Визначення технічного стану будівель та споруд після силових і температурних впливів
DOI:
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.179220Ключові слова:
залізобетонні елементи будівель та споруд, прогини слабоармованих елементів, розрахунок конструкцій, залишковий ресурсАнотація
Об’єктом дослідження є технічний стан і несуча здатність залізобетонних конструкцій будівель та споруд після силових і високотемпературних впливів. Методики розрахунку, які рекомендовано чинними нормативними документами України, не завжди дозволяють правильно прогнозувати зростання деформацій конструкцій і оцінити реальний запас несучої здатності. Одним з найбільш проблемних місць є розрахунок конструкцій, які працюють при вимушених зміщеннях опор та/або можливих високотемпературних впливах. Положення посилюється ще і тим, що розрахунки ведуться, як правило, із застосуванням недеформованих схем.
Показано, що підсилення конструкцій будівель, які отримали пошкодження після різних впливів, виконується, як правило, з використанням металевих елементів. При цьому основним залишається виконання розрахунку конструкцій для обґрунтованого призначення перерізів елементів підсилення. В ході дослідження використовувалися різні методи, в першу чергу моделювання роботи конструкцій з використанням методу скінченних елементів і сучасних обчислювальних комплексів. Це пов'язано з тією обставиною, що запропонований метод вирішення задачі має ряд особливостей, зокрема, дозволяє визначити розподіл зусиль в елементах будівлі після зміни характеристик жорсткості або введення в розрахункову схему додаткових стержневих елементів. В ході вирішення задачі моделюється поява і розвиток тріщин шляхом зміни характеристик жорсткості елементів.
Отримано зусилля, які могли б виникнути в елементах будівлі та підсилення. Завдяки цьому забезпечується можливість прийняття рішення про можливість подальшої експлуатації, підсилення або заміни конструкцій. Зміна умов закріплення розглядається як дія з боку основи. У порівнянні з аналогічними відомими методами розрахунку, такий підхід забезпечує можливість прогнозування зміни технічного стану в часі. Тобто врахування зміни умов закріплення та характеристик матеріалів конструкцій будівлі дозволить більш обґрунтовано підійти до оцінки напружено-деформованого стану і залишкового ресурсу конструкції або споруди в цілому.
Посилання
- Semynoh, M., Holodnov, O. (2009). Modelyuvannya napruzheno-deformovanoho stanu dlya obgruntuvannya mozhlyvosti prodovzhennya terminu ekspluatatsiyi budivel'nykh konstruktsiy, budivel' ta sporud. Zbirnyk naukovykh prats' Ukrayins'koho naukovo-doslidnoho ta proektnoho instytutu stalevykh konstruktsiy im. V. M. Shymanovs'koho, 4, 243–249.
- Semynoh, M., Holodnov, O. (2011). Nadiynist' ekspluatatsiyi zalizobetonnykh konstruktsiy pislya sylovykh, deformatsiynykh i vysokotemperaturnykh vplyviv. Budivel'ni konstruktsiyi, 74 (2), 56–63.
- Holodnov, O., Antoshyna, T., Otrosh, Yu. (2017). Pro neobkhidnist' rozrakhunku budivel' zi stalevym karkasom na temperaturni vplyvy. Zbirnyk naukovykh prats' Ukrayins'koho instytutu stalevykh konstruktsiy imeni V. M. Shymanovs'koho, 20, 65–84.
- Abdel-Fttah, A., Said, M., Salah, A. (2016). Nonlinear finite element analysis for reinforced concrete slabs under punching loads. International Journal of Civil Engineering and Technology, 7 (3), 392–397.
- Balomenos, G. P., Genikomsou, A. S., Polak, M. A., Pandey, M. D. (2015). Efficient method for probabilistic finite element analysis with application to reinforced concrete slabs. Engineering Structures, 103, 85–101. doi: http://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.08.038
- Fraile-Garcia, E., Ferreiro-Cabello, J., Martinez-Camara, E., Jimenez Macias, E. (2016). Frail Optimization based on life cycle analysis for reinforced concrete structures with one-way slabs. Engineering Structures, 109, 126–138. doi: http://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.12.001
- Kwan, A. K. H., Ma, F. J. (2016). Crack width analysis of reinforced concrete under direct tension by finite element method and crack queuing algorithm. Engineering Structures, 126, 618–627. doi: http://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.08.027
- Lantsoght, E. O. L., van der Veen, C., Walraven, J., de Boer, A. (2015). Experimental investigation on shear capacity of reinforced concrete slabs with plain bars and slabs on elastomeric bearings. Engineering Structures, 103, 1–14. doi: http://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.08.028
- Einpaul, J., Ospina, C. E., Fernández Ruiz, M., Muttoni, A. (2016). Punching shear capacity of continuous slabs. ACI Structural Journal, 113 (4), 861–872. doi: http://doi.org/10.14359/51688758
- Smolka, J., Slupik, L., Fic, A., Nowak, A. J., Kosyrczyk, L. (2015). CFD analysis of the thermal behaviour of heating walls in a coke oven battery. International Journal of Thermal Sciences, 104, 186–193. doi: http://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2016.01.010
- Caldas, R. B., Fakury, R. H., Sousa Jr., João Batista M.. (2014). Finite element implementation for the analysis of 3D steel and composite frames subjected to fire. Latin American Journal of Solids and Structures, 11 (1), 1–18. doi: http://doi.org/10.1590/s1679-78252014000100001
- Vatulia, G., Orel, E., Kovalov, M. (2014). Evaluation of steel-concrete beams fire resistance with the selection of effective fire protection. Proceedings of the 6th International Conference on Dynamics of Civil Engineering and Transport Structures and Wind Engineering, Zilina, 327–331.
- DSTU-N B V.1.2-18:2016. Nastanova shchodo obstezhennya budivel' i sporud dlya vyznachennya ta otsinky yikh tekhnichnoho stanu. (2017). Kyiv: DP «UkrNDNTs», 45.
- DBN V. 2.6-98:2009. Derzhavni budivel'ni normy Ukrayiny. Konstruktsiyi budynkiv i sporud. Betonni ta zalizobetonni konstruktsiyi. Osnovni polozhennya (2011). Kyiv: Minrehionbud Ukrayiny, 71.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Mykola Gordiuk, Mykola Semynoh, Oleksandr Holodnov, Igor Tkachuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
