Главная ->  Публикации 

 

Исследование деформирования железобетонных конструкций при особых динамических воздействиях


Анализ последствий крупных промышленных аварий и катастроф свидетельствует, что к травматизму персонала и основному ущербу в части оборудования приводит обрушение покрытий и перекрытий. Поэтому в расчеты по предельному состоянию введено дополнительное требование — исключение обрушения конструкций, которое может возникнуть вследствие разрушения конструкций или их опорных креплений.

 

На кафедре железобетонных конструкций научные исследования последних лет были посвящены проблеме обеспечения безопасности промышленных зданий, повышения взрывостойкости отдельных конструкций и несущих систем. Решение конкретных задач базируется на методах специального раздела динамики сооружений, в котором учитывается повышение сопротивлений материалов при высоких скоростях деформаций; введены расчеты по предельному состоянию конструкций с допущением кратковременного деформирования в стадии разрушения; используются методы динамического расчета различной степени точности, учитывающие деформирование конструкций во всех стадиях работы.

 

В зависимости от положения источника различают внутренний и внешний взрывы. Все возможные законы изменения динамических нагрузок во времени приведены к трем типам: с мгновенным нарастанием нагрузки и постепенным ее снижением; с постепенными нарастанием и снижением нагрузки; с постепенным нарастанием, постоянным значением и мгновенным снижением. Для нагрузок каждого типа вычислены коэффициенты динамичности, зависящие от предельного состояния и безразмерных параметров, равных произведению круговой частоты колебаний конструкции на продолжительность действия нагрузок.

 

Методы динамического расчета развивались по трем направлениям: численные, высокой точности, реализуемые в программах на ЭВМ; приближенные, позволяющие в результате решения обыкновенных дифференциальных уравнений получать аналитические расчетные зависимости; упрощенные, основанные на применении эквивалентных статических нагрузок, полученных путем обобщения результатов динамических расчетов.Упрощенные методы расчетаиспользованы в разработанных пособиях по проектированию конструкций зданий взрывоопасных производств.

 

При расчете «снизу вверх» используется воздействие, равное разности динамической и статической нагрузок. При этом меняется положение сжатой и растянутой зон в элементах по сравнению с расчетом на основное сочетание нагрузок. Опорные крепления конструкций рассчитываются на действие вертикальных отрывающих сил. После достижения максимальных отрицательных перемещений происходит движение конструкции сверху вниз под действием статической нагрузки и уменьшающегося динамического воздействия.

 

При внутреннем взрыве учитывается действие динамической нагрузки на внутренние поверхности конструкций. Для покрытия одноэтажного промздания и верхних перекрытий взрывоопасного помещения многоэтажного здания направления действий статической и динамической нагрузок противоположны. Поэтому расчет таких конструкций на особое сочетание нагрузок выполняется отдельно «снизу вверх» и «сверху вниз».

 

При расчете колонн учитывается снижение значения продольной силы вследствие действия динамической нагрузки на покрытие. Для верхнего сечения колонны определяется горизонтальная реакция и проверяется прочность крепления ригеля к колонне на сдвиг. Если последняя не обеспечена, то проверяется условие, по которому прогиб верха колонны не приводит к смещению опорного листа ригеля за пределы торца колонны.

 

В результате проведенных расчетов получены зависимости для коэффициентов динамичности и выявлено, что наиболее часто опасным является деформирование конструкций «сверху вниз», особенно при нагрузках с мгновенным уменьшением давления.

 

Внешний взрыв создает динамическую нагрузку в процессе набегания взрывной волны на здание. В методе расчета учитывается, что горизонтальная динамическая нагрузка, действующая односторонне на здание, вызывает деформирование его несущей системы в целом. Поэтому конструкции, входящие в состав несущей системы и непосредственно воспринимающие динамическую нагрузку, рассчитываются в два этапа: как отдельные элементы без учета перемещений здания; как элементы несущей системы при расчете ее в целом. Такое разделение обосновывается значительной разницей частот собственных колебаний отдельных элементов и несущей системы в целом.

 

При расчете навесных и самонесущих стен проверяется несущая способность и возможность сброса вследствие отрыва от колонн. Для снижения полной горизонтальной нагрузки на колонны здания предлагается применять стеновые панели, обрушающиеся при небольшом значении динамической нагрузки.

 

Предусмотрены возможные ситуации, когда вследствие повышенной местной интенсивностивзрывной волны произойдет разрушение отдельных элементов несущей системы (колонн, стен). В этих случаях для обеспечения безопасности здания требуется сохранить общую устойчивость несущей системы с выключенными отдельными элементами.

 

При расчете зданий рамной системы принята плоская расчетная схема с выделением одной рамы, а в здании рамно-связевой системы — схема из рамы и диафрагмы, расположенных в одной плоскости. Для решения уравнений движения системы применен приближенный метод с использованием статической формы перемещений, что позволило получить относительно простые зависимости для низшей частоты собственных колебаний всех систем. Значение этой частоты используется в целях определения по единой методике коэффициентов динамичности для несущих систем.

 

 

Приводы для автоматических ворот. Это теплое слово пеллеты. Ночное освещение усадьбы. Дорожные покрытия ,брусчатка, тротуарная плитка,.. Универсальный утеплитель для коттеджного строительства..

 

Главная ->  Публикации 


0.0192