Дослідження напруженого стану балки прямокутного поперечного перерізу під дією стисненого крутіння в пружній стадії. Створення алгоритму чисельного визначення несучої здатності залізобетонного стержня прямокутного перерізу при спільній дії осьової сили.
Аннотация к работе
В даний час маловивченими залишаються напруженодеформований стан і тріщиноутворення в елементах залізобетонних конструкцій при силових впливах, до складу яких входить зусилля крутіння. Метою даної дисертаційної роботи є розвиток наукових положень по визначенню напруженодеформованого стану і характеру руйнування в поперечному перерізі залізобетонного стержневого елементу прямокутної форми при спільній дії осьової сили, згинальних і крутного моментів, а також створення методики чисельного визначення деформативності та несучої здатності. створення загального алгоритму чисельного визначення несучої здатності залізобетонного стержня прямокутного поперечного перерізу при спільній дії осьової сили, згину в двох площинах і стисненого крутіння на базі діаграм деформування матеріалів з використанням сучасних критеріїв міцності; деформативність стержневий переріз балка співставлення результатів чисельних і натурних експериментів; визначення характеру руйнування поперечного перерізу; дослідження кута нахилу і довжини просторової тріщини руйнування в залежності від співвідношення зусиль, що діють у перерізі при різних напружених станах; отримано розвязок задачі про розподіл компонент напружень в стержнях прямокутного поперечного перерізу при стисненому крутінні;У ПЕРШОМУ РОЗДІЛІ приведено огляд літературних джерел по наступним питанням: 1) повні діаграми деформування важких бетонів і арматурної сталі; 2) робота бетонних і залізобетонних елементів при крутінні та сумісній дії згину з крутінням; 3) критерії міцності бетону. Наведено вирішення теорії пружності для вільного крутіння прямокутного бруса, основні результати досліджень С.Баха, О.Графа, Е.Мерша, Г.Нілендера по несучій здатності і деформативності бетонних стержнів при крутінні. Єлагин та ін. з несучої здатності, тріщиноутворення і деформативності залізобетонних стержнів, які зазнають дії крутіння, або згину з крутінням. Наступне питання, яке знадобилося для вирішення поставленої задачі, було про вплив додаткових зсувних деформацій на напруження в стержнях поздовжньої арматури в результаті дії зусиль в поперечних стержнях. Припускаючи, що напруження пропорційні відповідним зусиллям й використовуючи умову пластичності ГУБЕРАМІЗЕСАГЕНКИ був отриманий вираз, який кількісно виражає зниження межи пластичності сталі в результаті додаткових зсувних деформацій, які виникають від дії зусиль в хомутах: Визначення несучої здатності і деформативності виконано стосовно залізобетонних стержневих елементів, які мають поперечний переріз прямокутної форми.В результаті просторової роботи стержневих будівельних конструкцій, зміщення відносно осей симетрії силових площин або точок прикладення навантаження, а також інших причин в стержнях виникає складний напружений стан. Виконані дослідження дозволяють детально вивчати деформативність, пошкодженість (розвиток тріщин) та несучу здатність залізобетонних стержневих елементів конструкцій, які знаходяться в складному напруженому стані, що забезпечує можливість прийняття раціональних проектних рішень. Розроблена діаграма деформування у вигляді (діаграма зсуву) для бетону та арматури, яка дозволяє врахувати нелінійність властивостей цих матеріалів при розрахунку залізобетонних стержнів на вплив комбінацій зусиль, в склад яких входить крутіння. Запропонована методика розрахунку дозволяє визначати несучу здатність елементів, які зазнають сумісної дії згинальних моментів, осьової сили та крутного моменту у випадку, коли співвідношення крутного моменту до сумарного згинального не перевищує 0,4. Присутність зусиль крутіння суттєво впливає на несучу здатність і деформативність залізобетонного стержневого елементу, а також характер тріщиноутворення у поперечному перерізі.