2020. — Т 12. — №3 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/57savn320.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 768.7 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Филатов, В. Б. Моделирование работы сборно-монолитной железобетонной балки в зоне поперечного изгиба / В. Б. Филатов, М. В. Коваленко // Вестник Евразийской науки. — 2020. — Т 12. — №3. — URL: https://esj.today/PDF/57SAVN320.pdf (дата обращения: 13.01.2025).

Моделирование работы сборно-монолитной железобетонной балки в зоне поперечного изгиба

Филатов Валерий Борисович
ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», Самара, Россия
Профессор
Кандидат технических наук, доцент
E-mail: vb_filatov@mail.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=662145

Коваленко Михаил Владимирович
ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», Самара, Россия
Магистрант по направлению 08.04.01 «Строительство»
E-mail: mihan00777@yandex.ru

Аннотация. При реконструкции зданий и сооружений актуальным является вопрос об усилении несущих конструкций. Одним из самых распространенных вариантов усиления железобетонных конструкций является метод увеличения рабочего сечения элемента. Усиление железобетонных конструкций в большинстве случаев производится под нагрузкой, поэтому при проектировании усиления необходимо учитывать напряженное состояние железобетонной конструкции, обусловленное предысторией загружения. При изготовлении сборно-монолитных конструкций образуется шов сопряжения нового бетона со старым, называемый контактным швом. Экспериментальные исследования показывают, что разрушение контактных швов сборно-монолитных изгибаемых конструкций происходит в приопорном участке, отсеченном наклонной трещиной.

Для исследования напряженно-деформированного состояния зоны поперечного изгиба железобетонного сборно-монолитного элемента, усиленного под нагрузкой наращиванием сечения, авторами была разработана конечно-элементная модель. В статье выполнен анализ напряженно-деформированного состояния сборно-монолитной балки на различных уровнях предварительного нагружения при одинаковых и различных классах сборного и монолитного бетонов. Рассмотрены варианты усиления при наличии или отсутствии начальных трещин в растянутой зоне сборного элемента на момент выполнения усиления наращиванием сечения. Излагается методика проведения численного эксперимента.

Авторами проведено численное исследование на конечно-элементных моделях, получены схемы разрушения, распределения нормальных напряжений и распределения деформаций по высоте нормального сечения сборно-монолитного элемента. Трещины в растянутой зоне сборного элемента перед усилением, практически не повлияли на деформативность и напряженно-деформированное состояние сборно-монолитной балки. Выявлено напряжённо-деформированное состояние контактного шва между сборным элементом и монолитным бетоном, которое характеризуется значительной неравномерностью по длине, что соответствует результатам экспериментальных исследований. Определено нагельное усилие, возникающее в продольной арматуре конечно-элементных моделей, и выполнено сравнение с имеющимся аналитическим решением, которое показало хорошее совпадение результатов. Разработанная конечно-элементная модель качественно отражает механизм работы сборно-монолитного элемента, усиленного под нагрузкой наращиванием сечения, что подтверждается сопоставлением с результатами ранее проведенных экспериментальных исследований.

Ключевые слова: сборно-монолитный железобетон; поперечный изгиб; контактный шов; наклонная трещина; деформация; нагельный эффект; конечно-элементная модель

Скачать