ФОРМУЛА ПОВНОЇ ДІАГРАМИ НАПРУЖЕННЯ-ДЕФОРМАЦІЯ ДЛЯ СТИСКУ БЕТОНУ В УМОВАХ ПОЖЕЖІ ТА ПРИ ВИСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Анотація

Теорія розрахунку залізобетонних конструкцій на вогнестійкість в цілому не є повністю розробленою. Серед методів розрахунку, викладених в нормах проектування й поділених на табличні дані, спрощені і уточнені методи відносно розвиненими є перша та друга група. А ось уточнені методи не описані зовсім, а мають тільки основні вимоги. Складність розробки уточнених методів розрахунку вогнестійкості залізобетонних конструкцій обумовлена: по-перше нелінійними міцнисними, деформаційними,  теплофізичними та термомеханічними властивостями бетону і арматурної сталі та їх зміною з температурою; по-друге нелінійними температурними впливами, що спричинює пожежа і відповідно нелінійними нестаціонарними процесами теплообміну, що в результаті дає нелінійний розподіл теплових полів в об’ємі чи в перерізі елементу.

Однією з причин, що гальмує розвиток уточнених методів розрахунку вогнестійкості залізобетонних конструкцій, на думку авторів статті, є відсутність чіткого аналітичного опису (формули) повної (включаючи висхідну й низхідну гілки) діаграми «напруження-деформації» для бетону в умовах пожежі і при високих температурах. Такі формули були запропоновані багатьма авторами до цього, але така формула має відповідати вимогам, що були сформульовані й обґрунтовані в попередніх теоретичних дослідженнях.

Стаття присвячена отриманню формули повної діаграми «напруження-деформації» для стиску бетону, в умовах пожежі і при високих температурах. Отримання формули базується на знаннях, викладених в нормах проектування для нормальних температур і попередніх дослідженнях авторів статті, які й стають їх логічним продовженням. Виконана перевірка отриманої формули вимогам, сформульованим в попередніх дослідженнях і проведене порівняння з наявними експериментальними даними. Також отримані аналітичні залежності для температурних коефіцієнтів, виконано їх порівняння з даними, що містяться в нормах проектування.

Отримані результати можуть використовуватись як при розробці нових методів розрахунку вогнестійкості, що відносяться до уточнених, так і в існуючих, як альтернатива загальновідомим даним. Також можливе застосування в розрахункових комп’ютерних комплексах для опису деформації одновісного стиску бетону при різних температурах та при градієнті температур.