ПРАКТИЧНИЙ МЕТОД РОЗРАХУНКУ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ РАМНИХ КОНСТРУКЦІЙ З УРАХУВАННЯМ ПОВЗУЧОСТІ ТА ТРІЩИНОУТВОРЕННЯ В БЕТОНІ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2025-11-33-42Ключові слова:
залізобетон, повзучість, тріщиноутворення, згинальний момент, кривизна.Анотація
Стаття присвячена вдосконаленню практичного метода розрахунку залізобетонних рамних конструкцій з урахуванням процесів повзучості та тріщиноутворення в бетоні. Запропонований метод заснований на використанні лінеаризованих діаграм взаємозв’язку між згинальним моментом та кривизною залізобетонного елементу, що згинається. Наведено формули для визначення згинальної жорсткості залізобетонних елементів з урахуванням повзучості бетону та тріщиноутворення в ньому. Запропоновані формули базуються на теорії лінійної повзучості, яка передбачає лінійну залежність як між напруженнями і пружними деформаціями, так і між напруженнями та деформаціями повзучості. Описано алгоритм побудови лінеаризованих діаграм «згинальний момент – кривизна» для залізобетонних елементів прямокутного поперечного перерізу з урахуванням повзучості та тріщиноутворення.
Для верифікації запропонованого практичного метода виконано розрахунки П-подібної залізобетонної рами, що використовувалась у експериментальних дослідженнях інших авторів. Експериментальні дослідження передбачали випробування рами короткочасним навантаженням для визначення несучої здатності та тривалим навантаженням різної інтенсивності. За допомогою наведеного алгоритму на підставі геометричних розмірів, схеми армування та властивостей матеріалів дослідних рам побудовані лінеаризовані діаграми «згинальний момент – кривизна» для елементів рамної конструкції, які використовувались в подальших розрахунках. Наведені таблиці порівняння значень згинальних моментів, отриманих за результатами розрахунків, із значеннями отриманими під час експериментальних досліджень. Статистичний аналіз відношення теоретичних значень згинальних моментів до експериментальних, як при короткочасній, так і при тривалій дії навантаження вказує на добрий збіг із різницею менше 10%.
Посилання
[1] I.Ye. Prokopovich, A.F. Yaremenko, P.H. Balduk, "O postroenii zavisimostei mezhdu napriazheniiami i deformatsiiami nelineinoi teorii polzuchesti", Izvestiia vuzov: stroitelstvo i architektura, no. 1, pp. 8-9, 1985.
[2] I.Ye. Prokopovich, I.I. Temnov, V.I. Shatokhin, "O problizhennom sposobe opredeleniia prohibov zhelezobetonnych balok pri dlitelnom deistvii nahruzki", Stroitelnyie konstruktsii, no. 5, pp. 7-21, 1967.
[3] I.Ye. Prokopovich, V.A. Zedhenidze, "Ob uchete pereraspredeleniia vnutrennikh usilii v zhelezobetonnykh staticheski neopredelimykh konstruktsiiakh pri dlitelnom deistvii nahruzki", Stroitelnyie konstruktsii, no. 19, pp. 95-100, 1972.
[4] P.D. Shelton, "Creep in concrete shaft linings and its effect on strain measurement" Int. J. Mining End, no. 1, pp. 85-90, 1984.
[5] A.Ya. Barashikov, L.A. Murashko, H.M. Rieminiets, Issledovaniye deformativnosti zhelezobetonnykh ram. Kyiv: Izdatel’stvo “Budivel’nyk”, 1974.
[6] V.M. Bondarenko, L.I. Borisova, "Osnovnyye printsipy rascheta zhelezobetonnykh staticheski neopredelimykh konstruktsii s uchetom nelineinosti deformirovaniya, polzuchesti i nalichiya treshchin", Stroitel’nyye konstruktsii, no. 19, 1972.
[7] Ya.D. Livshits, S.S. Baranovich, "Opredeleniye zhestkosti elementov staticheski neopredelimykh zhelezobetonnykh konstruktsii pri dlitel’no deistvuyushchei nahruzke", Stroitel’nyye konstruktsii, no. 21, pp. 139-146, 1973.
[8] Z. Zhang, J. Leng, X. Bian, T. Xie, T. Xu, "A refined model for the flexural behavior of reinforced UHPC members under sustained loading", Journal of Building Engineering, 93, 109853, 2024. doi.org/10.1016/j.jobe.2024.109853
[9] H.A. Kader, S.A. Daud, "Numerical validation of reinforced concrete one-way slabs under long-term loading using nonlinear finite element analysis", Innovative Infrastrucutre Solutions, 9(9), 347, 2024. doi.org/10.1007/s41062-024-01665-5.
[10] S. Abdulsahab Ali, J.P. Forth, "Time-depended behavior of RC beams under eccentric compined loads as a unit of beam-column joint assemblies made from normal strength concrete without/with CFRP wraps" Engineering Structures, 288, 116221, 2023. doi.org/10.1016/j.engstruct.2023.116221.
[11] B. Baklech, H. Hasan, G. Wardeh, "Analytical Model for the Prediciton of Instantaneous and Long-Term Behavior of RC Beams under Static Sustained Service Loads", Applied Mechanics, no. 4(1), pp. 31-43, 2023. doi.org/10.3390/applmech4010003.
[12] P. Chen, G. Zhang, S. Cao, X. Lv, B. Shen, "Creep and post-creep mechanical properties of reinforced concrete columns" Journal of Building Engineeering, 63, 105521, 2023. doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105521.
[13] DSTU-N B EN 1992-1-1:2010 (EN 1992-1-1:2004). Eurocode 2: Design of concrete structures. Part 1-1. General rules and rules for buildings. K.: Minrehionbud Ukrainy, 2012.
[14] DBN V.2.6-98:2009. Konstruktsii budynkiv i sporud. Betonni i zalizobetonni konstruktsii. Osnovni polozhennia. K.: Ministerstvo rozvytku ta terytorii Ukrainy, 2020.
[15] N.K. Vysochan, "Vplyv protsesiv zvedennia na napruzheno-deformovanyi stan zalizobetonnykh elementiv nesuchykh system bahatopoverkhovykh budynkiv", dys. … kand. tekhn. nauk : 05.23.01 / Odeska derzhavna akademiia budivnytstva ta arkhitektury. Odesa, 2020.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
