Анотація до роботи:

Зінчук М.С. Міцність та деформативність залізобетонних згинальних елементів за малоциклових навантажень в умовах підвищених температур. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – будівельні конструкції, будівлі і споруди. Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2008.

Дисертація присвячена дослідженню напружено-деформованого стану та розрахунку міцності згинальних залізобетонних елементів за сумісної дії малоциклових навантажень та підвищених температур. Доповнено та удосконалено діючу методику експериментальних досліджень бетону та залізобетонних згинальних елементів, що зазнають впливу підвищених температур за одноразового і малоциклового навантажень. Експериментально встановлено особливості міцнісних і деформативних властивостей важкого бетону в нагрітому стані за одноразового та малоциклового навантажень. В результаті цього розроблено уточнення до методики розрахунку міцності згинальних залізобетонних елементів за сумісної дії малоциклових навантажень та підвищених температур. Порівняльний аналіз експериментальних та теоретичних величин свідчить про прийнятність запропонованих уточнень до цієї методики.

1. В практиці будівництва промислових будівель і споруд з тепловиділенням, де під час експлуатації бетонні і залізобетонні конструкції піддаються нагріву, як правило, вони працюють за змінних рівнів навантажень. Дослідження вітчизняних і зарубіжних дослідників свідчать, що і нагрівання, і малоциклові навантаження впливають на зміну міцнісних характеристик бетону, а також на несучу здатність елементів, що згинаються. Вплив сумісної дії малоциклових навантажень і температур на несучу здатність згинальних залізобетонних елементів практично не вивчався.

2. Розроблені та внесені доповнення до діючої методики експериментальних досліджень бетону та залізобетонних згинальних елементів, що зазнають впливу підвищених температур за одноразового і малоциклового навантажень.

3. Отримані нові експериментальні дані, які підтвердили відмінності роботи бетону за короткочасного та циклічного “нагрівання – охолодження” при одноразовому навантаженні в порівнянні з дослідженнями за нормальних температурно-вологісних умов. Короткочасне нагрівання до 120⁰С призводить до зниження міцності бетону при стисканні на 11%. За циклічного “нагрівання-охолодження” призмова міцність бетону в нагрітому стані зменшується на 9…13%.

4. Дослідження залежності (у_b – е_b ) методами математичної статистики при короткочасному стисканні з постійною швидкістю зростання напружень бетону, як в нагрітому стані так і в охолодженому, показало гіперболічний характер цієї залежності, а залежність (E_b – з) в межах 0,2 з 0,8 є лінійною кореляційною залежністю.

5. Отримані нові експериментальні дані про міцність, деформативність і тріщиностійкість згинальних залізобетонних елементів, які працюють в умовах впливу підвищених температур і малоциклового навантаження. Встановлено, що одноразове навантаження і короткочасне нагрівання балок до 120⁰С призводить до зниження міцності бетону до 18%, а малоциклове навантаження нагрітих до 120⁰С дослідних балок, знижує міцність до 8% при рівнях напружень з= 0,3 ч 0,6 R_b,tem.

6. У залізобетонних балках підвищені температури негативно впливають на момент утворення тріщин, зменшуючи його. Ширина розкриття тріщин нормальних до поздовжньої осі балок в умовах малоциклового навантаження і короткочасного нагрівання збільшилась на 16%.

7. Розвиток прогинів балок за малоциклових навантажень в умовах впливу підвищених температур характеризується їх збільшенням до 24% у порівнянні із одноразовим навантаженням за нормальних температурно-вологісних умов і на 8% більшим за одноразового навантаження в нагрітому стані.

8. Удосконалено методику розрахунку міцності нормальних перерізів згинальних залізобетонних елементів з урахуванням зміни механічних характеристик бетону, що зазнають сумісного впливу малоциклового навантаження і підвищених температур та розроблено рекомендації щодо практичного застосування даної методики.

Публікації автора:

1. Зінчук М.С. Експериментальні дослідження напружено-деформованого стану залізобетонних згинальних елементів за одноразового та малоциклового навантажень в умовах підвищених температур / М.С.Зінчук // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди: Зб.наук.праць, Випуск 11. Рівне, 2004.-С.164-166. - наведені дані результатів експериментальних досліджень залізобетонних балок за одноразового та малоциклового навантажень в умовах підвищених температур.

1. Гомон С.С. Практико-аналітичний спосіб визначення відносних поздовжніх деформацій бетону за малоциклового навантаження на будь-якому циклі навантаження-розвантаження / С.С.Гомон, М.С. Зінчук // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди: Зб.наук.праць, Випуск 9. Рівне, 2003.- С.187-192. - встановлено вплив сумісної дії осьового стиску та нагрівання на деформативність бетону за малоциклового навантаження.

3. Гомон С.С. Міцність та деформативність золошлакобетону за сумісної дії короткочасного навантаження та підвищених температур / С.С.Гомон, М.С.Зінчук // Вісник УДУВГП, частина 3: Зб.наук.праць, випуск 5 (18). – Рівне, 2002.-С.10-15. - експериментальні дослідження, результати та аналіз досліджень, висновки.

4. Гомон С.С., Прогини та тріщиностійкість балок, що зазнають сумісної дії підвищених температур зі сторони стиснутої зони та малоциклових навантажень / С.С.Гомон, М.С.Зінчук, В.А.Федорчук // Гідромеліорація та гідротехнічне будівництво: Зб.наук.праць, Випуск 26.- Рівне, 2002.-С.185-190. – наведені дослідні дані прогинів і ширини розкриття тріщин та рекомендації по практичному визначенню тріщиностійкості залізобетонних балок за сумісної дії підвищених температур та навантаження.

5. Гомон С.С. Нагрівальні терморегулюючі та інші пристрої для дослідження бетонних та залізобетонних елементів конструкцій / С.С.Гомон, М.С.Зінчук // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди: Зб.наук.праць, Випуск 6. – Рівне, 2001.-С.142-147. - розробка експериментальних термокамер для проведення досліджень та пристроїв керування і контролю.

6. Сафонов Г.Г., Дослідження деформативних властивостей бетону після короткочасного нагрівання та тривалого навантаження / Г.Г.Сафонов, А.А.Колосков, М.С. Зінчук // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди: Зб.наук.праць, Випуск 5. - Рівне, 2000. – С.270-274. – визначення впливу підвищених температур і тривалого навантаження на усадку бетону, величину модуля пружнопластичності та його міцність.

7. Гомон С.С. Врахування сумісної дії малоциклового навантаження та зовнішнього середовища при розрахунках згинальних залізобетонних елементів / С.С.Гомон, М.С.Зінчук // Гідромеліорація та гідротехнічне будівництво: Зб.наук.праць. Спецвипуск. РДТУ, Рівне, 1999. – С.179-183. – розробка пропозицій до розрахунку згинальних елементів за сумісної дії малоциклових навантажень та зовнішнього середовища (тривалого зволоження або нагрівання).

8. Гомон С.С. Напружено-деформований стан бетону за малоциклових навантажень з урахуванням фактора середовища / С.С.Гомон, М.С.Зінчук // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди: Зб.наук.праць, Випуск 2.-Рівне, 1999.-С.85-89. – наведені результати досліджень, встановлені аналітичні залежності між малоцикловими навантаженнями та деформаціями за дії тривалого зволоження чи нагрівання до 120⁰С.

9. Сафонов Г.Г. Дослідження деформативних властивостей бетону в процесі короткочасного нагрівання / Г.Г.Сафонов, М.С.Зінчук, В.Б.Чух // Вісник РДТУ: Зб.наук.праць. Випуск “. Частина 3.- Рівне, 1999. – С.95-97. – наведена методика досліджень з визначенням деформацій усадки і повзучості бетону в умовах підвищених температур.