Розрахунок позацентрово стиснутих гнучких залізобетонних елементів за методом “реальної” кривизни

А.М. Bambura; О.V. Dorogova; І.R. Sazonova; V.M. Bogdan

doi:10.33644/scienceandconstruction.v17i3.43

А.М. Bambura Д-р технічних наук, проф., зав. відділу, ДП «Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій», м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-1402-3345
О.V. Dorogova Канд. технічних наук, ст. науковий співробітник, ДП «Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій», м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-7838-6383
І.R. Sazonova Ст. науковий співробітник, ДП «Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій», м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-8226-3589
V.M. Bogdan Ст. науковий співробітник, ДП «Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій», м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-3371-3675

DOI: https://doi.org/10.33644/scienceandconstruction.v17i3.43

Ключові слова: залізобетонний позацентрово стиснутий елемент, деформаційний метод, гнучкість, розрахункова довжина, метод реальної кривизни

Анотація

Метод визначення несучої здатності гнучких позацентрово стиснутих елементів із урахуванням ефектів другого порядку у розгорнутому вигляді чинними державними будівельними нормами України не представлено. За європейськими нормами для визначення несучої здатності гнучких залізобетонних елементів з урахуванням ефектів другого порядку застосовують метод номінальної кривизни. Він базується на використанні в розрахунках прогнозної кривизни (прогину) при досягненні граничних деформацій стиску бетону і деформації границі текучості арматури. Цей метод має цілий ряд недоліків. Перш за все, втрата несучої здатності гнучких елементів (втрата стійкості), як правило, відбувається при значно менших значеннях кривизни, ніж номінальна кривизна і, відповідно, критична сила буде значно більшою. По-друге, в Єврокоді для бетонів міцністю нижче класу С50/65 граничні деформації стиску бетону однакові і складають εcu=350×10-5. Це означає, що номінальна кривизна не залежить від міцності бетону (при різному класі міцності бетону вона однакова), що суперечить фізичній природі явища. По-третє, для матеріалів, у яких діаграма роботи є криволінійною з низхідною гілкою, втрата стійкості може реалізуватись і для короткого позацентрово стиснутого залізобетонного елемента (перерізу) та навіть для елемента, що згинається. Зазначені недоліки методу номінальної кривизни впливають на точність визначення критичної сили, а отже, і на надійність позацентрово стиснутих залізобетонних елементів та, відповідно, на надійність будівель у цілому. Результатом виконання даної роботи є розроблення методу розрахунку із визначення несучої здатності (критичної сили) гнучких позацентрово стиснутих залізобетонних елементів на основі використання деформаційного методу оцінки напружено-деформованого стану розрахункового перерізу, що базується на чітких фізично обґрунтованих передумовах.
Висновок. Аналіз результатів співставлення величини критичної сили, визначеної за методом реальної кривизни з показниками експериментальних досліджень гнучких залізобетонних колон при різних параметрах: міцності бетону, гнучкості, відсотка армування, початкового ексцентриситету, умов закріплення на опорах (усього для 66 колон) показав, що запропонований метод реальної кривизни достатньо точно відображає як якісно, так і кількісно процес, що моделюється.

Завантаження

Данные скачивания пока не доступны.

Посилання

Concrete and reinforced concrete structures. General provisions. (2011). DBN V.2.6-98:2009 (2011). Kyiv: SE "Ukrarkhbudinform".

Structures of buildings and constructions. Concrete and reinforced concrete structures of heavy-weight concrete. Design rules. (2011). DSTU B V.2.6-156:2010 (2011). Kyiv: SE "Ukrarkhbudinform".

General rules and rules for buildings. (2004). In Eurocode 2. Design of concrete structures: EN 1992-1-1 (Part 1-1). Brussels: CEN, 2004.

Design of concrete structures. General rules and rules for buildings: DSTU-N B EN 1992-1-1.2010 (EN 1992-1-1:2004, IDT, Part 1-1). (2013). Kyiv: SE "Ukrarkhbudinform".

Bachynskyi, V.Ya. (1982). On the strain buckling of a bended rod. Building Structures: Collection of scientific and technical papers, 35, 51-55.

Bambura, A.N. (2002). Buckling of the eccentric-compressed elements from an elasto-plastic material. Fracture mechanics and physics of construction materials and structures. Collection of scientific works, 5, 213-218.

Beeby, E.V., & Narayanan, R.S. (2012). Designers' Guide to Eurocode 2: Design of concrete structures. V.О.Almazov, and A.I.Plotnikiv (Eds.) Translation from English. Moscow: FGBOU VPO “MGSU:Eurocodes”.