2022. — Т 14. — № 3 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/49savn322.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 902.5 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Липович, А. А. Расчет внецентренно сжатых железобетонных колонн с локальным предварительным напряжением арматуры / А. А. Липович, А. С. Чепурненко // Вестник Евразийской науки. — 2022. — Т 14. — № 3. — URL: https://esj.today/PDF/49SAVN322.pdf (дата обращения: 23.04.2024).

Расчет внецентренно сжатых железобетонных колонн с локальным предварительным напряжением арматуры

Липович Андрей Александрович
ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет», Ростов-на-Дону, Россия
Аспирант кафедры «Сопротивление материалов»
E-mail: alipovich@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4172-7906

Чепурненко Антон Сергеевич
ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет», Ростов-на-Дону, Россия
Доцент кафедры «Сопротивление материалов»
Доктор технических наук, доцент
E-mail: anton_chepurnenk@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9133-8546
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=778841
SCOPUS: https://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=56056531000

Аннотация. Статья является частью диссертационного исследования А.А. Липовича, выполняемого под руководством д.т.н., доц. А.С. Чепурненко. В статье рассматривается методика расчета железобетонных колонн с предварительным напряжением растянутой арматуры на отдельных участках. Такие конструкции по сравнению с традиционными железобетонными элементами, имеющими предварительное напряжение по всей длине, характеризуются более благоприятными условиями работы на концевых участках. Представлен вывод разрешающих уравнений для нелинейного расчета колонн на стадии создания предварительных напряжений и стадии работы под нагрузкой. В основу положена гипотеза плоских сечений, а также гипотеза об отсутствии влияния напрягаемой арматуры на напряженно-деформированное состояние концевых участков. Для стадии изготовления задача сведена к системе из двух уравнений относительно приращения осевой деформации и приращения кривизны элемента. Решение данной системы выполняется численно в среде MATLAB по схеме ступенчатого увеличения уровня предварительного напряжения с корректировкой касательного модуля упругости бетона. В качестве аналитической зависимости, определяющей диаграмму «напряжения-деформации» бетона, используется формула Сарджина. В стадии работы под нагрузкой рассмотрен случай шарнирно опертой по концам колонны, нагруженной сжимающей силой с эксцентриситетом. Задача сведена к дифференциальному уравнению второго порядка относительно прогиба, решение которого на каждом шаге по нагрузке выполнялось методом конечных разностей. Приведен пример расчета колонны, который показал прирост несущей способности за счет создания предварительных напряжений на 8 %. Также существенно возросла трещиностойкость и жесткость конструкции. Достоверность результатов подтверждена конечно-элементным моделированием в трехмерной геометрически и физически нелинейной постановке в программном комплексе ANSYS.

Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние; колонна; несущая способность; трещиностойкость; предварительное напряжение; физическая нелинейность; железобетон

Скачать