2.6 Выводы по второй главе

1. На основе проведенных экспериментальных исследований разработана и развита метод моделирования железобетонных тонкостенных пространственных конструкции полигональных свод оболочек покрытий.

2. На железобетонных модель выполненных в масштабе 1: 20 проанализирован напряженно-деформированное состояния свод оболочки при действия распределенной вертикальной нагрузки. Исследована работы оболочек как в линейный так и в нелинейный области деформирования.

3. Экспериментально выявлены высокая трещиностойкость и жесткость исследуемых сводчатых оболочек. Прогиб центральной части оболочки при нагрузке 3,2 кН/м² соответствующей полной нормативной нагрузке на натурную конструкции составила 1,0 мм или 1/1800 пролета.

4. Экспериментально подтверждена существенное влияние наличия контурных арок на статическую работу свод оболочек. Выявлены характерные особенности деформирования оболочка при наличие мередиональных ребер. При этом наличие мередиональных ребер в сводах - оболочек приводить к значительное увеличение жесткости 1,8.2,5 раза.

5. Экспериментально обоснована в процессе исследования предельной стадии поведения конструкции о формирования и развития радиально - кольцевой схемы излома полигональных свод оболочки.

6. Экспериментально выявлена высокая несущая способность исследованных оболочек с контурными арками. Разрушающая нагрузка превысила расчетную нагрузку на натурную конструкцию в 3 раз.

Выявлено также возможность разрушения оболочки по одному из опорных сечений.

Глава 3. Расчет сводов оболочек с учётом деформированного состояния опорного контура

3.1 Основные допущения и предпосылки

1. Рассмотрим тонкую полигональную свод оболочку, у которой отношение толщины h минимальному размеру оболочек l₁ удовлетворяет условию h<l₁/20, а отношение пролета к стреле подъема оболочки не превышает 5.

2. Постоянная и временная нагрузки осесимметричны.

3. Оболочка армирована взаимно пересекающимся стержнями образующими верхний и нижний сетки.

4. Разрезка оболочки на сборные элементы осуществляется по образующим и направляющим взаимно перпендикулярным.

5. Оболочка опирается по всему периметру на контурные диафрагмы. Если диафрагма опирается в отдельных точках на колонны, то должно предусматриваться специальное конструктивное мероприятие.

6. Поверхность оболочки могут быть гладкой или иметь перелом поверхности в местах продольных и поперечных ребер жесткости, который вызывает дополнительный изгибающей момент в направлении дуги равный

М_х = N_ке₁ где е₁ = r₀ (1 - cos (₀/2)

В этом случае учитывается дополнительный момент в приконтурных зонах, вызванный переломом поверхности.

7. Оболочка может иметь некоторое отклонение от реальной исходной геометрической формы в виде начальных прогибов (несовершенств) ₀ (z) различного вида.

3.2 Деформированное состояние материала при кратковременном загружение

Развитие неупругих деформаций и структурных изменений бетона эксплуатируемых железобетонных конструкциях приводит к снижению начальной прочности к моменту нагружения.

Проведенные многочисленные экспериментально-теоретические исследования показали, что при статическом загружении коэффициент длительной прочности бетона зависит в основном от возраста бетона к моменту нагружений, длительности загружения и прочности бетона в момент нагружения.

На основе статического анализа результатов исследований [27] бетонов класса В10-В80, загруженных в возрасте более 300 суток при длительности наблюдений 2200 суток, этот коэффициент изменялся в пределах 0,767-0,936. При этом коэффициент длительной прочности с увеличением прочности бетонов повышался.

Для конструкций, эксплуатируемых в благоприятных условиях, для нарастания прочности бетонов (загруженные в молодом возрасте и эксплуатируемые в нормальных температурно-влажностных условиях) отрицательные влияния фактора длительного загружения будут незначительны. Для конструкций, эксплуатируемых в условиях сухого и жаркого климата, отрицательное влияние фактора длительного загружения будет ощутимым.

В результате статистической обработки опытных данных для бетонов класса В10-В80 получено выражение по определению предельной сжимаемости бетона в виде [27]:

(3.1)

К₃ = 0,73 - для мелко зернистого бетона,

К₄ = 0,90 - подвергнутой тепловой обработке.

Относительная деформация бетона с учетом предельных величин (3.1) определяется по выражению [28]:

(3.2)

Опытные параметры вычисляются по формулам.

К=1 + m;

при = 0,2 R_bn, К = 1;

при = R_bn, К = 1 + m_u.