Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 700503.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
16 Mб
Скачать

Новое о расчете монолитного железобетонного остова многоэтажного здания

А. А. Трещев1, В. Г. Теличко2, Н. В.Золотов3

Тульский государственный университет1, 2, 3

Россия, г. Тула

1 Чл.-корр. РААСН, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Строительство, строительные материалы

и конструкции»

2 Канд. техн. наук, доц. кафедры «Строительство, строительные материалы и конструкции»

3 Аспирант кафедры «Строительство, строительные материалы и конструкции»

Тел.: +7(4872)25-71-08; e-mail: taa58@yandex.ru

Разработана конечно-элементная модель деформационно-прочностного расчета пространственной несущей системы многоэтажного здания из железобетона в монолитном исполнении. В основу этой модели положены гибридные элементы, в которых учтена зависимость механических свойств бетона от вида напряженного состояния, наличие трещин в нем и возникновение пластических деформации арматуры. Проанализированы некоторые решения на основе принятой модели в сравнении с расчетами в промышленных пакетах САПР.

Ключевые слова: монолитный железобетон, гибридные конечные элементы, пространственная несущая система, чувствительность к виду напряженного состояния, нормированные напряжения, образование трещин.

Введение

Интенсивное развитие техники серьезно повышает требования к надёжности и экономичности несущих систем зданий и сооружений, особенно высотных. Общеизвестно,

что характеристики жесткости и прочности различных бетонов меняются при изменении вида реализуемого в точке напряжённого состояния. Связи напряжений с деформациями для них обладаю неклассической нелинейностью. Несмотря на высокий уровень развития строительной науки, в нормативных документах до сих пор в инженерных расчетах практически не учитывается зависимость деформационных характеристик бетонов от вида напряженного состояния, а принимается во внимание, в основном, различие диаграмм на осевое сжатие и растяжение, а также зависимость пределов прочности от вида нагружения. Такое состояние норм не может удовлетворять высокому уровню принимаемых проектных решений. В последние время при разработке новых теорий расчета пространственных железобетонных конструкций широко используются нелинейные аппроксимации диаграмм деформирования бетона на осевое сжатие с ниспадающей ветвью. Ниспадающая ветвь формально обосновывается данными экспериментов. Однако эти данные представляются с учетом двух грубых допущений, нарушающихся в стадиях предразрушения и разрушения бетона. Прежде всего, обработка экспериментальных данных осуществляется в координатах условных, а не истинных напряжений и, кроме того, представление результатов не выходит за рамки гипотезы сплошной деформируемой среды. При этом эффективное сечение бетонных образцов, воспринимающее усилие, кардинально уменьшается. В частности,

___________________________________________

© Трещев А. А., Теличко В. Г., Золотов Н. В., 2019

при испытании бетонных кубов падение приложенного усилия наблюдается после оформления конфигураций сомкнутых пирамид разрушения, что свидетельствует о нарушении гипотезы сплошности среды. Ниспадающие ветви обнаруживаются и при испытании на растяжение арматурных стержней при обработке результатов в координатах условных напряжений, когда образуется в образце так

называемая «шейка» с уменьшенными размерами сечения по сравнению с исходным состоянием. Так, что при пересчете диаграмм в координатах истинных напряжений ниспадающая

ветвь исчезает. В представленном исследовании приняты определяющие уравнения бетонов в рамках нормированных пространств напряжений [1]. Данный вариант теории может послужить долгие годы как проектировщикам, так и материаловедам.