close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

;docx

код для вставкиСкачать
УДК 655.15.022(674)
Копбалина Н.С. (Караганда, КарГТУ)
Жакибеков М.Е. (Караганда, КарГТУ)
Пчельникова Ю.Н. (Караганда, КарГТУ)
РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ ЕВРОКОДА 2
Целью расчета статически неопределимых железобетонных конструкций
является определение распределения внутренних сил и моментов или
напряжений, относительных деформаций и перемещений во всей конструкции
или ее части.
При расчете используется идеализация – как геометрии конструкции, так
и ее поведения. Идеализацию необходимо выбирать в соответствии с решаемой
задачей. Также должно учитываться влияние геометрии и свойств конструкции
на ее поведение на всех этапах строительства. Обычно используют следующие
виды идеализации поведения конструкции:
линейно-упругое поведение;
линейно-упругое поведение с ограниченным перераспределением;
пластическое поведение, включая модели стержневой системы;
нелинейное поведение.
Рассмотрим
расчет
статически
неопределимых
стержневых
железобетонных конструкций с учетом перераспределения усилий и
требований предъявляемых Еврокодом 2 методом конечных элементов. Такой
расчет следует производить с использованием нелинейных деформационных
(жесткостных) характеристик железобетонных элементов.
Моделирование конструктивных систем необходимо производить с
применением
стержневых
конечных
элементов.
При
создании
пространственной модели конструктивной системы следует учитывать характер
совместной работы стержневых конечных элементов, связанный с различным
количеством степеней свободы для каждого из указанных элементов [2].
При построении конечно-элементной расчетной модели размеры и
конфигурацию конечных элементов следует задавать таким образом, чтобы
была обеспечена необходимая точность определения усилий в элементах
статически неопределимой конструкции.
На первоначальной стадии расчета статически неопределимой
конструкции для подбора требуемого армирования ее элементов
деформационные характеристики конечных элементов рекомендуется
определять по линейным деформационным характеристикам с понижающими
коэффициентами.
После определения арматуры в элементах следует произвести
дополнительный расчет конструктивной системы, принимая уточненные
значения изгибных деформационных характеристик конечных элементов с
учетом
армирования.
Нелинейные
деформационные
характеристики
поперечного сечения железобетонных элементов следует определять с учетом
развития неупругих деформаций в бетоне и арматуре, отвечающих
кратковременному и длительному действию нагрузки, а также с учетом
возможного образования трещин в нормальных сечениях элементов. Значения
нелинейных деформационных характеристик железобетонных элементов
принимаются на основе нелинейной деформационной модели, использующей
уравнения равновесия внешних сил и внутренних усилий в сечении элемента, а
также следующих положений:
распределение относительных деформаций бетона и арматуры по высоте
сечения элемента принимают по линейному закону (гипотеза плоских
сечений);
связь между осевыми напряжениями и относительными деформациями
бетона и арматуры принимают в виде диаграмм состояния
(деформирования) бетона и арматуры.
Переход от эпюры напряжений в бетоне к обобщенным внутренним
усилиям следует определять с использованием процедуры численного
интегрирования напряжений по нормальному сечению. Для этого нормальное
сечение условно разделяют на малые участки по высоте и ширине сечения; при
внецентренном сжатии (растяжении) и изгибе в плоскости оси симметрии
поперечного сечения элемента разбивку на участки можно производить только
по высоте сечения. Напряжения в пределах условных малых участков
принимают равномерно распределенными (усредненными).
При расчете рекомендуется принимать:
значения сжимающей продольной силы, а также сжимающих
напряжений и деформаций укорочения бетона и арматуры – со знаком
“минус”;
значения растягивающей продольной силы, а также растягивающих
напряжений и деформаций удлинения бетона и арматуры – со знаком
“плюс”.
Знаки координат центров тяжести арматурных стержней и выделенных
участков бетона, а также точки приложения продольной силы принимают в
соответствии с назначенной системой координат ХОY. В общем случае начало
координат этой системы располагают в произвольном месте в пределах
поперечного сечения элемента (см. рис. 1).
При расчете нормальных сечений по прочности в общем случае
используют:
уравнения равновесия внешних сил и внутренних усилий в нормальном
сечении элемента:
Mx
bi Abi Zbxi
sj Asj Z sxj ;
i
j
My
bi
Abi Zbyi
sj
i
N
bi
i
Asj Z syj ;
(1)
j
Abi
sj
Asj ;
j
уравнения, определяющие распределение деформаций по сечению
элемента
bi
o
1
Zbxi
rx
1
Zbyi ;
ry
sj
o
1
Z sxj
rx
1
Z syj ;
ry
(2)
зависимости, связывающие напряжения и
относительные деформации бетона и арматуры
(3)
E sj sj sj ;
Eb bi bi ;
sj
bi
где Mx, My – изгибающие моменты от внешней нагрузки относительно
выбранных и располагаемых в пределах поперечного сечения элемента
координатных осей (соответственно действующих в плоскостях ХОZ и УОZ
или параллельно им).
Рисунок 1. Расчетная схема нормального сечения железобетонного элемента
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Проект СН РК EN 1992-1-1:2004/2011. Проектирование железобетонных
конструкций Часть 1-1. Общие правила и правила для зданий
2. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без
предварительного напряжения арматуры.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа