Визначення форми стиснутої зони бетону залізобетонних таврових балок, які зазнають косого згинання
DOI:
https://doi.org/10.26906/znp.2021.57.2580Ключові слова:
косе згинання, форми стиснутої зони, положення нейтральної лінії, залізобетонні таврові балки, граничні випадкиАнотація
Викладено методику визначення випадку розрахунку залізобетонних елементів з тавровим поперечним перерізом на дію косого згинання з використанням повної діаграми деформування бетону. Проаналізовано напружено-деформований стан залізобетонних таврових балок, для опису якого необхідно знати, як у поперечному перерізі розташовується нейтральна лінія, положення якої характеризується такими параметрами: висотою стиснутої зони Х, кутом нахилу θ нейтральної лінії до горизонтальної вісі та рівнем відносних деформацій бетону в найбільш стиснутій фібрі ηm. Складність визначення параметрів полягає у різноманітності форм, яких може набувати стиснута зона бетону: трикутник, трапеція, п’ятикутник та шестикутник Представлено три групи форм, кожна з яких містить у собі чотири випадки розташування нейтральної лінії в перерізі. Продемонстровано, як відбувається перехід однієї форми стиснутої зони в іншу при збільшенні кута нахилу зовнішньої силової площини в кожній з трьох груп форм. Вивчено, які граничні випадки можуть виникати при переході від однієї форми до іншої. Зазначено, за якими виразами визначається приналежність до однієї з трьох груп форм. Представлено у табличній формі аналітичні залежності, за якими можна визначити випадок положення нейтральної лінії у перерізі залізобетонного елемента. У наведених аналітичних залежностях використовується рівень відносних деформацій бетону в найбільш стиснутій фібрі поперечного перерізу залізобетонного елемента таврового профілю, що дає змогу визначати зміну положення нейтральної лінії від початку прикладання навантаження до моменту руйнування залізобетонного балкового елемента. Такий підхід дозволить виконувати розрахунки залізобетонних таврових балок, що зазнають косого згинання, як за несучою здатністю, так і за придатністю до нормальної експлуатації.
Посилання
Khokhlov O.G. (2000). Influence of crane rails installation on the bearing capacity of crane reinforced concrete beams. (Diss. for the degree of PhD). PoltNTU, Poltava
Sfakianakis M. (2002). Biaxial bending with axial force of reinforced, composite and repaired concrete sections of arbitrary shape by fiber model and computer graphics.
Advances in Engineering Software, 33(4), 227-242 https://doi.org/10.1016/S0965-9978(02)00002-9
Bonet J.L., Romero M.L., Miguel P.F., Fernandez M.A. (2004). A fast stress integration algorithm for reinforced concrete sections with axial loads and biaxial bending. Computers&Structures, 82(2–3), 213-225 https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2003.10.009
Bonet J.L., Barros M.H.F.M., Romero M.L. (2006). Comparative study of analytical and numerical algorithms for designing reinforced concrete sections under biaxial bending. Computers&Structures, 84(31-32), 2184-2193 https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2006.08.065
Dyachenko E.V. (2006). Strength calculation of biaxial bended reinforced concrete elements using the full diagram of the concrete physical state. (Diss. for the degree of PhD). PoltNTU, Poltava
Pavlikov A.M. (2007). Stress-strain state of biaxial loaded reinforced concrete elements in the supercritical stage. (Diss. for the degree of DSc). PoltNTU, Poltava
Boyko O.V. (2009). Estimation of biaxial bended beams strength using two-line concrete and steel reinforcing deformation diagrams. (Diss. for the degree of PhD). PoltNTU, Poltava
Kharchenko M.O. (2013). Calculation of biaxial bended reinforced concrete T-beams strength using nonlinear concrete and reinforcement deformation. (Diss. for the degree of PhD). PoltNTU, Poltava
Vaz Rodrigues R. (2015). A new technique for ultimate limit state design of arbitrary shape RC sections under biaxial bending. Engineering Structures, 104, 1-17
https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.09.016
Prykhodko Yu., Pavlikov A. (2020). The change of stress-strain state in biaxial bended reinforced concrete
Т-section beams depending on the load. 13th edition of the fib International PhD Symposium in Civil Engineering, France, 230-236
