Анотація до роботи:

Азізов Т.Н. Просторова робота залізобетонних перекритів. Теорія та методи розрахунку. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – Будівельні конструкції, будівлі та споруди. Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка. Полтава, 2006.

Дисертацію присвячено проблемі просторової роботи плоских залізобетонних перекриттів та розробленню їх методів розрахунку з урахуванням сумісної роботи, тріщин, умов обпирання, наявності дефектів, ушкоджень при новому проектуванні та обстеженні діючих будівель.

Наведено методи розрахунку просторової роботи на основі дискретно-континуальних розрахункових моделей і виведених систем диференціальних рівнянь. Виконано експериментальні дослідження фрагментів збірних та монолітних перекрить.

Розроблено нову конструкцію і конструктивні засоби для збільшення просторового ефекту та методики розрахунків перекриттів із застосуванням таких засобів. Розроблено методики визначення жорсткісних характеристик залізобетонних елементів перекриття за допомогою фіктивних навантажень.

Із застосуванням розробленого загального методу та результатів виконаних експериментальних досліджень проаналізовано напружено-деформований стан залізобетонних монолітних і збірних суцільних та ребристих перекриттів. Запропоновано методики багатоваріантного проектування збірних і монолітних перекриттів з урахуванням локального розташування, невигідного сполучення навантажень та сумісної роботи окремих елементів.

У результаті досліджень, проведених у дисертації, вирішено важливу науково-технічну проблему розрахунку залізобетонних перекриттів з урахуванням просторової роботи, тріщиноутворення, умов обпирання, дефектів і використання ефекту просторової роботи для виявлення резервів несучої спроможності та жорсткості залізобетонних перекриттів під час їх обстеження і підсилення, що дозволяє зробити такі висновки:

1. Дослідження просторової роботи перекриттів показали, що традиційне проектування не передбачає просторові розрахунки. В існуючих методах просторового розрахунку відсутній єдиний підхід до проектування різних перекриттів з урахуванням тріщиноутворення, умов обпирання, розташування суцільних і локальних навантажень. Точність рішення в МКЕ залежить від кількості розбиття на кінцеві елементи по довжині прогону перекриття. У розрахунках не враховується зсув монолітного шва, подовжній згин, згин збірних пустотних плит у поперечному напрямі. При визначенні жорсткісних параметрів елементів ребристих перекриттів ураховуються не всі види тріщин у полицях та ребрах, а також плоский напружений стан полиць і дискретне розташування дефектів та пошкоджень. Під час обстеження перекриттів практично не береться до уваги просторова робота для виявлення резервів несучої здатності й жорсткості.

2. Розроблений загальний метод просторового розрахунку суцільних і ребристих плоских перекриттів на основі одержаного розв’язку задачі визначення внутрішніх зусиль по лініях розсічення та примикання збірних і монолітних елементів перекриття вздовж прогону за допомогою виведеної в загальному розгорненому вигляді і розв’язаної системи диференціальних рівнянь дискретно-континуальної моделі Власова В.З. Із загального методу шляхом виключення деяких невідомих отримані окремі випадки розрахунку суцільних і ребристих плоских систем, збірних пустотних, збірних ребристих, монолітних суцільних та ребристих перекриттів, плит типу Т і ТТ, панелей-оболонок, перекриттів із плитами коробчастого перерізу, кесонних перекриттів, головних балок монолітного перекриття, перекриттів з накладною залізобетонною плитою.

3. Розроблена методика визначення жорсткостей на кручення та згин елементів ребристих залізобетонних перекриттів із різними тріщинами в полицях і ребрах з урахуванням інтегральної оцінки двовісного напруженого стану їх полиць. Запропонована й обґрунтована універсальна методика врахування тріщиноутворення за допомогою фіктивних зусиль, що дозволило при істотно меншій, ніж у МКЕ, кількості невідомих отримати рішення задачі з урахуванням зміни згинальних і крутильних жорсткостей у результаті тріщиноутворення.

4. На основі чисельного аналізу за МКЕ обґрунтована апроксимація плитно-ребристих перекриттів у вигляді перехресно-стрижневої системи з урахуванням кручення стрижнів. Викладені принципи підбору жорсткостей стрижнів, що дозволяє обходитися без застосування діагональних стрижнів, а використовувати тільки взаємно-перпендикулярні. Показано, що врахування кручення полиць збільшує точність розрахунку до 30%. Розроблена методика розрахунку із застосуванням дискретно-континуальної моделі з урахуванням кручення полиць.

5. Розроблені методики розрахунку перекриттів з урахуванням факторів, що не були взяті до уваги раніше, таких як осідання опор ребер, дефекти монтажу, дія осьових стискаючих сил (урахування подовжнього згину), врахування опору пружної основи під ребрами. Показаний вплив зсуву монолітного шва на роботу збірного перекриття і розроблена методика розрахунку з урахуванням цього фактора.

6. Запропоновані методи врахування просторової роботи для виявлення резервів несучої здатності експлуатованих залізобетонних перекриттів; зазначено, що врахування просторової роботи й обпирання подовжніми сторонами дозволяє у багатьох випадках відмовитися від підсилення ослаблених дефектами конструкцій. Розроблена методика розрахунку конструкцій із дефектами на основі запропонованого загального методу, методика врахування обпирання збірних плит перекриттів подовжніми сторонами, способи страхування перекриттів та методика розрахунку страхувальних конструкцій.

7. Удосконалена методика розрахунку ригелів спільно із збірним настилом. Показано, що між збірним настилом і ригелем виникають не тільки дотичні, але і нормальні зусилля взаємодії, що раніше не були враховані й здатні відірвати настил від ригеля. Створена методика визначення цих зусиль на основі теорії складених стрижнів. Розроблена методика розрахунку ригелів при обмежених деформаціях кручення, методика визначення опорних згинальних моментів у місці закладення збірних плит у кам'яні стіни, що підвищує достовірність розрахунків і дозволяє відмовитися від підсилення плит при використанні названих факторів.

8. Запропонована нова конструкція балки, що суміщає в собі функції плит та балок, перевагою якої є значно більша жорсткість на кручення. Показано, що цей чинник істотно поліпшує просторову роботу перекриття, що робить застосування таких балок вигідним зі всіх точок зору. Розроблені конструктивні заходи, що дозволяють підвищити ефект просторової роботи.

9. Експериментально і теоретично показаний неістотний вплив зміни жорсткостей ригелів у реальних межах на зусилля взаємодії збірних плит між собою, що під дією локальних навантажень у плитах ребристих перекриттів у зоні їх примикання до ребер з'являються не тільки негативні, але й позитивні згинальні моменти. На основі цього запропонована методика розрахунку збірних та монолітних перекриттів з урахуванням різного розташування локальних навантажень по обвідних епюрах і невигідних сполученнях зусиль.

10. Запропоновані наближені методики розрахунку, зокрема «ручні» при варіантному проектуванні. Експериментально доведена можливість нетрадиційної форми руйнування збірних плит у результаті відриву ділянки над шпонкою і на основі цього розроблена методика розрахунку міцності на відрив. Наведені суттєві відмінності роботи ребристих залізобетонних перекриттів під дією локальних навантажень від традиційного уявлення. Показані переваги розроблених методів порівняно з тими, що існують, і хороший збіг розрахунків запропонованими методами з експериментальними даними, що свідчить про достовірність запропонованих методів розрахунку.

Усі задачі обґрунтовані теоретично, методи розрахунку запропоновані для застосування при проектуванні та впроваджені при виконанні проектів і обстеженні об'єктів у різних містах України.

Публікації автора:

1. Азизов Т.Н. Теория пространственной работы перекрытий. – Киев: Науковий світ, 2001. – 276 с.

2. Азизов Т.Н. Экономичные конструкции покрытий и перекрытий. – Умань: Алми, 2002. – 64 с.

3. Азизов Т.Н. Работа сборно-монолитного перекрытия при неравномерном загружении вертикальными нагрузками // Монолитные и сборно-монолитные конструкции зданий и сооружений промышленного назначения: Сб. научн. трудов. – М.: ЦНИИпромзданий, 1992. – С. 97-101.

4. Азізов Т.Н. Розрахунок перекриття на вертикальні нерівномірні навантаження // Будівництво України. – 1994. – № 3. – С.29-32.

5. Рабинович Р.И., Азизов Т.Н. Применение теории составных стержней к расчету опорных зон балок с подрезками // Строительная механика и расчет сооружений. – 1992. - № 1. – С. 20-23.

6. Азизов Т.Н. Расчёт системы балок, работающих на кручение // Материалы международной научно-практической конференции «Совершенствование строительных материалов, технологий и методов расчёта конструкций в новых экономических условиях». – Сумы, 1994. – С. 138-139.

7. Азизов Т.Н. Расчёт гибкой нити с промежуточными упругооседающими опорами // Материалы международной научно-практической конференции «Совершенствование строительных материалов, технологий и методов расчёта конструкций в новых экономических условиях». – Сумы, 1994. – С. 124-125.

8. Азизов Т.Н. Расчёт плит, опертых по контуру, при действии прерывных нагрузок // Материалы международной научно-практической конференции «Совершенствование строительных материалов, технологий и методов расчёта конструкций в новых экономических условиях». – Сумы, 1994. – С. 140-141.

9. Патент № 2045633. Россия. Сборное железобетонное перекрытие / Э.Н. Кодыш, О.С. Гончарова, Л.Л. Лемыш, И.И. Мордухович, Т.Н. Азизов. –Заявл. 27.11.92; опубл. 10.10.95. бюл. №28. – 4 с.

10. Азизов Т.Н. Методика расчёта ребристых плит при неравномерных вертикальных нагрузках // Будівництво України. – 1995. - №4. – С. 35-37.

11. Азизов Т.Н., Верещага А.И. Влияние сдвига монолитного шва и изгиба плит в поперечном направлении при расчёте перекрытия с учётом совместной работы плит // Будівництво України. – 1997. – № 3. – С. 43-44.

12. Верещага А.И., Азизов Т.Н. Влияние трещинообразования при расчёте перекрытия с учётом пространственной работы сборных плит // Будівництво України. – 1997. – № 3. – С. 34-35.

13. Азизов Т.Н. Расчёт сборных и монолитных ребристых плит // Материалы международной конференции «Инженерные проблемы современного бетона и железобетона». – Минск, 1997. – С. 1-4.

14. Фомица Л.Н., Азизов Т.Н. Применение и расчет гибких нитей, предназначенных для защиты перекрытий от обрушения // Будівництво України. – 1997. – № 2. – С. 30-32.

15. Азізов Т.Н. До розрахунку ребристих плит при нерівномірних навантаженнях // Вісник Сумського сільськогосподарського інституту. – Вип. 1. – Суми, 1997. – С. 65-66.

16. Азізов Т.Н. Метод стрижневих кінцевих елементів для розрахунку плит // У зб. „Проблеми теорії і практики будівництва”. – Том 1. – Львів: Львівська політехніка, 1997. – С. 15-18.

17. Азізов Т.Н. Наукові основи енергозбереження в будинках // Вісник Сумського державного аграрного університету. – Суми, 1998. – С. 3-5.

18. Азізов Т.Н., Касем Н.Ж. Особливості розрахунків монолітних ребристих перекрить // Вісник Сумського державного аграрного університету. Сер. „Будівництво”. – Суми, 1998. – С. 84-85.

19. Азізов Т.Н. Визначення моменту в затисненні плити перекриття в цегляну стіну // Вісник Сумського державного аграрного університету. Вип..4 Серія „Будівництво” - Суми, 1999. – С. 9-12.

20. Азизов Т.Н. Расчёт ребристых плит на упругом основании // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 52. – Київ: НДІБК, 1999. – С. 8-12.

21. Азізов Т.Н., Савченко О.С. Просторовий розрахунок збірно-монолітних перекрить // Вісник Сумського державного аграрного університету. Серія „Будівництво”. Вип. 4.– Суми, 1999. – С. 3-8.

22. Азізов Т.Н. Оцінка необхідності підсилення перекрить // Матеріали IV науково-технічної конференції „Будівництво в сейсмічних районах України”. – Ялта, 1999. – С. 211-216.

23. Азизов Т.Н. Учёт пространственной работы при оценке эксплуатационной надёжности перекрытий // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 51. – Київ: НДІБК, 1999. – С. 258-264.

24. Азизов Т.Н. К расчёту коробчатых железобетонных настилов // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 52. – Київ: НДІБК, 2000. – С. 3-7.

25. Азізов Т.Н. Методика розрахунку суцільних фундаментів // Вісник Сумського ДАУ. Вип. 5. Серія „Будівництво”. – Суми, 2000. - С. 4-8.

26. Азізов Т.Н., Верещага О.І. Експериментальні дослідження збірного перекриття // Вісник Сумського державного аграрного університету. Вип. 5. – Суми, 2000. – С. 8-12.

27. Азизов Т.Н. Влияние поперечних ребер на работу ребристих плит на пролет // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 54. – Київ: НДІБК, 2001. – С. 60-64.

28. Азизов Т.Н. Упрощенный расчет коробчатых систем // Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія КВ №3393 „Будівництво”. Вип. 8. – Суми, 2002 - С. 5-7.4.

29. Азизов Т.Н. Расчет сборных перекрытий с учетом защемления плит и распора в швах между ними // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 57. – Київ: НДІБК, 2002. – С. 8-14.

30. Азизов Т.Н., Савченко А.С. Влияние вертикальных усилий взаимодействия элементов сборного перекрытия на пространственную работу // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 57. – Київ: НДІБК, 2002. – С. 15-20.

31. Азизов Т.Н., Савченко А.С. Расчет системы ригель-настил с учетом совместной работы // Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія КВ №3393 „Будівництво”. Вип. 8. – Суми, 2002. – С. 7-11.

32. Азизов Т.Н. Учет кручения полок при расчете ребристых перекрытий // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 58. – Київ: НДІБК, 2003. – С.3-7.

33. Азизов Т.Н., Вараница А.В. К расчету сборных железобетонных перекрытий с плитами, объединенными дискретными связями // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 59. – Київ: НДІБК, 2003. – С.294-299.

34. Азизов Т.Н. К расчету железобетонных перекрытий, поврежденных землетрясением // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 60. – Київ: НДІБК, 2004. – С. 518-523.

35. Азизов Т.Н. Способ расчета железобетонных ребристых перекрытий с трещинами в полках // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 62. Том 1. – Київ: НДІБК, 2005. – С. 3-8.

36. Азизов Т.Н. Жесткость железобетонных элементов на кручение с нормальными и наклонными трещинами // Будівельні конструкції. Міжвідомчий науково-технічний збірник. Вип. 63. – Київ: НДІБК, 2005. – С. 31-36.

37. Азизов Т.Н. К расчету железобетонных перекрытий по деформациям // Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. Вип. 21. – Одеса: ОДАБА, 2006. – С. 7-11.