Несущая способность стержневых конструкций из бетона и железобетона по прочности, устойчивости и деформативности

• Автор: Мальков, Андрей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 157 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО РАСЧЕТУ РАМНЫХ СИСТЕМ ИЗ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА С УЧЕТОМ УПРУГО-ПЛАСТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ МАТЕРИАЛА
1Л Основные этапы развития методов расчета сжатых элементов с учетом пластических свойств материала

1.2 Оценка методов расчета железобетонных конструкций

1.3 Причины, вызывающие необходимость корректировки метода расчета внецентренно сжатых конструкций из железобетона

1.4 Цели и задачи исследований по данной теме

2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ СТАТИЧЕСКОГО РАСЕТА СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РАМНЫХ КАРКАСОВ ИЗ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА С УЧЕТОМ ФИЗИЧЕСКОЙ И ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ МАТЕРИАЛА

2.1 Зависимость между интенсивностью напряжений и деформаций

2.2 Аппроксимация экспериментальных кривых

2.2.1 Степенной закон Бюльфингера

2.2.2 Параболическая зависимость Ф.И. Герстнера
2.2.3 Зависимость Сен-Венана
2.2.4 Кубическая парабола
2.3 Особенности работы бетона на растяжение-сжатие. Определение физических характеристик материала
2.4 Исследование адекватности применения аппроксимирующих зависимостей для описания диаграмм напряженно-деформированного состояния бетона
2.5 Оценка напряженно-деформированного состояния железобетонных колонн. Уравнение состояния железобетонной колонны
2.6 Определение расчетного эксцентриситета действия продольных сжимающих сил при различных концевых -изгибающих моментах
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКОЙ (ПРЕДЕЛЬНОЙ) НАГРУЗКИ И ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ДЛЯ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТОЙ СТОЙКИ ИЗ НЕЛИНЕЙНО УПРУГОГО МАТЕРИАЛА (применительно к железобетону)
ЗЛ Определение критической силы для внецентренно сжатой стойки из нелинейно-упругого материала (применительно к железобетону)
3.2 Построение кривой равновесных состояний Ы-/при различных значениях Я и т
3.3 Определение критической нагрузки для внецентренно сжатой стойки из условия наибольшей кривизны
3.4 Определение предельной нагрузки для внецентренно сжатой стоки из условия предельных фибровых деформаций
3.5 Определение критической силы для центрально сжатой бетонной стойки
3.6 Применение полученных формул для определения критической силы для железобетонной колонны. Примеры расчета железобетонных колонн и сравнение с результатами экспериментальных испытаний
4.АНАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РАСЧЕТУ ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ КОЛОНН ИЗ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ИХ
4.1 Обоснование, анализ и сравнительные расчеты по учету влияния прогибов на расчетные изгибающие моменты
4.2 Анализ существующих способов определения расчетных длин для сжатых колонн в составе многоэтажных рамных каркасов
4.2.1 Классический метод решения задачи устойчивости сложных рамных систем в упругой стадии работы
4.2.2 Способ использования высших форм потери устойчивости
4.2.3 Способ парционального параметра продольного прогиба
4.3 Совершенствование методики определения расчетных длин для сжатых элементов железобетонных рамных каркасов
4.4 Примеры расчета бетонных и железобетонных конструкций, испытывающих внецентренное сжатие
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН И МОДЕЛЕЙ РАМ ИЗ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
5.1 Цели экспериментальных исследований моделей. Методика испытаний.
5.2 Результаты испытаний моделей железобетонных колонн гибкостью 40 и
5.2.1 Испытание колонн гибкостью 40 с различным эксцентриситетом приложения нагрузки
5.2.2 Испытание колонн гибкостью 80 с различным эксцентриситетом приложения нагрузки
5.3 Экспериментальные исследования П-образной рамы из композитного матер нала
5.4 Сравнительный анализ экспериментальных данных с данными полученными в результате числешюго расчета
5.4.1 Анализ экспериментальных и расчетных данных испытания внецентрснно сжатых железобетонных колонн различной гибкости
5.4.2 Анализ численных и экспериментальных данных испытания П-образных рам с колоннами различной гибкости
5.5 Сравнительный анализ применения разработанного способа расчета внецентрешю сжатых железобетонных колонн с экспериментальными исследованиями других авторов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

где £ь, аь, Е° - соответствешю относительные деформации, напряжения, начальный модуль упругости бетона; уь - коэффициент изменения секущего модуля (Е"ь’ь - секущий модуль);
П = |Д-®,»7-йУ72, (2-23)
здесь 1 > уь > 0; уь - значение коэффициента изменения секущего модуля уь в вершине диаграммы, т] - уровень напряжений (0 < т] < 1); а>1, со
параметры кривизны диаграммы:
Оь=#„/(гьЕ:)- &ь = -КЬ' _ (2.24)
т] = аь!бь ы2= -о)„ (2.25)
аь - значение напряжений в вершине диаграммы; при проектировании - значение коэффициента и в начале диаграммы; для восходящей ветви ^£ь < ёь)
У0= 1; ю, =2-2,5?,; (2.26)
для нисходящей ветви > £):)
у0 = 2,05Р*; ю, = 1,95 - 0,138; (2.27)
ёь - деформации в вершине диаграммы:
для тяжелого и мелкозернистого бетона (по предложению Т.А. Муха-медиева [31])
(18 + ^жДб2ЛМе, +0,675^ +22)
£ъ=—т- ~ V----------3 ТА’ (2.28)
(53000 - 62КЬш д7 Яь>!!ег + + 22/
где константы: 18, 22, 53000 принимаются в МПа;
для легкого и ячеистого бетона (по предложению Р. Л. Серых)
. 1 + 0,75Л6/60 + 0,2Я/6 £ь~ Е°ь 0,12 + 6/60 + 0,2/В ’
где В - класс бетона по прочности на сжатие;/. - безразмерный коэффициент, зависящий от вила бетона, и принимаемый равным: для тяжелого