко розвиненої за останній час завдяки работам А .Я. Барашкова. о,Я. Берга, В.Ы. Бондаренка,

О.С. Залесова, М.І. Карпенка, О.'І. Козачевського, О.Л. Шагіна,

О.В. Ялика та Інших.

Використання сучасних засобів теорії оптимального проектування та регулювання, розроблених М.П. Абовським, Я. Арора, М.В. Баничуком. О.І. Виноградовим, Л.В. Канторовичем. У. Прагерсац 1-Й. Рабиновичем, и. І. Рейтманом, Л. Рожвани, М.Ы. складнєвик. В.В. Трофимовичем, Б, Хогом, К. Чоем, Т. Шилдом, В.1І. Шшановсь-ким *та. іншими, може служити підставою для отримання якісно нових типів конструкцій дисків перекрить.

Відзначається також недостатня кількість натурних експериментальних досліджень складових скотам перекрить 1, особливо, тих, які мають сптимІзоваЛ конструкційні параметри.

Проведений аналіз дав можливість визначити основні задачі цього дослідження. г

У другому' розділі сформульовані компонувальні та конструктивні принципи побудови збірних залізобетонних дисків перекрить. Дяні принципи,е результатом застосування до проблеми формування збірного настилу методів прямого проектування. Як наслідок,' такий підхід дозволив не тільки визначити концепцію розробки, а й (створив підставу для одержання нових патентночистих рішень роз-глядаемих конструкцій (Мал. І). Характерними особливостями цих ^конструкцій е їх багатошаровість, ео дозволяє задовільнити вимога*-з тешюзвукоізоляції, неволила владна вага - наслідок за-

Tbpqat

г - г

4itcaropa

- щсюкутаервЕлчх .

1 _ Пяосїі арматурні

Згрта y/\ кяркасв

*L

6)

ВтадшІ У С7СТОТО)ГТВ9рСЭМ1 йаашимим!

3-3 (для rpatool плита)

Тгрцгві

ДІгфргпа

Himcst ерцатураі ириса

4

3-3 (для середньої сдай)

Ретгаг

Una просторова "/ Нвд» 7 [ [ ?р гіта 25в№ абшима

Иал. 1. Ефективні конструкції панелей та плит перекриття.

* - Еінстругці* шшагі перхрвтта на чарунху;

S - кяструцш плит перецита;

ю

стосування легкого бетону 1 надання плитам короОчатої заміненої форми, небалочниЯ характер спирання окремих елементів, забезпе-чиваючнй поповврхову передачу нввантахення власної ваги з мето» поаноціного вкличення складової системи в просторову роботу, диференціація функцій об'єднуючих зв'язків, розтеаувакня шпонок у стисненій зоні диска перекриття та іша. Складені принципи припускають одночасне задовільнення вкшгам, які різняться за свозз природоя. Так, розробка, яка проводиться за схемою "конструкція

- технологія - натвріая" дозволила запропонувати 1 обгрунтувати кбвнергоємний економічний спосіб виробництва елементів перекрить, в основі якого ттть відмова від пуаксоккої технології створення внутріпнік пустот, відмова від попереднього напруження арматури, а також здійснення тепловологої оароЗки віірооу, звільненого від форш.

Аналіз вклинення у роботу елементів розробленої конструкції при дії постійного кавактагеиня, в такое специфіка дефор^гваняя при повнону навантаженні дали мохяивість оцінггти коггпонанти на-пружако-деформовшого стану в ній «а підставі дослідження рівняння: . ,

. *

Лг ',(ІЛ; ‘ *'•*

де !Г(х.у} - Прогині

13=, Я - шгнина жорсткість основного напрямку 1 головна , гарсткість аиску відповідно;.

. - навантаження; ;

.."з наступним зіставланини результатів, з Еналогічнкми, одераакими шаслідок розв'язання рівняняя вигину анізотропно! пластини. На-ЯШість поздовгніх ивіа, які передають з влемента на елемент -тільки погарзчні сили, приводять до >,«ови В? —> О {Бу - ви-

глнна жорсткість другого напрямку), а зв'язку з чим представляє .-.ацікавлзність вияз умов, при яких сойота розглядаємо і конструкції наближаються до роботи суцільної анізотропної пластини. Виявлено. ио в якості керуючого параметра, в цьому випадку може і* у ти прийнята величина

j

1 І

із * .... , (2 •)

гг* ■

Z9 0Id и ЕІ - жорсткість вільного крутіння і вигинна жорсткість окремого елемента диска відповідно.

Зміна коефіцієнта (J приводить до зміни величин зусиль та переміщень, починаючи від Оалочних і до значень, близьких до аналогічних, які виникавть у суцільній плиті. Дана обставина, дозволила позначити основні конструктивні особливості розробленої системи, які забезпечують досягнення коефіцієнтом 0 наперед заданих величин.

2 третьому розділі розроблена кзтододогія, а на її базі теоретична модель об’єкта, які дозволяють дослідити Яого з урахуванням трІЕиноутворення. особливостей складного напруженого стану. нелінійності роботи батону та арматури, а також нелінійності роботи зв'язків. Крім цього модель орієнтована на застосування методів прямого проектування та регулювання.напружено-деформованим станоя. У відповідності з нею панелі та плити складових дисків огтсулться кінцевими елементами анізотропних плит або оболонок нульової гаусової кривини, а опорний кон.ур - стрижнями загального положення. При цьому зв’язки можуть бути двобічними і однобічними (Кал- 2). Однобічні зв'язки відбивають 'специфіку конструкції та визначають геометричну нелінійність системи, в основі обліку фізичної 1 геометричної нелінійності лежать зада-ваємі безпосередньо діаграми деформування матеріалів та

План перекриття Плай перекриття

NN Кшістртгція Моделі ' Характеристика зв'язку |

1 ЦсіГРГ tTWa Пэпв ШДОЯЙ-', Л* ,J*u*rrirpt ЧВіНЄ4-! - £’“‘! ір і . jv» V ЛЧ. ! *чЕгг \/ь£ь і -* 1 * -І ь .%,* /14» 1 ы/^W» і *> ’а>?4Я» * 1 *“Ut IV с, ■ і ««КИьГ-1 I

.2 •ймюлітп (Ьптв НЛЗГГї ЩПОНХА N \ .£• ‘ ^ 7 %v

-^№1 ц»т - Плита чфшш* Hum Мі Уш . 1=Щ=“9. ■ ktruii*l -*»' ШВИ Mpcfttqr • мий» <ч *_■ 1 *

; Мал. 2, Цаделюваяка диску перекриття і його «лементів,

-а давг-аеретригга складоой вдаяг, 8 - з?х£ перекриття асладекяй , із панелей m вдртвкт'; * - рюраппгова ехшз т-р<гкриггв Іитергчкяа лєреріз); г -водеяюмнм рцх& п»р^кркггя з *ли?р«стлиня» тинедік елементів анізатропиоі їлитігта оболонхм и\'ямсїг4ч*яиіі‘ кривини & та*»» -ї і виє ваго ■ елешптї apocropaguv схрижиня І^ШнІйю полъьгинц^ р, - исдеяю^ хамнх авізі'іо.

зв'язків. Особливості армування та характеру тріщиноутворення враховуються шляхом використання розрахункового апарата, побудованого м.І. Карпвнкон, то зводить дану проблему до підрахунку елементів матриці хорсткісних коефіцієнтів за спеціально складеними формулами. Характер 1 кількісні оцінки напруженого стану системи оцінюються на підставі критерію міцності Нарпенко-Морлі. Визначення компонентів напружзно-дефзр«овгного стену проводиться на базі спеціально побудованих імітаційних обчислювальних процедур Ітераційного типу та обчислювального комплексу "МІРАХ". У їх основі лежать третя гіпотеза малих пруяноплвстичних деформацій 1 компілятор, складений з використанням крокового методу 1 методу послідовних наблюткь. йеяиивість роботи з діаграмами. со ггавть спадаті або горизонтальні ділянки, досягаються за рахунок її логічного сортування. ............ . _ .

Пряма. проектування складових дисків перекрить, виконане на базі побудованої моделі, зводить проблему до оптамізадійних задач такого вигляду. ХаЯ, для визначеності, слід мІнІмізуБати функцію якості: ..

->

0(ї) -------> шг, ІЗ.)

при обкеяенгеп

V х з

Ф2{ х )

V 2 > «V

■£ О ,

•« -0

М.)

(8.У

<Є.) (7. ) •

,%'ї

Фв< X*} - 0 , (9.) .

да С X ї* - вектор управлявша параметрів, у ролі функції якості приймаються, наприклад, загальні витрати, хоча в якості критерію можуть виступати витрати матеріалів, вага, силові та деформаційні фактори, експлуатаційні витрати, економічний ефект (задача максимізаціІ) та багато іншого.

Обмеження (4) - суть критерій міцності, (5) - обмеження на висоту стисненої зони, »6),- лімітують переміщення конструкції в заданих точках, (7) - обмеження на ширину розкриття трідин, (8)

- технологічні обмеження. Перераховані обмеження є традиційними в задачах олтимізації параметрів залізобетонних конструкцій. Відмінною особливістю даної постановки є присутність у задачі обмежень (9). Ці вирази пов'язані з регулюванням характером деформування системи. Фізично вони можуть виражати вимоги рівності заданий параметрів, від яких залежить розподіл компонентів на-пружзко-дафориованога стену'. Наприклад,

0(І) - » О, ; СЮ)

де р (X) - задана апріорі значення параметра р. Величину р (X) зручно призначати з умов мінімізації згинальних або крутних моментів., X розглядагмих дисках перекрить, окріи параметра р, керування ксзша здійснити пляхом задания відношення вигинних короткостей контуру до циліндричних' жорсткастей диска, раціональний вибором талів і місць розташування зв'язків і т.д.

. Розв'язання задач типу {3) - (9) здійснюється на підставі розробленої кінцавозлємзнтної моделі та згаданих раніше обчислювальних процедур. Особливістю туг є використання на кожному кроці ітераційного процесу, породжанного методами, ао застосовуються, алгоритму Кифера-Джонсона. У відповідності з ним проводитьсї уточнення вектора < X 5, причому таким чином, щзо хоча б одне г

обмежень (4) - 19) виконувалось як рівність. Одночасно проводкаі оптшізація параметрів та регулювання • напружзно-деформованим стани» дозволяють не тільки підвищити економіку отриманого рішення за відношенням до традиційної оптимізації, але і часто одержати нова рішення, яке задеє якісно іняу конструкцію. Твк. у дисертації, на Сазі викладеного підходу визначена геометрія та оптимальні конструктивні параметри, спертої по контуру легкобе-тониої панелі перекриття осолонкового типу, знайдена раціональна топологія зв'язків, обраний їх тип і визначена оптимальна геометрія елементів складеного диска перекриття, гекон спертого на податливий контур. Деякі з рівень зіставлені з аналогічними, отриманими Оез врахування обмежень .(9). Економія витрат склала Оіля 173- Отримані ріизкня фактично задшть конструкції, представлені на квлвдку І. ........ ;

Далі в роооті проведене чисельне дослідження напрукзно-дзформованого стану розроблених дисків перекрить, включаючи оптимізовані. При цьому широко варіювались корсткісні характеристики плит 1 елементів контуру, умови старання і н&еелтезвнкя.

У дослідженні за~тосовзна нова методологія.' заснована' на аналізі полів переміщань 1 зусяль, які виводиться графічно у ВИГЛЯДІ' твердих копій. Для цього'удосконалена процедура гргфічного виводу інформації з метоп збільшення її пвадкості. Про&чалізовая , характер роботи дисків перекрить-на всшду діапазоні навантаген-' ня, оцінено вплив специфіки опору контуру, 33’язків, конструх-ційніїх матеріалів. Зокрема, підтверджена .кояхивість відмови попереднього напруження арматури в плитах розробленої консгсух-‘ ції, які мають прогін 8.4 м, при дії сумарного‘ кав8нтаетй5Ц(: Ц' диск перекриття, яке дорівнює 10 кН/м2. Шдзначеггься: втом» рвзаадйль» здатність .іютропонозаннх систем пзрекрпть. ■/

а)

М

Мал. 3. Епюри прогинів (ми) дпа серединного поперечного перерізу диску перекрита чарунки.

а - без поперечних зв’язків;

- 6-а поперечника раціоналданш зв'язками,

-------— - експериментальні значення

*------- теоретичні значення

2 'четвертому розділі наведан3 результати експериментальній натурних досліджень оптимізованих конструкцій перекрить- Для їх проведення розроблена методика натурник експериментів, обгрунтовані, адаптовані та допрацьовані системи навантаження 1 вимірювання, які функціонують на Сазі сучасної електронно! та обчислювальної техніки. І результаті проведених досліджень виявлені особливості поведінки складових перекрить. під навантаженням» різних типів, проведений аналіз опору конструкція прі різних умовах спирання. Оцінений ресурс пружної роботи системи. Проведено також зіставлення результатів експериментів з теоретичними, отриманими на підставі проведення математичного моделювання (Нал. 3). Зіставлення дало змогу підтвердити високі розподільчі здібності розроблених конструкцій 1 зробити висновок про надійність побудованих теоретичної моделі та обчислювальних процедур, які задають значення переміщень 1 деформацій у системі 1 які е оцінкою зверху для експериментальних. При цьому відзначено незначне розходження дослідних та теоретичних даних.

1 п'ятому розділі описані об’єкти впровадження розроблених конструкцій, наведені рекомендації по їх проектуванню, виготовленню, транспортуванню та монтажу. Поданий -економічний аналіз запропонованих систем і проведено їх зіставлення з відомими конструктивними рішеннями дисків перекрить. Підтверджена ефективність запропонованих систем, а також відзначені широкі об'ємно-компонувальні можливості, які надаються при використанні пих конструкцій. .

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ.

1. Проаналізовані існуючі конструктивні рішення збірнх дисків ' перекриття, еяемзнтів з яких' еонч складаються, зв’язків і характеру $д рвЗог®» і моделі та методи визначення коипонан-

ті в напружено-деформоааного стану складових пластинчато-стрижневих систем, дозволяючих врахувати специфіку опору залізобетону, зв’язків і контурних конструкцій, а також методи оптимізації конструктивних параметрів розглядаємих систем. Дана класифікація складеного диска перекриття як системи будівельної механіки.

2. Запропоновані основні принципи компоновки збірних залізобетонних дисків перекрить та їх елементів на підставі використання розробленого апарата прямих методів проектування 1 створення у системі заданого характеру напружено-деформованого стану.

3. Розроблені нові типи конструкцій перекрить, які забезпечу-

ють найбільш раціональний розподіл застосовуєМих матеріалів (авторське свідотцтво СРСР Н 1738962, патент України N 3282, позитивні рішення про видачу патенту України на замовлення N 94040918 від 11.11.93, патента Россії на замовлення !Г 93051899 від 15.11.93). • . .

4. Розроблений нееке'р"оз.шіт спосіб формування розглядагкях конструкція, (позитивні, рішення про видачу патенту України на замовлення Я 94040919 від 11.11.93, про видачу патенту Россії на замовлення Я 93051848 від 15.11.93 ).

Б. Побудована кінц9воелементна модель^ диска перекриття з раціональними поперечними зв'язками, яка дозволяє з високим ступенем точності визначити компоненте напрухвно-дефориованого стану з врахуванням трідиноутворення та нелінійної роботи бетону, який знаходиться & умовах плоского напруженого стану, нелінійної * роботи арматури, зв'язків І контуру. Дана модвль, окрім перерахованого, забезпечує можливість застосування методів оптимального проектування.

6. Проведене розрахунково-теоретичне дослідження роботи складових дисків з широким варіюванням умовами навантаження, гео-

.■метричними та фізичними характеристиками, умова® стиковки та спирання дозволило оцінити вплив цих осооливостей, а також нелінійності деформування, нерозрізності та розпірності системи на поведінку елементів конструкції при навантаженні

7. Складені обчислювальні імітаційні процедури оптимізації параметрів дисків .перекрить розглянутого типу, в основі яких лежить метод регулювання характером напружено-деформованого стану системи в сукупності з ефективними алгоритмами опгииїзації.

а. з використанням, розроблених процедур розв'язані задачі оптимізації параметрів збірних дисків перекриття, які мають різні запропоновані конструктивні рішення- Скорочення загальних витрат при використанні зазначеної методики складає не менше \2% по відношенню до традиційних постановок задач оптимізації.

9. Проведені натурні випробування оптимізованих складових дисків пэрэкриття при різних навантаженнях 1 умовах стиковки між собою їх елементів дозволили оцінити поведінку конструкції при активному навантаженні та розвантаженні, а також провести зіставлення експериментально одержаних даних з теоретичній. Різниця при цьому не перавизує 15®, причому теоретичні дані е оцінкою зверху для експериментальних.

10. Розроблені рекомендації за проектуванним, виготовленням 1

монтажем запропонованих конструкція. РозроОлаї.технічні умови на них. _ • ■

И. Проведено техніко-еконояічкб порівняння показників розроблених систаем' з відйааги вкалогетя. При цьому, витгсга цементу знижена на 10 - 123, сталі иа IS -203, загал і w* . трудомісткість знижена на 8 - ЗСЄ. ,

!2. Конструкції дисків пэракрить запропонованого типу, впроваджені у в*уквя>>л?еехтно-будіввльній компанії "РАМПА” (К.

Харків), у науково-виробничій фірмі "ІКЛР" (м. Харків). AT •Курязький ДЕК" <м. Харків), при проектуванні та будівництві об'єктів житлово-громадянського призначення. Зниження загальних витрат при споруджанні дисків перекрить із даних конструкцій складає не иэншэ 23% порівняно з їх традиційними рішеннями.

Основні положення дисертації опубліковані в таких роботах:

1. Шагмн А.Л.,І&<уклвр И.В. Исследование и регулирование

напряженно- деформированного состояния в составных дисках перекрытия. //Материалы международной научно-практической конференции "Совершенствование строительных материалов, технологий и методов расчета конструкций в новых экономических условиях*. -Сумы.. ИШ -Нрия-; ЛТД,: 1994. -С. 107-106. . ■

2. Шуклвр B.C.. Шнукдер И.В. Напряженное состояние неодносвязных физически нелинейных сред. /УВ сб. "Вопросы механики

- твердого деформируемого тела”. - Харьков, изд. ХАК. 1985.

: 3. Екуклер й.’Б. &гулиро5акйа калрккьтю-д^ржрог&чкого

состояния в .железобетонных плитах // Тезисы докл. Международной конференции ^Ресурсосберегавдие технологии строительных материа-лав. кздалий и конструкций.* -Белгород. 1993.- с. 103.

1:.\ 4, Шуклэр-И.В. Оптимальное проектирование составных дисков ' перекрытия с учетами* надежности. /л Тезисы докл. научно- твх-нической конференции "Надежность здания и сооружений*. - Чар' кассы. 199Q. -*с.61-€2. :-

: Є. Шалот, А .Л.. Шмуклер И.В. Оптимальное проектирование же- * лезобетонных перекрытий из плит балочного типа со сложными условиями опирания. // Тезисы докладов 48-ой научно-технической конференции ХИСИ "Повышение эффективности строительства". - Харь ков, 1993. - с.44 .

6. ПЯуклер B.C.. Вадим В.Д., Ійіуклер И.В.. Бедим Д.В. Желе-

зобе тонный ограздаший элемент. - Авторское свидетельство СССР N 1738962 '

7. Ш<уклер B.C., Бедим В.Д., Шмуклер И.В., Бедим Д.в. Железобетонный огравдавдий элемент. - Патент Украина И 3282.

8. ПИуклер B.C..©(уклер И.В., Каркасное здание 'Икар*. -Положительное решение о выдаче патента Украины по заявке

а 94040918 от 11.11.93.

9. Шйуклер В.С..Шмуклер И.В., Каркасное здание "Икар". — Положительное решение о Еыдачэ патента Россий по заявке

И 93051899 6¥ ife-.M-.93. •

• ГО-. Effijyrurep B.C.-, -П&луклэр Й-.В-.-, КйКф Ййрйфл-. <370006 изго-'№алэййя пустотелых ое'тонт* элементов.- Полохйгелънсй решение о шдачэ патента Украины по заявка N 94040919 от И . П .93.

iii ШухЛ&р В.Сц Щугйор й-.Вц кайф Лкр&уя. choooa изготовления пустотэйых бетйнйкх элейентсЬ;- ЯЬ-Сожт&льШэ решение о амавче патента России по заявке ^ ^ЗЁб1)Й8 от^5.11.33

ABSTRACT.

SiraulO.ег I.V. Prefabricated Beliilorced Ctohcrtete Disks of floors frith Rational Transverse Ties.

The thesis Гог the scientific degree dr «stididate ol teehnlcal sciences cm specially O5-.23-.0l - Eulldiftg

constrtictlotiB, ' Building and Structurei SoltaVh Fcch&iBW tM’femty* Vltava, 1$9S. * ■

PlVe scientific works end sis author^ certificaVes SM patents, which contain theoretical i^ss^rch cn ifi§ iMt idiids Й£ prefabricated reinforced concrete diete of fibers a?6 de?aidad Including the Investigation of their вtraiifed-d^otts&i 3t8te with the regard for the physical and’ geometrical Bbh-lirv. sr properties, the parameters of the whole syatcn and it’s Separate elements optimizing and the experimental гезезгсЙёз ch life-.' sanples. - •' . . . - y- -■ -

On the basis ot elaborated device о I diffect design th& prizislf-lzs of ttia dls&s at floors 'arranging, the пйг &Lh&a ot e?n$iru.ctf/e jsciutfena.' the rules of ratiraalr,jffiyaifcai sal

geometrical characteristics and the topoiogy of ties arrangement oftnna-jng which ensure the realization of the set a tralned-def onnsd state in the system are proposed. The Industrial application of the elaborated constructions, the methods of their designing, manufacturing, transportation and assembling are realized which ensured not less than 23% of cannon expenditures saving, about 205 of steel saving, about 11S of cement saving, about 9% of labour-intenalvenesa saving.

АННОТАЦИЯ.

[йдуклер И.В. Сборные железобетонные диски перекрытий с рациональными поперечными связями.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.01 - строительные конструкции, здания и сооружения, Полтавский технический университет, Полтава. 1995. .

Защищается 5 научных работ и 6 авторских свидетельств и патентов, которые, содержат теоретические исследования новых видов сборных кзлэзобетонных дисков перекрытий, вю.йчая изучение их напряженно-деформированного состояния с учетом физической и геометрической нелинейности, оптимизации параметров системы в целом и отдельных элементов,. экспериментальные исследования, осуществленные на натурных образцах. *

На основе разработанного аппарата прямого проектирования предложены принципы компоновки дисков перекрытий, их новые конструктивные решения, правила выбора рациональных физико- геометрических параметров и топологии расстановки связей, обеспечивахь цих -реализацию заданного характера напряженно-деформированного состояния в системе. Осуществлено промышленное внедрение предложенных конструкций и способов их проектирования, производства, транспортироакй и монтажа, обеспечивающее не менее 23* экономии общих затрат при возведении данных конструкций, по отношению к* традиционным, экономию стали до 2058, экономию цемента до I\%. трудоемкости до 9S. .

Ключові слова:

Збірні диски перекриття, раціональні зв'язки, пряме проектування, регулювання напружено-деформованого стану, оптимальний.