textarchive.ru

Главная > Документ


НАПРАВЛЕНИЕ 2

Разработка, исследование и совершенствование методов расчета конструкций и сооружений

(Науч. рук. д-р. техн. наук, проф. И.Л. Кузнецов)

Кафедра железобетонных и каменных конструкций

Председатель Б.С. Соколов

Зам. председателя Ф.Х. Ахметзянов

Секретарь О.В. Радайкин

ПЕРВОЕ ЗАСЕДАНИЕ

5 апреля, 9.00, ауд. 4–201

1. Ф.Х. Ахметзянов. К оценке энергии микроповреждений в микроструктуре цементного камня и бетона.

Преобладающую роль в снижении со временем эксплуатационных качеств бетона реализуют микроповреждения. В соответствии с положениями физики твердого кристаллического тела число дефектных узлов в кристаллической решетке может определяться минимизацией термодинамического потенциала Гиббса. Исходя из требований минимума свободной энергии. Это справедливо как для точечных, так и двумерных дефектов кристалличес

кой решетки. В микроструктуре цементного камня при деформациях возникают дислокации (линейные дефекты), но в отличие от металлов это приводит к пластичности как в металлах (вследствие неплотности микроструктуры, резкого снижения прочности на растяжение при пористости более 20% по объему). Уже при твердении цементного камня формируется неоднородная (компактная, частично разобщенная, разомкнутая) микроструктура цементного геля (гель составляет до 75% объема цементного камня).

2.Б.С. Соколов, Г.П. Никитин, Л.Р. Фатхуллин, С.Н. Гурьянов. Комплексное исследование каменных кладок из высокопустотных бетонных блоков.

В некоторых районах страны, например в Республиках Башкортостан Татарстан, возводятся здания с использованием вибропрессованных бетонных блоков.

Проведены комплексные исследования блоков, изготавливаемых ОАО «Завод строительных конструкций КАВАГ», кладок из них, разработана методика расчета кладок и рекомендации по оценке прочности и деформативности сборно-монолитных перекрытий.

Кроме этого выполнены:

  • компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния отдельных блоков и кладок;

  • экспериментальные исследования кладок;

  • натурные испытания стен.

Полученные результаты убедительно показали требуемую работоспособность кладок.

3. Б.С. Соколов. К оценке прочности сжатых бетонных и железобетонных элементов с использованием диаграмм деформирования.

Для описания работы элементов, близкой к действительной, следует использовать диаграммы деформирования материалов в этих зонах, а именно:

  • бетона при растяжении, сдвиге, сжатии;

  • арматуры при растяжении, сдвиге, сжатии;

  • бетона и арматуры в условиях всестороннего сжатия.

Как видно, решение поставленной задачи требует большого экспериментального материала.

Изучены работы отечественных и зарубежных ученых в этой области, в т.ч. выполненных на кафедре проф. Я.Г.Сунгатуллиным и его учениками. Для некоторых элементов и конструкций получены конкретные результаты. При этом, например, для сжатых стыков приходится рассматривать прочность и податливость одновременно и выбирать оптимальное решение, обеспечивающее конструкционную безопасность и эксплуатационную пригодность несущей системы зданий и сооружений.

4. Б.С. Соколов. К созданию актуализированной редакции отечественных норм по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.

Автор являлся одним из пяти экспертов по согласованию двух редакций норм – НИИЖБа им. А.А. Гвоздева и РААСН.

К редакции НИИЖБа коллегами из РААСН (академиками Карпенко Н.И. и Травушом В.И.) были предъявлены около 30-ти обоснованных замечаний, большинство из которых было принято.

За основу редакции РААСН взяты прошедшие многолетнюю проверку положения СНиПа с справедливым добавлением или частичным изменением, новыми результатами научных исследований.

В конце года материалы переданы на рассмотрение в комитет РФ по техническому регулированию с надеждой, что в 2012г. появится новая редакция СНиПа. Предполагается также выпуск пособий к СНиП, в подготовке которых кафедра примет активное участие.

5. Б.С. Соколов, А.Б. Антаков. Исследования каменных и армокаменных конструкций.

Подводятся промежуточные итоги более чем 10-ти летних исследований каменных и армокаменных кладок и конструкций, направленных на актуализацию и совершенствование методик расчета. Область исследований охватывает практически все аспекты и факторы, связанные с оценкой НДС, расчетом и конструированием, эксплуатацией и усилением каменных и армокаменных конструкций. Разработанный подход к оценке трещиностойкости и прочности кладок позволяет на единой теоретической основе решать различные задачи практического проектирования. Методики расчета основаны на теории сопротивления анизотропных материалов при сжатии и описывают все возможные механизмы разрушения материалов и конструкций Результаты работ апробированы и используются в учебном процессе Вузов в виде автоматизированного учебного комплекса, изданного в 2007 году. Подготовлены рекомендации для внесения в нормы проектирования.

6. Б.С. Соколов, А.Б. Антаков. Диаграммный метод расчета каменных кладок.

Современные автоматизированные расчетные комплексы для оценки НДС бетонных и железобетонных конструкций реализуют диаграммный метод, как наиболее совершенный, точный и алгоритмически оправданный. Каменной кладке, относящейся к анизотропным материалам, свойственны общие закономерности напряженного состояния – формирование характерных областей, концентраций напряжений, характер трещинообразования и разрушения и т.п. с некоторыми особенностями двухкомпонентных сред.

Разработан алгоритм оценки трещиностойкости и прочности каменных кладок на основе теории сопротивления анизотропных материалов при сжатии, учитывающий возможность сравнения компонент напряженного состояния с диаграммами деформирования среды на растяжение, срез и сжатие на i-ом итерационном этапе.

7. В.В. Павлов. Применение нетрадиционных материалов при усилении конструкций.

При капитальном ремонте и реконструкции зданий старой постройки часто возникает необходимость усиления различных конструктивных элементов. В случаях, когда усиливаемые или смежные с ними конструкции находятся в аварийном состоянии, работы по их усилению сопряжены со значительными нарушениями требований их безопасного производства и охраны труда. Также вероятны ситуации разрушения аварийных конструкций при их усилении. В целях предотвращения этих факторов предлагается использовать такой нетрадиционный материал, как лёд. Поскольку его применение носит сезонный характер, предполагается использовать его для временного усиления и разгрузки аварийных конструкций. Применение именно льда для такого вида работ обусловлено следующим: 1. возможностью дистанционного создания усиливающей или разгрузочной конструкции, что позволит обеспечить требования охраны труда и безопасного производства работ; 2. в значительной степени минимизировать силовое воздействие на аварийную конструкцию при её усилении. В дальнейшем предполагается провести детальное изучение физико-механических свойств льда, определить их зависимость от способов его намораживания и разработать конструктивно-технологические рекомендации по усилению конструкций льдом.

8. С.Ю. Лихачева (ННГАСУ).Теоретические основырасчетаэлементов каменных конструкций из камней на естественных заполнителях.

Проведенные для нескольких типов кладок на древесных заполнителях экспериментальные и теоретические исследования свидетельствуют о существенном влиянии длительного нагружения на прочность и деформативность кладки из камней и кирпичей на древесных заполнителях.

Для учета этого влияния предлагается использовать предельную низкую диаграмму деформирования кладки при сжатии. Эта диаграмма отражает зависимость между относительными напряжениями и полными относительными деформациями для конечного установившегося состояния кладки в условиях длительного загружения.

При длительном действии нагрузки снижение несущей способности сечения элементов конструкций из опилкобетонных камней, кирпичей, гипсоопилочных камней и др. предлагается учитывать коэффициентом продольного изгиба при условии работы кладки в области неполной упругости, когда значение предельно низкого критического напряжения не превышает значений длительного сопротивления кладки сжатию, т.е. предела ее конструктивной прочности.

9. М.А. Лебедев, С.Ю. Лихачева (ННГАСУ).Расчет внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов конструкций из опилкобетонной кладки.

Подводятся промежуточные итоги исследований кладок из нового материала – опилкобетонных камней, применяемых для малоэтажного жилищного строительства. Предпосылками подхода к расчету элементов конструкций из опилкобетонной кладки послужило сходство между конструктивными особенностями, размерами и напряженно-деформированным состоянием при работе на центральное сжатие и изгиб у традиционных и изучаемых кладок.

В тоже время в нормативной литературе отсутствуют сведения о материале кладки – опилкобетоне и не учитывается, что из бетонов могут быть изготовлены готовые изделия в виде кирпичей. Поэтому расчет элементов конструкций кладки из опилкобетонных кирпичей предлагается выполнять на основании экспериментальных и теоретических данных о работе этого вида кладки при действии длительных и кратковременных нагрузок, которые были получены авторами.

ВТОРОЕ ЗАСЕДАНИЕ

6 апреля, 9.00, ауд. 4–201

1.О.В. Радайкин. К расчёту по деформациям изгибаемых железобетонных элементов с применением различных диаграмм деформирования бетона и стальной арматуры.

Изучение научно-технической литературы показало, что расчёты с использованием диаграммного метода обладает высокой степенью надежности в оценке прочности и деформативности. Однако дискуссионным остаётся вопрос, какой зависимостью аппроксимировать экспериментальные кривые деформирования бетона и стальной арматуры. Выбор того или иного вида диаграмм может существенно повлиять на точность решения.

Учитывая это, целью работы ставилось провести анализ результатоврасчёта по деформациям изгибаемых железобетонных элементов с использованием деформационной модели и различных видов диаграмм деформирования бетона и стальной арматуры.

В качестве своеобразного «эталона» в работе принята традиционная методика расчёта изгибаемых элементов по методу предельных состояний СНиП 2.03.01-84*. За длительную историю существования она на практике показала свою высокую надёжность и работоспособность.

Для сопоставления с «эталоном» приняты три наиболее используемых расчётных подхода к построению диаграмм деформирования материалов: СП 52-01-2003; Еврокод-2 (СНБ 5.03.01-02); теоретические разработки, изложенные в работах академика Н.И.Карпенко.

2. Б.С. Соколов, А.Н. Седов. О создании лабораторного комплекса «Операционный контроль качества строительных конструкций».

Контроль качества конструкций зданий и сооружений является одним из приоритетных направлений в области строительства. Поэтому, с целью повышения уровня подготовки специалистов, на кафедре ЖбиКК создается обучающий мультимедийный лабораторный комплекс. Этот комплекс включает в себя описание методов определения характеристик строительных конструкций, сведения о современных приборах и средствах разрушающего и неразрушающего контроля, а также ряд лабораторных работ для проведения виртуальных исследований. В процессе работы студенты получают возможность ознакомится с приборами и методикой проведения испытаний, виртуально выполнить контроль качества строительных конструкций, обработать результаты, заполнить соответствующие журналы и сделать выводы. На каждом этапе работы предусмотрена возможность консультации с преподавателем.

3. К.А. Фабричная.Сравнение методик расчета кладки из крупноформатных керамических поризованных камней.

В связи с появлением на рынке строительных материалов новых крупноформатных поризованных камней возникает необходимость в оценке их прочности и напряженно-деформированного состояния при действии вертикальных нагрузкок.

На сегодняшний день существует несколько методик для расчета прочности каменных кладок:

  • по действующим нормативным документам (актуализированный СНиП II-22-81*);

  • по еврокод 6.

На кафедре ЖБ и КК КГАСУ проведены экспериментальные исследования и компьютерное моделирование напряженно - деформированного состояния образцов кирпичной кладки, которые позволили разработать методику расчета кладок из керамических пустотелых камней с различными видами раствора. В данной работе представлена номенклатура новых поризованных камней, показано сравнение предлагаемой методики расчета с существующими.

4. Н.П. Соловьев,А.Д. Рахмонов (МарГТУ, г. Йошкар-Ола). Перераспределение усилий в неразрезных балках, армированных металлической и композитной арматурой.

Одним из перспективных направлений развития железобетона является применение в качестве рабочего армирования неметаллической, в данном случаи, базальтопластиковой арматуры, которая позволяет снизить материалоемкость конструкций и обеспечить экономию стали. Однако, в настоящее время, наблюдается ограниченное использование базальтопластиковой арматуры при проектировании и производстве бетонных конструкций. Это связано не только с высокой ее стоимостью, но и с немногочисленными исследованиями совместной работы бетона и базальтопластиковой арматуры под нагрузками.

Целью данной работы является исследование характера перераспределения усилий в статически неопределимых системах при использовании базальтопластиковой арматурой в зонах действия отрицательных моментов.

Выполнены экспериментально-теоретические исследования работы неразрезных двух пролетных балок, армированных в пролетных сечениях стальной арматурой с физическим пределом текучести, а в опорном сечении – базальтопластиковой арматурой. Нагрузка на балку прикладывалась в виде двух сосредоточенных сил. При выполнении эксперимента фиксировалась нагрузка, углы поворота и прогибы, моменты образования трещин и ширина их раскрытия.

Получены теоретические и экспериментальные зависимости перераспределения пролетных и опорных моментов в зонах образования пластических шарниров в процессе нагружения. Выполнен расчет балок. Показана возможность регулирования перераспределения усилий при использовании базальтопластиковой арматуры.

5. В.М. Поздеев, А.В. Средин (МарГТУ, г. Йошкар-Ола). Экспериментальная оценка напряженно-деформированного состояния железобетонных монолитных каркасных систем при прогрессирующем разрушении.

Представлены результаты экспериментального исследования работы монолитных безбалочных безкапительных каркасов на прогрессирующее разрушение. Проведено испытание двух моделей фрагментов монолитного каркаса размером 1,2×1,2м (масштаб 1:5), представляющих собой монолитное перекрытие, опирающееся на 9 колонн (сетка колонн 0,6×0,6м). Загружение производилось статической нагрузкой в виде часто расположенных сосредоточенных сил близких к распределенной нагрузке. Были получены схемы разрушения опытных моделей с опиранием перекрытия на все колонны и при удалении центральной колонной. Определен характер деформаций конструкций, характер образования и развития трещин. Выполнен численный анализ напряженно-деформированного состояния фрагмента каркаса в ПК «LIRA» с учетом нелинейной стадии работы конструктивных элементов. Проведено сравнение схем разрушения и прогибов, полученных при испытаниях моделей с результатами численного эксперимента. Выявлен резерв монолитных безбалочных безкапительных железобетонных каркасов с учетом возможного прогрессирующего обрушения. Произведена оценка достоверности результатов, получаемых при расчетах на прогрессирующее обрушения при использовании ПК «LIRA».

6. В.М. Поздеев, А.В. Довженко (МарГТУ, г. Йошкар-Ола). Оценка прочности перемычек из ячеистого бетона с вклеенным армированием.

Разработана конструкция перемычек из ячеистого бетона с вклеенным армированием для перекрытия проемов наружных самонесущих стен. В неармированных газобетонных блоках прорезается паз, в который вклеивается арматурный стержень (патент на полезную модель RU 110788 U1). Конструкции могут изготавливаться на заводах по производству газобетонных блоков, так и на строительной площадке. Перемычки обладают достаточной несущей способностью и позволяют избежать мостика холода в стене как при использовании железобетонных балок. Проведено испытание на изгиб серии конструкций однопролетных составных балок изготовленных из брусковых газобетонных элементов, объединенных вклеенной арматурой. Выявлен характер разрушения составных балок, особенности деформированного состояния, образования и развития трещин. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных. Дополнительно выявлены особенности анкеровки вклеенной арматуры, выявленных в процессе испытания балок с различным числом анкеров. Также испытаны образцы на выдергивание арматурных стержней. Работа выполнялась при поддержке «Волжского завода строительных материалов» (торговая марка «Биктон»).

7. Н.С. Лизунова. Численное исследование податливости штепсельного стыка колонны при учете контакта арматуры с бетоном.

Вследствие неровностей контактных зон, погрешностей изготовления и монтажа в сопряжениях сборных конструкций практически невозможно достичь равномерно распределенной передачи нагрузок между стыкуемыми элементами, поэтому имеют место концентраторы напряжений и неравномерность распределения деформаций. Швы замоноличивания находятся в более сложных условиях по сравнению со сплошным сечением. Особенность работы швов замоноличивания в узлах сопряжения заключается: в разности характеристик бетонов сопрягаемых конструкций и швов; в наличии зон ослабления по поверхности контакта бетона конструкции и замоноличивания.

При обеспечении надежного сцепления бетон замоноличивания воспринимает часть растягивающих усилий и повышает жесткость сопряжения. При проведении численных исследований принималась модель «арматура – контактный слой – оболочка». Сущность допущения состоит в выделении контактного слоя, к которому отнесен бетон, находящийся в зоне высоких напряжений. Возможность такого выделения базируется на том, что деструктивные процессы, в частности контактные трещины, развиваются в пределах слоя небольшой толщины, близкой к шагу профилировки.

8. Г.П. Никитин, Т.Р. Максутов (ЗАО «Казанский ГипроНИИавиапром»).Напряженно-деформированное состояние монолитных железобетонных ванн бассейнов.

Проведены численные исследования напряжено-деформированного состояния ванн монолитных железобетонных бассейнов построенных в городе Казани для универсиады 2013 года.

Целью исследования ставилось определение технического состояния строительных конструкций, возможности их надежной эксплуатации (с учетом нормативных требований по безопасности, по эксплуатационной пригодности и по долговечности) и причин образования в них силовых трещин.

В процессе исследования было установлено, что ванна бассейнов соответствует нормативным требованиям по конструкционной безопасности, но не соответствует требованиям по эксплуатационной пригодности из-за чрезмерного раскрытия силовых трещин.

Установлено, что основной причиной образования трещин является не проектная жесткость сопряжения стен ванн с днищем (не проектная податливость) из-за не качественного исполнения строительных работ.

Разработаны рекомендации по усилению конструкций.

9. Е.В. Хорьков. Разработка испытательного стенда для распорных конструкций.

На кафедре ЖБиКК КазГАСУ в рамках научной диссертационной работы по теме “Работоспособность распорных каменных конструкций перекрытий при усилении” был запроектирован и сконструирован испытательный стенд для проведения физических экспериментов в рамках научной работы. Данный стенд позволяет проводить испытания различных типов каменных сводов, а именно: крестового, лоткового, цилиндрического, купольного. При проектировании стенда была учтена возможность моделирования действительной работы конструкций перекрытий при их эксплуатации, путём обеспечения контролируемой подвижности опорных частей исследуемых перекрытий в вертикальной и (или) горизонтальной плоскостях. При этом также учитывалась необходимость обеспечения достаточной устойчивости, жесткости и геометрической неизменяемости всех элементов стенда. Для оценки численных значений деформаций конструкции перекрытия, на стенде предусмотрена возможность размещения контрольно-измерительных приборов в различных местах. Данный испытательный стенд позволяет моделировать наиболее реальные условия работы каменных распорных конструкций перекрытий, а также причины и факторы их разрушения.

ТРЕТЬЕ ЗАСЕДАНИЕ



Скачать документ

Похожие документы:

  1. НАПРАВЛЕНИЕ 6 Транспортные сооружения ( Науч рук д-р техн наук проф )

    Заседание
    ... Транспортные сооружения ( Науч. рук. д-р техн. наук, проф. А.И. ... теория расчетаконструкций с композитной арматурой, методы конструирования ... экспериментальных исследований бетонных балок ... разработка и внедрение проектов совершенствования системы ...
  2. Направление 3 прикладная геомеханика в строительстве (науч рук д-р техн наук проф )

    Документ
    ... (Науч. рук. д-р техн. наук, проф. И.Т. Мирсаяпов) Кафедра оснований, фундаментов, динамики сооружений и ... являются разработка и внедрение эффективных методоврасчета оснований сооружений, ... Казани. Исследование осадок несущих конструкций крупных ...
  3. Секция 1 современные проблемы расчета проектирования и производства авиационно-ракетной техники

    Заседание
    ... В. Н. ЗЕЛЕПУКИН Науч. руковод. – д-р техн. наук, проф. А. И. ЗАИКО Уфимский государственный авиационный технический университет 35. Разработка и исследование эффективного ...
  4. Міністерство освіти і науки молоді та спорту україни одеська національна академія харчових технологій серія наукові публікації

    Документ
    ... Передовой науч.-техн. и произв. опыт. Новые методырасчетов в ... техн. наук, проф. К.Г.Іоргачова, В.О.Моргун, д-р техн. наук, доц. Л.А.Осипова, д-ри техн. наук, проф. Н.К.Черно, Л.М.Тележенко, д-р екон. наук, проф. Д.Ф.Харківський, д-р техн. наук, проф ...
  5. Міністерство освіти і науки молоді та спорту україни одеська національна а кадемія харчових технологій серія наукові публікації

    Документ
    ... Передовой науч.-техн. и произв. опыт. Новые методырасчетов в ... техн. наук, проф. К.Г.Іоргачова, В.О.Моргун, д-р техн. наук, доц. Л.А.Осипова, д-ри техн. наук, проф. Н.К.Черно, Л.М.Тележенко, д-р екон. наук, проф. Д.Ф.Харківський, д-р техн. наук, проф ...

Другие похожие документы..