Исследование предельных состояний несущих элементов, зданий и сооружений, в том числе усиленных композитными материалами

В рамках данного научного направления выполняются численные и экспериментальные исследования прочностных свойств, несущей способности и деформативности конструкций и их элементов при действии различных нагрузок. Выполняются исследования методов усиления и восстановления различных конструкций при повреждениях, влияние различных вариантов усиления на напряженно-деформированное состояние конструкций. Основная цель – обеспечение безопасности при применении различных элементов строительных конструкций и методов их усиления и восстановления. Данное научное направление имеет несколько отдельных, независимых друг от друга разделов. Первый раздел исследования направлен на изучение композиционных материалов на основе льда. Для этого будут спроектированы и построены специальные опалубки, в которых будут, под действием отрицательных температур, застывать кубы изо льда с ребром 15 см. Кубы усиливаются различными материалами: ткани, опилки, бумага и т.д., находящимися в ледяной матрице куба в разных положениях и концентрации. В рамках этого же исследования выполнялось усиление ледяных балок стержнями различного материала, сечения и схемы армирования при чистом изгибе. В качестве второго раздела можно представить исследования и расчеты поведения несущих элементов строительных конструкций по двум группам предельных состояний, в том числе при усилении композитными материалами. Современная теория расчетов строительных конструкций, в том числе плит перекрытий, сводит форму плиты к тавру или двутавровой балке. Такие расчеты, как правило, производятся на основе теории строительных конструкций аналитическими методами, и в специализированных программных продуктах на основе стержневых конечных элементов. При сравнении результатов расчета естественной формы с двутавровой или тавровой балкой, по балочной теории, существует погрешность при расчетах нагрузки трещинообразования и максимальных прогибах от разрушающей нагрузки. В данной НИР планируется определить эти погрешности в зависимости от формы представления поперечного сечения для различных образцов плит, а так же обосновать их причины.