ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Напряженное состояние поля сборной железобетонной оболочки покрытая из цилиндрических ребристых панелей при равномерно распределенной нагрузке зависит от многих конструктивных факторов, проявляющих свое влияние одновременно. Предложено вычленить влияние некоторых из них на работу оболочки в чистом виде, путем использования совокупности монолитных моделей с обеспечением в них подобия в целом. Предложение было реализовано в разное время для детального изучения работы пологих оболочек по мере постепенного их конструктивного усложнения: от модели гладкой оболочки к модели с переломами поверхности; от модели с переломами поверхности к модели - с переломами поверхности и ребрами вдоль переломов; от нее - к модели оболочки с переломами поверхности и ребрами в двух направлениях с одинаковым шагом и от нее - к модели оболочки ребристой, с наружной поверхностью без переломов.

Относительная простота конструктивного решения моделей по сравнению с натурными конструкциями, одинаковый размер квадрата основания - 3х3 м , одинаковая для всех исходная срединная поверхность оболочки с радиусом 405 см позволила реализовать принцип постепенного усложнения изучаемых факторов на работу оболочки в полной мере.

Надежность результатов эксперимента на крупноразмерных железобетонных моделях пологих оболочек была оценена результатами экспериментов на моделях из оргстекла. Модели из оргстекла выполнялись в соответствии с требованиями геометрического подобия всех конструктивных элементов поля моделей. Конструктивные схемы моделей были приближены к расчетным схемам путем исключения утолщения и усиления угловых зон. В этой части они расходятся с конструктивным решением моделей оболочек из железобетона. Это позволило использовать результаты расчета усилий по этой методике в качестве критерия для оценки расхождении, выявленных в результатах эксперимента на моделях, выполненных из разного по физической природе материала разного масштаба, составляющего 1/3.

Принцип изучения работы оболочек с учетом реальной геометрии на моделях из оргстекла аналогичен: от модели с переломами поверхности к модели с переломами поверхности и ребрами вдоль переломов; от модели с переломами поверхности к модели с переломами поверхности и одним средним подкрепляющим поле ребром вдоль образующих; от модели, с переломами поверхности и ребрами вдоль переломов к модели с переломами поверхности с ребрами в двух направлениях.

Знание качественного и количественного влияния на работу поля оболочки из цилиндрических панелей отдельных конструктивных факторов, обусловленных сборностью, послужит реальным .основанием для дальнейшего совершенствования конструктивных решений оболочек положительной кривизны и создаст реальные предпосылки для дальнейшего совершенствования методов расчета оболочек в упругой стадии с учетом их реальной геометрии поведения под нагрузкой.

Воспроизводство деформированного и напряженного состояния результатов, ранее полученных на крупноразмерных моделях оболочек из железобетона в НИИЖБе, на моделях из оргстекла меньшего масштаба потребовало расширить область анализа результатов, относящихся к большим моделям. Установлено, что картина распределения деформаций поверхности изгибных и нормальных в железобетонной модели с переломами поверхности зависит от направления рассматриваемого сечения по отношению, к контуру. Так деформации, ориентированные вдоль криволинейного контура оболочки и ортогонально к нему в среднем сечении вдоль образующих в своем распределении отличаются количественно и качественно от деформаций поверхности, параллельной контуру оболочки полигонального очертания и ортогональной ему по среднему перелому поверхности. Одновременно эти деформации количественно и качественно отличаются от соответствующих деформаций полки в сечении, равноотстоящем от среднего и крайнего переломов.

Использование моделей оболочек из оргстекла для уточнения характера распределения деформаций поверхности нормальных и изгибных, ранее полученных на моделях оболочек из железобетона, при равномерно распределенной по проекции плана нагрузки, позволит внести необходимые уточнения в состав выводов. В случае обеспечения удовлетворительной сходимости результатов эксперимента, полученных на моделях разного масштаба и разного по физической природе материала, будет практически доказана правомерность использования моделей из оргстекла как средства для оценки расчетных предпосылок упругих методов расчета при их совершенствовании в направлении учета конкретных особенностей формы оболочки. В связи с этим откроется возможность для дальнейшего совершенствования методики эксперимента на моделях, удовлетворяющих требованиям геометрического подобия реальным конструкциям.