Школа Юлія Олександрівна. Несуча здатність та деформативність залізобетонних стержневих елементів при складному напруженому стані

brief description

Школа Юлія Олександрівна. Несуча здатність та деформативність залізобетонних стержневих елементів при складному напруженому стані : Дис... канд. наук: 05.23.01 - 2002.

Школа Ю.О. Несуча здатність та деформативність залізобетонних стержневих елементів при складному напруженому стані. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.23.01 Будівельні конструкції, будівлі та споруди. Одеська державна академія будівництва та архітектури, Одеса, 2002.
Дисертація присвячена дослідженню тріщиноутворення, деформативності та несучій здатності складнонапружених залізобетонних стержневих елементів.
Вирішена задача про розподіл нормальних та дотичних напружень в стержневому елементі прямокутної форми поперечного перерізу при стисненому крутінні. Отримані вирази для аналітичного опису діаграм зсуву бетону і арматури. Розроблена і випробувана загальна методика визначення несучої здатності залізобетонного стержневого елементу прямокутної форми поперечного перерізу при сумісній дії осьової силиN, згинальних моментів в двох координатних площинахі крутного моментуз врахуванням стиснення. Проаналізовано вплив стиснення перерізу на тріщиноутворення, деформативність і несучу здатність.

В результаті просторової роботи стержневих будівельних конструкцій, зміщення відносно осей симетрії силових площин або точок прикладення навантаження, а також інших причин в стержнях виникає складний напружений стан. Виконані дослідження дозволяють детально вивчати деформативність, пошкодженість (розвиток тріщин) та несучу здатність залізобетонних стержневих елементів конструкцій, які знаходяться в складному напруженому стані, що забезпечує можливість прийняття раціональних проектних рішень.
В якості висновків можна відзначити наступне:
1. Розроблена діаграма деформування у вигляді(діаграма зсуву) для бетону та арматури, яка дозволяє врахувати нелінійність властивостей цих матеріалів при розрахунку залізобетонних стержнів на вплив комбінацій зусиль, в склад яких входить крутіння.
2. Запропонована методика розрахунку дозволяє визначати несучу здатність елементів, які зазнають сумісної дії згинальних моментів, осьової сили та крутного моменту у випадку, коли співвідношення крутного моменту до сумарного згинального не перевищує 0,4. Порівняння експериментальних даних та результатів теоретичного розрахунку виявило повний збіг якісної картини руйнування перерізу. Відхилення теоретичної несучої здатності у середньому склало5 % (середньоквадратичне відхилення до 8%); по деформативним характеристикам для балок під дією згину з крутінням середнє відхилення 8,8% (середньоквадратичне відхилення 18,8%).
3. Присутність зусиль крутіння суттєво впливає на несучу здатність і деформативність залізобетонного стержневого елементу, а також характер тріщиноутворення у поперечному перерізі. Неврахування зусиль крутіння приводить до завищення розрахункової несучої здатності та заниження деформативності у порівнянні з фактичною.
4. Збільшенню несучої здатності стержневих елементів, які зазнають дії згину з крутінням, при постійних геометричних характеристиках та заданому навантаженні сприяє збільшення міцності бетону, кількості поздовжньої і поперечної арматури, а також замкнені хомути.
5. Розвиток тріщини для косозгинаних стержневих елементів характеризуєть-ся періодом стабілізації тріщиноутворення; форма стиснутої зони залежить від куту нахилу силової площини. Для косостиснутих стержневих елементів характерне відносно плавне, по мірі нарощування навантаження, тріщиноутворення; форма стиснутої зони залежить від величини й положення стискаючої сили. В стержнях під дією згину з крутінням тріщиноутворення носить нестабільний характер.
6. Стиснення суттєво впливає на напружено-деформований стан і деформативність стержнів. Раціональними з точки зору опору стисненому крутінню є стержні, в яких співвідношення сторін прямокутного поперечного перерізу1,41.
7. Зменшення несучої здатності по причині стиснення крутінню поперечних перерізів залізобетонних стержневих елементів, що зазнають дії згину з крутінням, згідно теоретичних розрахунків складає до 15 %, збільшення прогинів до 30 %; збільшення куту закручування в 1,52,0 рази.