Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк




НазваниеД. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк
Дата публикации17.10.2016
Размер9.76 Kb.
ТипДокументы
УДК 624.012.45:539.376

Д.Н. Лазовский, д. т. н., декан ПГУ, г. Новополоцк
УЧЕТ УСАДКИ БЕТОНА УСИЛЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Аннотация
Рассматривается теория сопротивления нормального сечения и метод расчета прочности и деформативности усиленных железобетонных конструкций эксплуатируемых строительных сооружений на основе деформационной модели. Приводятся условия деформирования элементарных площадок нормального сечения, устанавливающие взаимосвязь между внутренними усилиями в рассматриваемый момент времени и параметрами напряженно-деформированного состояния нормального сечения железобетонного элемента, усиленного увеличением поперечного сечения. Методика позволяет учитывать кроме предыстории нагружения, физической нелинейности и ползучести усадку дополнительного бетона.
В последнее десятилетие в связи с широкой компьютеризацией в области теории железобетона для расчета железобетонных элементов, подвергающихся воздействию продольных сил и изгибающих моментов, находит практическое применение деформационная расчетная модель нормальных сечений. Данная расчетная модель включает в себя: уравнения равновесия внешних и внутренних сил, условие деформирования нормального расчетного сечения в виде гипотезы плоских сечений для усредненных значений относительных деформаций и диаграммы деформирования бетона и арматуры. Система определяющих уравнений преобразуется к к разрешающим уравнениям, которые решаются шагово-итерационными методами, в основе которых лежат различные модификации метода упругих решений применительно к бетону и железобетону [1]. Деформационная расчетная модель позволила получить универсальный метод, позволяющий производить расчет напряженно-деформированного состояния для произвольной формы поперечного сечения и характера армирования железобетонного элемента для всех видов предельного состояния. Применительно к железобетонным конструкциям, отличающимся нелинейностью диаграмм деформирования бетона и арматуры, трещиноватостью бетона деформационная расчетная модель описана в работах Дыховичного А.А. 1978г. [2], Леонгардта Ф. 1980г. [3], Бондаренко В.М., Бондаренко С.В. 1982г. [4], Ильина О.Ф., Гвоздева А.А., Семенова П.П. 1984г. [5], Гущи Ю.П., Лемыша Л.Л. 1985г. [6], Карпенко Н.И., Мухамедиева Т.А., Сапожникова М.А. 1987г. [7], Байкова В.Н., Додонова М.И., Расторгуева Б.С. и др. 1987г.[8], Бича П.М. 1991г.[9]. Европейским комитетом по бетону (ЕКБ) разработан Еврокод-2 1978г. “Бетонные конструкции, конструкции из обычного и предварительно напряженнного железобетона” [10], в котором наряду с пластическим подходом рекомендуется метод расчета нормальных сечений на основе деформационной расчетной модели. Нормы Германии DIN 1045 1978г. [11] также содержат деформационный метод расчета нормальных сечений железобетонных элементов. В 1994 году в Российской Федерации разработан проект СНиП 51-01 “Бетонные и железобетонные конструкции”[12], в 1996 году - проект норм Украины по расчету железобетонных конструкций, в 1996 году- в Республике Беларусь проект СНБ 2.06.01-97 “Конструкции бетонные и железобетонные. Нормы проектирования”[13]. Все вышеназванные документы стран СНГ в качестве основной расчетной модели нормальных сечений предполагают деформационную расчетную модель.

В настоящее время в Республике Беларусь проводятся исследования усиленных железобетонных элементов и разработано Пособие П1-98 к СНиП 2.03.01-84* “Усиление железобетонных конструкций”[14], в котором деформационная расчетная модель нормального сечения распространяется на усиленные железобетонные конструкции эксплуатируемых строительных сооружений.

Повреждения и отколы бетона учитываются исключением из расчета эквивалентных по площади элементарных площадок бетона. Учет изменения прочностных и деформационных характеристик отдельных участков сечения бетона учитывается зависимостью для элементарных площадок этих участков, характерные точки которой могут быть получены по результатам обследования. При необходимости определения деформаций конструкции рассматривается распределение участков бетона с измененными прочностными и деформационными характеристиками по длине конструкции. Уменьшение поперечного сечения отдельных стержней арматуры вследствие коррозии учитывается использованием в расчете фактической площади поперечного сечения или эквивалентной площади при несимметричном повреждении стержней арматуры.

Перед усилением под нагрузкой, с частичным или полным разгружением железобетонные конструкции эксплуатируемых строительных сооружений имеют напряженно-деформированное состояние, отличное от первоначального после изготовления конструкции. Это связано с предысторией их работы за период эксплуатации до момента усиления. Дополнительные элементы, включаемые в совместную работу с усиливаемой конструкцией, имеют разный возраст, разные физико-механические и реологические характеристики, включаются в работу в разные моменты времени. Фактически усиленная конструкция перед нагружением превращается в составную конструкцию, состоящую из основной части, находящейся в определенном напряженно-деформированном состоянии, и дополнительной части - в первоначальном состоянии.

Основным признаком группы методов усиления, связанных с увеличением поперечного сечения, является обеспечение совместной работы основной и дополнительной части усиленной конструкции по всей длине контакта.

Гипотеза плоских сечений для относительных деформаций всего сечения усиленного под нагрузкой железобетонного элемента, состоящего из основной и дополнительной части не выполняется, поскольку при усилении в основной части сечения уже имеются начальные деформации от воздействия нагрузки, предварительного напряжения или усадки. Принимается гипотеза плоских сечений в постановке В.И. Мурашова - Я.М. Немировского для средних относительных деформаций дополнительной части и для приращений средних относительных деформаций основной части сечения конструкции после усиления.

Для элементарных площадок основной и дополнительной части сечения относительные деформации соответственно равны:

(1)

При необходимости определения несущей способности усиленного элемента нагрузка ступенчато увеличивается. Максимальное усилие от внешней нагрузки, при котором выполняются условия равновесия, соответствует несущей способности усиленного элемента.

В нормальном сечении усиленного железобетонного элемента усадка бетона усиливающей части сдерживается арматурой усиления и самим железобетонным элементом, в результате чего и в арматуре, и в усиливаемом элементе уже в процессе усиления возникают дополнительные напряжения. Практический опыт устройства усиления конструкций железобетонными обоймами, наращиванием показывает, что при жестком контакте и малых значениях соотношения площадей поперечного сечения дополнительного бетона и усиливаемой конструкции возможно появление усадочных трещин, пронизывающих все сечение дополнительного бетона.

Условия деформирования кососжатого железобетонного элемента, усиленного под нагрузкой увеличением поперечного сечения, с учетом усадки бетона дополнительного сечения имеют вид



(2)

Здесь - кривизны усиленного элемента в момент времени после усиления от усадки дополнительного бетона и продольного усилия в плоскости соответственно оси ,

- кривизны дополнительного элемента в момент времени после усиления от усадки дополнительного бетона и продольного усилия в плоскости соответственно оси ,

- относительная деформация свободной усадки дополнительного бетона,

- относительные деформации элемента в центре изгиба сечения соответственно от продольного усилия при усилении в момент времени , от усадочных напряжений в момент времени и от продольного усилия в момент времени после приложения дополнительной нагрузки, определяются из следующих выражений:

(3) (4)

(5)

Деформации железобетонных элементов после усиления могут быть вычислены по известным формулам строительной механики с учетом жесткостей сечений. Величина деформаций усиленных железобетонных конструкций в зависимости от метода усиления и предъявляемых требований может отсчитывается от начального состояния усиливаемой конструкции или состояния конструкции после усиления.

Заключение

Получены условия деформирования, устанавливающие взаимосвязь между внутренними усилиями в рассматриваемый момент времени и параметрами напряженно-деформированного состояния нормального сечения железобетонного элемента, усиленного увеличением поперечного сечения. При этом учитываются предыстория нагружения, физическая нелинейность, ползучесть и усадка бетона.
Литература
1.Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона.-М.:Стройиздат, 1996.-С.5.

2. Дыховичный А.А. Статически неопределимые железобетонные конструкции.- Киев: Будiвельник, 1978.- 104с.

3. Леонгардт Ф. Предварительно напряженный железобетон/ Пер. с нем. В.Н. Гаранина.- М.:Стройиздат, 1983.-С.169-172.- Перевод изд.:Spannbeton/ F. Leonhardt.-Springer- Verlag.-1980.

4. Бондаренко В.М., Бондаренко С.В. Инженерные методы нелинейной теории железобетона.- М.: Стройиздат, 1982.-287 с.

5. Ильин О.Ф., Гвоздев А.А., Семенов П.П. Сопротивление кратковременному действию нагрузки железобетонных элементов произвольной формы из разных бетонов и классов арматуры при простом и косом изгибе и внецентренном сжатии// Исследование железобетонных конструкций при статических, повторных и динамических воздействиях. Сб. научн. тр. Под ред. С.М. Крылова и И.К. Белоброва.- М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1984.-С.3-16.

6. Гуща Ю.П., Лемыш Л.Л. Расчет деформаций на всех стадиях при кратковременном и длительном нагружениях// Бетон и железобетон.-1985.-№11.

7. Карпенко Н.И., Мухамедиев Т.А., Сапожников М.А. К построению методики расчета стержневых элементов на основе диаграмм деформирования материалов// Совершенствование методов расчета статически неопределимых железобетонных конструкций.-М.:НИИЖБ,1987.

8. Байков В.Н., Додонов М.И., Расторгуев Б.С. и др.Общий случай расчета прочности элементов по нормальным сечениям.-Бетон и железобетон.-1987.-№5.-С.16-18

9. Бiч П.М. Жалезабетон з пазiцый супрацiулення матэрыялау.-Мн.:Навука i тэхнiка, 1991.-222 с.

10. Еврокод-2 “Бетонные конструкции, конструкции из обычного и предварительно напряженнного железобетона”, 1978.

11. DIN 1045. Beton und Stahlbeton.- Bemessung und Ausfurung.-12/1978.

12. Проект СНиП 51-01 “Бетонные и железобетонные конструкции”, 1984.-62 с.

13. Проект СНБ 2.03.01-97 “Конструкции бетонные и железобетонные. Нормы проектирования”.1998.-198 с.

14. Пособие П1-98 к СНиП 2.03.01-84* “Усиление железобетонных конструкций”- Министерство строительства и архитектуры Республики Беларусь.-Минск.-1998.-189 с.

Похожие:

Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк iconПрограмма всероссийской научной конференции молодых учёных, аспирантов...
Кирьянов Игорь Константинович – председатель оргкомитета, декан историко-политологического факультета Пермского государственного...
Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк iconН. В. Цихончик Рабочая тетрадь по дисциплине «Психология и педагогика»
Кубышкина М. Л., кандидат психологических наук, доцент кафедры социальной работы пгу имени М. В. Ломоносова
Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк iconПодпись Датаа Лист 2 дп 280130. 172 Од. 03. 13. Пз литер. Листов 97 пгу кафедра бжд и омз
Пожарная безопасность азс, работающих на жидком топливе. Статистика и характеристика пожаров
Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк iconДекан фтиуп в. К. Шехорин
«Технология машиностроения» специализации «Технология и менеджмент в машиностроительном производстве»
Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк icon1. Как работает общество Урок профессии в нашем обществе
Кандидат технических наук, доцент, декан факультета технологии и предпринимательства нгпу в. В. Крашенинников
Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк iconИстория Психологии
С 1967 года – декан факультета психологии мгу и одновременно зав кафедры общей психологии
Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк iconПрименение газа «маф» для сварки и резки металлов. Главный конструктор...
«маф». По огне- и взрывоопасным свойствам он аналогичен пропану. По ту в смеси может содержаться не более 6% углеводородов С4 и 2%...
Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк iconДекан стоматологического факультета вгма
Кариес, виды по локализации, характеристика зубного налета, зубного камня, патанатомия каждой из четырех стадий кариеса. Морфология...
Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк iconВ соответствии с этими правами и обязанностями
Новополоцк, первые дети, рождённые в нём, уже имеют внуков. Твоя Родина это гимназия, в которой ты учишься и твои друзья. Твоя Родина...
Д. Н. Лазовский, д т. н., декан пгу, г. Новополоцк iconПрограмма IV международной конференции молодых ученых психология – наука будущего
Журавлев Анатолий Лактионович, чл корр. Рао, чл корр. Ран, д п н., профессор, декан факультета психологии гаугн, директор ип ран...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
dopoln.ru
Главная страница