Раціоналізація параметрів залізобетонних анізотропних оболонок

Abstract

UA: Гребенчук С.С. Раціоналізація параметрів залізобетонних анізотропних оболонок. – На правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – будівельні конструкції, будівлі та споруди. – Український державний університет залізничного транспорту МОН України, Харків, 2018. Досліджено деформований стан анізотропних конструкцій для будівництва монолітних залізобетонних будівель промислового і цивільного призначення, а також різних споруд. У роботі виконані чисельні дослідження двопоясних анізотропних оболонок із ребрами в різних напрямах. Визначено взаємозв’язок раціональних параметрів у конструктивно-анізотропній оболонці між ПЕД системи зовнішніх і внутрішніх раціональних параметрів: при величині кроку ребер близькою до l ≈ 1000 мм ПЕД досягає нижньої межі. Отримані результати зовнішніх параметрів верифіковані шляхом аналізу частот власних коливань системи для всіх значень стріли підйому Н і оцінки максимальної несучої здатності (qmax) оболонки. Визначено, що для заданих умов при стрілі підйому Н ≈ 3,8 м ПЕД досягає нижньої межі. У рамках проведеного дослідження вдосконалено експериментальний гідравлічний метод випробування оболонок різної гауссової кривизни. Уперше експериментально досліджено залізобетонні анізотропні конструкції, встановлено максимальні величини переміщень під дією рівномірно-розподіленого навантаження в 10 кН/м 2 . Під час аналізу чисельного експерименту поведінки конструкції під впливом на неї стандартної пожежі побудовано тривимірну СЕ модель конструктивної системи, вирішено температурну задачу в нестаціонарних умовах. Уперше чисельно досліджено оцінку вогнестійкості анізотропних оболонок, яка дорівнює REI 60. Вирішено задачу порівняння НДС конструкції, модель якої виконана з об’ємних скінченних елементів, в ПК «Ansys» і ПК «ЛІРА-САПР». Результати дисертаційної роботи впроваджені в ряді об’єктів, а саме: «Реабілітація нежитлової будівлі по майдану Павлівському, 4», та при проектуванні складної архітектурно-композиційної споруди у формі стрічки Мебіуса в м. Харкові. EN: Hrebenchuk S.S. Rationalization of the parameters of reinforced-concrete anisotropic shells. – Qualification Scholarly Manuscript. Ph.D. Thesis in Engineering Science in the specialty 05.23.01 “Building structures, houses and facilities” (192 – Construction and civil engineering). – Ukrainian State University of Railway Transport of Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. The present Paper researches the deformed condition of the anisotropic constructions for the site-cast concrete buildings for the industrial and civil purposes. The work provides numerous analyses of the two-facial anisotropic shells with the ribs in different directions. The determined interconnection of the rational parameters of the constructive anisotropic shell between SPE of the system of internal and external rational parameters: with ribs step value of about l ≈ 1000 mm SPE reaches the lower limit. The obtained results of the external parameters are verified through the analysis of the frequencies of the systems natural vibration frequencies for all values of rise Н and maximum shell bearing capacity (qmax). It was determined that for the conditions at the camber of arch Н ≈ 3,8 m SPE reaches the lower limit. Within this research, the experimental hydraulic method of testing the different Gaussian curvature shells was improved. For the first time the reinforced-concrete anisotropic constructions were experimentally researched, the maximum values of shifts were established from the evenly distributed load in 10 kN/m2 . When analyzing the numerical experiment of the construction behavior during the impact of the standard fire on it, the standard three-D structural system FE model was created which allowed solving the temperature task under unsteady conditions. The numerical analysis of the temperature fields of the anisotropic shells under unsteady conditions allowed assessing their fireresistance which is equal to REI 60. The task was solved of the comparison of stressstrained condition structure, the models of which was made of the three-D finite-elements, at Ansys and LIRA-SAPR SC. The Thesis results are implemented in a number of objects, mainly: “The reconstruction of building in 4 Pavlovskaya str”, when constructing the complex architectural and compositional building in the form of Mobius band in Kharkov.