Расчет прочности железобетонных конструкций при кручении с изгибом

• Автор: Сафонов, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУК1 ГИЙ ПРИ ИЗГИБЕ С КРУЧЕНИЕМ

1.1. Методы, основанные на схеме Е. Мсрша.

1.2. Исследования, основанные на методе предельного равновесия

1.3. Методы расчета, принятые в нормативных документах

1.4. Методы оценки прочности сжатого бетона и учет снижения предела текучести арматуры при изгибе с кручением

1.5. Выводы.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЕОБРАЗНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОБВЯЗОЧНЫХ РИГЕЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ СЛОЖНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КРУЧЕНИЯ С ИЗГИБОМ.

2.1. Конструкции опытных образцов обвязочного ригеля

2.2. Методика проведения экспериментальных исследований.

2.3. Основные результаты эксперимента.
2.4. Выводы.
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ДЕЙСТВИЕ КРУЧЕНИЯ С ИЗГ ИБОМ
3.1. Построение рабочих предпосылок.
3.2. Определяющие уравнения.
3.3. Выводы
4. ПРАК ТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ ЬОБРАЗНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОБВЯЗОЧНЫХ РИГЕЛЕЙ НА КРУЧЕНИЕ С ИЗГИБОМ
4.1. Рекомендации по упрощению расчета железобетонных конструкций на кручение с изгибом
4.2. I фактический метод расчета железобетонных конструкций на кручение с изгибом.
4.3. Пример расчета конструкций Ьобразных железобетонных обвя
зочных ригелей на кручение с изгибом но предлагаемой методике.
4.4. Сопоставительная оценка предлагаемой методики расчета прочности железобетонных конструкций на кручение с изгибом
4.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для расчета прочности элементов кольцевого сечения с напрягаемой и ненапрягаемой арматурой указанный метод был распространен Э. Г. Елагиным. Оценкой прочности элементов кольцевого сечения при изгибе с кручением также занимались В. К. Ягодин и В. А. Зубков. Определенные элементы в разработку расчетной модели, применительно к элементам прямоугольного сечения, были внесены В. I I. Байковым. Им установлено, что напряжения в продольной и поперечной арматуре определяются из условия их совместного деформирования при поступательном раскрытии наклонных трещин. В эту теорию были внесены уточнения и поправки в результате экспериментальных исследований, проведенных В. O.K. Базоевым, В. И. Поповым и В. А. Вернигор. В.Н. Юдин при построении своей теории использовал оригинальную предпосылку о том, что плечо момента усилия в хомутах может быть принято равным сторонам ядра сечения. Теоретические основы расчета деформаций железобетонных брусьев с трещинами при кручении и изгибе с кручением были разработаны И. И. Карпенко. Они базируются на том, что деформации элемента зависят от деформаций арматуры и полос бетона между трещинами сжатой зоны бетона. В методе, предложенном Л. С. Запесовым, несмотря на ряд рациональных гипотез, уравнения деформирования пространственного сечения и замены этого сечения упрощённым диагональным не всегда находят экспериментального подтверждения, а принятие продольных напряжений в бетоне сжатой зоны, равными Rt, имеет соответствующее обоснование лишь для отдельных частных случаев сложного напряженного состояния этой зоны. За рубежом широкое распространение получил метод графиков взаимодействия, который используется при сложных нагружениях. Сущность его заключается в определении границы предельной области. Изгибу с кручением посвящены также работы П. Ф. Вахненко, Г. Гезунда, Г. Коуэна, А. М. Кузьменко, О. Н. Печеника, JI. B. Фалеева, Т. Хсу и др. Вторая глава посвящена разработке и экспериментальным исследованиям конструкций L-образных железобетонных обвязочных ригелей, работающих в условиях сложного сопротивления — кручения с изгибом. Разработаны новые конструкции обвязочных ригелей, образующих с внутренними поперечными стеновыми панелями ширококорпусных жилых домов нового поколения замкнутый вертикальный пространственный элемент жесткости здания. Техническая документация и рабочие чертежи опытных образцов разработаны под, расчетную нагрузку 5,0, 6,0, 8,0, ,0 кПа. Выполнены экспериментальные исследования с реализацией двух схем работы обвязочных ригелей — в с тадии свежеуложснной кладки и в эксплуатационной стадии, позволившие выявить схему развития характерных трещин и особенности деформирования бетона и арматуры на различных стадиях на-фужения, а также экспериментально проверить длину проекции опасной пространственной трещины, получить зависимости «угол поворота-нагрузка» при наличии входящих углов и т. Двухблочная модель сопротивления железобетонных конструкций, выявленная в процессе экспериментов, позволила перейти к разработке расчетной методики, предложенной в третьей главе. Четвертая глава посвящена разработке алгоритма и практической методики реализации разработанного способа расчета железобетонных конструкций произвольного сечения при сложном сопротивлении - кручении с изгибом, позволяющим учитывать концентрацию деформаций во входящих углах поперечного сечения, существенно упрощать расчет (сохранив при этом необходимую точность) за счет построения графиков зависимости характерного парамера а! И0 от угла Д определяющего направление главных деформаций укорочения бетона в конецс фронта пространственной трещины. Определение угла р позволяет при выполнении расчета упростить решение задачи теории пластичности для сжатой зоны. В этой главе также выполнены численные исследования и сопоставительный анализ результатов расчета и опытных данных в широком диапазоне изменения формы поперечного сечения, схем нагружения и соотношениях крутящего и изгибающего моментов, классов и видов бетона, при различных схемах продольного и поперечного армирования и уровнях предварительного напряжения.