Прочность и жесткость железобетонных призматических стержней, подверженных сжатию с кручением

• Автор: Камолов, Хусейн Шарифович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 215 с. : ил.

Введение.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Обзор экспериментальных и теоретических исследований железобетонных элементов, работающих на кручение совме

стно с другими видами усилий

1.2. Анализ прочности и деформативности бетона при плоском напряженном состоянии растяжениесжатие.

1.3. Выводы но главе I .

1.4. Задачи исследований

ГЛА ВА 2. ПРОЧНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТЕРЖНЕЙ

ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ ПРИ ДЕЙСТВИИ ПРОДОЛЬНЫХ СИЛ И КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ.

2.1. Общие положения

2.2. Расчет прочности железобетонных элементов на действие сжатия с кручением при больших значениях
2.3. Расчет прочности железобетонных элементов на действие сжатия с кручением при малых значениях
2.4. Расчет прочности железобетонных элементов при сжатии с кручением на основе графиков кривых взаимодействия.
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЖЕСТКОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ ПРИ ДЕЙСТВИИ ПРОДОЛЬНОЙ СИЛЫ С КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ
3.1. Общие положения.
3.2. Жесткость элемента при отсутствии трещин в бетоне
большие X .
3.3. Жесткость железобетонного стержня при сжатии с кручением в состоянии с трещинами малые х
3.4. Выводы по главе.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ И ДЕФОРМАТИВНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ СТЕРЖНЕЙ ПРИ СОВМЕСТНОМ ДЕЙСТВИИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
И ПРОДОЛЬНОЙ СЖИМАЮЩЕЙ СИЛЫ
4.1. Цели экспериментального исследования
4.2. Опытные образцы. Методика проведения экспериментального исследования .
4.2.1. Геометрические размеры и армирование образцов
4.2.2. Подготовка образцов к испытаниям
4.2.3. Физикомеханические характеристики бетона
4.2.4. Физикомеханические характеристики арматурной стали
4.2.5. Установка для испытаний.
4.2.6. Методика проведения испытаний.
4.3. Результаты экспериментов
4.3.1. Железобетонные образцы первой серии.
4.3.2. Железобетонные образцы второй и третьей серий
4.4. Углы закручивания.
4.5. Деформации и напряжения в арматуре
4.6. Деформации бетона.
4.7. Прочность опытных образцов
4.8. Выводы по главе
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОЦЕНКА МЕТОДА РАСЧЕТА РАССМАТРИВАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
5.1. Сопоставление опытной прочности образцов с результатами
расчета по разработанной методике.
5.2. Расчет прочности образцов при сжатии с кручением
5.2.1. Опытный образец С
5.2.2. Опытный образец С
5.3. Жесткость элементов на кручение
5.4. Расчет жесткости на кручение и углов закручивания опытных образцов.
5.4.1. Опытный образец С
5.4.2. Опытный образец С
5.5. Выводы по главе
ГЛАВА 6. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАСКОСНЫХ ФЕРМ ПРИ УЗЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ СИЛАМИ С ЭКСЦЕНТРИСИТЕТОМ ИЗ ПЛОСКОСТИ
КОНСТРУКЦИИ
6.1. Особенности нагружения ферм и их конструкций
6.2. Расчетная модель метода сил.
6.3. Жесткости элементов фермы, вводимые в расчет.
6.4. Определение углов закручивания поясов ферм.
6.5. Блоксхема статического расчета раскосных ферм с учетом специфических особенностей железобетона.
6.6. Пример расчета сегментной фермы
6.7. Пример расчета фермы с параллельными поясами
6.8. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Накопленные экспериментальные данные и теоретические разработки были положены в основу расчета прочности железобетонных элементов прямоугольного сечения, работающих на кручение с изгибом . В руководстве по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона этот метод распространен на элементы таврового, двутаврового, Г образного и кольцевого сечений . Д.Х. Касаевым разработанный метод развит на предварительно напряженные элементы, разрушающиеся от изгиба с кручением ранее образования пластического шарнира. Также можно отметить работы по исследованию влияния крутящего момента на деформации железобетонных элементов, как до образования трещин, так и с трещинами. Это работы Т. П. Чистовой на прямоугольных элементах . Э.Г. Карпенко и ее предложение к расчету стержней, подвергнутых кручению и изгибу с кручением . В основу этой теории положены расчетный эле
мент с винтообразной поверхностью трещины, теория определения углов сдвига в железобетонных элементах с трещинами, некоторые геометрические и статические уравнения, зависящие от ряда особенностей из теории кручения замкнутых тонкостенных профилей . Методика расчета железобетонных элементов кольцевого сечения на кручение, после образования трещин включает два этапа расчета определение нагрузки трещинообразования и углов наклона трещин к координатным осям и собственно расчет элементов с трещинами. У0Г и к погонным нормальным силам . Арматура каждого из направлений равномерно распределяется на уровне силовой поверхности, которая совмещается со средним радиусом распределения продольной и поперечной арматуры. На первом этапе расчета определяется момент трещинообразования, когда максимальное растягивающее напряжение в бетоне достигает величины Яр . Угол наклона трещин а к оси в в момент трещинообразования определяется из условия, что трещины на наружной поверхности трубы образовываются перпендикулярно направлению главных растягивающих напряжений. На втором этапе расчета определяют напряжения в арматуре в трещинах из условия, что все усилия в трещинах должны передаваться на арматуру. Напряжения в арматуре а трещинах определяются из двух уравнений равновесия сил, вызванных внешними нагрузками, действующими на уровне силовой поверхности и внутренних усилий, возникающих в арматуре. Средние деформации элемента определяются суммированием средних деформаций арматуры, вызванных действием крутящего момента и продольной силы, а также дополнительных деформаций, вызванных деформациями полос бетона вдоль трещин. Относительные деформации полос бетона вдоль линий трещин опреде
ляются с учетом неупругих свойств бетона. В расчет введен секущий модуль деформаций полос бетона между трещинами. Однако зависимость изменения модуля от уровня загружения, то есть соотношения между моментом трещинообразования и разрушающим моментом была получена для случая чистого кручения и не может быть распространена на элементы, подвергнутые осевому сжатию с кручением. Прочность элементов с трещинами определяется прочностью арматуры в трещинах и прочностью бетона в полосах между трещинами. Наиболее исследованными являются разрушения по арматуре, то есть разрушения, происходящее изза достижения растянутой арматурой предела текучести. Э.Г. Елагин кроме условия прочности по арматуре предлагает дополнительные ограничения, гарантирующее от преждевременного разрушения кольцевого элемента по бетону. В предложенной зависимости фигурирует эмпирический коэффициент, полученный экспериментально для случая чистого кручения, а следовательно эти ограничения носят частный характер. В.Н. Байковым предложен метод расчета прочности элементов при сложных взаимодействиях как пространственнодеформируюшихся систем с учетом в расчетной модели большинства влияющих на несущую способность факторов, в том числе условий текучести арматуры, отвечающих ее сложному напряженному состоянию. Дальнейшее развитие этот метод получил в исследованиях В. И. Фомичева . Автор развивает метод в отношении учета перераспределения усилий в продольной и поперечной арматуре, распространяя на случай совместного действия крутящего момента с поперечной силой, а также крутящего момента с изгибающим моментом и поперечной силой.