Прочность и жесткость малоармированных изгибаемых железобетонных элементов после образования локальных (единичных) трещин

• Автор: Кулябин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 140 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ

1. ЖЕСТКОСТЬ МАЛОАШИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОСЛЕ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН

1.1. Теория В.И.Мурашева и ее развитие.

1.2. Влияние работы растянутого бетона над трещинами

на деформации железобетонных элементов. ,

1.3. Специфические особенности трещинообразования массивных железобетонных элементов . М

1.4. Модели деформирования железобетона с трещинами . .

1.5. Методы линейной механики разрушения и их практическое приложение

Основные задачи исследования

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЩОВАНИЯ

2.1. Программа экспериментальных исследований

2.2. Изготовление опытных образцов
2.3. Физикомеханические характеристики бетона и арматуры
2.4. Методика испытания опытных балок
2.5. Результаты экспериментальных исследований
2.5.1. Трещинообразование опытных балок .
2.5.2. Работа растянутого бетона над трещинами
2.5.3. Прогибы опытных балок
3. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Анализ коэффициентов
3.2. Анализ работы растянутого бетона над трещинами
3.3. Деформативность опытных балок
3.4. Анализ коэффициентов интенсивности напряжений в вершине нормальной трещины
ВЫВОДЫ.
4. РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЙ И ЖЕСТКОСТИ В ИЗГИБАЕМЫХ МАЛОАРМИРОВАННЫХ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
4.1. Основные положения принятой расчетной модели . .
4.2. Определение напряженного состояния арматуры и
бетона в сечении с трещиной
4.3. Определение жесткости в области единичной трещины Ш
4.4. Определение усилий в статически неоцределимых железобетонных балках после образования трещин
4.5. Приближенный учет деформаций ползучести бетона . Ш
4.6. Алгоритм расчета малоармированных изгибаемых статически неопределимых железобетонных элементов с единичной трещиной по разработанной методике.
4.7. Решение некоторых типов задач с использованием предложенной методики
ВЫВОДЫ т
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Расчет прочности ведется по стадии разрушения при этом разрушение по сжатому бетону и растянутой арматуре происходит одновременно. В такой постановке задача расчета прочности стала статически определимой и в значительной мере была решена. В.И. Мурашев [зо] , полонив в основу расчета жесткости близкую к действительности картину напряженно-деформированного состояния, предложил метод расчета жесткости и раскрытия трещин для случая чистого изгиба. Рас _ С6с , . Хс - средняя высота сжатой зоны бетона; /г0 - рабочая высота сечения. Д (1. В теории В. И.Мурашева впервые выявлено влияние трещин на жесткость железобетонных элементов , связан расчет жесткости и раскрытия трещин в единую теорию, способную оценить эти параметры для любой стадии напряженного состояния. Вместе с тем, теория имеет и ряд недостатков. Так, число образовавшихся трещин, согласно теории, не увеличивается вплоть до наступления текучести арматуры и остается постоянным. Это справедливо лишь для малоармированных элементов. При больших и средних процентах армирования с арматурой периодического профиля в изгибаемых элементах происходит образование вторичных трещин между основными. В работах И. А.Улицкого, В. И.Прокоповича, А. А.М. Розенблшаса, и др. В.И. Мурашовым. Исследования В. И.Мурашева, А. А.Гвоздева, Я. О.Я. Берга и других исследователей в значительной мере развили вопросы, связанные с трещинообразованием при кратковременном нагружении. Теория трещинообразования и жесткости железобетона при длительном действии нагрузки создана трудами А. А.Гвоздева, Я. М.Немировского, С. А.Дмитриева, Н. И.Улицкого, В. И. Прокоповича и др. В дальнейшем теория, разработанная для случая чистого изгиба, была дополнена, усовершенствована, распространена на общий случай и легла в основу действующих Норм [] . Нормы достаточно точно оценивают деформации средне и силь-ноармированных элементов. Однако, для малоармированных элементов они дают завышение расчетных кривизн, ширины раскрытия трещин, напряжения арматуры в сечении с трещиной и занижение расчетной высоты сжатой зоны бетона в сравнении с опытом. Это обусловлено тем, что при расчете по деформациям не учитывается влияние растянутого бетона над трещинами, которое для малоармированных элементов может быть довольно существенным. I и П стадиям напряженно-деформированного состояния, трещины при этом как бы сразу пронизывают всю растянутую зону и получают некоторое раскрытие. Р.Залигера, Я. В.Столярова, Е. Е.Фрайфельда, Б. Л.Николаи, М. С. Боришанского, Я. М. Штаермана, Я. М.Немировского, А. М.Розенблкма-са, В. С.Рокача, И. О.Кочеткова, В. И.Клименко, Л. Л.Лемыша и др. В.И. Мурашев не учитывал работу растянутого бетона над трещинами. В стадии близкой к разрушению усилие, воспринимаемое им, действительно мало. Однако, в эксплуатационной стадии роль этого фактора существенна, особенно для малоармированных элементов. Я.М. Немировский [зз] отмечает, что для обеспечения нормальной работы в эксплуатационной стадии и для точной оценки жесткости и трещиностойкости конструкций необходимо учитывать работу растянутого бетона над трещинами. Роль растянутого бетона над трещинами тем существенней, чем ниже процент армирования и, например, при расчете балок на упругом основании достоверно оценить напряжения в арматуре можно только с учетом этого фактора". А.А. Гвоздев [ 9 ] также отмечает роль растянутого бетона над трещинами в малоармированных конструкциях, " где это позволит лучше оценить ширину раскрытия трещин и использовать более эффективную арматуру". Непосредственно для определения близких к опыту напряжений в арматуре и бетоне в сечении с трещиной Е. Е.Фрайфельд [] предложил использовать гипотезу плоских сечений. Эпюры напряжений в сжатом и растянутом бетоне строятся в соответствии с диаграммой " <о — & ". Предельное удлинение растянутого бетона принимается равным Ер . Расчет ведется методом итераций. A.A. Розенблшас [] рассматривает сечение с прямоугольной эпюрой напряжений в растянутом бетоне и треугольной в сжатом. Используется гипотеза плоских сечений, однако, допускается не -линейность деформаций при известной высоте трещины.