Научная статья на тему 'К методике расчета железобетонных внецентренно сжатых колонн'

К методике расчета железобетонных внецентренно сжатых колонн Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
472
354
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ СТОЙКИ / МЕТОД РАСЧЕТА / НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ / ПАРАМЕТРЫ ДИАГРАММ / REINFORCED CONCRETE PILLAR / THE METHOD OF CALCULATION / STRESS / CHART OPTIONS

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Маилян Дмитрий Рафаэлович, Мурадян Виктор Арутюнович

Сформулированы основные положения метода расчета железобетонных конструкций на основе общих физических знаков. Приведены предпосылки разработанного метода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Маилян Дмитрий Рафаэлович, Мурадян Виктор Арутюнович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The method of calculating eccentrically compressed reinforced concrete columns

Formulating the basic calculating method for reinforced concrete structures based on common physical signs. There are prerequisites for the developed method.

Текст научной работы на тему «К методике расчета железобетонных внецентренно сжатых колонн»

К методике расчета железобетонных внецентренно сжатых колонн

Д.Р. Маилян, В.А. Мурадян

Для надежного проектирования железобетонных внецентренно сжатых стоек необходимо располагать методом расчета, позволяющим определять напряженно-деформированное состояние конструкций о учетом физической и геометрической нелинейности. Этот метод расчета целесообразно строить на основе общих физических законов, к которым могут, быть отнесены зависимости, связывающие напряжения и деформации бетона и арматуры.

В последние годы рядом исследователей [1-3] предпринимались попытки построения такого метода расчета. Среди них отметим исследования [2], в которых полные (с нисходящими ветвями) диаграммы деформирования бетона учитывались в явном виде. Расчет ведется итерационно-шаговым методом, на каждой ступени расчета задается деформация крайнего сжатого волокна бетона. Такой подход позволяет определить не только несущую способность, но и развитие деформаций в процессе нагружения. Предельное состояние конструкции достигается при выполнении условия ЗМ/ёав = 0 (или dM/d х =о)

Наряду с безусловными достоинствами большинства разработанных методик, позволяющими оценивать напряженное состояние железобетонного элемента на всех стадиях нагружения, необходимо отметить и ряд недостатков, вызванных принятыми допущениями. Это, прежде всего, неучет нисходящей ветви диаграммы растяжения бетона, принятие гипотезы плоских сечений для средних деформаций бетона и арматуры, неучет влияния различных, режимов, нагружений на изменение зависимости между напряжениями и деформациями бетона при сжатии и растяжении. Кроме того большинство отмеченных методик были созданы применительно к расчету изгибаемых и внецентренно сжатых железобетонных элементов не высокой гибкости. В гибких железобетонных стойках, несущая способность которых находится в прямой зависимости от величины деформаций, принятие отмеченных выше допущений может значительно отразиться на результатах расчета.

В этой связи в РГСУ был разработан метод расчета предназначенный для гибких железобетонных стоек. Основным преимуществом этого метода по сравнению с известными является учет фактических эпюр напряжений бетона, сжатой и растянутой зон каждого поперечного сечения элемента в зависимости от его расположения относительно сечения с трещиной. Использование этого метода расчета позволяет на каждой ступени загружения кривизны, а следовательно, и прогибы определять с учетом фактической депланации каждого поперечного сечения элемента в отличие от других методик, в которых применялись усредняющие коэффициенты у в и у 8. Точное определение прогибов влечет за собой и более правильное установление предельной несущей способности гибких железобетонных элементов.

Эффективность предложенного метода проверена применительно к стойкам различной гибкости при однократном кратковременном нагружении.

Следует отметить, что для надежного использования любой методики расчета учитывающей фактические диаграммы деформирования бетона, необходимо располагать аналитическими зависимостями между напряжениями и деформациями бетона при центральном нагружении бетонных призм. Правомерность использования диаграмм "а в - в в" центрально нагруженных призм при расчете внецентренно сжатых колонн доказана [3]. В настоящее время предложено немало аналитических зависимостей, связывающих напряжения и деформации бетона при центральном сжатии и растяжении. Наиболее точной, простой является зависимость ЕКБ-ФИП [3]. При нагружениях эксцентрично приложенной нагрузкой в каждом волокне бетона возникает свое напряженно-деформированное состояние характеризуемое переменным по высоте сечения уровнем напряжения: п в = ав;/Яв или п м; = а ^/Я^. Степень изменения диаграммы "а^) - в в(вг>", вызванная повторными нагружениями, существенно зависит от уровня п в(п м). Т.е. в каждом волокне бетона железобетонного элемента диаграмма будет изменяться (трансформироваться) по-разному. В бетоне железобетонных конструкций в общем случае может реализовываться один из шести случаев напряженно-деформированного состояния, вызванного предварительными и последующими эксплуатационными силовыми

воздействиями: п.сжатие - сжатие; п.сжатие - растяжение; ц. растяжение - сжатие; п.растяжение - растяжение; п.(сжатие-растяжение) - сжатие; п.(сжатие-растяжение) - растяжение.

Для учета этого явления необходимо корректировать параметры диаграммы деформирования бетона И.и и ввя при и Ввь умножая их на соответствующие коэффициенты уДЕ и

у£Е или Уав1 и вс- Методика учета влияния таких нагружений на диаграмму - Ввзд" по-

дробно изложена [ 3 ].

Разработанный метод расчета железобетонных стоек на нагружения различного вида основывается на следующих предпосылках:

- напряжения ов(Ов0 и деформации &(БвО каждого отдельного волокна бетона на высо-

те сжатой ХЕ или растянутой АтЕг. зон изменяются по закону деформирования трансформированных, диаграмм "ав(вг) - в^)". При этом напряжения могут изменяться от, нуля до уЯв •

Яв (УЯв1 • Явг) и деформации от нуля до значений больших (у^я • в вЯ ((уЕвЯ1 • ВвЯг);

- в качестве исходной принимается диаграмма деформирования бетона, рекомендованная ЕКБ-ФИП, которая принимается справедливой для сжатых и для растянутых волокон;

- сечения при деформировании остаются плоскими, т. е. принимается справедливой гипотеза плоских сечений;

- нейтральные оси эпюр деформаций и напряжений совпадают.

Расчеты показывают высокую достоверность предложенного метода.

Литература

1. Сухман В.Ф. Прочность и жесткость кососжатых железобетонных колонн карка-

сов промышленных зданий. Автореф. дисс.... канд. техн. наук, - М., 1987, с. 22.

2. Маилян Д.Р., Хунагов Р.А. Расчет двухслойных предварительно напряженных

железобетонных панелей. Вестник Майкопского государственного технического университета, №4, 2011, с. 22-27.

3. Маилян Д.Р., Ахмед Аббуд. Проектирование рациональных керамзитофибробе-

тонных элементов со смешанным армированием. Монография. Сирия, 2010, с. 85.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.