Granična stanja armiranobetonskih montažnih dvopojasnih nosača od betona visokih čvrstoća
Limit states of reinforced high strength concrete prefabricated two-chord structures
Metapodaci
Prikaz svih podataka o disertacijiSažetak
U ovoj disertaciji izvršena je teorijska i eksperimentalna analiza linijskog montažnog
armiranobetonskog nosača sa čeličnim zetegama. Da bi se potvrdile teorijske postavke
proračuna, unapredila tehnologija grañenja i omogućilo praćenje ponašanja ovih sistema u
svim naponsko-deformacijskim stanjima, izvršena su eksperimantalna istraživanja sa betonom
visoke čvrstoće na pritisak. Eksperimentalno su ispitivana i analizirana dva nosača (modela)
“A“ i “B“, raspona 20.00 m u prirodnoj veličini koji su izrañeni od betona visokih čvrstoća od
75 MPa i 78 MPa, respektivno.
U uvodnom delu je navedeno da ovakvi nosači u velikoj meri zadovoljavaju zahteve
savremene tehnologije grañenja u koje spadaju: znatna redukcija sopstvene težine, brza i laka
montaža i izbegavanje potreba za betoniranjem na licu mesta. Pored toga, ispunjeni su svi
zahtevi u pogledu stabilnosti, funkcionalnosti i trajnosti ovakvih nosača. Kratkotrajno statičko
opterećenje, nanošeno je u sedam faza, a osma faza je izvršena tako ...što je nosač izložen udaru
u sleme pod punim opterećenjem sedme faze slobodnim padom tega od 5.00 kN sa visine
6.00m.
U poglavlju 2 je prikazan pregled najznčajnijih svojstava betona visoke čvrstoće,
metode projektovanja betonske mešavine, pregled radnih dijagrama betona u pojedinim
zemljama i njihovo poreñenje sa odgovarajućim analizama.
U poglavlju 3 dat je pregled najznačajnijih objekata od betona visoke čvrstoće koji su
realizovani u svetu sa osnovnim karakteristikama i recepture za beton na nekim objektima.
Pregled primene dvopojasnih sistema, uglavnom u našoj zemlji, prikazan je u poglavlju
4. Ovi konstrukcijski sistemi su nastali i unapreñeni na Grañevinskom fakultetu u Beogradu,
što je rezultiralo njihovom velikom primenom u našoj zemlji. Dat je pregled realizovanih
objekata sa karakterističnim detaljima autora sa ovog fakulteta i nekih detalja koje je autor
disertacije realizovao, sam ili u saradnji sa njima.
Peto poglavlje daje opis eksperimentalnih istraživanja: pripremu, izradu probnih
mešavina, pravljenje modela u prirodnoj veličini i nanošenje opterećenja sa merenjima opštih
i lokalnih deformacija nakon svake faze opterećenja.
U šestom poglavlju daje se teorijska analiza ovih dvopojasnih sistema. Izložena je
analiza stanja napona i deformacija, zatim analiza graničnih stanja ovih sistema u obliku
integro-diferencijalnih jednačina. Ukratko je prikazan jedan metod dvojice kiniskeh autora,
koji predstavlja uprošćenje metoda koji su predložili naši autori Ivković, Perišić, Aćić i
Pakvor. Izvršena je teorijska analiza ponašanja nosača usled dejstva udara i razvijen je
poseban računarski program na bazi konačnih elemenata i uporeñeni mereni i teorijski
rezultati koji se dobro slažu.
U sedmom poglavlju prikazuje se metodologija odreñivanja faktora graničnog
opterećenja koje nosač dovodi u stanje granične ravnoteže za aplicirano i jednako podeljeno
opterećenje na gornjem pojasu. Primenjeni postupak odreñivanja faktora graničnog
opterećenja i mehanizma loma je zasnovan na dualitetu statičkih i kinematičkih veličina, i
primenom linearnog programiranja odreñene karakteristične statičke i kinematičke veličine i
formulisani zaključci. Za ova opterećenja je izvršena analiza ponašanja sistema prema teoriji I
i II reda za elastično ponašanje nosača.
U osmom poglavlju je izvršena završna uporedna analiza, tj. poreñenje teorijskih i
eksprimentalnih rezultata i konstatovano njihovo dobro slaganje...
In this PhD thesis is carried out theoretical and experimental analysis of linear,
prefabricated reinforced concrete structures with a lower steel chord. To confirm the theoretical
calculations, improve construction technology and to enable monitoring of the behavior of these
systems in all stress-strain states was carried out an experimental research with concrete of high
compressive strength. Two girders (models) “A” and “B” are investigated experimentally in lifesize,
made of high strengths concrete with a compressive strength 75 MPa and 78 MPa.
In the introductory chapter states that these structures largely meet the requirements of
modern construction technology which include: significant reduction of its own weight, quick
and easy assemblage, avoiding the need for concreting on site, and in addition met all the
requirements in terms of stability, functionality and durability of these structural systems. The
short-term static load was applied in seven stages, and in the eights sta...ge the ridge of the loaded
structure was exposed to the impact of the weight free fall 5.00 kN from a height 6.00 m.
In Chapter 2 is given an overview of the most important features of high-strength concrete,
methods of concrete admixture design, review of operating diagrams for concrete in certain
countries and their comparison with the corresponding analysis.
In Chapter 3 is given an overview of the most important buildings constructed of high
strength concrete that have been realized in the world with the basic characteristics and
admixtures of concrete on some of these buildings.
Through Chapter 4 provides an overview of application of two-chord structural systems,
mainly in our country. These systems are created and developed in Faculty of Civil Engineering,
University of Belgrade, which led to their wide application in our country. The review of the
executed projects and characteristic details designed by authors from this faculty and some of the
details that the author has realized, either alone or in collaboration with them, is presented.
The fifth chapter mostly describes experimental research, preparation, making of test
mixtures, creating a life-size models, applying loads with measurements of general and local
deformation after each load stage.
The sixth chapter gives a theoretical analysis of the two-chord structures. Provides a stress
and strain analysis, and then the limit state analysis of the system in the form of integrodifferential
equations. One method, given by two Chinese authors, that represents simplification
of the method for analysis of these systems, proposed earlier by Ivkovic, Perišić, Aćić and
Pakvor, is shortly explained.
The seventh chapter presents a methodology for determining the factor of limit load that
leads the structural system into a state of limit equilibrium for the applied load and equally
distributed load all along upper chord. Procedure for determining the factor of limit load and
mechanism of collapse is based on the duality of characteristic static and kinematic quantities.
Appling Linear programming these quantities are determined successfully and corresponding
conclusion are formulated. For all mentioned loadings, an analysis for elastic behaviour of
investigated structures according to the theory of the first and second order is carried out.
A comparative analysis, i.e. comparison of theoretical and experimental results, is
performed in Chapter 8, and good agreement is found between these results...