Анотація до роботи:

Нижник О.В. Стиснуті елементи зі сталевих складених двотаврів із боковими порожнинами, заповненими бетоном. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.23.01 – Будівельні конструкції, будівлі та споруди. – Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, 2005.

Дисертацію присвячено питанням дослідження несучої здатності та деформативності і розробленню теоретичних методів розрахунку несучої здатності та визначення напружено-деформованого стану стиснутих елементів зі сталевих складених двотаврів із боковими порожнинами, заповненими бетоном. Проведені експериментальні дослідження стиснутих конструкцій різних висот зі сталевих двотаврів із боковими порожнинами, заповненими бетоном, різних класів за міцністю та різними типами засобів забезпечення сумісної роботи бетону і сталі на дію навантаження з різними ексцентриситетами прикладання. Зазначено особливості роботи стиснутих елементів під навантаженням. Надано рекомендації щодо розрахунку досліджуваних конструкцій за деформованою схемою та інженерними методами. Дослідження стиснутих конструктивних елементів із складених сталевих двотаврів із боковими порожнинами, заповненими бетоном, супроводжувалися проектуванням реальних конструкцій та впровадженням їх у будівництво, що дозволило зменшити витрати матеріалів і вартість будівництва.

Результатом дисертації є дані про роботу стиснутих сталезалізобетонних елементів із сталевих складених двотаврових профілів із боковими порожнинами, заповненими бетоном. Проведені дослідження дозволили виявити особливості поведінки стиснутих сталезалізобетонних елементів під навантаженням у залежності від міцності бетону й висоти зразків, розробити методи їх розрахунків та сформулювати наступні висновки.

1. Рівностійкість центрально стиснутого елемента зі складеного двотавра з порожнинами, заповненими бетоном забезпечується при перерізі елемента, наближеного до квадратного.

2. Всі запропоновані та досліджені в дисертації методи анкерування забезпечують сумісну роботу сталі та бетону, що заповнює бокові порожнини в складеному двотаврі. На практиці будівництва рекомендується застосовувати найпростіший засіб, що полягає в установці між полицями двотавра поперечних ребер із гладких сталевих листів.

3. На всіх етапах завантаження сталь і бетон у стиснутому елементі зі сталевого складеного двотавра з боковими порожнинами, заповненими бетоном, працювали сумісно. На перших етапах завантаження залежність між зусиллями та деформаціями була практично лінійною, кривизна цієї залежності спостерігалася на завершальних етапах завантаження.

4. Бетон, що заповнює бокові порожнини складеного двотавра, при стисненні елемента перебуває в об’ємному напруженому стані, що є позитивним із точки зору роботи бетону та конструкції в цілому.

5. Руйнування стиснутих елементів зі сталевих двотаврів із боковими порожнинами, заповненими бетоном, відбувалося при одночасному виколюванні бетону та втрати місцевої стійкості сталевого листа полиці в найбільш напруженому волокні.

6. Завдяки заповненню бетоном бокових порожнин, несучу здатність сталевого складеного двотавра можна збільшити в 1,7 – 2 рази. При цьому значно підвищується як місцева, так і загальна стійкість сталевого двотавра.

7. У дисертації розроблені різні методики розрахунку стиснутих елементів зі сталевих складених двотаврів із боковими порожнинами, заповненими бетоном: за деформованою схемою, за приведеними перерізами, за граничними навантаженнями. При розрахунку за всіма методами отримано задовільні співпадання експериментальних та теоретичних значень. Метод за приведеними перерізами доцільно застосовувати при попередніх наближених розрахунках.

8. Упровадження результатів дослідження, отриманих в дисертації, свідчать про те, що зі сталевих складених двотаврів із боковими порожнинами, заповненими бетоном, можна проектувати несучі колони будівель, які мають суттєві переваги в порівнянні зі сталевими та залізобетонними. При проектуванні цих конструкцій рекомендується застосовувати методи розрахунку, запропоновані в цій роботі.