Разделы сайта:

Главная

История бетона

Состав бетона

Водонепроницаемый бетон

Монолитный бетон

Электропроводный бетон

Железобетон

Полимербетон

Добавки в бетон

Материалы для бетонной смеси

Специальные цементы

Заполнители бетона

Производство цемента

Бетон и железобетон

А.В. ШУБИК, канд.техн.наук (НИИЖБ), Предложения по расчету железобетонных конструкций при действии изгибающих моментов и продольных сил с учетом фактора времени

В настоящее время в международных нормативных документах (ЕКБ-ФИП, Еврокод-2), в большинстве зарубежных Норм, а также в проекте Норм СНиП России, Украины, Белоруссии для расчета железобетонных конструкций при действии изгибающих моментов и продольных сил принимается деформационная модель нормальных сечений. Эта модель, включающая уравнения равновесия внешних и внутренних сил в нормальном сечении, условия деформирования в виде линейного распределения деформаций по высоте сечения, и диаграмм деформирования бетона и арматуры, связывающих напряжения и деформации вплоть до их предельных значений, позволяет с единых позиций производить расчет железобетонных конструкций по нормальным сечениям по всем предельным состояниям. Критерием прочности является достижение предельных деформаций в бетоне или арматуре.

Однако, фактор времени в этой модели учитывается либо с помощью трансформации диаграмм деформирования материала, либо с помощью специальных условий работы.

Нами предлагается новый возможный подход к расчету железобетонных конструкций по нормальным сечениям при действии изгибающих моментов и продольных сил с учетом изменения напряженно- деформированного состояния происходящего во времени.

Рассматриваются уравнения равновесия внешних и внутренних сил и момент в нормальном сечении в трещине для момента времени t, рис. 1.

Связь условной линейной эпюры напряжений с деформациями бетона в сжатой зоне может быть представлена с использованием линейной теории ползучести в виде: модуль деформаций бетона определяемый по линейной теории ползучести для /-го волокна в момент времени t с учетом предыстории нагружения, где зависимость напряжений от деформаций вычисляется в соответствии с «Рекомендациями по учету ползучести и усадки бетона при расчете бетонных и железобетонных конструкций» М. 1988 г. п.п. 3.1 и 3.2, но во всех случаях без учета нелинейной составляющей деформаций бетона по п. 3.3

Из решения описанной выше системы уравнений могут быть получены зависимости между величинами усилий и кривизной железобетонного элемента для заданного времени t с учетом срока службы здания или сооружения.

Критерием прочности (разрушения) конструкции является изменение скорости деформирования конструкции в ответ на скорость изменения нагрузки, т.е. условие:

Нагрузка, отвечающая этому условию, характеризует расчетную несущую способность конструкции.

При заданной величине нагрузки могут быть получены значения прогибов и величины раскрытия трещин.

Таким образом, благодаря массовому распространению компьютеров в настоящее время практически отпадает необходимость в упрощении методов расчета конструкций, в связи с чем есть возможность при проектировании перейти от теперешнего СНиП непосредственно к прогнозированию развития их деформаций во времени, или, иными словами, к многовариантному численному эксперименту на этих конструкциях.