Работа студентов материалы 58-й научной студенческой конференции
| Вид материала | Документы |
- Научно-исследовательская работа студентов: Материалы юбилейной 60-й научной студенческой, 4190.87kb.
- О хозяйства материалы студенческой научной конференции (18 февраля 3 марта 2008г.), 5864.74kb.
- Программа XXX v III студенческой научной конференции Краснодар 2011, 5443.59kb.
- Знание есть сила материалы 65 итоговой межвузовской научной студенческой конференции, 2615.55kb.
- Программа студенческой научной конференции за 2011 год воронеж, 696.04kb.
- Программа XXX v II студенческой научной конференции Краснодар 2010, 5432.78kb.
- Программа 61-й научной студенческой конференции (20-24 апреля) Петрозаводск, 854.03kb.
- Программа 58-й научной студенческой конференции петрозаводск Издательство Петргу 2006, 841.28kb.
- Через тернии к звездам материалы 64-й итоговой межвузовской научной студенческой конференции, 2452.55kb.
- И программа 65-й студенческой научной конференции Брянского государственного технического, 1518.22kb.
Секция строительных конструкций
РАСЧЕТ КАПИТЕЛЕЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН
Крашенинин М. — студ. 5 курса
Научный руководитель — канд. техн. наук, доц. Селютина Л. Ф.
Капители колонн используют в безбалочных перекрытиях с целью обеспечения необходимой жесткости сопряжений перекрытий с колоннами, увеличения прочности плиты перекрытия на излом; обеспечения плиты от продавливания в месте ее опирания на колонны и увеличения жесткости перекрытия. Безбалочные перекрытия используют в общественных зданиях и холодильниках. При нагрузках на перекрытие более 1 т/м2 они эффективнее балочных.
Расчет капителей выполняют по 1-й группе предельных состояний. Нормы 1962 г., 1975 г., 1984 г., 2003 г. рекомендуют проведение следующих расчетов: определение площади продольной рабочей арматуры, проверку прочности наклонных сечений, расчет на продавливание. Анализируя нормы проектирования железобетонных конструкций с 1962 г., следует отметить, что требования к капителям до 2004 г. изменялись весьма незначительно. В нормах проектирования 1975 г. по сравнению с предыдущими нормами увеличено содержание продольной арматуры. Это увеличение относится ко всем изгибаемым железобетонным конструкциям из-за введения характеристики «призменная прочность» бетона, которая количественно меньше ранее использовавшейся характеристики «сжатие при изгибе». В нормы проектирования 2004 г. внесены значительные изменения в расчеты капителей на продавливание. В новом методе расчета предлагается рассматривать расчетное сечение, расположенное на расстоянии h0/2 нормально к его продольной оси. Вводится понятие расчетного изгибающего момента в каждом направлении плиты, который равен половине сумм моментов в сечении по верхней и нижней граням плиты. Сравнивая нормы проектирования 2004 г. со всеми предыдущими (проанализировано 3 издания), следует отметить значительное увеличение площади поперечной арматуры — и диаметра и шага. Таким образом, при больших расстояниях между колоннами и нагрузках на перекрытие расход арматуры увеличивается до 50%.
^
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА
МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Корнилов В. — студ. 4 курса
Научный руководитель — канд. техн. наук, доц. Селютина Л. Ф.
Одной из главных проблем монолитного строительства является получение достоверных результатов при определении физико-механических свойств и однородности характеристик бетона непосредственно в конструкциях. Данные о прочности бетона необходимы на ранних стадиях производства работ в следующих случаях: 1) при распалубке конструкций; 2) при установке элементов опалубки для бетонирования конструкций следующего этажа; 3) при определении прочности бетона в 28-дневном возрасте; при сдаче здания в эксплуатацию.
Проведены серии испытаний монолитных железобетонных конструкций на стройках г. Петрозаводска. Задачи исследований: 1 серия: Исследования влияния противоморозных добавок на рост прочности бетона; 2 серия: Исследования прочности тяжелого бетона слоев наружной стеновой панели; 3 серия: Исследования прочности бетона внутренней стены. Испытания проводились разрушающими и неразрушающими методами.
1. Исследования прочности бетона с противоморозными добавками и без добавок. Получены следующие результаты: а) бетон с противоморозными добавками набирает прочность также, как бетон без добавок; б) бетон без добавок в возрасте 28 суток набрал проектную прочность.
2. Определение прочности бетона слоев трехслойной стеновой панели. Испытания проводились молотком НИИМосстроя в цехе завода. Наружная стеновая панель изготовлена лицом вверх. Испытания показывают различие прочности бетона наружного и внутреннего слоев, хотя теоретически прочности бетона должны быть одинаковы.
3. Определение прочности бетона внутренней стены здания. Бетонирование стены производилось при отрицательных температурах наружного воздуха, выполнялся электродный прогрев бетона. Прочность бетона определялась двумя методами — разрушающим (испытания кубов) и методом пластической деформации (молоток НИИМосстроя). Прочность всех контрольных кубов в разные сроки твердения соответствует проектной. Молоток НИИМосстроя использовался для определения прочности бетона в различных точках стены. Получен значительный разброс прочности бетона, определены значения прочности, как близкие к проектным, так и меньше теоретических.
Для получения достоверных данных о прочности бетона монолитных конструкций необходимо использовать несколько неразрушающих методов, рекомендуемых ГОСТ.
^
АНАЛИЗ ФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЯ
ЯШЕЗЕРСКОГО МОНАСТЫРЯ
Поченты М., Суровцев А. — студ. 3 курса
Научный руководитель — доц. Крылова О. И.
Содержанием работы является анализ физического состояния здания Келарного корпуса в Яшезерском монастыре и мероприятия по предупреждению дальнейшего его разрушения. Это здание было построено в середине XIX в. и находится в 18 км от поселка Шокша. Стены Келарного корпуса сделаны из кирпича, облицованного штукатуркой; кровля и перекрытия утрачены.
На основе фотофиксации стен была получена картина трещин. По их расположению, наклону и ширине раскрытия можно определить причины их появления. Большинство трещин находится около перемычек, также присутствуют наклонные трещины около цоколя. Две стены наполовину разрушены. Состояние кладки неудовлетворительное.
^ Причины появления трещин
Наклонные трещины образовались из-за неравномерной осадки фундаментов. Трещины вокруг перемычек возникли из-за низкой прочности каменной кладки в результате вымывания раствора. Причинами появления трещин являются также разрушение перекрытий и потеря связей между стенами, внешние воздействия окружающей среды и антропогенный фактор.
На основании исследования мы предлагаем следующие мероприятия по консервации здания. Для усиления здания в целом необходимо установить пояса жесткости в уровне междуэтажных перекрытий. Они представляют собой стальные тяжи d=25—30 мм. Залечивание трещин предлагается с помощью инъецирования, т. е. процесса нагнетания цементного раствора в залечиваемую конструкцию. Небольшие трещины в простенках следует устранять стальными накладками, скрепленными болтами. Для предотвращения дальнейшего раскрытия наклонных трещин, а также появления новых нужно разгрузить старый фундамент путем передачи нагрузки от стены на дополнительные опоры. Так как в здании имеются трещины около перемычек, то необходима разгрузка перемычек с помощью введения в кладку новых из стальных уголков (швеллеров). Новые перемычки должны располагаться выше, чем те, которые мы разгружаем.
В дальнейшем это здание будет эксплуатироваться, но т. к. подавляющее большинство конструкций находится в непригодном состоянии, то представляется целесообразным восстановление здания с применением современных материалов при сохранении его исторического облика.
^
Особенности конечно-элементной
аппроксимации плосконапряженных
элементов
Безлатный П. — аспирант
Научный руководитель — докт. техн. наук, доц. Петров А. Н.
Вопросы методики расчета плосконапряженных конструкций методом конечных элементов (МКЭ) все еще остаются весьма актуальными в инженерной практике. Несмотря на то, что теоретические основы МКЭ были заложены в середине прошлого века, современные инженеры-строители имеют недостаточно полное представление о точности получаемых результатов и путях ее повышения при использовании популярных программных комплексов расчета конструкций. В рамках МКЭ конструкцию представляют в виде набора конечных элементов, соединенных в узлах. При этом выбор густоты сетки и типов конечных элементов оказывает существенное влияние на величину перемещений в узлах и распределение напряжений. Одной из особенностей МКЭ является то, что вычисленные значения узловых перемещений всегда меньше получаемых аналитическими методами. С увеличением размерности задачи наблюдается односторонняя сходимость к точному решению. На примере расчета консоли из идеального линейно-упругого материала, загруженной сосредоточенной силой, можно показать, что для получения прогиба с точностью 10% необходимо аппроксимировать конструкцию не менее чем 20 элементами прямоугольной формы с четырьмя узлами, при этом «короткая» сторона элементов должна быть параллельна оси конструкции. Сгущение сетки в направлении, перпендикулярном оси, не приводит к увеличению расчетных перемещений, но позволяет получить более точную картину распределения напряжений. При использовании простейших треугольных элементов при той же точности решения число разбиений должно быть не менее 60. При этом объем вычислений увеличивается примерно вдвое. Причиной неэффективности треугольных элементов является использование несогласованных функций формы и увеличение числа разрывов между элементами. Наряду с увеличением густоты сетки повышение точности решения может быть достигнуто и за счет использования т. н. изопараметрических элементов. В частности, применение прямоугольных элементов с восемью узлами при решении указанной выше задачи обеспечивает достижение заданной точности при числе элементов, сниженном вдвое. Следующим фактором, существенно влияющим на точность получаемых результатов, является наличие физической нелинейности, связанной с изменением физико-механических свойств материала под действием внешних факторов, образованием и развитием трещин, ползучестью.
В этом случае количественная оценка точности решения осуществляется сравнением с данными экспериментальных исследований, получаемыми путем испытаний реальных конструкций и их моделей.