Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Прочность и жесткость малоармированных изгибаемых железобетонных элементов после образования локальных (единичных) трещин

Диссертация: Прочность и жесткость малоармированных изгибаемых железобетонных элементов после образования локальных (единичных) трещин
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Расчет прочности изгибаемых элементов статически неопределимых железобетонных конструкций, у которых М4МТ целесообразно выполнять в предположении образования локальных трещин, учитывая местное снижение жесткости в области трещины. Такой подход позволяет получить некоторую экономию арматуры для конструкций указанного типа, подвергающихся силовым и температурным воздействиям. Исследования… Читать ещё >

Содержание

  • 1. ЖЕСТКОСТЬ МАЛОАРМКРОВАНШХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОСЛЕ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН
    • 1. 1. Теория В. И. Мурашева и ее развитие. #
    • 1. 2. Влияние работы растянутого бетона над трещинами на деформации железобетонных элементов. М
    • 1. 3. Специфические особенности трещинообразования массивных железобетонных элементов
    • 1. 4. Модели деформирования железобетона с трещинами
    • 1. 5. Методы линейной механики разрушения и их практическое
  • приложение
  • Основные задачи исследования
  • 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 2. 1. Программа экспериментальных исследований
    • 2. 2. Изготовление опытных образцов. «зз
    • 2. 3. Физико-механические характеристики бетона и арматуры
    • 2. 4. Методика испытания опытных балок
    • 2. 5. Результаты экспериментальных исследований
      • 2. 5. 1. Трещинообразование опытных балок
      • 2. 5. 2. Работа растянутого бетона над трещинами
      • 2. 5. 3. Прогибы опытных балок
  • ВЫВОДЫ
  • 3. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 3. 1. Анализ коэффициентов, ^.7^
    • 3. 2. Анализ работы растянутого бетона над трещинами
    • 3. 3. Деформативность оштных балок
    • 3. 4. Анализ коэффициентов интенсивности напряжений в вершине нормальной трещины
  • ВЫВОДЫ. 1°
  • 4. РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЙ И ЖЕСТКОСТИ В ИЗГИБАЕМЫХ МАЛОАРМИРОВАНННХ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
    • 4. 1. Основные положения принятой расчетной модели.. №
    • 4. 2. Определение напряженного состояния арматуры и бетона в сечении с трещиной. Ю
    • 4. 3. Определение жесткости в области единичной трещины. т
    • 4. 4. Определение усилий в статически неопределимых железобетонных балках после образования трещин. НЧ
    • 4. 5. Приближенный учет деформаций ползучести бетона. Ш
    • 4. 6. Алгоритм расчета малоармированных изгибаемых статически неопределимых железобетонных элементов с единичной трещиной по разработанной методике. №
    • 4. 7. Решение некоторых типов задач с использованием предложенной методики
  • ВЫВОДЫ.¿

Прочность и жесткость малоармированных изгибаемых железобетонных элементов после образования локальных (единичных) трещин (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Большой удельный вес в промышленном, гидротехническом, дорожном и гражданском строительстве составляют малоармирован-ные железобетонные конструкции. Совершенствование методов расчета рассматриваемых конструкций с целью снижения расхода стали при сохранении их надежности является важной народнохозяйственной задачей, отмеченной в «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981;1985 года и на период до 1990 года» .

Так, в трещиностойких элементах изгибаемых железобетонных конструкций количество арматуры, согласно действующим нормам проектирования, определяется по предельной стадии работы конструкции. Для конструкции, у которых Мдрвд^, площадь арматуры еще увеличивается не менее, чем на 15 $ в сравнении с расчетом по прочности. При этом минимальное содержание арматуры по СНиП П-21−75 ограничивается коэффициентом армирования ^ в 0,05 $, а по СНиП П-56−77 — не ограничивается совсем.

Вместе с тем, в трещиностойких изгибаемых элементах статически неопределимых конструкций при подборе арматуры не учитывается перераспределение усилий в местах трещин, поскольку жесткость конструкции согласно нора и усилия в ней определяются по эксплуатационной стадии.

Наряду с образованием трещин при М > Мт, в конструкциях возможно появление локальных трещин еще в строительный период от тешературно-усадочных деформаций или на ранних стадиях нагружения в местах дефектов в бетоне, а также там, где напряжения растяжения в бетоне превосходят его предельное минимальное значение. Учитывая это, расчет прочности трещиностойких изгибаемых элементов статически неопределимых железобетонных конструкций целесообразно вести в предположении образования локальных трещин. При этом следует учитывать перераспределение усилий в области влияния трещины, работу растянутого бетона над трещинами (т.к. в малоармированных конструкциях растянутый бетон над трещиной существенно разгружает арматуру), а также положение трещины, при котором напряженно-деформированное состояние конструкции оказывается наиболее неблагоприятным как по прочности, так и по деформациям.

Такой подход к расчету прочности трещиностойких элементов статически неопределимых изгибаемых железобетонных конструкций в ряде случаев позволит снизить содержание арматуры, либо увеличить эксплуатационные нагрузки при сохранении их долговечности, что имеет большое народнохозяйственное значение.

Оценка жесткости в эксплуатационной стадии малоармированных статически неопределимых конструкций наиболее эффективна при совместном воздействии силовых и температурных нагрузок, важна для обеспечения их надежности и долговечности в присутствии агрессивных сред.

Влиянию единичных трещин при М < Мт на жесткость малоармированных конструкций С и последующему их развитию) не уделяется должного внимания, хотя многие конструкции эксплуатируются именно в этом интервале усилий.

Важность и актуальность проведения данных исследований обусловлена ограниченным числом экспериментальных и теоретических данных, которые позволили бы решить эти вопросы, связанные с проектированием и расчетом подобных конструкций, на уровне практических рекомендаций.

В связи с этим, на кафедре «Строительных конструкций и материалов» Гидротехнического факультета Ленинградского политехнического института им. М. И. Калинина под руководством д.т.н., профессора П. И. Васильева при научной консультации к.т.н. доцента Н. А. Малшшна с 1981 года проводились экспериментально-теоретические исследования, связанные с изучением работы железобетонных балок при малых процентах армирования с единичными трещинами. Основной задачей исследований является разработка общей методики расчета малоармированных изгибаемых железобетонных элементов с единичными трещинами.

Исследования проводились по плановой госбюджетной тематике. Представленная диссертационная работа является результатом этих исследований. В ней решаются вопросы прочности и жесткости изгибаемых железобетонных малоармированных элементов с единичными трещинами с применением методов механики разрушения.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и общих выводов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. Расчет прочности изгибаемых элементов статически неопределимых железобетонных конструкций, у которых М4МТ целесообразно выполнять в предположении образования локальных трещин, учитывая местное снижение жесткости в области трещины. Такой подход позволяет получить некоторую экономию арматуры для конструкций указанного типа, подвергающихся силовым и температурным воздействиям.

2. Относительная глубина проникновения трещины определяется в соответствии с линейной механикой разрушения по методу E.H. Пересыпкина в зависимости от критического коэффициента интенсивности напряжений, размеров сечения, коэффициента армирования и действующего моментапри этом значение относительной глубины проникновения трещины получается с некоторым «запасом» и одновременно учитывается масштабный фактор (увеличение S/ko с увеличением высоты сечения);

3. Для конструкций указанного вида коэффициенты и l/Jf могут приниматься равными 0,5 и 0,6 соответственно;

4. Осредненная изгибная жесткость в области влияния трещины (на участке 2h.) может быть определена по формуле (4.II).

5. Определение усилий в области трещины и сечения арматуры определяется итерационным способомчисленные эксперименты показали достаточно быструю внутреннюю сходимость вычислительного процесса;

6. Данная методика позволяет одновременно определять ширину рас! фытия случайных трещин;

7. В ряде случаев достаточно близкие результаты могут быть получены при определении жесткости в области трещины по методике СНиП П-21−75;

8. По результатам численных экспериментов расчет по предлагаемой методике дает возможность снизить количество продольной арматуры приблизительно на 15 $.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Г. И. Математическая теория равновесных трещин, образующихся при хрупком разрушении.- Прикладная математика и техн. физика, 1961, № 4, с.3−56.
  2. В.И., Васильев П. И., Пересыпкин E.H. К вопросу исследования напряженно-деформированного состояния железобетонных балок как систем, составленных из упругих блоков.- Труды коорд.совещ. по гидрот., вып. 58, Л., Энергия, 1973, с.60−64.
  3. П.И., Пересыпкин E.H. Метод расчета раскрытия швов и трещин в массивных бетонных конструкциях.- Труды коорд. совещ. по гидрот., вып., 58. Л., Энергия, 1970, с.47−53.
  4. П.И., Пересыпкин E.H. Напряженно-деформированное состояние железобетонной балки с трещинами.- Труды ЛПИ,
  5. J* 363. Л., 1979, с.74−78.
  6. П.И., Пересыпкин E.H. Об условиях образования продольных трещин в изгибаемых железобетонных элементах.- Строительство и архитектура, 1983, № 9, с.29−33.
  7. П.И. Вопросы развития теории железобетона.- Бетон и железобетон, 1980, № 4, с. 26−27.
  8. A.A. Исследование напряженно-деформированного состояния нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов при частичном или полном отсутствии сцепления арматуры с бетоном.- Дисс. кан.техн.наук.- Владивосток, 1982.- 175 с.
  9. A.B., Шойхет Б. А. Расчет массивных гидротехнических сооружений с учетом раскрытия швов.- М., Энергоиз-дат, 1981.- 136 с.
  10. A.A. К вопросу о теории железобетона.- Бетон и железобетон, 1980, № 4, с.28−29.
  11. A.A. Некоторые механические свойства бетона, существенно важные для: строительной механики железобетонных конструкций.- В кн.: Исследование свойств бетона и железобетонных конструкций./ НИИЖБ. Труды ин-та. М., 1959, вып.4, с.5−16.
  12. Л.А., Готлиф A.A. Статический расчет бетонных и железобетонных сооружений. М., Энергоиздат, 1982, 239 с.
  13. A.A. Расчет глубины усадочных трещин в стеновых панелях и плитах из легких бетонов.- Бетон и железобетон, 1968, u 6, с. 17−19.
  14. С.С. Прочность, жесткость и трещиностойкость малоармированных изгибаемых элементов из конструкционно-теплоизоляционных бетонов на пористых заполнителях.- Автореф. дис. кан. техн.наук.- 1984, 20 с.
  15. Ю.В. Моделирование деформаций и прочности бетона методами механики разрушения. М., Стройиздат, 1982, — 136 с.
  16. В.А. Расчет напряженно-деформированного состояния массивных сооружений, ослабленных трещинами, с использованием специального конечного элемента.- Автореф. дисс.кан. техн.наук. Л., 1983. 20 с.
  17. А.Д. Расчетная модель для сечений изгибаемых железобетонных стержней.- Известия ВНИИГ/ Сб.научн.трудов. Л., 1981, т. 147, с. 36−38.
  18. О.И. Экспериментально-теоретическое исследование распределения деформаций в обычных изгибаемых железобетонных элементах, работающих с трещинами в растянутой зоне.- Автореф. дисс. техн.наук. М., 1966. 20 с.
  19. Л.Е.Коган Влияние образования трещин на напряженное состояние арочных плотин. Предельные состояния гидротехнических сооружений. Труды коорд. совещ. по гидрот. вып., 31. Л., Энергия, 1966. с.188−202.
  20. П.Ф., Минарский А. Е., Расмашн В.А.,
  21. Л.С. Влияние трещинообразования на жесткость массивных железобетонных балок.- Труды коорд. совещ. по гидрот., вып. 58. Л., 1970, с.216−224.
  22. М.С., Пащенко В. И., Трапезников Л. П. Применение теории хрупкого разрушения к определению размеров температурных трещин в элементах бетонных конструкций.- Труды коорд. совещ. по гидрот., вып. 82, 1973. Л., Энергия, с.68−73.
  23. А.Г. Влияние трещинообразования на работу железобетонных балок на упругом основании.- Сб. докладов по гидрот., вып. 12. Л., Энергия, 1972, с. 219−224.
  24. А.Г. Учет трещинообразования при расчете балок на упругом основании.- Изв. ВНИИГ, т. ПО, 1976, с.64−68.
  25. Л.Л. Уточненные инженерные методы расчета по раскрытию трещин и деформациям изгибаемых железобетонных элементов.- Автореф. дисс. канд. техн.наук. М., 1979, — 20 с.
  26. А.Ф. О необходимости построения формул для подбора сечений элементов железобетонных конструкций на новых принципах.- Строительная промышленность, — М., 1932, № 5, с.
  27. К.А., Минарский А. Е., Расмагина Л. С. Трещино-стойкость массивных железобетонных балок.- Труды коорд. совещ. по гидрот., вып. 82. Л., Энергия, 1973, 0.42−47.
  28. К.А., Минарский А. Е., Линдес А. Г. К расчету массивных железобетонных балок на упругом основании.- Труды коорд. совещ. по гидрот., вып. 82. Л., Энергия, 1973, с.38−42.
  29. Г. В. О распределении напряжений и деформаций во внецентренно-сжатых пред. напряженных элементах.-Труды ВУЗов Лит. ССР. Строительство и архитектура, 1963, № 2 с. 17−19.
  30. В.И. Трещиноустойчивость, жесткость и прочность железобетона.- М., Машстройиздат, 1950, 268 с.
  31. Н.М., 1^ща Ю.П. Арматура и условия ее работы в конструкциях.- Бетон и железобетон, 1971, Л 5, с.7−10.
  32. Н.М. Особенности деформаций изгибаемых элементов.- В сб.: Теория железобетона, НИИЖБ, Стройиздат, 1972, с.43−51.
  33. Я.М. Пересмотр некоторых положений теории раскрытия трещин в железобетоне.- Бетон и железобетон, 1970,3, с. 15−17.
  34. Я.М. К вопросу о влиянии бетона в растянутой зоне на несущую способность железобетонных элементов.- Строительная промышленность, 1948, № 8, с. 18−21.
  35. В.В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами, Киев, Наукова думка, 1968, 126 с.
  36. В.В., Бережницкий Л. Т., Чубриков В. М. Оценка трещиностойкости цементного бетона по вязкости разрушения.- Бетон и железобетон, 1981, № 2, с.19−20.
  37. В.И., Трапезников Л. П. Коэффициенты интенсивности напряжений в пластинах и балках, ослабленных системой односторонних паевых трещин.- Изв. ВНИИГ, т. Ю5, 1974, с.116--126.
  38. E.H. Напряженно- деформированное состояние железобетонных стержневых элементов с трещинами при учете физической нелинейности материала.- Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура, 1980, № 2, с. 9−13.
  39. E.H. Коэффициенты интенсивности напряжений и раскрытие трещин в железобетонных элементах.- Бетон и железобетон, 1978, № 12, с. 27−29.
  40. A.M. О трещинах, напряжениях и деформациях, образующихся в железобетонных конструкциях под силовыми воздействиями.- Автореф. дисс. доктора техн. наук, Каунас, 1966, — 30 с.
  41. B.C. К теории деформирования железобетона.-Бетон и железобетон, 1975, № 3, с. 13−18.
  42. B.C., Чайка В. П. Процесс образования трещин в обычных и пред. напряженных железобетонных изгибаемых элементах.- В сб.: Вестник ЛПИ, Львов, 1968, J& 25, с.37−40.
  43. Г. Н., Панасш В. В. Развитие исследований по теории предельного равновесия хрупких тел с трещинами (обзор) П.М. т. 1У, вып. I, Наукова думка, 1968, 230 с.
  44. И.Б., Соломенцева E.H. Влияние трещин на перераспределение напряжений в бетоне гидросооружений.- Труды коорд. совещ. по гидрот., вып. 58, Л., Энергия, 1970, с. 386−398.
  45. Л.П. Двухпараметрическая модель разрушениябетона при растяжении с учетом структуры и ползучести материала. Описание модели.- Изв. БНИИГ, 1979, т.128, с.193−203.
  46. Л.П. О критерии развития температурной трещины при хрупком разрушении упруго-ползучего тела.- Изв. ЕНИИГ, т. ПО, 1976, с. 80−90.
  47. Е.Е. Теория железобетона и его расчет.-- Харьков, 1934, 247 с.
  48. A.M. К расчету железобетонных изгибаемых балоки плит с учетом трещинообразования.- В Сб.: Строительные конструкции, Будивельник, Киев, 1968, с.25−28.
  49. С.Ю., Щукин B.C. Образование трещин при вне-центренном обжатии железобетонных элементов тавровых и двутавровых сечений.- В Сб.: Прочность и жесткость железобетонных конструкций. М., 1965, вып. 10 с. 86−89.
  50. В.А. Влияние растянутой зоны бетона над трещинами на средние деформации растянутой арматуры внецентренно-сжа-тых элементов.- В Сб.: Строительные конструкции, Киев, 1972, вып. 20, с.63−65.
  51. A.B. Экспериментально-теоретическое исследование гибких сжатых элементов при длительном действии нагрузки. -Авто-реф. дисс. кан.техн.наук.- М., 1973., 20 с.
  52. A.B., Соколов И. Б., Соломенцева E.H., 1убарь В.Н. Исследования железобетонных конструкций гидротехнических сооружений для обоснования методики их расчета по предельным состояниям.- Изв. ВНИИГ, т. 84. Л., Энергия, 1967, с.251−267.
  53. A.B., Марчукайтис Г. В. К вопросу расчета глубины верхних трещин.- В сб.: Железобетонные конструкции. Труды Вильнюсского инж. стр. ин-та, 1970, № 3, с. 68−70.
  54. В.И. Сопротивление развитию трещин в бетонных конструкциях с учетом влияния макроструктуры материала.-Автореф.дисс. канд.техн.наук.- М., 1982. 20 с.
  55. Строительные нормы и правила, ч. П, гл. 21. Бетонныеи железобетонные конструкции. Нормы проектирования (СНиП П-21−75). М., Стройиздат, 1976. — 89 с.
  56. Руководство по тензометрированию строительных конструкций и материалов / НИИЖБ, — М., 1971.- 313 с.
  57. Инструкция по определению призменной прочности и начального модуля упругости бетонов / НИИЖБ. М., Стройиздат, 1968.48 с.
  58. ГОСТ 12 004–66. Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение.- М., 1966. 13 с.6/ ЪиМоА 5. У^^п^ о/ ???1 ?а^хМ^сА. сии рл^.*/
  59. . Л. Л о/г/гУ^аМ. ¿-о65. Р-г&УШап, о/ еслм^^е.тЛ/ьосС ёе/ггъ.1. Анък. тго6.
  60. Министерства энергетики и электрификации СССР IП
  61. ГЛАВНИИПРОЕКТ ВСЕСОЮЗНЫЙ ордена Трудового Красного Знамени НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ им. Б. Е. ВЕДЕНЕЕВА
  62. Ученому секретарю Ученого Совета ЛПИ им. М. И. Калинина проф.В.Н.Гусеву1. ВНИИГ им. Б. Е. ВЕДЕНЕЕВА195 220, Ленинград, Гжатская ул., 21 Телегр.: Ленинград 220 ВНИИГ, А. Т. 122 659 &bdquo-Напор" Тел. 535−54−451. На №.от.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!