А. Н. Бамбура, Е. В. Дорогова
Общий метод оценки напряженно-деформированного состояния и несущей способности предварительно напряженных железобетонных элементов круглого сечения по деформационной модели
Государственное предприятие «Государственный научно-исследовательский институт строительных конструкций»
Аннотация. Приведены цель, задачи и актуальность исследований по оценке напряженно-деформированного состояния и несущей способности обычных и преднапряженных железобетонных элементов круглого сечения. Изложены основные предпосылки и допущения деформационной модели железобетона, на базе которых предложен инженерный метод расчета напряженно-деформированного состояния и несущей способности элементов круглого сечения. Согласно принятым предпосылкам, при разработке расчетного аппарата рассматривается не сечение с трещиной, а за расчетное принимается усредненное сечение, которое отвечает средним деформациям бетона и арматуры по длине блока между трещинами, если такие есть. При этом для расчетного сечения считается справедливой гипотеза плоских сечений. Связь между напряжениями и деформациями сжатого бетона принимается в виде криволинейной диаграммы, которая описывается уравнением 3.14 EN 1992-1-1; деформации обычной арматуры, или приращение деформаций в предварительно напряженной арматуре, равны деформациям окружающего бетона. За критерий исчерпания несущей способности расчетного сечения принимается: достижение фибровыми деформациями сжатого бетона предельных значений εсul; или обрыв всех растянутых стержней арматуры; или исчерпание несущей способности расчетного сечения в результате потери устойчивости деформирования, потеря равновесия между внутренними и внешними усилиями. Выполняется численное интегрирование (в квадратурах) системы нелинейных уравнений равновесия. При этом сжатая зона железобетонного элемента круглого сечения разбивается на m слоев, перпендикулярных оси действия момента. Решение полученных систем нелинейных уравнений, согласно деформационной методике, находится подбором по параметрам деформированного состояния – εс(1) и ℵ (или εс(2)). Сопоставление результатов определения несущей способности железобетонных элементов круглого сечения, при «точной» (прямое интегрирование уравнений равновесия) и по инженерной методикам, показало, что максимальная погрешность в расчетах, если разделение сжатой зоны принять на m = 40 слоев, не превышает 1 %. Что с точки зрения практики вполне удовлетворительно.
Ключевые слова: несущая способность, напряженно-деформированное состояние, кольцевое сечение, уравнения равновесия, погрешность решения.
А. М. Югов, А. А. Тимошко
Классификация зданий по высоте
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье проведен анализ современного состояния вопроса классификации зданий по высоте в разных странах, в частности в России, Белоруссии и Украине. Согласно результатам анализа на данный момент в большинстве стран нет единого мнения относительно разделения зданий на классы по высоте. В работе представлена единственная существующая в Украине классификация зданий по условной высоте, которая содержится в ДБН В.1.1-7-2002. Выявлены недостатки этой классификации и предложена новая классификация зданий по условной высоте, которая основана на особенностях конструктивных и объемно-планировочных решений зданий различных высот и полностью ориентирована на украинские нормативные документы. Приведено полное обоснование принятых в новой классификации критериев разделения и выполнено сравнение предложенной классификации с существующей.
Ключевые слова: классификация, здание, условная высота, критерий разделения, конструктивное решение.
М. К. Пактер, В. И. Братчун, А. А. Стукалов, В. Л. Беспалов, А. Г. Доля
Закономерности технологического старения нефтяных дорожных битумов и асфальтобетонных смесей
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. С использованием реологических и стандартных методов, а также инфракрасной спектроскопии изучены явления и процессы, происходящие в нефтяных дорожных битумах и в асфальтобетонах при технологическом старении в процессе производства асфальтобетонных смесей. Установлено, что термоокислительное старение нефтяных дорожных битумов идет по свободнорадикальному механизму и развитию процессов, приводящих к снижению содержания масел в битуме и повышению концентрации асфальтенов, что проявляется в снижении пенетрации, повышению температуры размягчения, росту эффективной молекулярной массы полимерной составляющей битума, к снижению релаксационной и деформативной способности, а также к потере адгезионно-когезионных свойств органического вяжущего. Рассчитана средняя скорость процессов присоединения кислорода воздуха и убыли массы нефтяного битума при термоокислительном старении. Выделенные методом адсорбционной хромотографии фракции масел и фракция петролейно-бензольных смол исследованы методом инфракрасной спектроскопии, на приборе IR-75 в области 3 600–700 см–1 методом жидкой пленки. Установлено, что в пленочном битуме есть поверхностный слой толщиной 0,47 мм, в котором происходят термоокислительные процессы, и находящийся под ним нижний слой, в котором происходят только процессы теплового старения. Аналогичные закономерности термоокислительного старения выявлены в системе «известковый минеральный порошок – нефтяной дорожный битум». Показано, что влияние температуры производства асфальтобетонных смесей в 3,5–5,0 раз выше, чем время приготовления смесей на интенсивность старения их.
Ключевые слова: нефтяной дорожный битум, асфальтобетонная смесь, дорожный асфальтобетон, технологическое старение битума и асфальтобетона.
А. А. Петраков, В. В. Яркин, Е. О. Брыжатая
Влияние расчетных моделей грунтового основания на напряженное состояние несущих конструкций каркасных зданий на плитных фундаментах
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. Расчетные модели грунтового основания существенно влияют на напряженное состояние фундаментов и надземных конструкций. В технической и нормативной литературе отсутствуют данные о степени влияния расчетных моделей грунтового основания на напряженное состояние фундаментных и надземных конструкций. В данной статье рассматриваются основные модели грунтового основания, влияние количественных характеристик этих моделей на внутренние усилия в фундаментных плитах и несущих конструкциях каркасных зданий на плитных фундаментах, а также приведены результаты теоретического исследования конечно-элементной модели здания на базе профессионального программного комплекса Лира. Рассматриваются следующие варианты конечно-элементной модели здания: 1) с постоянным коэффициентом жесткости, 2) с переменным коэффициентом жесткости, 3) с обобщенным коэффициентом жесткости профессора Клепикова. Для данных моделей сравнивались: величина вертикальных усилий в колоннах, значения перемещений по оси Z, изгибающие моменты в фундаментной плите, проведено сопоставление результатов и даны рекомендации по выбору расчетной модели грунтового основания.
Ключевые слова: расчетная модель грунтового основания, модель Винклера, модель обобщенного коэффициента жесткости основания Клепикова, модель линейно деформированного полупространства.