Введение к работе
Актуальность темы. Совершенствование методов расчета и проектирования железобетонных кокструкций.являгацихся основой современного строительства - один из эффективных методов снияения их материалоемкости.
В последние годы получили активное развитие методы расчета железобетонных элементов,основанные на использовании полных диаграмм деформирования материалов. Так,сдедуодая редакция СНиП , 2.03.01-в4 "Бетонные и железобетонные конструкции",макет которых составлен ЕИИЖБ,ориентирована преимущественно на применение диаграмм "б--6" бетона и арматуры.
В последние годы наметилась тенденция к дифференциации расчета и рассмотрению напряаенно-дєіЗормированного состояния не целых блоков зелезобетонного элемента медду трепданами и усредненных или эквивалентных сечений,а отдельных расчетных сечений - с трещинами и мемду ними. Такие попытки пока немногочисленны,кногие вопросы здесь остаются еце не изученными даже при однократных кратковременных нагружениях.
Кроме того,в последние годы выявлено,что при слоаных режимах силовых и деформационных воздействий волокна бетона в железобетонных элементах работают в совершенно различных условиях и,как следствие, приобретают в конечном счете различные диаграммы деформирования "<5-S" по высоте сечения я длине элементов. Одним из таких ренимов,часто ветречающихся в практике строительства и вместе с тем малоизученных,являются знакопостоянные и знакопеременные воздействия о промекуточной длительной выдержкой.
Решению этих и других малоизученных вопросов и посвящена данная работа. Реление их позволит уточнить расчет и проектирование не ле зобе тонных конструкций,повысить их эффективность и надеяность.
Цель диссертационной работнгусоверденствовать методы расчета
- 2 -изгибаемых железобетонных элементов при однократном кратковременном нагружении на основе введения в расчет напряженно-деформированного состояния двух расчетных сече най - с трещинами и ыезду ними; разработать методы расчетной оценки напряженно-деформированного состояния изгибаемых далезобетонных элементов при однократном знакопостоянной и знакопеременном нагружении с промежуточной длительной выдерхкой на основе использования в расчете различных по высоте сечения и длине элементов диаграмм деформирования бетона.
Автор защищает:
способи построения иагово-итерационных.приближенных и нормативных расчетных диаграмм "момент-кривизна" для сечений с грещинаг-ыи и между ники при кратковременной нагруиении;
приближенные способы расчета прогибов и момента образования трещин при кратковременном нагруяении;
аналитические зависимости для описания диаграмм деформирования бетона при различных ренимах нагрунения;
аагово-итерационный метод оценки капряненно-деформированного состояния нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов и построения полной диаграммы "момент-кривизна" на всех этапах знакопостоянного и знакопеременного кагрукений с промежуточной длительной выдержкой;
приближенный способ построения диаграммы "момент-кривизна" при знакопостоянном и знакопеременном нагружениях с промекуточной длительной выдержкой;
новые результаты экспериментальных исследования работы железобетонных балок при однократном кратковременном и знакопостоянном и знакопеременном нагрунениях с промежуточной длительной выдержкой.
Научная новизна работы:
- для слабо армированных элементов при однократном кратковре-
менном нагрунении предложено производить расчетную оценку напря-ненно-дефзрмированного состояния двух расчетных сечений - с трещинами и мевду ними;
разработаны способы построения шагово-итерационных,приближенных и нормативных расчетных диаграмм "момент-кривизна";
предложены новая приближенная усредненная диаграмма " М - X " и способ определения прогибов с ее непосредственным использованием, определены и протабулированьг для различных схем однопролетшх балок и нагрузок значения коэффициента 5 ,входящего в зависимость для расчета максимальных прогибов;
разработаны приближенные способы определения момента образования трецин,проведено их сопоставление и выбран базовый способ;
при знакопостоянном и знакопеременном нагрунении с промежуточной длительной выдержой определены возможные режиш работы бетона и нормальных сечений изгибаемнх жлезобегонных элементов;
- предложены акалптичєс:сиє зависимости для описания диаграмм
деформирования бетона при режимах " ежатие-сгсатие","сжатие-растя
жение ", "расгяяеняе-саатие ", "растякение-расгяяение ";
разработан шагово-игерационный метод расчетной оценки напряме нно-де формированного состояния нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов и построения расчетной диаграммы "момент-кривизна" на всех этапах знакопостоянного и знакопеременного нагруяения с промежуточной длительной выдержкой,использующий различные по высоте сечения и длине элемента расчетные диаграммы "(З*- 6 " бетона;
предложен приближенный способ построения расчетной диаграммы "момент-кривизна" при знакопостоянном я знакопеременном нагрукении;
проведены оригинальные экспериментальные исследования при однократном кратковременном нагрукении :і знакопостоянном и знакопеременном нагрукекиях с длительной зыдерккой,позволившие получить
- 4 -новые опытные результаты и подтвердить их высокую сходимость с разработанными теоретическими рекомендациями.
Достоверность разработанных рекомендаций и методов расчета подтверндается данными экспериментальных и численных исследований автора и других исследователей.
Практическое значение и внедрение результатов работы. Разработаны практические рекомендации,позволнкщае более точно оценивать деформатизность и трещиностонкость нелезобетонных элементов при однократном кратковременном нагругекии.а такяе несущую способность, деформативность.трещиностоЁкость и ширину раскрытия трецин железобетонных элементов при знакопостоянном и знакопеременном нагрукении с длительной выдержкой,армировать их более рационально и сникать расход материалов.
Результаты исследований автора внедрены в практику проектирования в Йеменской республике:они используются инженерными фирмаьж "Аль-Зтихад" и "Современный дизайн строительных конструкций".
Результаты исследований внедрены такне в учебный процесс в Ростовских государственной академии строительства и институте инженеров нелезнодоро:кного транспорта,Кабардино-Балкарских государственном университете и агромелиоративном институте,Ташкентском архитектурно-строительном институте - они включены в программы общего и специального курсов железобетонных конструкций для студентов строительных специальностей,а такие используются в НИРС и дипломном проектировании.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 4 научных статьях.
Материалы додоиены и обсуацены на заседании секции неяезобе-тонных конструкций Ростовского областного правления НТО Стройинду-стрии(Ростов н/Д,199I),научно-технических конференциях Ростовской государственной академии строительства и Кабардино-Балкарского го-
сударственного униве рейте та (Ровтов н/Д, Нальчик, I99I-I993).
Объем работы. Диссертация состоит из введения,четырех глав, основных выводов,списка литературы из 147 наименований и грех приложений. Она содержи 118 страниц машинописного текста,44 рисунка и II таблиц.