Несуча здатність тонких багатошарових скляних балок

Abstract

Дисертаційна робота присвячена експериментальним та теоретичним дослідженням несучої здатності скляних балок, які працюють на чотириточковий згин у лабораторних умовах. Досліджувані зразки скляних балок відрізнялись між собою висотою та кількістю шарів скла. Усі балки поділені на серії зразків відповідно до розробленої методики експериментальних досліджень. Методика випробування скляних балок полягала у досліджені однопролітних статично визначених балок на чотириточковий згин. Балки навантажувались статичним навантаженням протягом певного періоду часу до повного їх руйнування. Було досліджено фізико-механічні властивості скляних зразків, із яких було виготовлено скляні балки. Для дослідження скляних балок був використаний оптичний метод кореляції цифрових зображень для заміру деформівних характеристик на поверхні скляних балок, а також механічні придали для замірів відносних деформацій, прогинів та бокових деформацій. В результаті проведених досліджень був виконаний аналіз несучої здатності скляних балок, які працюють на чотириточковий згин. Визначено характеристичну та розрахункову міцність скла на розтяг при згині. Наведено аналітичні розрахунки та розрахунки методом скінченних елементів. Надані рекомендації щодо проектування скляних конструкцій та було проведене апробацію на реальних об’єктах. This thesis is devoted to experimental and theoretical studies of the bearing capacity of glass beams subjected to four-point bending in the laboratory. The glass beam samples under study differed in height and number of glass layers. All beams were divided into a series of samples in accordance with the developed experimental research methodology. The test methodology for glass beams consisted of testing single-span statically determined beams for four-point bending. The beams were loaded with a static load for a certain period until their complete destruction. The physical and mechanical properties of the glass samples from which the glass beams were made were investigated. To study the glass beams, an optical method of digital image correlation was used to measure the deformation characteristics on the surface of the glass beams, as well as mechanical gauges to measure relative deformations, deflections, and lateral deformations. As a result of the research, the bearing capacity of glass beams subjected to four-point bending was analyzed. The characteristic and calculated tensile strength of glass in bending were determined. Analytical and finite element calculations are presented. Recommendations for the design of glass structures are given and tested on real objects.