Міцність і деформативність збірно-монолітних залізобетонних плит перекриття з використанням пінобетону

Abstract

Дисертаційна робота присвячена експериментальним та теоретичним дослідженням напружено-деформованого стану збірно-монолітних залізобетонних плит перекриття з використанням пінобетону. Eкспериментальні дослідження проводились за методикою випробування на згин балки на двох опорах (шарнірно нерухомій та шарнірно рухомій) двома зосередженими силами прикладеними у третинах прольоту. На основі експериментально отриманих результатів здійснена адаптація інженерної методики розрахунку за граничними станами та методики розрахунку за нелінійною деформаційною моделлю для створення математичних моделей розрахунку збірно-монолітних залізобетонних плит перекриття із застосуванням безавтоклавного пінобетону. Згідно комплексних експериментально-теоретичних результатів запропоновано практичні рекомендації з проектування, виготовлення та впровадження у реальному будівництві розроблених нових конструкцій збірно-монолітних залізобетонних плит перекриття з використанням безавтоклавного пінобетону. Диссертация посвящена экспериментальным и теоретическим исследованиям напряжённо-деформированного состояния сборно-монолитных железобетонных плит перекрытия с использованием пенобетона. Экспериментальные исследования были выполнены за методикой испытаний, на изгиб балки установленной на двух опорах (шарнирно неподвижной та шарнирно подвижной) двумя сосредоточенными усилиями действующими у третьей части пролёта. На основании экспериментально полученных результатов проведена адаптация инженерной методики расчёта по предельных состояниях и методики расчёта по нелинейной деформационной модели для создания математических моделей расчёта сборно-монолитных железобетонных плит перекрытия с использованием пенобетона. Согласно полученных комплексных экспериментально-теоретических результатов предложены практические рекомендации проектирования, изготовления и внедрения в реальном строительстве разработанных конструкций сборно-монолитных железобетонных плит перекрытия с использованием пенобетона. Thesis is focused experimental and theoretical researches stress-deformation state of collapsible monolithic reinforced concrete slabs ceiling with using foamed concrete. In preface is substantiated actuality of thesis, is formulated goal and problems of researches, is explicated scientific novelty, practical and scientific meaning of thesis, is presented approval of received results. First part of thesis is focused for analyze of state scientific research and substantiation selected direction of researches. In this part is executed view of state researches foamed concrete, constructional decisions of integrated slabs ceiling with using concrete and cellular concretes in construction and existed methods of computation integrated slabs ceiling of concrete and cellular concretes. In second part is reported particularities construction of pre-production models, method researches of stress-deformation state of reinforced framework slabs ceiling (framework slabs) and collapsible monolithic reinforced concrete slabs ceiling with using foamed concrete (integrated slabs), and also is presented methods research of physics-mechanical characteristics of concrete, non autoclave foamed concrete, fiber foamed concrete and bar steel reinforcement. For carrying out experimental researches are made three series pre-production models: I series - framework slabs (six models), dimensions Lxbxh = 4200x500x175 mm and Lxbxh=2100x500x175 mm, II series - long integrated slabs, dimensions Lxbxh = 4200x500x200 mm (ten models) Ta III series - short integrated slabs, dimensions Lxbxh = 2100x500x200 mm (ten models). Experimental researches of framework slabs and integrated slabs are realized according to methodology test to beam bending on two supports (hinged stationary and hinged movable) by two concentrated forces applied in third part of span. Third part is focused results of experimental researches stress-deformation state of framework, long and short integrated slabs. According to results of experimental researches, there are received values of useful loading for framework, long and short integrated slabs, that contained in verge: for I series slabs - 3,95...7,28 kN/m2 (dimensions Lxbxh = 4200x500x175 mm) and 18,43...21,24 kN/m2 (Lxbxh = 2100x500x175 mm); for II series slabs - 3,16.10,41 kN/m2; for III series slabs - 12,16.77,87 kN /m2. In fourth part special attention is focused for adaptation methodology of engineering computation by limiting states and methodologies of computation by nonlinear deformable model of integrated slabs. The computation bearing capacity by limiting states of integrated slabs to bending will propose to execute, applying equilibrium condition of internal forces in calculation lateral section of slabs ceiling for III shape stress-deformation state. In this computation, curvilinear stress diagram compression of foamed concrete is accepted bilinear. This computation is based by the condition joint work of concrete, non autoclave foamed concrete and bar steel reinforcement, that is secured in the experiment. In the computation bearing capacity of integrated slab by nonlinear deformable model for valuation stress-deformation state of calculation lateral section, used the diagram compression and diagram tension of foamed concrete, tension and compression of bar steel reinforcement, which are suited short-term loading and are determined the connection between their stresses and strain deformations. In the lateral section of integrated slab, stress-deformation state of layer foamed concrete in stage of tension are reflected orthogonal distribution stress diagram; layer foamed concrete in stage of compression - bilinear distribution stress diagram. The computation stress-deformation state of integrated slab are represented by third equilibrium forms, that are characterized relevant equilibrium equations of internal forces and moments, that are operated in calculation lateral section. According to integrated experimental and theoretical results are proposed practical recommendation of design, making and introduction in real building developed new constructions collapsible monolithic reinforced concrete slabs ceiling with using non autoclave foamed concrete.