Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Розрахунок міцності статично невизначуваних залізобетонних балок

Предмет: 
Тип роботи: 
Стаття
К-сть сторінок: 
13
Мова: 
Українська
Оцінка: 
Розрахунок міцності статично невизначуваних залізобетонних балок
 
Расчет прочности статически неопределимых железобетонных балок
 
The calculation of strength of statically undetermined reinforced concrete beams
 
Шкурупій О. А., к. т. н, доцент, Лазарєва О. М., аспірант (Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка)
Шкурупий А. А., к. т. н, доцент, Лазарева Е. Н., аспирант (Полтавский национальный технический университет имени Юрия Кондратюка)
Shkurupiy O. А., the Candidate of Engineering Science, associated professor, Lazaryeva O. M., postgraduate student (Poltava National Technical University named in honour of Yuriy Kondratyuck)
 
Виконані теоретичні дослідження розрахунку міцності залізобетонних нерозрізних балок у нормальних перерізах на основі деформаційної моделі з екстремальним критерієм міцності (ДМ з ЕКМ) із застосуванням оптимізаційних і чисельних методів, а також методу граничної рівноваги. Виконано співставлення результатів теоретичних розрахунків міцності таких конструкцій з експериментальними даними, наведеними в роботах [1, 2].
Проведены теоретические исследования расчета прочности железобетонных неразрезных балок по нормальным сечениям на основе деформационной модели с экстремальным критерием прочности (ДМ с ЭКМ) с использованием оптимизационных и численных методов, а также метода предельного равновесия. Выполнено сравнение результатов теоретических расчетов прочности таких конструкций с экспериментальными данными, приведенных в работах [1, 2].
The theoretical researches of calculation of durability of the reinforced-concrete continuous beams in normal sections on the basis of deformation model with extreme strength criterion (DM with ESC) with application of optimization and numerical methods and method of maximum equilibrium were done. The comparison of results of theoretical calculations of such constructions with experimental data, represented in papers [1, 2], was shown here.
 
Ключові слова:
Бетон, арматура, міцність, балка.
Бетон, арматура, прочность, балка.
Concrete, armature, durability, beam.
 
Стан питання та задачі дослідження. Статично невизначувані залізобетонні конструкції (ЗБК), зокрема нерозрізні балки, досить широко застосовуються в різних будівлях та спорудах як несучі конструкції. Тому дослідження їх роботи та безпосередньо розрахунок таких конструкцій на основі деформаційної моделі (ДМ) є досить важливим питанням у теперішній тенденції розвитку залізобетону як у нашій країні так і за кордоном.
Таким чином використання ДМ для розрахунку міцності та несучої здатності ЗБК та їх елементів, а також для підбору арматури в розтягнутій або стиснутій зонах нормального перерізу, дає можливість досить точно врахувати напружено-деформований стан (НДС) на різних стадіях їх роботи, в тому числі й у граничному стані. Як відмічено в [3, 4], ДМ з ЕКМ має значні переваги над існуючими ДМ, особливо для розрахунку статично невизначуваних ЗБК, а також є суттєво новим підходом щодо розрахунку їх міцності та несучої здатності. Вона ґрунтується на рівняннях механіки деформівного твердого тіла (МДТТ), і завдяки врахуванню низхідної гілки повної діаграми стиску бетону й зон зміцнення діаграм арматурних сталей, та використанню чисельних та оптимізаційних методів, дає можливість визначити характеристики НДС елементу ЗБК у будь-якому нормальному перерізі в граничному стані.
Повнота ДМ з ЕКМ обумовлює необхідність ретельного контролю значень усіх граничних параметрів НДС елементів ЗБК, особливо напруження в розтягнутій   та стиснутій   арматурі, оскільки розрахункові залежності суттєво різняться в діапазонах її пружної та не пружної роботи, перш за все в переармованих конструкціях. Тому обмежений контроль параметрів НДС може призвести до результатів, які не відповідають дійсності. На основі ДМ з ЕКМ та розробленої оптимізаційної методики [3, 4] можна вирішувати широке коло задач при розрахунку ЗБК (балок, колон, рам тощо). Вона дає можливість розраховувати міцність залізобетонних елементів (ЗБЕ) в нормальному перерізі при застосуванні широкого спектру класів міцності бетону ( ), у тому числі й високоміцних бетонів [5].
Виходячи з вищенаведеного, проведення аналізу теоретичних та експериментальних досліджень стосовно визначення перерізів, де виникають умовні пластичні шарніри [6] та відповідних їм значень граничних згинальних моментів і врахування перерозподілу зусиль у статично невизначуваних системах, а також визначення граничного навантаження з використанням методу граничної рівноваги [7] є актуальною задачею.
Виділення не розв'язаних раніше частин загальної проблеми, котрим присвячується означена стаття. Для розрахунку міцності ЗБЕ у нормальних перерізах необхідна додаткова умова міцності. Такою умовою може бути умова міцності по бетону
  (1)
та умова міцності по арматурі
 , (2)
в яких відповідно   – деформації найбільш стиснутого волокна бетону та розтягнутої арматури ЗБЕ, що виникають від зовнішнього навантаження,   – граничні деформації найбільш стиснутого волокна бетону й розтягнутої арматури.
На сьогодні, жодна з існуючих ДМ, окрім ДМ з ЕКМ, не дає можливості розраховувати міцність та несучу здатність ЗБК та їх елементів, що працюють на різні види деформування (згин, центральний та позацентровий стиск чи розтяг тощо) без наперед заданого значення   [8, 9, 10]. Вони потребують даних експериментальних досліджень, у тому числі й експериментального визначення  . У дійсності,   є критеріальною характеристикою, яка залежить від багатьох факторів, основними з яких є: клас міцності бетону на стиск, форма поперечного перерізу, клас арматурної сталі та її розташування тощо. Лише ДМ з ЕКМ дає можливість аналітично одержати величину   в результаті розрахунку за методикою наведеною в роботах [3, 4].
Фото Капча