ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Покрытия производственных зданий и сооружений в процессе эксплуатации, кроме статических нагрузок, могут подвергаться воздействию аварийных кратковременных динамических нагрузок, образующихся при взрывах газо- и пылевоздушных смесей, паров легковоспламеняющихся и горю­чих жидкостей.

В Томском государственном архитектурно-строительном университете проводятся теоретические и экспериментальные исследования железобетонных коротких цилиндрических оболочек покрытий при кратковременном динамическом нагружении. На основании выполненных исследований разработаны программы «Shale» для расчета данных оболочек на персональныхIВМ-совместимых компьютерах.

Программы позволяют рассчитывать железобетонные короткие цилиндрические оболочки при действии внутренних кратковременных динамических нагрузок с учетом упругой и пластической стадий работы материалов. При этом рассматриваются сплошные и с центральным фонарным отверстием в плите оболочки, а также учитывается податливость диафрагм и опорных устройств системы покрытия.

Программа написана на языке программированияTURBOPASCAL6.0 и состоит из нескольких подпрограмм. Первая подпрограмма - ввод исходных данных. После вы­вода информации о программе предлагается выбрать тип решаемой задачи:выполнить проверочные расчеты;определить несущую способность оболочки: (а - в упругой стадии; б - в пластической стадии);определить армирование поля оболочки при работе: (а - в упругой стадии; б - в пластической стадии).

Затем производится ввод исходных данных в зависимос­ти от выбранного типа задачи: геометрические параметры конструкции, вид опирания оболочки, прочностные характе­ристики бетона и арматуры, диаметр и шаг арматуры поля оболочки, вид динамической нагрузки, ее величина и про­должительность действия нагрузки.

Проверочный расчет при заданных геометрических размерах, армировании, классах бетона и арматуры, величине динамической нагрузки начинается с расчета оболочки в упругой стадии работы. Здесь определяются частоты колебаний элементов системы покрытия, перемещения и усилия в поле оболочки, производится проверка условия перехода оболочки в пластическую стадию работы. При необходимос­ти выполняется расчет оболочки в пластической стадии ра­боты, при этом программа сама определяет схему излома цилиндрической оболочки при внутреннем нагружении, а та­кже случай работы конструкции покрытия, который опреде­ляется тем, какой элемент - оболочка, диафрагмы или опорные устройства - работает в пластической стадии. В программу заложены 5 схем излома коротких цилиндричес­ких оболочек (балочная, арочная, конвертная, диагональная и шатровая) и 6 расчетных случаев работы системы покры­тия. Затем для конкретной стадии работы проверяется, удо­влетворяет ли конструкция при заданных параметрах эксп­луатационным требованиям.

При решении второго типа задач определяется максимально возможная величина кратковременной динамической нагрузки, которую способна выдержать железобетонная ко­роткая цилиндрическая оболочка при работе в упругой или пластической стадии в зависимости от эксплуатационных требований, предъявляемых к конструкции покрытия. При этом допущение работы материалов оболочки за пределом упругости позволяет повысить несущую способность в 1,5…2 раза. Кроме того, можно решить и обратную задачу - по заданной величине действующей динамической нагрузки определить требуемые параметры конструкции.

Определение армирования поля железобетонной цилиндри­ческой оболочки в упругой стадии производится с использо­ванием областей относительной прочности нормальных сече­ний железобетонных элементов. При этом учитывается из­менение внутренних усилий в оболочке во всем диапазоне действия кратковременной динамической нагрузки. В пластической стадии работы материалов армирование оболочки подбирается таким образом, чтобы удовлетворялись заданные эксплуатационные требования.

В программе предусмотрена также возможность просмотра и редактирования исходных данных, записанных в отдельном файле на жестком диске, печать исходных данных и результатов расчета на принтере и запись результатов на жесткий диск или дискету.