Влияние начальных горизонтальных отклонений колонн и диафрагм на напряженно-деформированное состояние и несущую способность монолитных железобетонных каркасных зданий

Лебедев, Владимир Викторович

Строительные конструкции, здания и сооружения

автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Влияние начальных горизонтальных отклонений колонн и диафрагм на напряженно-деформированное состояние и несущую способность монолитных железобетонных каркасных зданий

кандидата технических наук: Лебедев, Владимир Викторович
город: Красноярск
год: 2011
специальность ВАК РФ: 05.23.01

Диссертация по строительству на тему «Влияние начальных горизонтальных отклонений колонн и диафрагм на напряженно-деформированное состояние и несущую способность монолитных железобетонных каркасных зданий»

Автореферат диссертации по теме "Влияние начальных горизонтальных отклонений колонн и диафрагм на напряженно-деформированное состояние и несущую способность монолитных железобетонных каркасных зданий"

На правах рукописи

ЛЕБЕДЕВ Владимир Викторович

ВЛИЯНИЕ НАЧАЛЬНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ ОЛОНН И ДИАФРАГМ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ И НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 5 СЕН 2011

Красноярск 2011

4852942

Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский Федеральный университет»

Научный руководитель: член-корреспондент РААСН, доктор

технических наук, профессор Енджиевский Лев Васильевич

Научный консультант: кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Ведущая организация: ОАО «НИЦ «СТРОИТЕЛЬСТВО» НИИЖБ

им. А.А. Гвоздева

Защита состоится «21» октября 2011г. В 13 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета ДМ 212.099.08 при федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский Федеральный университет» по адресу: 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82, аудитория К-120. тел. (8-391) 252-78-68; факс (8-391) 252-78-68; e-mail End-Lev@yandex.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВПО «Сибирский Федеральный университет».

Автореферат разослан « 29 » О.ОГЦСТСл. 2011г.

Игошин Владимир Леонидович

Алмазов Владлен Ованесович доктор технических наук, профессор, Митасов Валерий Михайлович

Ученый секретарь диссертационного совета

Пересыпкин Е.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время в Российской Федерации увеличивается объем каркасного монолитного домостроения. Вызвано это рядом причин, основными из которых являются увеличение этажности зданий и повышенные требования к потребительским качествам, таким как неограниченное разнообразие объемно-планировочных решений и возможность изменения планировочных решений при строительстве и эксплуатации зданий. Немаловажным фактором является также устойчивая тенденция роста конкуренции на строительном рынке.

Методики расчета таких зданий интенсивно развиваются. Благодаря возросшим вычислительным мощностям ЭВМ часть современных программных комплексов уже позволяет учесть специфику последовательности возведения здания, физическую и геометрическую нелинейности, включая реологические свойства материалов и грунтов. Прогресс развития нормативной базы также идет в этом направлении. Так, например, возможности СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» существенно дополнились введением в практику строительного проектирования СНиП 52-01-2003 и СП 52-101-2003.

С 01.07.2010 вступил в силу Федеральный закон №384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», содержащий требование об учете в расчетных моделях зданий возможных отклонений геометрических параметров от их номинальных значений. Между тем, ни в нормативных документах, ни в работах исследователей РФ не разработаны методики учета в расчетных моделях железобетонных монолитных зданий возможных геометрических отклонений, а в методиках расчета отдельных элементов влияние геометрических несовершенств учитывается весьма приближенно. В работах как российских, так и зарубежных исследователей, посвященных мониторингу зданий, отмечается существенное влияние отклонений на напряженно - деформированное состояние зданий.

Актуальность исследования определяется теоретической и практической необходимостью развития существующих методик расчета и проектирования каркасных монолитных железобетонных зданий в связи с стремлением принимать оптимальные проектные решения.

Целью диссертационного исследования является разработка метода учета начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов и общего крена здания при расчете и проектировании каркасных монолитных железобетонных зданий.

Для достижения поставленной цели потребовалось сформулировать и решить следующие задачи:

• провести комплексный анализ строительных допусков и способов учета начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов каркаса железобетонных монолитных зданий согласно отечественной и зарубежной нормативных баз;

• сопоставить и дать сравнительную оценку способов измерения горизонтальных отклонений с помощью современного геодезического оборудования с

целью определения достоверности экспериментальных данных. Провести натурные измерения начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов с целью создания экспериментальной базы для теоретических положений;

• разработать общий метод учета начальных допускаемых горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов и допускаемого наклона здания, позволяющий гарантированно зафиксировать наиболее неблагоприятное изменение НДС в несущих элементах каркаса. Выбрать наиболее неблагоприятные формы начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов. Верифицировать теоретические положения, руководствуясь полученными экспериментальными данными;

• разработать программу для ЭВМ, позволяющую автоматизировать видоизменение вертикальных расчетных схем;

• выявить конструктивные и объемно-планировочные факторы, влияющие на изменение НДС несущих элементов вызванное фактом существования начальных горизонтальных отклонений;

• сравнить результаты расчётов, полученные с использованием общего метода, с аналогичными результатами, полученными с использованием существующих предложений учёта рассматриваемого явления, согласно российским нормам и еврокоду 2;

• разработать инженерную методику учета начальных горизонтальных отклонений.

Объектом исследования являются каркасные монолитные железобетонные здания.

Предметом исследования является оценка влияния начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов и общего наклона здания на напряженно-деформированное состояние и армирование несущих конструкций монолитных железобетонных зданий.

Методологической, теоретической и эмпирической базой послужили законодательные и нормативные документы Российской Федерации, стран Евросоюза, США и Китая, труды исследователей, изучавших влияние несовершенств на работу сборных каркасов, панельных зданий, способы мониторинга, а также результаты собственных натурных измерений и исполнительные съемки застройщиков Красноярского края.

Научная новизна диссертационной работы. Разработан общий метод учета влияние начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов или неравномерной осадки фундаментов на напряженно-деформированное состояние несущих элементов железобетонных каркасных задний. Суть данного метода состоит во включении в анализ п-го количества искривленных по заданным формам расчетных схем, позволяющих гарантированно зафиксировать наиболее неблагоприятное изменение НДС в каждом несущем элементе каркаса при произвольном искривлении здания в допускаемых нормами пределах. Формы задаются ломаными синусоидами с наклонной осью и максимально возможной, с точки зрения строительных допусков, амплитудой

и отличаются друг от друга поэтажным сдвигом начальной фазы. В случае анализа пространственной расчетной схемы модели формы ломаной синусоиды рассматриваются в четырех плоскостях. Данные формы были отобраны по результатам анализа множества допускаемых форм.

На основе теоретических и экспериментальных данных разработана инженерная методика учета допускаемых начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов и общего наклона здания.

Практическая ценность работы. Применение разработанного общего метода расчета позволит повысить достоверность оценки НДС и прочности. Проектировщикам предоставляется выбор способа учёта допускаемых отклонений от вертикали: можно воспользоваться автоматизированным способом по общему методу либо обратиться к инженерной методике.

Достоверность результатов обусловлена:

• использованием фактических, экспериментальных данных как основы для предлагаемых теоретических положений;

• использованием общепринятых гипотез и методик расчета монолитных железобетонных каркасных зданий;

• сравнением полученных результатов с имеющимися аналогами в российской и мировой нормативных базах.

На защиту выносятся наиболее существенные результаты исследований:

• общий метод оценки влияния допускаемых возможных начальных локальных горизонтальных отклонений и общего крена на напряженно-деформированное состояние и прочность элементов монолитных железобетонных каркасных зданий;

• система из n-го количества форм искривления расчетных моделей, представляющих собой ломаные синусоиды с вертикальной или наклонной осью и максимально возможной, с точки зрения строительных допусков, амплитудой, отличающиеся друг от друга поэтажным сдвигом начальной фазы;

• модель функции автоматизированного изменения геометрических параметров расчетных схем по предлагаемым формам, предназначенная для интеграции в препроцессоры CAE продуктов;

• программа «KREN v. 1.0 beta», позволяющая изменять форму расчетных схем, созданных в ПК Лира 9.4 - 9.6, в соответствии с предложенным методом;

• инженерная методика учета влияния начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов на НДС.

Апробация и внедрение результатов работы. Положения настоящей работы использовались при проектировании объектов жилищного строительства г. Красноярска, среди которых жилые дома №7, 10 в VII м-не, №3, 7 в VI м-не, жилого массива «Покровский» в Центральном районе г. Красноярска. Созданная модель функции, позволяющей автоматизированно модифицировать

идеализированные расчетные схемы по предлагаемым формам, планируется к внедрению в ПК Лира и ПК Stark ES (письма «Intercomlex holding limited» №И/11 от 14.05.2009г. и ООО «Еврософт» №63 от 15.05.2009).

Основные положения диссертационной работы были представлены на XXV научно-технической конференции (г.Красноярск, 2007г.), Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых СФУ (г.Красноярск, 2008г.), Международном симпозиуме «Современные металлические и деревянные конструкции (нормирование, проектирование и строительство)» (г.Брест, 2009г.), III Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 80-летию НГАСУ (г.Новосибирск, 2010г.), XV Академических чтениях РААСН (г.Казань, 2010г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, 3 из них в журналах, рецензируемых ВАК.

Личный вклад автора. Представленные в диссертации результаты получены лично автором или при его непосредственном участии; в совместных публикациях более 33% результатов исследований принадлежит автору.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка, включающего 128 наименований, и содержит 188 страниц, в том числе 105 страниц машинописного текста, 90 рисунков, 10 таблиц.

В качестве дополнительных материалов на кафедре «Строительные конструкции и управляемые системы» ФГОАУ ВПО Сибирский федеральный университет хранится том приложений, содержащий дополнительные результаты численных и экспериментальных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В введении описаны объект и предмет исследования, сформулирована цель и поставлены задачи, подчеркнуты актуальность, научная новизна и практическая ценность исследования, приведены основные результаты, выносимые на защиту.

В первой главе представлен краткий обзор и анализ способов учета начальных локальных отклонений (несовершенств) несущих элементов и общего крена здания при расчете, проектировании, строительстве и эксплуатации зданий.

Отклонения несущих конструкций монолитных железобетонных каркасных зданий от их идеализированного проектного положения являются следствием ряда причин, в числе которых погрешности, возникающие при производстве работ по разбивке здания и его отдельных элементов, несовершенства опалубки и неточности в процессе её установки, отклонения возникающие в процессе работ по бетонированию, общий крен фундаментов и др. Согласно требований нормативных документов Российской Федерации, стран Евросоюза, США и Китая (СНиП 3.03.01-87, ACI 117-06, ENV 13670-1:2000, GB50204-2002) горизонтальные отклонения вертикальных несущих элементов имеют две не связанные друг с другом нормативные границы: первая - предельно допускаемое отклонение на всю высоту здания (Дздд), вторая -

максимально допускаемое отклонение в пределах одного этажа (АЭЛд). При этом Дзд.д и Дэл.д зависят от высоты и типа конструктивной системы. В рамках комп-

Лэлд были построены сводные графики.

лексного анализа величин Аздд и иллюстрирующие требования нормативных документов (Дщд-рис.1, Аэл д-рис.2).

1 EN 1992-1-1 (1 вертик. несущий элемент);

2 EN 1992-1-1 (20 вертик. несущий элемент);

3 DIN 1045-1 (1 вертик. несущий элемент);

4 DIN 1045-1 (20 вертик. несущий элемент);

5 СНиП 3.03.01-87;

6 ACI 117-06; 7ENV 13670; 8GB 50204-2002.

13 23

1-4 5-8 Рис

33 43 53 63 73 83 93 Высота здания Н (м)

- учет несовершенств равномерным наклоном при проектировании

- допуски на максимальное отклонение здания

. 1 Допускаемый равномерный наклон здания Дзд д (отечественные и зарубежные нормы)

в Е о.

0.02

0.015

0.01

0.005

3 8 13 18 23 Высота несущего вертикального элемента h (м)

1 СНиП 3.03.01-87 Монолитные ж/б колонны, поддерживающие монолитные покрытия и перекрытия;

2 СНиП 3.03.01-87 Монолитные ж/б колонны, поддерживающие сборные балочные конструкции;

3 £N4^ 13670 Отклонение для всех типов колонн при их высоте: а). Зм б). 4,5м. и более;

4 АС1 117-06 Отклонение железобетонных монолитных колонн;

5 вВ 50204-2002 Отклонение железобетонных монолитных вертикальных несущих элементов.

Рис. 2 Допускаемые горизонтальные отклонения отдельных вертикальных несущих элементов Дэл д (отечественные и зарубежные нормы)

Аналогичным образом произведен анализ допускаемого общего крена фундаментов согласно СНиП 2.02.01-83*, СП 50-101-2004, ТСН 50-304-2001, МГСН 4.19-2005, ТСН 31-332-2006, ТСН 50-302-2004, Е1МУ 1997-2:2000 (рис.3).

0.006 'S 0.004

о.

0.002 0

Hill I■IiI

докум.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 - СНиП 2.02.01-83* Железобетонный каркас; 2 - СНиП 2.02.01-83* Стальной каркас; 3 - СНиП 2.02.01-83* Статически определимые каркасы; 4 - СНиП 2.02.01-83* Многоэт. бескаркасные здания из крупных панелей; 5 - СНиП 2.02.01-83* Многоэт.бескаркасные здания из крупных блоков; 6 - СНиП 2.02.01-83* Многоэт. бескарк. здания из кирпичной кладки с армированием и устройством монолитных ж/б поясов; 7 - ТСН 50-304-2001 Многоэт. бескаркасные здания из крупных блоков; 8 - МГСН 4.19-2005 для зданий высотой до 150м; 9 - Пособие к СНиП 2.08.01-85 Вып. 3 Часть 1, для зданий, имеющих стеновую конструктивную систему; 10 - ТСН 31-332-2006 ; 11 - ТСН 50-302-2004 Здания кирпичные и крупнотапьные; 12 - ТСН 50-302-2004 Здания башенные монолитные железобетонные; 13 ТСН 50-302-2004 Здания протяженные монолитные железобетонные; 14 - Eurocode 7.

Рис. 3 Допускаемый крен здания Существенное влияние начальных несовершенств на напряженно-деформированное состояние различных зданий и сооружений, а также несущую способность их элементов отмечено в работах A.C. Авирома, Ю.А.Дыхович-ного, В.В. Ханджи, Б.А. Косицына, В.Е. Сно, A.B. и М. А. Коргиных, В.И. Травуша, Д.В. Конина, A.A. Аттальманана и др. В общем виде работы предлагают учитывать данный факт на стадии проектирования следующим образом: произвести стандартный расчет идеализированного здания или сооружения, а уже после получения усилий, производить проверку несущей способности элементов каркаса с учетом дополнительных усилий от начальных несовершенств. При этом дополнительные усилия определяются через значения внутренних силовых факторов и расчетные, статистически обоснованные значения отклонений. Например, при анализе несущей способности колонн учет начальных отклонений от вертикали и смещение соосности колонн предлагается учитывать при помощи добавочного эксцентриситета продольной силы рис.4 "а,б", а в анализ горизонтальных элементов включать дополнительные

продольные силы стабилизации (рис.4 "в").

а)

/}г1Уг/

Рис. 4 К определению добавочных усилий от начальных несовершенств

Н, , возникающие в месте слома колонн

В отечественной нормативной базе, регламентирующей правила проектирования железобетонных конструкций на протяжении последних 35 лет, остается неизменным требование по учету начальных горизонтальных отклонений -случайным эксцентриситетом затрагивающее только вертикальные несущие элементы. История появления значений случайного эксцентриситета и перечень учитываемых факторов были описаны

A.A. Гвоздевым в труде «Новое в проектирование бетонных и железобетонных конструкций»: «Для сжатых элементов конструкции в нормы введено новое требование: учитывать не оцениваемый статическим расчетом случайный эксцентриситет приложения сжимающего усилия (п. 1.22). Центральное приложение усилия, вызывающее равномерное по сечению укорочение сжимаемого элемента, трудно осуществить даже в лабораторных условиях... Тем более нельзя рассчитывать, что какой-либо элемент в реальной конструкции будет сжат центрально. Между тем даже небольшой эксцентриситет ощутимо снижает несущую способность сжатого элемента. Причиной возникновения случайного эксцентриситета могут быть: неоднородность свойств бетона по сечению, особенно в случае бетонирования элементов в горизонтальном положении, при значительной высоте сечения и подвижной консистенции бетона; начальная кривизна оси сжатого элемента или ее отклонение от вертикали; неучтенные горизонтальные силы и другие причины < ... > величины эксцентриситета заимствованы из рекомендаций Европейского комитета по бетону (ЕКБ) и Международной федерации преднапряженного железобетона (ФИП) и приняты также в нормах ряда стран < ... > В нормах зарубежных стран, учитывающих случайный эксцентриситет, он во всех случаях суммируется с эксцентриситетом, определенным расчетом. В нащих новых нормах это правило сохранено для статически определимых конструкций. Для статически неопределимых конструкций сделано послабление: если эксцентриситет, определенный из расчета, меньше случайного, то принимается случайный эксцентриситет; если же из расчета определен эксцентриситет, превышающий случайный, то последний не учитывается. Это обосновывается следующими соображениями - наличие случайного эксцентриситета должно приводить к взаимному смещению концов сжатого стержня. Но в статически неопределимой конструкции такому смещению в той или иной мере препятствует связь этого стержня с другими элементами конструкции, что несколько смягчает влияние случайного эксцентриситета....».

Российские исследователи В.М. Бондаренко, A.B. Боровских считают, что понятие «случайный эксцентриситет» дополнительно включает в себя следующие факторы: неточность расположения арматурных стержней и допуски размеров поперечного сечения.

Основываясь на вышеприведенной информации, крайне затруднительно считать случайный эксцентриситет полноценным параметром учета начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов. Доводы для обоснования данного мнения:

- случайный эксцентриситет, с официальной точки зрения, имеет одно содержательное наполнение, а с учетом обобщённого мнения Российских исследователей несколько иное, включающее в себя большее количество параметров: отклонения от вертикали (наклон), отклонения от соосности, неоднородность свойств бетона по сечению элемента, неточность расположения арматурных стержней, начальную кривизну, допуски размеров поперечного сечения, неучтенные горизонтальные силы и другие причины. Таким образом, случай-

ный эксцентриситет, по сути, определяется как интегральный коэффициент, в котором конкретный «вклад» каждого параметра, а также возможность их совместного проявления не имеют соответствующего доказательного обоснования;

- официальные правила применения и расчетные значения данного параметра ограничены рядом факторов (например для колонны, находящейся в статически неопределимой системе, при условно стандартном наборе и соответствующих значениях нагрузок случайный эксцентриситет учтен не будет);

- исходя из принятой в Российских нормах методологии учета случайного эксцентриситета, все факторы, которыми принято наполнять содержательную часть данного параметра, не предполагается учитывать для вертикальных несущих конструкций подавляющего большинства монолитных каркасных железобетонных зданий (статически неопределимые системы, имеющие значения моментов от действующих нагрузок больше значения момента вследствие учета случайного эксцентриситета);

- значение случайного эксцентриситета в ряде случаев существенно меньше, чем возможные допускаемые отклонения, в то время как принцип построения европейских норм имеет противоположную направленность.

Европейские нормы за прошедший период времени претерпели существенную модернизацию. Произошедшие изменения в европейских нормах состоят в следующем: учет начальных отклонений от вертикали несущих элементов выделен в самостоятельную область и является обязательным требованием во всех случаях. В упрощенном варианте это требование является функцией от расчетной длинны элемента. Одновременно эта функция была исключена из состава "случайного эксцентриситета". Случайный эксцентриситет стал определяться как функция от высоты сечения, имеющая минимальное граничное значение, которое увеличено в два раза по отношению к используемой в России с 70-х годов аналогичной величине. При практических расчетах применяется наибольшая величина в соответствии с табл.1. Таблица 1

Учет несовершенств по EN 1992-1-1

Нормативный документ Случайный эксцентриситет ео Учет начальных несовершенств Расчетный момент в колонне

EN 1992-1-1 [69] Англия Максимальное из: h/20; 20мм. (п.6.1 (4) Вариант №1. Равномерный наклон здания на угол в (п.5.2(4) Вариант №2. Упрощенный учет по средствам добавочного эксцентр. е,=1о/400 Согл. вар. №1. -максимальное из: Мщщл. ;Npeo Согл. вар. №2 -максимальное из: Мр + Np e¡; Np ео

EN 1992-1-1 [69] Остальные страны ЕС Максимальное из: h/30; 20мм. (п.6.1 (4)

Где: 1 - геометрическая длина колонны; Ь - высота сечения в направлении изгиба; Мр -момент в колонне, полученный при расчете вертикальной схемы; Мвакл - момент в колонне, полученный при расчете наклонной схемы; 1о - расчетная длинна колонны.

Учёт влияния возможных начальных геометрических несовершенств, согласно ЕЫ 1992-1-1, возможен одним из двух вариантов: 1 - учет допускаемого нормами прямолинейного наклона здания (рис.5); 2 - упрощенный учет начальных несовершенств в виде дополнительного эксцентриситета продольной силы

е; = 1о/400 (ДМ=Ы-е|). Полученное одним из этих двух способов расчетное значение изгибающего момента, с учетом дополнительной составляющей, сравнивается со стандартным требованием Ы-е0, где е0 - случайный эксцентриситет. Из двух значений выбирается наибольшее, и на этом модификация завершается (табл.1).

Также отметим, что понятие «случайный эксцентриситет», согласно ЕЫ 1992-1-1, включает в себя лишь возможные геометрические отклонения конструкции. Представленная выше информация позволяет сделать вывод, что содержательное наполнение случайного эксцентриситета - совокупность учитываемых факторов, согласно EN 1992-1-1 и СП52-101 -2003 существенно

отличаются. EN 1992-1-1 включает в себя значительно меньшее число учитываемых факторов. При этом, случайный эксцентриситет, регламентируемый ЕЫ 1992-1-1, для наиболее часто встречающихся в практике колонн (сечением до 600x600мм) числено превосходит соответствующий случайный эксцентриситет, установленный СП 52-101-2003.

ЕЫ 1992-1-1 регламентирует обязательный учет влияния отклонений вертикальных несущих элементов на горизонтальные элементы.

Несмотря на все это, методика ЕЫ 1992-1-1 не лишена недочетов. Так, моделирование несовершенств равномерным отклонением является, по мнению автора, подменой одной идеализации другой: в стандартном расчете здание идеально ровно стоит, в предлагаемом -идеально ровно наклонено, к тому же нет указаний, каким образом производить корректировку пространственной схемы.

В главе также рассмотрен учет несовершенств в соответствии с требованиями нормативных документов США, Китая и Индии (АС1 318-08, СВ50010-2002 , ОВ50010- 2010, 1Б 456:2000). Данные методики дублируют разобранные выше и отличаются значениями минимальных эксцентриситетов.

Методика, позволяющая на стадии проектирования в полной мере достоверно учесть влияние данного вида несовершенств, пока не предложена. Требования нормативных документов Российской Федерации, стран Евросоюза и США предлагают упрощенные методики учета начальных геометрических несовершенств, но ключевые значения, определяющие корректировку НДС элементов, не корреспондируются между собой (разброс в значениях составляет до 200%). Отсутствуют рекомендации по учету начальных геометрических несовершенств в рамках анализа пространственной схемы здания.

В настоящее время вступил в силу Федеральный закон №384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», содержащий в гл.З ст.16 п.4 следующее требование: «расчетные модели сооружений должны учитывать особенности взаимодействия элементов конструкций между собой и

Рис. 5 Учет горизонтальных отклонений равномерным наклоном по ЕЫ 1992-1-1

основанием, пространственной работы конструкций, геометрической и физической нелинейностей, пластических и реологических свойств материалов и грунтов, возможности образования трещин, а также возможных отклонений геометрических параметров от их номинальных значений».

На основании представленной информации была сформулирована задача разработки метода учета начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов и общего крена здания на стадии проектирования монолитных железобетонных каркасных зданий, с учетом имеющегося мирового опыта.

Во второй главе предложен и обоснован общий метод оценки влияния начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов здания, способный оценивать ситуацию при любых конкретных граничных условиях: предельное значение общего наклона здания (Азд.д) и предельно допускаемые поэтажные горизонтальные отклонения вертикальных несущих элементов (Дэл.д). В качестве общего метода предлагается, наряду с расчетом идеализированной вертикальной схемы, производить расчеты схем, изначально геометрически неидеальных. Формы изменения геометрии расчетной схемы (формы начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов) предлагаются в виде ломаных синусоид (рис.6), имеющих ограничения поэтажных отклонений и общей амплитуды, соответствующие предельным допускаемым нормативным требованиям на производство работ. Например, для любой плоской расчетной схемы, исходя из предельных допусков на производство работ СНиП 3.03.01-87, метод предусматривает включение в анализ дополнительных 12 схем с измененной геометрией в виде форм ломаных синусоид, имеющих максимально допустимую амплитуду (2Дзд.д = бДэл.д = 9см.) и отличающихся друг от друга поэтажным сдвигом начальной фазы (рис.6). Для анализа произвольной пространственной схемы метод предусматривает 4 направления плоских форм отклонений, каждое из которых аналогично случаю плоской схемы. Ориентировать направления предлагается вдоль главных осей инерции здания и под углом 45° к ним (рис.6).

План проведения серий численных исследований основывался на фактических экспериментальных данных. Они использовались для построения принципов решения поставленной задачи. При этом учитывалась реальность проектной практики, в которой могут анализироваться различные варианты объемно-планировочных решений и использоваться различные методы расчета (по упругой схеме и с учетом физически нелинейного деформирования). Первоначально был выполнен анализ стержня, идеализированно имитирующего вертикальный ряд колонн здания. Затем был выполнен анализ плоских рам различной высоты, ширины, сочетаний жесткостей вертикальных элементов (колонн и диафрагм) с учетом и без учета физической нелинейности и последовательности возведения здания. Затем был выполнен анализ аналогичных пространственных схем знаний. При этом анализировались и сравнивались наиболее важные для практического использования факторы: напряженно-деформи-

Рис.6

методу оценки влияния начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов здания 13

рованное состояние и уровень требуемого армирования как по предлагаемому методу, так и в соответствии с требованиями EN 1992-1-1 и СП 52-101-2003.

В проведенных расчетах учитывались требования и конструктивные ограничения в соответствии с нормативной базой РФ: СНиП 2.01.07-85* - назначение нагрузок и их сочетаний, максимальные деформации схемы и отдельных элементов; СП 52-101-2003 - подбор армирования, минимальный и максимальный процент армирования, минимальный диаметр арматуры, ограничения по количеству стержней и расстоянию между ними; СП 52-103-2007 - снижение модулей упругости в линейных расчетах и т.д.

Направления изменения геометрии, моделирующей начальные несовершенства для пространственной схемы здания в общем случае 2Дзд.д = 2Дзд.д = 2АЗД.Д = 2Дзд.д =

„

20 18 16 14 12 10

расчетная схема по форме 1

Формы «ломаных» синусоид, имеющих максимально допустимую амплитуду, были выбраны из широкой совокупности форм, рассмотренных в главе. Они, во-первых, являются наиболее неблагоприятными с точки зрения влияния начальных отклонений, и, во-вторых, соответствуют обобщенным экспериментальным данным.

В численных экспериментах рам и пространственных схем (рис.7) выявлено, что в случае изменения в расчетной схеме жесткости одного из вертикальных элементов происходит изменение влияния несовершенств на другие элементы. На дополнительные усилия в колоннах существенно влияют элементы, имеющие большую жесткость (стены-диафрагмы, ядра жесткости, оболочки). В случае их присутствия дополнительные усилия от начальных несовершенств снижаются. Так же влияет количество и регулярность вертикальных несущих элементов. То есть, наравне с внутренними силовыми факторами и величинами отклонений, значение дополнительных усилий определяет сама система элементов, в которой находится колонна. Подобная ситуация наблюдается и с горизонтальными элементами. Данный факт возможно учесть, лишь используя предлагаемых метод. Получены следующие результаты:

• выявлено существенное влияние отклонений от вертикали в пределах строительных допусков РФ на величины изгибающих моментов и значения требуемого армирования в колоннах (для более 5-10% колонн в зданиях как с ядрами или диафрагмами жесткости, так и без них требуется увеличение армирования более чем на 5-10%). Типовая эпюра дополнительных моментов и схема дополнительных деформаций, возникших по причине влияния несовершенств, представлены на рис.8"а";

• выявлено, что отклонения от вертикали в пределах строительных допусков РФ порождают существенные растягивающие продольные силы в горизонтальных несущих элементах, что ведет к увеличению их требуемого продольного армирования. В рассмотренных примерах представлены случаи, в которых увеличение требуемого армирования для плиты перекрытия составило до 10% как в приопорных зонах, так и в пролетной части (рис.8 "б").

• расчет с учетом начальных отклонений от вертикали по общей методике с учетом физической нелинейности позволяет выявить несколько большее количество элементов, требующих дополнительного армирования, чем аналогичный расчет по упругой схеме.

Отрицательной стороной предлагаемого общего метода, несомненно затрудняющего его использование в практике проектирования, является необходимость создания большого количества дополнительных расчетных схем. Данное действие в большинстве случаев - процесс трудоемкий. В главе предложено и обосновано два способа, которые позволяют преодолеть данную трудность:

.6000 х 5

о ©

Рис.7 Вид рам и пространственных схем участвовавших в численных экспериментах

( ) - область требуемого увеличения нижнего армирования в пределах 7-М0% t 3 - область требуемого увеличения верхнего армирования в пределах 7-И0% Рис. 8 Изменение требуемого армирования плиты перекрытия

Первый - предложена модель функции, интегрируемой в расчетные программные продукты и позволяющая автоматизированно формировать расчетные схемы, имеющие начальные геометрические несовершенства и допускаемый крен. Современные программные комплексы имеют препроцессоры нового уровня, которые, в отличие от создающих конечноэлементные модели (где в качестве «кирпичиков», из которых складывается расчетная схема, выступают конечные элементы), создают схему из укрупненных элементов (объектов), максимально приближенных по своему назначению и наименованию к функциональным составным частям реального сооружения. В их число входят колонны, балки, стены, перекрытия и т.д. В дальнейшем происходит автоматизированная разбивка данных объектов на конечные элементы. Такой подход хорошо корреспондируется с развивающейся концепцией BIM (Building Information Modeling), основу которой составляет параметрическое моделирование зданий. Был разработан алгоритм, соответствующий автоматизации изменения расчетной схемы с учетом заданных границ в рамках заданных законов изменения геометрии здания. Например, для рассмотренной ломаной синусоиды алгоритм предлагаемой автоматизации состоит в модификации координат узлов по осям абсцисс и ординат, в зависимости от координаты по оси аппликат, и аналитически для каждого узла конечноэлементной модели имеет вид:

Xikren(Zi) Xi ideal2 71

yikren(Zi) У| ideal2 К

(n-1)

^ (-1) 2 . fit-n-z

n-1,3,5,7,9.

-sin

(n-1) (-1) 2

+Ax2r ;

y2h '

(1) (2)

где xi kren' У}_кгеп координаты i-го узла исходной вертикальной расчетной схемы; х¡ ¡deal >У. ideal - координаты i-го узла с учетом несовершенств; Дх], Ду1 - амплитуды отклонений в плоскостях zox, zoy; Дх2, Ду2- отклонение оси синусоиды в уровне верха здания; h - высота сооружения; z - аппликата узла; Т - период колебаний;

В соответствии с данными принципами, была разработана программа для ЭВМ "KREN v 1.0 beta" (свидетельство РФ о государственной регистрации программ для ЭВМ N2009611510), позволяющая автоматизированно модифицировать конечноэлементные модели, созданные в ПК Лира 9.4-9.6. Интерфейс программы (рис.9) позволяет задавать по выбору пользователя шесть различных форм горизонтальных отклонений здания и изменять при этом расчётную схему здания или по восьми направлениям, или по четырём сторонам, или по четырём углам, а также задавать несовершенства и общий наклон (крен) в одном произвольно выбранном направлении. Программа позволяет задавать крен как при помощи заданного угла, так и при помощи заданного отклонения и выбирать любую из форм несовершенств здания от крена, в зависимости от требований норм, согласно которым производится данный расчёт. jjygjgj^j^UggмМшШт&ШШШШШШяшЛшшщшФттшЛйшшшШШШштшшШ

п! 1>4йл одмряшшА «в»»й*р5в«н»}1й<зимз. 'Ж Яирл'Ч'.М)

Зздйммм.........

•V i Выбегмгс ек> .*«>>ettw<(c«iO necseepiMncit«, .1 ееях*-« o.ote-c

" □

\ / □

✓ \

jAnMK О*"

и4*

Рис.9 Интерфейс разработанной программы «KREN v 1.0 beta»

г—"— —

1........ /i

1 (/ iris 1

i fW*

Второй - предложена инженерная методика учета начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов. Ее основой являются факты, полученные при анализе результатов расчетов:

• выявлено, что значения «добавочных» изгибающих моментов в колоннах для каждого вертикального ряда колонн изменяются практически линейно, имея незначительные искажения в зонах смены сечений колонн (рис. 10 "а"); выявлено, что значения «добавочных» продольных растягивающих сил для каждого вертикального ряда ригелей изменяются аналогично (рис.10 "б" ). Сечения 60x60см 50x50см 40x40см

5 10 15 20 25 30 Этаж, в пределах которого расположена колонна

а 0 '.....- - - ......- • --- .............

0 5 10 15 20 25 30

Этаж, в пределах которого расположен ригель Рис. 10 Значения добавочных усилий. Результат расчета по общему методу -точки. Результат расчета по инженерной методике - прямые

При расчете плоских расчетных схем (как при упругом варианте, так и с учетом физической нелинейности деформировании материалов) методика предполагает следующую последовательность действий:

Лг ,

1) Стандартный расчет идеализированной схемы;

2) Корректировка плоской расчетной схемы в пределах строительных допусков по форме, получаемой следующим образом: начиная с 1-го этажа- посредством максимально допустимого поэтажного отклонения от вертикали (строительный допуск на отклонение в пределах этажа), производится наклон здания до тех пор, пока не будет достигнута граница строительного допуска на отклонение здания в целом (рис.11); далее элементам последующих этажей назначается алогичный наклон в другую сторону до тех пор, пока не будет достигнута граница допуска на отклонение здания в целом с другой стороны; далее здание формируется вертикально (рис.11);

3) В случае, если рассматривается несимметричная рама, п.2 выполняется повторно в противоположную сторону

Рис.11 (зеркально, то есть формируется вторая геометрически несовершенная расчетная схема в соответствии с рис.11); 4) Проведение всех стандартных расчетов, соответствующих 1-му предельному состоянию для всех анализируемых расчетных схем

Щ-

№

Изменение НДС колонн

Изменение НДС ригелей

Сравнение величин изгибающих моментов, полученных в расчетах анализируемых схем применительно к каждой колонне в рамках соответствующего точке "А" этажа. Каждой колонне данного этажа присваивается максимальное значение, полученное в проведенных расчетах (Мтах). Отметим, что каждая из рассматриваемых колонн в рамках данного этажа соответствует определенному вертикальному ряду колонн, применительно к которому будут далее использоваться полученные результаты;

Сравнение величин продольных растягивающих сил, полученных в расчетах анализируемых схем применительно к каждому ригелю в рамках соответствующего точке "А" этажа. Каждому ригелю данного этажа присваивается максимальное растягивающее* усилие, полученное в проведенных расчетах (Мрпмх)- Отметим, что каждый из рассматриваемых ригелей в рамках данного этажа соответствует определенному вертикальному ряду, применительно к которому будут далее использоваться полученные результаты;_

Анализ изменения максимальных изгибающих моментов во всех вертикальных несущих элементах в пределах этажа, соответствующего месту первого перелома (точка "А" на рис.11). В месте перелома обязательно рассматри-

В качестве базового значения на уровне слома (точка "А" на рис.11) принимается максимальное изменение продольного растягивающего усилия А^ тах . При симметричной расчетной схеме значения, полученные для данного

ваются оба этажа, прилегающие к данной точке (соответственно, выше и ниже расположенные). В качестве базового этажа принимается тот этаж, в котором изменение абсолютного изгибающего момента максимальное ДМтах; ригеля, будут присваиваться симметрично расположенному ригелю;

7) Для каждого вертикального ряда колонн определяется линейная функция изменения ДМ по высоте здания. Для этого используются две характерные точки: первая -ДМтах, полученная из п.6; 2-ая ДМ=0, соответствующая последнему этажу Для каждого вертикального ряда ригелей определяется линейная функция изменения АН по высоте здания. Для этого используются две характерные точки: первая - Д^тах, полученная из п.6; 2-ая ДИ=0 , соответствующая последнему этажу

8) По полученной линейной функции определяется ДМс00тв для каждой из колонн каждого вертикального ряда По полученной линейной функции определяется Д>1соотв для каждого из ригелей каждого вертикального ряда;

9) Уточняется значение изгибающего момента в каждой колонне каждого этажа по формуле: Мисч=Мвеот + ДМсоотв х0,9** Уточняется значение продольной растягивающей силы в каждом ригеле каждого этажа по формуле: кг =м -(- дм х0 9** 1 ^расч 1 ^нерт 1 соотв.

10) Проверяется условие Мрасч>№е0, и в дальнейшем расчете учитывается наибольшее из этих значений В последующих расчетах учитывается соответствующая продольная растягивающая сила N

* - увеличение продольных сжимающих сил не рассматривается, так как оно не оказывает отрицательного влияния; ** - назначение коэффициента 0,9 включает в себя учёт возможного различия величин наклона вертикальных несущих элементов в рамках одного этажа и влияние "скачков" жесткости в случае изменения сечения колонн.

Для учета начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов в пространственной расчетной схеме предлагается выполнить 8 расчетов по 8-ми направлениям в соответствии с рис.6. Форма каждой схемы строится аналогично плоской схеме п.2,3 методики. По всем остальным аспектам предлагаемой методики действия выполняются аналогично.

Применение данной методики позволяет решить проблему учета бесконечного разнообразия конструктивных и объёмно-планировочных решений железобетонных монолитных каркасных зданий при оценке влияния начальных горизонтальных отклонений вертикали несущих элементов на их НДС.

В главе представлены примеры, иллюстрирующие "работу" предлагаемой инженерной методики в сопоставлении с результатами по общему методу и упрощенным методикам, предлагаемым СП52-101-2003 и ЕЙ 1992-1-1:

• при расчете плоской расчетной схемы при упругом деформировании материалов применительно к вертикальным несущим элементам для 30-ти и 15-этажных рам;

• при расчете плоской расчетной схемы с учетом физической нелинейности деформирования материалов применительно к вертикальным несущим элементам для 15-этажной рамы;

• при расчете пространственной расчетной схемы при упругом деформировании материалов применительно к вертикальным несущим элементам.

В третьей главе предложена методика измерения горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов с использованием «безотражательных» режимов тахеометра и выборочной верификации полученных результатов более точным геодезическим оборудованием - проекциометром. Выявлено, что для измерений горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов в безотражательном режиме в большей степени подходят тахеометры, имеющие фазовые дальномеры. Однако в случае, если необходимо измерять отклонения объектов, удаленных от станции тахеометра более чем на 50-60м, следует использовать тахеометры с менее точными импульсными дальномерами.

Выявлено, что для измерения горизонтальных отклонений можно рекомендовать устанавливать тахеометр на расстоянии з.=Л\!\% 60 от измеряемого объекта (где И - высота измеряемого объекта).

Выявлена необходимость учета кривизны земной поверхности для измерения зданий, имеющих высоту более 200м.

Были произведены измерения горизонтальных отклонений 278 колонн (около 900 измерений). Дополнительно были отобраны исполнительные съемки трех монолитных каркасных зданий общим объемом 2878 колонн. Выявлено, что отклонения от вертикали по высоте колонн чаще всего представляют собой ломаные кривые (рис.12).

. 15 2

5 О

я -15

О ~

12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Этаж, в пределах которого расположена колонна Рис.12 Характерные горизонтальные отклонения по высоте вертикального ряда колонн

■ до 10 мм от 10 до 15 мм

■ от 15 до 20 мм ■ от 20 мм и более

На сводной диаграмме выполненных натурных измерений (рис.13) представлены итоговые результаты всех накопленных отклонений колонн и диафрагм железобетонных монолитных каркасных зданий. Однако при проведении исследования было выявлено следующее обстоятельство: на различных площадках фиксировались различные диапазоны значений отклонений. На одной площадке около 90% отклонений были в диапазоне от 0-15мм, на другой 70% в диапазоне 10-20мм, а по результатам собственных натурных измерений -в диапазоне от О-ЗОмм. Таким образом, для численных исследований можно рекомендовать максимальные значения допустимых отклонений.

В четвертой главе рассмотрен пример учета начальных горизонтальных отклонений при проектировании 17-этажного монолитного железобетонного здания, расположенного в г. Красноярске (рис.14). Проиллюстрировано влияние начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов на уровень требуемого армирования несущих элементов здания, а также подтверждена работоспособность общего метода учета данного явления.

Рис.13 Результаты отклонений всей рассмотренной совокупности колонн и диафрагм

Рис. 14 Общий вид исследуемого здания

На стадии проектирования здания в ходе поверочных расчетов учет начальных несовершенств осуществлялся по общему методу для пространственной расчетной модели, то есть использовались четыре серии расчетов, включающие в себя по 12 расчетных схем в каждой (в виде ломаных синусоид с вертикальной осью и поэтажным сдвигом начальной фазы в пределах допусков СНиП 3.03.01-87). В результате изменилось требуемое армирование несущих элементов здания:

• 9% колонн потребовали дополнительного армирования в диапазоне от 5-15% (рис.15);

• плиты перекрытия потребовали увеличения требуемого армирования до 15% в приопорных зонах и до 10% в пролетной зоне (рис.16).

Изополя вертикальных перемещений от действия основного сочетания нагрузок (мм)

£ Ю0 | § 90

У | 80

I 70 ё ё 8. 60 Е ° 1 50 8 §: 40

« с. I 30

£ к

3 &

§ = 100- 105 105- 110 110-115

4 Относительное увеличение процента армирования И Четыре серии расчетов включающих в себя по 12 расчетных схем (в виде ломаных синусоид с вертикальной осью) в каждой.

Э Расчет здания с учетом несовершенств по фактическим формам (данным исполнительных съемок);

Рис. 15 Общий вид конечно-элементной модели. Относительное увеличение требуемого армирования колонн

О - область увеличения требуемого нижнего армирования вследствие учета

0 - область увеличения требуемого верхнего армирования вследствие учета

перекрытия третьего этажа 24

После возведения здания, по данным исполнительной документации, была построена пространственная модель по форме фактических отклонений вертикальных несущих элементов здания, анализ которой показал, что изменилось требуемое армирование несущих элементов здания (по сравнению с расчетом идеализированной вертикальной схемы):

• 5% колонн потребовали дополнительного армирования в диапазоне от 5-15% (рис.15);

• плиты перекрытия потребовали увеличения требуемого армирования до 10% (рис.16).

Сопоставление результатов расчетов по общему методу с результатами расчета по форме фактических несовершенств показало работоспособность предлагаемого метода. Всем колоннам, потребовавшим дополнительного армирования при расчете по форме фактических несовершенств, предлагаемая методика «назначила» большее армирование на стадии проектирования. В отношении плит перекрытий аналогичная ситуация.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Выявлено, что для железобетонных монолитных каркасных зданий случайный эксцентриситет, используемый в Российских нормативных документах, не позволяет учесть влияние начальных отклонений от вертикали. Показано, что, согласно требованиям европейских норм (ЕЫ 1992-1-1), при проектировании учитываются отклонения, превосходящие соответствующие допуски на производство работ (Е1МУ 13670). Выявлено противоречие, состоящее в том, что российский СНиП 3.03.01-87* регламентирует для производства строительных работ допуск на отклонение от вертикали монолитных железобетонных зданий до 10-15 этажей примерно в два раза меньший, чем указанный в аналогичных требованиях европейских норм (таким образом, предполагается более высокое качество строительства). Для заданий большей этажности российские нормы и еврокоды имеют аналогичные требования. При этом соответствующие российские нормы для расчета данных зданий практически не регламентируют учет данного явления на этапе проектирования;

2. Произведены и обработаны результаты измерений фактических горизонтальных отклонений. Выявлено, что отклонения от вертикали по высоте колонн чаще всего представляют собой ломаные кривые;

3. Произведен анализ величин горизонтальных отклонений, результатом которого является следующий вывод: для численных исследований можно рекомендовать максимальные значения допускаемых отклонений;

4. Предложен и обоснован общий метод оценки влияния начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов здания, способный оценивать ситуацию при любых конкретных граничных условиях: предельное значение общего наклона здания и предельно допустимые поэтажные горизонтальные отклонения вертикальных несущих элементов. В качестве общего метода предлагается использовать формы начальных горизонтальных отклонений от вертикали несущих элементов здания в виде ломаных синусоид,

имеющих ограничение поэтажных отклонений и общей амплитуды, соответствующее предельным допускаемым нормативным требованиям на производство работ. Для полной оценки изменения НДС пространственной расчетной схемы здания, ввиду учета первоначальных геометрических отклонений и возможного крена, по данному методу необходимо проведение расчётов с учётом отклонений от вертикали по восьми направлениям плоской системы осей координат с шагом 45°;

5. На примере реального 17-этажного здания продемонстрирована работоспособность общего метода. На стадии проектирования каркаса здания при выполнении поверочных расчетов учет начальных несовершенств производился по предлагаемому методу. После возведения здания была отобрана исполнительная документация, в соответствии с которой построена модель с учетом несовершенств по фактическим формам (данным исполнительных съемок). Сопоставление результатов расчетов по общему методу с результатами расчета по форме фактических несовершенств показало, что всем колоннам, потребовавшим дополнительного армирования при расчете по форме фактических несовершенств, предлагаемый метод «назначил» большее армирование на стадии проектирования. В отношении плит перекрытий наблюдается аналогичная ситуация.

6. Наличие ядра или диафрагм жесткости, их местоположение, размеры и форма поперечного сечения здания, различные изменения по высоте, количество вертикальных рядов колонн, способы и виды приложения нагрузок, виды расчетных схем и способы учета деформирования материалов оказывают существенное влияние на результаты учета влияния начальных вертикальных отклонений и не имеют строгих математических зависимостей;

7. Разработана инженерная методика учета влияния начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов на их НДС. Данная методика позволяет решить проблему учета бесконечного разнообразия конструктивных и объёмно-планировочных решений железобетонных монолитных каркасных зданий при оценке влияния начальных горизонтальных отклонений вертикали несущих элементов на их НДС.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Лебедев, В.В. Оценка влияния начальных несовершенств крена здания [Текст] / Игошин В.Л., Енджиевский Л.В., Лебедев В.В.// Жилищное строительство. 2009. № 8. С. 8-12 (из списка ВАК).

2. Лебедев, В.В. Сравнительный анализ современных технических средств для оценки крена сооружений [Текст] / Игошин В.Л., Лебедев В.В., Башаров К.Г. // Жилищное строительство. 2009. № 11. С. 34-36 (из списка ВАК).

3. Лебедев, В.В. Учет начальных несовершенств крена зданий на стадии проектирования [Текст] / Игошин В.Л., Лебедев В.В. // Жилищное строительство. 2010. № 1. С. 2-6 (из списка ВАК).

4. Лебедев, B.B. Расчёт при условии упругости или физической нелинейности? Оценка влияния при учёте начальных геометрических несовершенств [Текст] / В.В. Лебедев, В.Л. Игошин //Материалы III Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 80-летию НГАСУ(Сибстрин). -Новосибирск, 2010. - С.21 - 27.

5. Лебедев, В.В. Крен как необходимый фактор учета при проектировании [Текст] /В.Л. Игошин, В.В. Лебедев, К.Г. Башаров// Сборн. научн. трудов «Современные металлические и деревянные конструкции» Международного симпозиума. - Брест, 2009. - С. 92 - 97.

6. Лебедев, В.В. Оценка общего влияния геометрических несовершенств и крена фундамента на напряженно-деформированное состояние железобетонных труб / В. Л. Игошин, В. В. Лебедев, А.Н.Винник Л XV Академические чтения РААСН [Текст] / Казан, гос. арх.-строит. ун-т. - Казань, 2010. - T.2. - С22.-25.

7. Лебедев, В.В. Уточнение критерия переармирования в соотвествии с деформационной теорией расчета железобетонных конструкций [текст]/ В.В. Лебедев, В.Л. Игошин // Проблемы строительства и архитектуры: сб.мате-риалов XXV регион, науч.-техн. конф. - Красноярск, 2007. - С.49-52.

8. Лебедев, В.В. Анализ влияния крена на напряженно-деформированное состояние зданий с полным каркасом [текст]/ В.В. Лебедев, В.Л. Игошин //Интелект - 2008: сб. материалов Всерос. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых: в 2 ч. 4.5. Красноярск, 2008. - С.7 - 10.

Подписано в печать 27.07.2011 Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,3 Тираж 100 экз. Заказ № 4595

Отпечатано:

Полиграфический центр Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г.Красноярск, пр.Свободный, 82 а

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Лебедев, Владимир Викторович

Введение.

ГЛАВА 1. Методы учета начальных геометрических несовершенств и крена при расчете, проектировании,ительстве и эксплуатации зданий.

1.1 Анализ причин возникновения пространственных отклонений здания и его элементов от их усредненно идеализированного состояния.

1.1.1 Неравномерные деформации основания. Аварийные ситуации, явившиеся их следствием. Нормативная база, регламентирующая их предельные значения.

1.1.2 Причины возникновения геометрических несовершенств конструкций при строительстве наземной части зданий и нормативные ограничения их предельных значений.

1.2 Методы учета неравномерных деформаций основания и начальных геометрических несовершенств при расчете зданий и сооружений.

1.2.1. Способы учета неравномерных деформаций основания при расчете зданий.

1.2.2. Методы расчета зданий с учетом геометрических несовершенств.

1.2.2.1 Учет горизонтальных отклонений при расчете железобетонных зданий согласно отечественной нормативной документации.

1.2.2.2 Европейский строительный стандарт EN 1992-1-1 «Eurocode 2: Design of concrete structures».

1.2.2.3 Немецкий нормативно-технический стандарт DIN1045-1:2001-07 «Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton».

1.2.2.4 Нормативно-технические стандарты США - АС1 318-08,

Индии - 1Б 456-2000 и Китая - ОВ 5001010-2002, 2010.

1.3 Способы измерения отклонений.

1.4 Применяемые программные комплексы для расчета строительных конструкций.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. Учет нормируемых начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов и общего крена здания.

2.1 Влияние начальных геометрических несовершенств на напряжённо-деформированное состояние на примере идеализированного упругого стержня.

2.2 Влияние начальных геометрических несовершенств на напряжённо-деформированное состояние рам монолитных железобетонных каркасных жилых зданий.

2.2.1 Оценка изменения напряженно-деформированного состояния колонн рамы.

2.2.2 Оценка изменения требуемого армирования колонн рамы.

2.2.3 Изменение напряженно-деформированного состояния ригелей рам.

2.2.4 Оценка изменения напряженно-деформированного состояния при наличии диафрагм жесткости.

2.3 Влияние физической и геометрической нелинейностей на изменение напряженно-деформированного состояния, вызванное учетом начальных горизонтальных отклонений.

2.4 Оценка влияния начальных горизонтальных отклонений вертикальных элементов и общего крена на напряжённо-деформированное состояние пространственных моделей монолитных железобетонных каркасных жилых зданий.

2.5 Модель функции, интегрируемой в расчетные программные продукты и позволяющей автоматизированно формировать расчетные схемы, имеющие начальные геометрические несовершенства.

2.6 Инженерная методика учета влияния горизонтальных отклонений на напряженно-деформированное состояние несущих элементов.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Разработка методики измерений и оценка фактических величин отклонений колонн каркасных-монолитных железобетонных зданий.

3.1 Оценка точности измерения горизонтальных отклонений тахеометром.

3.1.1 Погрешность измерения расстояний.

3.1.2 Влияние угловой точности тахеометра на ошибку измерения горизонтальных отклонений.

3.1.3 Учет кривизны земной поверхности при измерениях горизонтальных отклонений.

3.2 Методика измерений отклонений.

3.3 Результаты измерений.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Практическое использование результатов исследований

Выводы по главе 4.

Введение 2011 год, диссертация по строительству, Лебедев, Владимир Викторович

Методики расчета таких зданий интенсивно развиваются. Благодаря возросшим вычислительным мощностям ЭВМ часть современных программных комплексов уже позволяет учесть специфику последовательности возведения здания, физическую и геометрическую нелинейности, включая реологические свойства материалов и грунтов. Развитие нормативной базы также идет в этом направлении. Так, например, возможности СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» существенно дополнились введением в практику строительного проектирования СНиП 52-01-2003 и СП 52-101-2003.

С 01.07.2010 вступил в силу Федеральный закон №384 «Технический^ регламент о безопасности зданий и сооружений», содержащий требование об учете в расчетных моделях зданий возможных отклонений геометрических параметров от их номинальных значений. Между тем, ни в нормативных документах, ни в работах исследователей не разработаны методики учета в расчетных моделях железобетонных монолитных зданий возможных геометрических отклонений, а в методиках расчета отдельных элементов влияние геометрических несовершенств учитывается весьма приближенно. В работах как российских, так и зарубежных исследователей, посвященных мониторингу зданий, отмечается существенное влияние отклонений на напряженно-деформированное состояние зданий.

Актуальность исследования определяется теоретической и практической необходимостью развития существующих методик расчета и проектирования каркасных монолитных железобетонных зданий с целью оптимизации принятия проектных решений.

Для достижения поставленной цели потребовалось сформулировать и, решить следующие задачи:

• провести комплексный* анализ строительных допусков и способов учета начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов, каркаса железобетонных монолитных зданий согласно отечественной и зарубежной нормативных баз;

• сопоставить, и дать, сравнительную* оценку способов измерения* горизонтальных отклонений с помощью современного геодезического оборудования с целью определения достоверности экспериментальных данных. Провести натурные измерения начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов с целью создания экспериментальной базы для теоретических положений;

• разработать программу для ЭВМ, позволяющую автоматизировать видоизменение вертикальных расчетных схем;

• сравнить результаты расчётов, полученные с использованием общего метода, с аналогичными результатами, полученными с использованием существующих предложений« учёта рассматриваемого* явления, согласно российским нормам и еврокоду 2;

• разработать инженерную методику учета начальных горизонтальных отклонений.

Объектом исследования являются каркасные монолитные железобетонные здания.

Предметом исследования является оценка влияния начальных горизонтальных отклонений- вертикальных несущих элементов и общего наклона здания, на напряженно-деформированное состояние и армирование несущих конструкций монолитных железобетонных зданий.

Методологической,.теоретической и эмпирической базой послужили законодательные и нормативные документы Российской Федерации, стран Евросоюза, США и Китая, труды исследователей, изучавших влияние несовершенств на работу сборных каркасов, панельных зданий, способы мониторинга, а также результаты, собственных натурных измерений и исполнительные съемки застройщиков Красноярского края.

Научная новизна диссертационной работы. Разработан общий метод, позволяющий учесть влияние начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов или неравномерной" осадки- фундаментов» на напряженно-деформированное состояние несущих элементов железобетонных каркасных задний. Суть данного метода состоит во включении в анализ п-го количества искривленных по заданным формам расчетных схем, позволяющих гарантированно зафиксировать наиболее неблагоприятное изменение НДС в каждом несущем элементе каркаса при произвольном искривлении здания в допускаемых нормами пределах. Формы задаются ломаными синусоидами с наклонной осью и максимально возможной, с точки зрения строительных допусков, амплитудой и отличаются друг от друга поэтажным сдвигом начальной фазы. В случае анализа пространственной расчетной схемы модели формы ломаной синусоиды рассматриваются» в четырех: плоскостях. Данные формы были, отобраны^ по результатами анализа множества допускаемых форм;

На основе теоретических и экспериментальных данных разработана-инженерная методика учета допускаемых начальных, горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов и общего наклона здания.

Практическая ценность работы. Применение разработанного общего метода расчета позволит повысить,достоверность оценки НДС и прочности. Проектировщикам предоставляется выбор способа учёта допускаемьсс отклонений от вертикали: можно воспользоваться автоматизированным способом по общему методу либо обратиться к инженерной методике.

Достоверность результатов обусловлена:

•использованием фактических, экспериментальных данных как основы для предлагаемых теоретических положений;

• использованием общепринятых гипотез, и; методик расчета монолитных железобетонных каркасных зданий;,

• корректным применением сертифицированных программных продуктов реализующих метод конечных элементов Ansys 11 и Lira 9.4 с условием выборочной дублирующей верификации получаемых результатов; сравнением полученных результатов с имеющимися аналогами в российской и мировой нормативных базах.

На защиту выносятся наиболее существенные результаты исследований:

• система из n-го количества- форм искривления расчетных моделей, представляющих собой ломаные синусоиды* с вертикальной или наклонной осью и. максимально возможной, с точки зрения строительных допусков, амплитудой, отличающиеся друг от друга поэтажным сдвигом начальной фазы;

• модель функции автоматизированного изменения геометрических параметров расчетных схем по предлагаемым формам, предназначенная,для интеграции в препроцессоры CAE продуктов;

• программа «KREN v.1.0 beta», позволяющая изменять форму расчетных схем; созданных в ПК Лира 9.4 - 9.6, в соответствии с предложенным методом;

Апробация и внедрение результатов работы. Положения настоящей работы- использовались, при- проектировании* объектов жилищного строительства г. Красноярска, среди которых жилые дома №7, 10 в VII м-не, №3, 7 в VI м-не, жилого массива «Покровский» в Центральном районе г. Красноярска. Созданная- модель функции, позволяющей автоматизиро-ванно модифицировать идеализированные расчетные схемы по предлагаемым формам, планируется к внедрению в ПК Лира и ПК Stark ES (письма «Intercomlex holding limited» №И/11 от 14.05.2009г. и ООО «Еврософт» №63 от 15.05.2009).

Основные положения диссертационной работы были представлены на XXV научно-технической конференции (г. Красноярск, 2007г.), Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых СФУ (г. Красноярск, 2008г.), Международном симпозиуме «Современные металлические и деревянные конструкции (нормирование, проектирование и строительство)» (г. Брест, 2009г.), III Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 80-летию НГАСУ (г. Новосибирск, 2010г.), XV Академических чтениях РААСН (г. Казань, 2010г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, 3 из них в журналах рецензируемых ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка из 126 наименований, приложений и содержит 188 страниц, в том числе 105 машинописного текста, 90 рисунков, 10 таблиц.

Заключение диссертация на тему "Влияние начальных горизонтальных отклонений колонн и диафрагм на напряженно-деформированное состояние и несущую способность монолитных железобетонных каркасных зданий"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Выявлено, что для железобетонных монолитных каркасных зданий случайный эксцентриситет, используемый в Российских нормативных документах, не позволяет учесть влияние начальных отклонений от вертикали. Показано, что, согласно требованиям европейских норм (EN 1992-1-1), при проектировании учитываются* отклонения^пре-восходящие соответствующие допуски^ на производство работ (Е1ЧУ 13670). Выявлено противоречие, состоящее в том, что российский СНиП 3.03.01-87* регламентирует для производства строительных^ работ допуск на отклонение от вертикали монолитных железобетонных зданий до 10-15 этажей примерно в два раза меньший, чем* указанный в аналогичных требованиях, европейских норм, (таким образом, предполагается более высокое качество строительства). Для заданий большей этажности; российские нормы и еврокоды имеют аналогичные требования. При этом соответствующие российские нормы для расчета данных зданий, практически не регламентируют учет данного явления на этапе проектирования;

2. Произведены и обработаны результаты измерений фактических горизонтальных отклонений. Выявлено, что отклонения от вертикали по высоте колонн.чаще всего представляют собой ломаные кривые;

4. Предложен и обоснован общий' метод оценки влияния начальных горизонтальных отклонений вертикальных несущих элементов здания, способный оценивать ситуацию при любых конкретных граничных условиях: предельное значение общего наклона здания и предельно допустимые поэтажные горизонтальные отклонения вертикальных несущих элементов. В качестве общего метода предлагается использовать формы начальных горизонтальных отклонений от вертикали несущих элементов здания в виде ломаных синусоид, имеющих ограничение поэтажных отклонений и общей амплитуды, соответствующее предельным3 допускаемым нормативным требованиям на< производство работ. Для полной» оценки изменения НДС пространственной расчетной схемы здания, ввиду учета первоначальных геометрических отклонений и возможного крена, по данному методу необходимо проведение расчётов с учётом отклонений от вертикали по восьми направлениям плоской системы осей координат с шагом 45°;

5. На примере реального 17-этажного здания продемонстрирована работоспособность общего метода. На стадии' проектирования каркаса здания при> выполнении поверочных расчетов учет начальных несовершенств производился по предлагаемому методу. После возведения* здания^ была отобрана исполни-тельная документация, в соответствии с которой построена модель с учетом несовершенств по фактическим формам (данным исполнительных съемок). Сопоставление результатов расчетов по» общему методу с результатами расчета по форме фактических несовершенств показало, что всем колоннам, потребовавшим дополнительного армирования при расчете по> форме фактических несовершенств, предлагаемый метод «назначил» большее армирование на стадии проектирования. В отношении? плит перекрытий наблюдается аналогичная* ситуация.

6. Наличие ядра или диафрагм жесткости, их местоположение, размеры' и* форма поперечного сечения здания, различные изменения по высоте, количество вертикальных рядов колонн, способы и виды приложения нагрузок, виды расчетных схем и способы учета деформирования материалов оказывают существенное влияние на результаты учета влияния начальных вертикальных отклонений и не имеют строгих математических зависимостей;

175

Библиография Лебедев, Владимир Викторович, диссертация по теме Строительные конструкции, здания и сооружения

1. Аттальманан, А. А. Влияние начальных несовершенств конструкций двухпоясных сетчатых куполов на их несущую способность Текст.: дис. . канд. тех. наук: 05.23.01 / Абусамра Авад Юсиф Аттальманан. -Ростов-на-Дону, 2006. — 148с.: ил.

2. Коргина, М. А. Оценка напряженно-деформированного состояния несущих конструкций зданий и сооружений в ходе мониторинга их технического состояния Текст.: дис. . канд. техн. наук : 05.23.01 / Коргина Мария Андреевна.- М., 2008.- 225 е.: ил.

3. Косицын, Б. А. Статический расчет крупнопанельных и каркасных зданий

4. Текст./ Б.А.Косицын. — М.: Стройиздат, 1971. — 215с.

5. Сно, В.Е. Влияние геометрических погрешностей сборных каркасов на работу конструкций многоэтажных зданий Текст.: дис. . канд. тех. наук: 05.23.01 / Сно Владилен Евгеньевич. — М., 1981 164с.: ил.

6. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений Текст. — Введ1985-01 -01. М.: Госстрой России, ГП ЦПП, 1995 - 48с.

7. СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений Текст. Введ . 09-03-04. — М.:Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2005 - 50с.

8. Перич, А. Из истории фундаментостроения. Электронный ресурс.1407.2008. Весь бетон. Режим дотупа: http://www.allbeton.ru/article/ 152/20.html.

9. Инженерно-геологические проблемы Электронный ресурс. Сочи. Гео плюс проект. Режим доступа: http://www.geoplus.ru/inggeolog iziskaniya.

10. Казаков, Ю. H. Особенности применения свай в восточной сибири Текст. / Ю. Н. Казаков, Н.Ф. Буланкин, Г.Ф. Шишканов, В.А. Король — Красноярск: Стройиздат. Красноярск, отд., 1992. — 268с.: ил.

11. Миневрин, А.В. Лессовые породы Алтае — Саянской горноскладчатой области и сопредельных территорий Текст. / А.В. Миневрин. — М.: Наука, 1965.-101 с.

12. Рященко, Т. Г. Лессовые породыюго-западной части Иркутского амфитеатра // Физико-механические свойства и вопросы- формирования лессовых пород Сибири* Текст. / Т.Г. Рященко, Г.Б. Палыпин. — М:: Наука, 1965.-215с.

13. Осипов, В.И. Геология и Город Текст. / В.И. Осипов, О.П. Медведев,t '

14. M.: АО "Московские учебники и картография", 1997. 400с.

15. ТСН 50-302-2004. Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге Текст. -Введ. 2004-10-01 СПб.: ОАО "Издательство Стройиздат СПб!', 2004.

16. ТСН 50-304-2001 (МГСН 2.07-01). Основания, фундаменты и подземные сооружения г. Москва Текст. Введ. 2003-04-22. - М.: ГУП "НИАЦ", 2003.

17. МГСН 4.19-2005. Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве Текст. Введ.2005-12-28. - М.: ГУП НИАЦ, 2006.

18. ТСН 31-332-2006. Жилые и общественные высотные здания Текст. — Введ. 2006-04-28. СПб.: Правительство Санкт-Петербурга, 2006. - 78с.

19. DD ENV 13670-1:2000 Execution of concrete structures Текст. -Publication Date: 2000-06-15/ BSI, 2000 64p.

20. Интербиотех: Выполненные работы. Научно-производственное объединение «ИНТЕРБИОТЕХ». Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.interbiotech.ru/works.

21. Патент РФ по заявке № 2209272, Устройство по корректировки положения зданий, сооружения Текст. Ю.К. Болотов, М.В. Зотов, О.П. Катаев, и др. заявл.: 10.10. 2002, дата публикации: 27. 07. 2003.

22. Патент РФ по заявке №2005116786 Способ ликвидации крена реактивными контрфорсами Текст.Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Нежданов К.К. и др. заявл. 01.06.2005, дата публикации 20.11.2006:

23. Патент РФ по заявке № 2090703, Способ и устройство для.непрерывного подъема и выравнивания зданий, сооружений Текст. Научно-производственная фирма «Интербиотех», Зотов В.Д. и др. заявл 04.12.1996, дата публикации 20.09.1997.

24. ГОСТ 21780-2006. Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Расчет точности Текст. — Введ. 2008-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 2007.

25. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции Текст. Введ. 1988-07-01. -М.: Госстроя СССР ЦНИИОМТП, 2007.

26. Гвоздев A.A. Новое в проектировании бетонных и железобетонных конструкций Текст./А.А. Гвоздев. -М.:Стройиздат, 1978. — 204с.

27. МДС 12-23.2006. Временные рекомендации по технологии и организации строительства многофункциональных высотных зданий и, зданий-комп-лексов в Москве Текст. — Введ.2006-07-01. — М.: ФГУП ЦПП, 2006.

28. Боровский A.B. Расчеты железобетонных конструкций по предельным состояниям и предельному равновесию Текст./В.С. Федоров — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2007-320с.

29. ACI 117-06 Specifications for Tolerances for Concrete Construction and Materials and Commentary Текст. Publication Date: 2006-06-01/ACI, 2006.- 70p.

30. GB 50204-2002 Code for acceptance of constructional quality of concrete structures-Текст. — Publication Date: 2002-04-01/ MCPRC, 2002.

31. Бартоломей, JI. А. Прогноз осадок сооружений с учетом совместной работы основания, фундамента и надземных конструкций Текст. : дис. .Удокт. техн. наук : 05.23.02 / Бартоломей Леонид Адольфович. Пермь, 2004 - 260с.

32. Ибадильдин, Н. А. Прогноз влияния возведения сооружений на плитном фундаменте на деформации песчаного основания существующих зданий Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.23.02 / Ибадильдин Нурхат Аман-гельдинович. Санкт-Петербург, 2007 - 190с.: ил.

33. Камаев, В. С. Учет жесткостных параметров зданий при расчетах оснований и фундаментов Текст.:дис. . канд. техн. наук: 05.23.02 / Камаев Владимир Сергеевич: Санкт-Петербург, 2007 - 205 е.: ил.

34. Могилюк, Ж. Г. Проектное моделирование процессов микродинамической деградации остаточного ресурса надежности зданий и сооружений Текст./ Ж.Г. Могилюк. М.: Вестник МГСУ 2008.

35. Теличенко, В.И. Глобальные риски и новые угрозы безопасности ответственных строительных объектов мегаполиса Текст./ В.И. Теличенко, М.С. Хлыстунов, С.И.Завалишин. — М.:Вестник МГСУ спец, 2009.1

36. Чунюк Д. Ю. Особенности формирования и трансформации контактных напряжений плитных фундаментов. с учетом поэтапности- и несимметричности приложения нагрузки Текст. Научно технический журнал Вестник МГСУ. М.гспец. 1/2.

37. Моргун, А. С. Учет перераспределения усилий при исследовании напряженно-деформированного состояния совместной работы системы «основание фундамент - сооружение» Текст./ A.C. Моргун, И. Н. Меть -М.: ВНТУ, 2009.-№ 2.

38. Гиман, JT.H. Влияние взаимного смещения опор на несущую способность гибких арочных конструкций в грунтовой среде. Текст. / JI.H. Гиман, М.В. Фрезе. М.: Мир, 2000. - 356с.

39. Готман, Н.З. Учет совместной работы здания и основания-в расчетах фундаментов при образовании карстовых деформаций Текст. / Н.З. Готман, А.Л. Готман, Д.А. Давлетяров. М.: АСВ, 2006. - 208с.

40. Марков, А.И. Практика моделирования напряженно-деформированного состояния зданий на просадочных грунтах Текст./ А.И. Марков, Ю.И. Лисунов, П.В. Кокошуев, A.A. Марков, Ю.А.Хлопко. СПб: Лань,2004. — 340с.

41. Шашкин,,А.Г.Взаимодействие здания и основания: методика расчета и практическое применение при проектировании. Электронный ресурс./ А.Г.Шашкин, К.Г.Шашкин. Режим доступа: http://www.georec.narod.ru/ mag/T2/53.htm#T530.

42. Bowles J.E. Foundation analysis and design. Fifth edition Текст./ J.E. Bowles. McGraw-Hill Publishing C, 2001. 768 p.

43. Лучкин, М. А. Учет развития деформаций основания во времени при совместном расчете системы "основание-фундамент-здание" Текст.: дис. . канд. тех. наук: 05.23.02 / Лучкин Максим Александрович Санкт-Петербург, 2007 - 162 е.: ил.

44. Прокофьев, И:П. Теория сооружений т.Ш Текст. / И.П. Прокофьев — М.: ОНТИ, 1948. 242 с.

45. Дыховичный, Ю.А. Конструирование и расчет жилых и*общественных зданий повышенной этажности. Текст./ Ю. А. Дыховичный. — М.: Стройиздат, 1970. 248с.

46. Ханджи, В.В. Расчет многоэтажных зданий со связевым каркасом Текст./В.В. Ханджи М.: Стройиздат, 1977. - 187 с.

47. Архипов, А.В. Анализ напряженно-деформированного состояния котла цистерны, имеющего геометрические несовершенства Текст.:дис. . канд. тех. наук : 05.22.07 / Архипов Андрей Владимирович Екатеринбург, 2007 - 146 с. ил.

48. Семёнова, Г.А. Динамика толстостенной неоднородной трубы с геометрическими несовершенствами* Текст.: дис. . канд. тех. наук : 01.02.04 / Семёнова Галина Александровна Орел, 2009 - 115 е.: ил.

49. Тюрин, Д.В. Моделирование вертикальных стальных резервуаров с несовершенствами геометрической формы Текст.: дис. . канд. тех. наук : 25.00.19 / Тюрин Дмитрий Владимирович Тюмень, 2003 - 230 е.: ил.

50. Schneider, W. Collapse analysis of thin walled cylindrical steel shells subjected to constant shear stress Elsevier. Текст. / W. Schneider, Y. Ribakov. International Journal of Computers and Structures 2004 — 2470p.

51. Waszczyszyn, Z. Nonlinear analysis of a RC cooling tower with geometrical imperfections and a technological, cut-out Текст. / Z. Waszczyszyn, E. Pabisek, J. Pamin, M. Radwanska// Elsevier, 2000. 489p.

52. Reynolds С. E. Examples of the Design of Reinforced Concrete Buildings to BS8110. Текст. / С. E. Reynolds, J. C.Steedman // Taylor & Francis Inc, 1990. -301p.

53. Raju, N.K. Reinforced Concrete Design ISO:456 2000. Principles and Practice Текст. /N.K.Raju, B.N. Pranesh //Copyright, 2003. - 61 Op.

54. Бондаренко, B.M. Железобетонные и каменные конструкции Текст. / В.М. Бондаренко, P.O. Бакиров, В.Г. Назаренко, В.И. Римшин — М.: ФГУП Высш. Шк., 2002. 876 е.: ил.

55. Байков, В.Н. Железобетонные конструкции Текст. /В.Н. Байкалов, Э.Е. Сигалов // Уч. Для вузов. М.: Стройиздат, 1991. — 767с.: ил.

56. Цай E.H.Строительные конструкции. Текст./ E.H. Цай //. Учебник для техникумов. В 2-х томах [Том 2]. М.: Стройиздат, 1977 -544с.

57. Голышев, А.Б. Проектирование железобетонных конструкций справочное пособие Текст./ А.Б. Голышев. К.: Будивельник, 1985. -496с., ил.

58. Кудзис, А.П. Железобетонные и каменные конструкции Текст./ А.П. Кудзис// Учеб. Для строит, спец. вузов. В* 2-х частях. Ч 1 материалы, конструирование, теориями расчет. М.:Высш. Шк., 1988. - 287с.: ил.26.

59. Лопато, Ф.Э. Расчет сечений и конструирование элементов ЖБ конструкций Текст./Ф.Э. Лопато. Киев, Будивельник, 1971. — 384с.

60. СНиП П-21-75. Бетонные и железобетонные конструкции Текст. — Введ. 1975-11-24. М.: Стройиздат, 1976. 92с.

61. СТО 36554501-014-2008. Надежность строительных конструкций и оснований Текст. -Введ.2008-09-23. М.:ФГУП НИЦ Строительство, 2008.

62. Федеральный закон N 384-Ф3 Технический регламент о безопасности зданий и сооружений Текст.-Введ.-2009-12-30. — М.: Проспект,2009.-63с.

63. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и Железобетонные конструкции Текст. — Введ. 1986-01-01/Минстрой России-М.: ГУПЦПП, 1995.

64. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов к СНиП 2.03.01-84

65. Текст. — Введ. 1984-11-30 — M.: Центральный институт типового проектирования, 1988.

66. СП52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры Текст. — Введ. 2003-12-25. — М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004

67. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без; предварительного напряжения арматуры; к СП 52-101-2003. Текст.;— Введ. 2003 М.: ОАО ЦНИИПромзданий, 2005. -214с.

68. EN 1992-1-1: 2004. Eurocode 2: Design of concrete structures, Part 1-1: General rules and rules for buildings Tекст. : - Publication Date:,2004-12-23/ BSi; 2004; - 230p.

69. Worked Examples for Eurocode 2Текст./ The Concrete Centre, 2007. 25p.

70. DIN 1045-1:2001. Tragwerke aus Beton; Stahlbeton und Spannbeton Текст. Publication Date: 2001-07/ Bild, 2005. - 131p.

71. ACI 318-08. Building Code Requirements for Structural Concrete Текст.: -Publication Date: 2008-11-03 / DIN, 2008. 456p.

72. Accaiie, A.A. Геодезические методы анализа': высотных и плановых деформаций инженерных сооружений и земной поверхности Текст. : дис. . канд. техн. наук: 25.00.32 / Ассане Антонио Алфредо. — М., 2007. — 127с.:ил.-Библиогр.: с.243-257.

73. Попова, Е.А. Разработка и исследование методов определена кренов плоских, элементов сооружений Текст.; дис. .канд:тех наук: 05.24.01/ Елена Александровна Попова; — М.,1998— 177с.

74. Бруевич; П.Н. Фотограмметрия Текст.: учеб. для вузов / П.Н. Бруевич.-М.: Недра, 1990.-285С.

75. Метелкин, А.И. Указания по проектированию и производству геодезических и фотограмметрических работ в строительстве и архитектуре Текст.: / А.И. Метелкин, И.П. Интулов, А.Д. Баранников, О.В. Рукина. М: учеб.-технолог. АСВ, 2003,- 344с.

76. Кацарский, И.С. О цифровой фотограмметрии и перспективах ее применения Текст. / И.С.Кацарский. — М., Геопрфи 2006.

77. Kraus, К. Photogrammetry Advanced Methods and Applications Электронный ресурс. / K.Kraus, JJansa, H.Kager. -Dummler/Bonn 1997.- Volume 2, 4th edition.

78. Лысков, Г.А. Наблюдения за деформациями жилых зданий методом обратной фотограмметрической засечки по одиночным снимками фасадов Текст. / Г.А. Лысков, А.Н. Дружинин. Р н/Д.:Геодезия и фотограмметрия", 1983, 36-42с.

79. Лазерное трехмерное сканирование Электроный ресурс. Режим доступа: http://www.gsi.ru/art.php?id=l 18.

80. Стебнев, В.И. Способ проектирования при наблюдениях за наклонами стен Текст./ В.И. Стебнев, B.C. Боровских, A.A. Гырдымов. Казань, 1981.

81. Мархвида, В.Г. Определение осадок, горизонтальных смещений и кренов сооружений методом квазиснимков Текст./ В.Г. Мархвида "Изв. ВУЗ. Геод. И аэрофотосъемка", 1984, 1, 84-89.

82. Мархвида, В.Г. Метод неориентированных геодезических связок для определения пространственных координат объекта, Методы и средства инж.- геод. работ Текст. М.: 1991, 98-103с.

83. ГОСТ 26433.0-85. Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения Текст. — Введ. 1986-01-01. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2003.

84. ГОСТ 26433.1-89. Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления Текст. — Введ. 1990-01-01. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.

85. ГОСТ 26433.2-94. Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений параметров зданий и сооружений Текст. — Введ. 1996-01-01. — М.: ИПК Издательство стандартов, 1996.

86. Визиров Ю.В. Наклонное проектирование при определении крена высокого сооружения Текст./Ю.В. Визиров // журнал «Геодезия и картография» М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 2006 - №3. - с. 15-18.

87. Ламперти, Р. Мониторинг строительного объекта в деталях. Строительные материалы, оборудование, технологии века 1ХХ. Текст. / Р. Ламперти, В.В. Сухин. -М., 2005.

88. Сухин, В.В. Система мониторинга зданий и сооружений Электронный ресурс. /В.В. Сухин // Технологии безопасности и инженерные системы. — М., 2005. №2. Режим доступа: http://www.tb-is.ru/22005.

89. Городецкий, A.C. Компьютерное моделирование Текст./ А.С Городецкий, И.Д. Евзеров; Рецензия. А.О. Рассказова.-К.: Факт, 2005.-340с.

90. Герсеванов, Н.М. Применение математической логики к расчету сооружений.- М.: ОНТИ, 1923.-334с.

91. Гольденблат, И.И. Модели сейсмостойкости сооружений / И.И. Гольденблат, H.A. Николаенко, C.B. Поляков, C.B. Ульянов. — М.: Наука, 1979.-252с.

92. Залесов, A.C. Краткие заметки о расчете железобетонных конструкций методом конечных элементов Электронный ресурс. /A.C. Залесов//2008. Режим доступа: http://www.niizhb-fgup.ru/literatura.htm,

93. Игошин В.Л. Крен как необходимый, фактор учета при проектировании Текст. /В.Л. Игошин, В.В. Лебедев, К.Г. Башаров// Сборн. Научн. трудов «Современные металлические и деревянные конструкции» Международного симпозиума. — Брест: Брест, 2009.

94. СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве Текст. — Введ. 1985-07-01- М: Госстрой СССР, 1985.

95. Пособие к СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в, строительстве Текст. Введ. 1985-07-10 -М.: Стройиздат 1985.

96. Райзер, В.Д. Теория надежности в строительном проектировании; Текст./В. Д. Райзер-М.:АСВ, 1998.-304с.103: Шпете, Г. Надежность несущих строительных конструкций Текст./ Г. Шпетер; Пер. с нем. М.: Стройиздат, 1994. - 288с.

97. Галлахер, Р. Метод конечных элементов. Основы Текст. / Р. Галахер и Пер. с англ. -М.: Мир, 1984.-428с.

98. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике Текст./ О. Зенкевич; Пер. с англ. —М^: Мир, 1975. — 511с.

99. Розин, Л.А. Метод конечных элементов в применении к упругим системам Текст./ JI.A. Розин. -М.: Стройиздат, 1977. — 128с.

100. Каплун, А.Б. ANS YS в руках инженера: Практическое руководство Текст./А.Б.Каплун, Е.М.Морозов, М.А.Олферьева. -М.: УРСС, 2003.

101. Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов Текст./ Л.Сегерлинд; Пер. с англ. М.: Мир, 1979. - 392с.

102. Секулович, М. Метод конечных элементов Текст./ М.Секулович; Пер.с сербского — М.: Стройиздат, 1993. — 644с.

103. Перельмутер,А.В. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа Текст./ A.B. Перельмутер, В.И. Сливкер. Киев: Сталь, 2002. — 445с.

104. СП 52-103-2007. Железобетонные монолитные конструкции зданий. Текст. Введ. 2007-07-15. - М.: ФГУП ЦПП, 2007. - 18с.

105. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия (с Изменениями N 1, 2) Текст. Введ. 1987-01-0L -М.: Госстрой России ФГУП ЦПП, 2004. 44с.

106. СТО 36554501-015-2008. Нагрузки и воздействия Текст. Введ. 200901-15. -М.: ФГУП НИЦ Строительство, 2008. - 62с.

107. DD ENV 1997 2:2000. Eurocode 7: Geotechnical design - Part 2: Design assisted by laboratory testing Текст. Publication Date: 2000-04-15/ BSI, 2000. - 108p.

108. Гордеев B.H. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения Текст./

109. B.Н. Гордеев, А. И. Лантух-Лященко, В.А. Пашинский, A.B. Перельмутер,

110. C.Ф.Пичугин.-М.: АСВ, 2007.- 476с.

111. Соустин В.Н. Измерение отклонений^ строительных колонн от вертикали электронным тахеометром* Текст./В.Н. Соустин//Журнал «Промышленное и гражданское строительство» М.: Стройиздат, 2008 -№1. с.60-61.

112. Руководство по использованию тахеометра Trimble МЗ. Электронный ресурс. Официальный сайт компании «Trimble» .Режим доступа: http://www.trimble.com/trimblem3ts.asp?Nav=Collection-73680.

113. Fadi, А. В. Leicas Pinpoint EDM Technology with Modified Signal Processing and Novel Optomechanical Features Текст. / A. B. Fadi Switzerland, Heinrich Wild - Strasse, 2006. - 16p.

114. Mosley, W.H. Reinforced Concrete Design: to Eurocode 2 6th Edition. Текст. / Mosley, W.H., Hülse, R., Bungey, J.H. Palgrave macmillan,2007 -408p.

115. Höglund, R. Технология безотражательных измерений DR для геодезистов и инженеров-строителей Электронный ресурс./ R. Höglund, P.Large. Официальный сайт компании «Trimble». Режим доступа: http:// www.prin.ru/resource/upload/abouttrms6wprus.pdf

116. Игошин, В.Л., Енджиевский Л.В., Лебедев В.В. Оценка влияния начальных несовершенств крена здания Текст. / Игошин В.Л., Енджиевский Л.В., Лебедев В.В. // Жилищное строительство. 2009. № 8. С. 8—12.

117. Игошин, В.Л., Сравнительный анализ современных технических средств для оценки крена сооружений Текст. / Игошин В.Л., Лебедев В.В., Башаров К.Г. // Жилищное строительство. 2009. № 11. С. 34-36.

118. Игошин, В.Л., Учет начальных несовершенств крена зданий на стадии проектирования Текст. / Игошин В.Л., Лебедев В.В. // Жилищное строительство. 2010. № 1. С. 2-6.

119. Конин, Д.В. Напряженно-деформированное состояние колонн высотных зданий с металлическим каркасом с учетом не точностей монтажа. Текст.: Автореферат дис. канд. тех. наук., 2011:05.23.01 / Конин Денис Владимирович. — Москва, 2011 24с.

120. Карпенко, С.Н. Модели деформирования железобетона в приращениях и методы расчёта конструкций Текст.: Автореферат дис. докт. тех. наук., 2010:05.23.01 / Карпенко Сергей Николаевич. Москва, 2010 — 48с.

Похожие работы

Строительство
05.23.00