Реєстраційний номер
0520U100322, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор технічних наук
Дата захисту
09-07-2020
Статус
Захищена
Назва роботи
Врахування дійсного напружено-деформованого стану у вузлах та елементах конструкцій з клеєної деревини
Здобувач
Михайловський Денис Віталійович, Кандидат технічних наук
Керівник Білик Сергій Іванович
Консультант Білик Сергій Іванович
Опонент Першаков Валерій Миколайович
Опонент Семко Олександр Володимирович
Опонент Пінчевська Олена Олексіївна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Київський національний університет будівництва і архітектури
Опис
Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми розрахунку сучасних конструкцій з клеєної деревини з урахуванням складного напруженого стану, а також розрахунку сучасних висотних будівель з застосуванням панелей з поперечно-клеєної деревини. У дисертаційній роботі досліджуються сучасні конструкції з клеєної деревини, в тому числі, великопрольотні та висотні. Предметом досліджень є напружено-деформований стан великопрольотних арок та рам з клеєної деревини з урахуванням конструкції фундаментів та ґрунтової основи, а також напружено-деформований стан в панелях висотних будівель з поперечно-клеєної деревини.
У дисертації висвітлено сучасний стан проблеми врахування складного напруженого стану у вузлах і конструкціях з клеєної деревини, розрахунку сучасних великопрольотних конструкцій з урахуванням ґрунтової основи, сформульовані мета та задачі досліджень.
Одержано розрахункові умови міцності деревини при складному напруженому стані. Обґрунтована можливість застосування четвертої енергетичної теорії міцності до конструкцій з цільної та клеєної деревини, що знаходяться в умовах складного напруженого стану, як основної. Чисельно одержані коефіцієнти в розрахункових умовах міцності деревини з врахуванням анізотропії фізико-механічних властивостей та початкового рівня нормальних напружень вздовж волокон.
Досліджено напружено-деформований стан в криволінійних, односхилих і двосхилих балках з цільної та клеєної деревини, що працюють на згин. Встановлено наявність небезпечних місць, в яких міцність матеріалу буде вичерпана при сумісній дії напружень раніше ніж окремі з них досягнуть максимально можливих значень. Досліджено напружено-деформований стан приопорних зон гнутоклеєних, двосхилих, односхилих та прямолінійних балок постійного поперечного перерізу. Встановлено небезпечні місця з позиції складного напруженого стану приопорних зон різних типів балок та наведені рекомендації по їх розрахунку.
Чисельно досліджено напружено-деформований стан великопрольотних конструкцій з клеєної деревини (рам та арок) за допомогою методу скінчених елементів в програмному комплексі ЛІРА–САПР. Встановлено вплив анізотропії фізико–механічних властивостей на всі компоненти плоского напруженого стану. Визначено, що з позиції міцності гнутоклеєних рам є, нормальні напруження розтягу вздовж волокон в зоні бісектрисного кута гнутоклеєних рам.
Крім цього, проаналізовано роботу великопрольотних конструкцій з комбінованої клеєної деревини, проведено чисельні дослідження методом скінчених елементів та запропоновано аналітичну методику щодо їх розрахунку шляхом введення приведених характеристик поперечного перерізу та модуля пружності.
Чисельно досліджено великопрольотні конструкції з клеєної деревини з врахуванням конструкції фундаментів та грунтової основи як системи «основа–фундамент–надфундаментні конструкції». Доведено важливість врахування нерівномірних осідань фундаментів гнутоклеєних рам та арок, що в свою чергу призводить до суттєвої зміни напружено-деформованого стану карнизних вузлів для рам, приопорних вузлів для арок та може призвести до відмови великопрольотних конструкцій в цілому.
Проаналізовано існуючі методики розрахунку панелей з поперечно-клеєної деревини. Проведено чисельні дослідження напружено-деформованого стану панелей з поперечно-клеєної деревини в програмному комплексі ЛІРА–САПР. За результатами проведених досліджень вдосконалено методику розрахунку панелей з поперечно-клеєної деревини.
Розроблено методологію розрахунку висотних будівель з застосуванням панелей з поперечно-клеєної деревини. Проведено чисельні дослідження методом скінчених елементів об’ємними та плоскими скінченими елементами панелей з поперечно-клеєної деревини, та підтверджено можливість розрахунку панелей моделюванням плоскими скінченими елементами з заданням для них приведених механічних характеристик матеріалу за запропонованою методикою. Доведено можливість застосування при моделюванні панельних багатоповерхових будинків з поперечно-клеєної деревини, плоских скінчених елементів з заданням для них приведених механічних характеристик матеріалу за запропонованою методикою.
Дата реєстрації
2020-07-13
Додано/оновлено в НРАТ
2020-08-10 / 2026-06-30
