Направление 2 Разработка, исследование и совершенствование методов расчета конструкций и сооружений
| Вид материала | Исследование |
- Задачи конференции: обсуждение аналитических методов расчета зданий, сооружений, 31.66kb.
- Iii международный симпозиум актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций, 77.34kb.
- Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений, 53.18kb.
- Аннотация Дисциплины «Программные комплексы расчёта конструкций на эвм», 14.73kb.
- Заярный Виктор Вильевич разработка и исследование, 473.46kb.
- Удк 504. 056: 574 разработка и исследование методов технического мониторинга химически, 331.8kb.
- Совершенствование методов и технических средств тепловой диагностики ограждающих конструкций, 233.66kb.
- Иванов Петр Алексеевич ввт-406 тудент группа т исследование, 71.44kb.
- Моделирование и разработка методов расчета процессов теплопередачи в кристаллизаторе, 251.19kb.
- Свод правил по проектированию и строительству сп 13-102-2003 "Правила обследования, 1033.77kb.
НАПРАВЛЕНИЕ 2
Разработка, исследование и совершенствование методов расчета конструкций и сооружений
(Науч. рук. д-р. техн. наук, проф. И.Л. Кузнецов)
Кафедра железобетонных и каменных конструкций
Председатель Б.С. Соколов
Зам. председателя Ф.Х. Ахметзянов
Секретарь О.В. Радайкин
ПЕРВОЕ ЗАСЕДАНИЕ
5 апреля, 9.00, ауд. 4–201
1. Ф.Х. Ахметзянов. К оценке энергии микроповреждений в микроструктуре цементного камня и бетона.
Преобладающую роль в снижении со временем эксплуатационных качеств бетона реализуют микроповреждения. В соответствии с положениями физики твердого кристаллического тела число дефектных узлов в кристаллической решетке может определяться минимизацией термодинамического потенциала Гиббса. Исходя из требований минимума свободной энергии. Это справедливо как для точечных, так и двумерных дефектов кристаллической решетки. В микроструктуре цементного камня при деформациях возникают дислокации (линейные дефекты), но в отличие от металлов это приводит к пластичности как в металлах (вследствие неплотности микроструктуры, резкого снижения прочности на растяжение при пористости более 20% по объему). Уже при твердении цементного камня формируется неоднородная (компактная, частично разобщенная, разомкнутая) микроструктура цементного геля (гель составляет до 75% объема цементного камня).
2. Б.С. Соколов, Г.П. Никитин, Л.Р. Фатхуллин, С.Н. Гурьянов. Комплексное исследование каменных кладок из высокопустотных бетонных блоков.
В некоторых районах страны, например в Республиках Башкортостан Татарстан, возводятся здания с использованием вибропрессованных бетонных блоков.
Проведены комплексные исследования блоков, изготавливаемых ОАО «Завод строительных конструкций КАВАГ», кладок из них, разработана методика расчета кладок и рекомендации по оценке прочности и деформативности сборно-монолитных перекрытий.
Кроме этого выполнены:
- компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния отдельных блоков и кладок;
- экспериментальные исследования кладок;
- натурные испытания стен.
Полученные результаты убедительно показали требуемую работоспособность кладок.
3. Б.С. Соколов. К оценке прочности сжатых бетонных и железобетонных элементов с использованием диаграмм деформирования.
Для описания работы элементов, близкой к действительной, следует использовать диаграммы деформирования материалов в этих зонах, а именно:
- бетона при растяжении, сдвиге, сжатии;
- арматуры при растяжении, сдвиге, сжатии;
- бетона и арматуры в условиях всестороннего сжатия.
Как видно, решение поставленной задачи требует большого экспериментального материала.
Изучены работы отечественных и зарубежных ученых в этой области, в т.ч. выполненных на кафедре проф. Я.Г.Сунгатуллиным и его учениками. Для некоторых элементов и конструкций получены конкретные результаты. При этом, например, для сжатых стыков приходится рассматривать прочность и податливость одновременно и выбирать оптимальное решение, обеспечивающее конструкционную безопасность и эксплуатационную пригодность несущей системы зданий и сооружений.
4. Б.С. Соколов. К созданию актуализированной редакции отечественных норм по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.
Автор являлся одним из пяти экспертов по согласованию двух редакций норм – НИИЖБа им. А.А. Гвоздева и РААСН.
К редакции НИИЖБа коллегами из РААСН (академиками Карпенко Н.И. и Травушом В.И.) были предъявлены около 30-ти обоснованных замечаний, большинство из которых было принято.
За основу редакции РААСН взяты прошедшие многолетнюю проверку положения СНиПа с справедливым добавлением или частичным изменением, новыми результатами научных исследований.
В конце года материалы переданы на рассмотрение в комитет РФ по техническому регулированию с надеждой, что в 2012г. появится новая редакция СНиПа. Предполагается также выпуск пособий к СНиП, в подготовке которых кафедра примет активное участие.
5. Б.С. Соколов, А.Б. Антаков. Исследования каменных и армокаменных конструкций.
Подводятся промежуточные итоги более чем 10-ти летних исследований каменных и армокаменных кладок и конструкций, направленных на актуализацию и совершенствование методик расчета. Область исследований охватывает практически все аспекты и факторы, связанные с оценкой НДС, расчетом и конструированием, эксплуатацией и усилением каменных и армокаменных конструкций. Разработанный подход к оценке трещиностойкости и прочности кладок позволяет на единой теоретической основе решать различные задачи практического проектирования. Методики расчета основаны на теории сопротивления анизотропных материалов при сжатии и описывают все возможные механизмы разрушения материалов и конструкций Результаты работ апробированы и используются в учебном процессе Вузов в виде автоматизированного учебного комплекса, изданного в 2007 году. Подготовлены рекомендации для внесения в нормы проектирования.
6. Б.С. Соколов, А.Б. Антаков. Диаграммный метод расчета каменных кладок.
Современные автоматизированные расчетные комплексы для оценки НДС бетонных и железобетонных конструкций реализуют диаграммный метод, как наиболее совершенный, точный и алгоритмически оправданный. Каменной кладке, относящейся к анизотропным материалам, свойственны общие закономерности напряженного состояния – формирование характерных областей, концентраций напряжений, характер трещинообразования и разрушения и т.п. с некоторыми особенностями двухкомпонентных сред.
Разработан алгоритм оценки трещиностойкости и прочности каменных кладок на основе теории сопротивления анизотропных материалов при сжатии, учитывающий возможность сравнения компонент напряженного состояния с диаграммами деформирования среды на растяжение, срез и сжатие на i-ом итерационном этапе.
7. В.В. Павлов. Применение нетрадиционных материалов при усилении конструкций.
При капитальном ремонте и реконструкции зданий старой постройки часто возникает необходимость усиления различных конструктивных элементов. В случаях, когда усиливаемые или смежные с ними конструкции находятся в аварийном состоянии, работы по их усилению сопряжены со значительными нарушениями требований их безопасного производства и охраны труда. Также вероятны ситуации разрушения аварийных конструкций при их усилении. В целях предотвращения этих факторов предлагается использовать такой нетрадиционный материал, как лёд. Поскольку его применение носит сезонный характер, предполагается использовать его для временного усиления и разгрузки аварийных конструкций. Применение именно льда для такого вида работ обусловлено следующим: 1. возможностью дистанционного создания усиливающей или разгрузочной конструкции, что позволит обеспечить требования охраны труда и безопасного производства работ; 2. в значительной степени минимизировать силовое воздействие на аварийную конструкцию при её усилении. В дальнейшем предполагается провести детальное изучение физико-механических свойств льда, определить их зависимость от способов его намораживания и разработать конструктивно-технологические рекомендации по усилению конструкций льдом.
8. С.Ю. Лихачева (ННГАСУ). Теоретические основы расчета элементов каменных конструкций из камней на естественных заполнителях.
Проведенные для нескольких типов кладок на древесных заполнителях экспериментальные и теоретические исследования свидетельствуют о существенном влиянии длительного нагружения на прочность и деформативность кладки из камней и кирпичей на древесных заполнителях.
Для учета этого влияния предлагается использовать предельную низкую диаграмму деформирования кладки при сжатии. Эта диаграмма отражает зависимость между относительными напряжениями и полными относительными деформациями для конечного установившегося состояния кладки в условиях длительного загружения.
При длительном действии нагрузки снижение несущей способности сечения элементов конструкций из опилкобетонных камней, кирпичей, гипсоопилочных камней и др. предлагается учитывать коэффициентом продольного изгиба
при условии работы кладки в области неполной упругости, когда значение предельно низкого критического напряжения не превышает значений длительного сопротивления кладки сжатию, т.е. предела ее конструктивной прочности
.9. М.А. Лебедев, С.Ю. Лихачева (ННГАСУ). Расчет внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементов конструкций из опилкобетонной кладки.
Подводятся промежуточные итоги исследований кладок из нового материала – опилкобетонных камней, применяемых для малоэтажного жилищного строительства. Предпосылками подхода к расчету элементов конструкций из опилкобетонной кладки послужило сходство между конструктивными особенностями, размерами и напряженно-деформированным состоянием при работе на центральное сжатие и изгиб у традиционных и изучаемых кладок.
В тоже время в нормативной литературе отсутствуют сведения о материале кладки – опилкобетоне и не учитывается, что из бетонов могут быть изготовлены готовые изделия в виде кирпичей. Поэтому расчет элементов конструкций кладки из опилкобетонных кирпичей предлагается выполнять на основании экспериментальных и теоретических данных о работе этого вида кладки при действии длительных и кратковременных нагрузок, которые были получены авторами.