Напружено-деформований стан сталебетонних пустотних плит перекриття

Abstract

UA: Дисертація присвячена розробці та дослідженню сталебетонних пустотних плит перекриття при статичному навантаженні. Розроблено скінченно-елементні моделі суцільних та пустотних плит перекриття з різними за розмірами вставками пустотоутворювачів та кроком анкерів. Обґрунтовані критерії та визначені раціональні параметри пустот і анкерів. Керуючись отриманими чисельними розрахунками запропоновано нову конструкцію сталебетонного полегшеного перекриття, яка складається з зовнішнього армування, бетонного шару, анкерів та вставок пустотоутворювачів. Проведено експериментальні дослідження сталебетонних суцільних та пустотних плит перекриття. Виконано аналіз напружено-деформованого та граничного станів конструкцій при змінних параметрах. За отриманими результатами встановлено, що на початковій стадії навантаження переважно виникають пружні деформації. При навантаженні рівному 55-65 % від руйнуючого в бетонній частині уздовж центральних осей спостерігається поява перших тріщин, в цей момент в сталевому листі розвиваються напруження в діапазоні 45-57 % від границі текучості. Напруження в листі переважно виникають в напрямку діагоналей. В області анкерів рівень напружень вище на 20-35 % в порівнянні з іншими точками, що лежать уздовж анкерних ліній. Встановлено залежності впливу розмірів пустот та кроку анкерів на жорсткість, деформативність та тріщиноутворення конструкцій. Доведена раціональність та ефективність застосування сталебетонних пустотних плит перекриття в порівнянні зі своїми суцільними аналогами. В результаті порівняння експериментальних і теоретичних даних отримана розбіжність до 8 %, яка свідчить про адекватність розроблених скінченно- елементних моделей. Результатом проведених досліджень є впровадження сталебетонних пустотних плит перекриття в проект будівництва терміналу перевантаження і наливного причалу в Маріупольському торговому порту та навчальний процес Українського державного університету залізничного транспорту.

EN: The thesis is devoted to the research and development of steel-concrete hollow core slabs under static load. Finite element models of solid and hollow core slabs with different size inserts inside core and interval anchor stops. Criteria are justified and rational parameters of voids and anchor stops are defined. Guided by the obtained numerical calculations a new design of lightweight reinforced concrete slab is proposed, which consists of an outer reinforcement, concrete layer, anchor stops and inserts inside core. Going by the obtained numerical calculations a new design of lightweight reinforced concrete slab is proposed, which consists of an outer reinforcement, concrete layer, anchor stops and inserts inside core. Experimental research of solid and hollow steel-concrete floor slabs was conducted. The analysis of stress-strain and limit state of structures under variable parameters is performed. The dependence of the influence of the size of voids and interval of anchor stops focusing on hardness, deformability and cracking constructions is determined. The rationality and efficiency of steel-concrete hollow core slabs comparing with their solid counterparts is proved. In the result of the comparison of experimental and theoretical data the difference of 3-8% is obtained, which indicates the adequacy of the developed finite element models. The result of the research is the introduction of steel-concrete hollow core slabs in the project modeling of the object for industrial use in the city Mariupol.