Моделювання залізобетонних балок з пошкодженою стиснутою зоною бетону
Автор: Красніцький Петро Васильович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Будівництво та цивільна інженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Красніцький П.В., Вашкевич Р.В. «Моделювання залізобетонних балок з пошкодженою стиснутою зоною бетону». Магістерська кваліфікаційна робота. Національний університет «Львівська Політехніка», Львів, 2024. Дана магістерська робота присвячена дослідженню поведінки залізобетонних згинаних елементів при впливі пошкодження стиснутої зони бетону та розробки методики розрахунку залізобетонних балок за допомогою нелінійної постановки в двох програмних комплексах. Мета дослідження – теоретичне дослідження зміни параметрів напружено-деформованого стану залізобетонних балок з пошкодженнями бетону в стиснутій зоні під дією навантаження та порівняльний аналіз двох розрахункових компексів. Об’єкт дослідження – залізобетонні балки з пошкодженнями бетону в стиснутій зоні. Предмет дослідження – параметри напружено-деформованого стану залізобетонних балок з пошкодженнями бетону в стиснутій зоні, отриманими за дії навантаження. У розділі 1 здійснено аналіз досліджень на цю тему, проведених як в Україні, так і за кордоном. Розглянуто причини виникнення та типи пошкоджень залізобетонних конструкцій, зокрема пошкодження бетону. Основною причиною пошкоджень бетону є вплив агресивного середовища. Пошкодження конструкцій виникають під дією навантажень різної інтенсивності – від власної ваги конструкцій до впливу технологічного обладнання, рухомих механізмів та атмосферних факторів (сніг, вітер) тощо. Дія навантажень викликає появу тріщин у залізобетонних конструкціях, що призводить до збільшення деформативності. Наявні напруження та деформації в бетоні й арматурі прискорюють поширення пошкоджень. У таких випадках необхідно підсилювати та відновлювати експлуатаційну придатність цих конструкцій. Для вибору ефективного методу підсилення важливо мати повну інформацію про напружено-деформований стан залізобетонних конструкцій та вплив наявних пошкоджень. В розділі 2 було проведено математичне моделювання впливу пошкодження на залізобетонну конструкції. Порівняно вплив на несучу здатність двох факторів: рівня навантаження і втрати захисного шару в стиснутій зоні бетонну, а також розглянуто вплив їх одночасної дії. Проведено два варіанта моделювання для визначення фактору, що має пріоритетний вплив на несучу здатність елемента. Два варіанти моделювання дослідних зразків відбувались в програмних комплексах ANSYS та LIRA, де було розраховано дві серії експериментальних зразків з пошкодженням і без нього, габарити балок становили 200х100х2100 мм. В 3 розділі було проведено порівняльний аналіз отриманих результатів розрахунку в двох програмних комплексах. Аналіз отриманих теоретичних та експериментальних результатів показав, що запропонована методика розрахунку показала задовільну збіжність отриманих результатів. Що дозволяє використовувати дану методику теоретичного розрахунку для визначення напружень в бетоні та робочій арматурі, і прогини в залізобетонних елементах прямокутного перерізу з пошкодженням стиснутого бетону за дії навантаження в центральному перерізі. В розділі 4 було проведено економічне повіряння. Ключові слова – Метод скінченних елементів, нелінійний розрахунок, залізобетонні балки, напружено деформований стан, бетонні конструкції, експеримент.