РОЗРАХУНОК ЗАЛІЗОБЕТОННИХ РАМ З ВРАХУВАННЯМ ТРІЩИНОУТВОРЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.10.2022.24-31Ключові слова:
Залізобетонна рама; , метод переміщень; , скінчений елемент;, жорсткість;, тріщиноутворення., stiffness;Анотація
Відомо, що в елементах залізобетонних рам при утворенні тріщин змінюються жорсткісні характеристики, що в свою чергу призводить до суттєвого перерозподілу зусиль між окремими елементами. Програмні комплекси, що зазвичай використовують при проектуванні залізобетонних конструкцій, враховують зміну згинальних жорсткостей стрижневих скінчених елементів у результаті тріщиноутворення. При цьому для отримання достатньої точності, як правило, один елемент рами (колона, ригель) ділять на декілька скінчених елементів, що суттєво збільшує кількість невідомих в системі рівнянь. Крім цього, практично усі програмні комплекси не враховують зміну крутильних жорсткостей стрижневих елементів в результаті тріщиноутворення.
Розрахунок плоских і просторових рам класичним методом переміщень та методом скінчених елементів практично не відрізняється з точки зору кількості невідомих в системі рівнянь. В рамі, яка складається з окремих стрижнів (колон, ригелів) зусилля на різних кінцях кожного стрижня можуть суттєво відрізнятись. Тому при зміні жорсткості в результаті тріщиноутворення (в ітераційному процесі) доводиться змінювати жорсткість всього стрижня, а це також призводить до значних помилок. Для точного розрахунку доводиться кожен стрижень ділити на певну кількість скінчених елементів, що значно збільшує кількість невідомих.
Для усунення цього недоліку у статті запропоновано метод розрахунку просторових та плоских рам з використанням класичного методу переміщень. Але при цьому значення згинальних моментів та реакцій на опорах визначаються з урахуванням змінної жорсткості по довжині кожного елемента.
Таким чином не збільшуючи кількість невідомих можна врахувати змінну по довжині стрижня жорсткість. Причому ділення довжини елемента на будь яку кількість ділянок не збільшує кількість невідомих, одночасно уточнюючи результати розрахунку з врахуванням тріщиноутворення. Зміна жорсткостей може бути записана як доволі проста підпрограма в загальній програмі розрахунку.
На прикладі найпростішої просторової рами показана важливість ділення стрижня на декілька ділянок з різної жорсткістю. При цьому кількість невідомих системи рівнянь не збільшується.
Посилання
Городецкий А.С. Информационные тех-нологии расчета и проектирования строи-тельных конструкцій./Городецкий А.С., Шмуклер В.С., Бондарев А.В. // – Харь-ков: НТУ ХПИ, 2003 – 889 с.
Городецкий А.С. «ЛИРА-ПК» - программный комплекс для расчета и проектирования конструкцій на персональных компьютерах ./ Городецкий А.С., Олин А.И., Батрак Л.Г // Препринт НИИАССС. – К., 1988. – 105 с.
Дарков А.В. Строительная механика./ Да-рков А.В., Шапошников Н.Н. // М.: Высш. школа, 1986. – 607 с.
Карпенко Н.И. Теория деформирования железобетона с трещинами. – М.: Строй-издат, 1976. – 208 с.
Верюжский Ю.В. Компьютерные техно-логии проеткирования железобетонных конструкций /. Верюжский, В.И. Кол-чунорв, М.С. Барабаш, Ю.В. Гензерский. // – К.: Книжкове видавництво НАУ, 2006. – 808 с.
Перельмутер А.В. Расчетные модели сооружений и возможность их анали за / А.В. Перельмутер, В.И. Сливкер. – М.: СКАД СОФТ, 2011. – 736 с.
American Concrete Institute (ACI) “Building Code Requirements for Reinforced Concrete,” ACI 318-89 and “Commentary.” ACI 318R-89, Detroit, 1989, 353pp.
Azizov, T., Jurkowska, N., Kochkarev, D. Basis of calculation on torsion for reinforced concrete structures with normal cracks (2019) Proceedings of the fib Symposium 2019: Concrete - Innovations in Materials, Design and Structures, pp. 1718-1725.
Azizov T., Pereiras R. Consideration of Torsional Rigidity in the Calculation of Plates Using Beam Approximation // Sciences of Europe. – 2022. – Vol 1, № 87(2022). – P. 58-61.DOI: 10.24412/3162-2364-2022-87-1-58-61.
EN 1992: Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1: General rules and rules for buildings. – Brussels, 2002. – 230 p.
Вахненко П.Ф., Павліков А.М., Горик О.В., Вахненко В.П. Залізобетонні конструкції. – Київ: Вища школа, 1999. –508 с.
Под. ред. проф. Т.М.Пецольда и проф. В.В.Тура. Железобетонные конструкции. Основы теории, расчета и конструирования // Учебное пособие для студентов строительных специальностей. Брест, БГТУ, 2003 380 с. ил. ISBN 985-6584-59-0.
Кочкарьов Д.В. Розрахунок міцності та жорсткості таврових залізобетонних балок на основі деформаційної моделі / Кочкарьов Д.В. // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди // Збірник наукових праць. –Рівне, 2013.-Вип.27. С. 97-103
Кочкарьов Д.В. Теорія і практика роз-рахунку залізобетонних згинальних еле-ментів за граничними станами першої та другої груп на основі загальної дефор-маційної моделі / Кочкарьов Д.В., Бабич В.І. // Бетон и железобетон в Украине. – 2012. – № 3. –С.7-14
ACI 318– 95. Building Code Reguire-ments for Reinforced Conctete. ACI 318– 95 and Commentegeru (318– 95R). – Amer-ican Concrete Institute, Farmington Hills, Mich., 1995– 369 p.
