ОСОБЛИВОСТІ РОЗРАХУНКУ МІЦНОСТІ НОРМАЛЬНИХ ПЕРЕРІЗІВ ЗГИНАЛЬНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ МЕТОДОМ ВУДА В ПК «ЛІРА САПР»

Є. А. ДМИТРЕНКО; Ю. В. ГЕНЗЕРСЬКИЙ; І. А. ЯКОВЕНКО; Є. А. БАКУЛІН

doi:10.30838/J.BPSACEA.2312.261021.41.799

Автор(и)

Є. А. ДМИТРЕНКО Національний університет біоресурсів і природокористування України, Ukraine
Ю. В. ГЕНЗЕРСЬКИЙ ТОВ «ЛІРА САПР», Ukraine
І. А. ЯКОВЕНКО Національний університет біоресурсів і природокористування України, Ukraine
Є. А. БАКУЛІН Національний університет біоресурсів і природокористування України, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.261021.41.799

Ключові слова:

залізобетонні конструкції; нелінійна-деформаційна модель; плоский згин; нормальний переріз; метод Вуда; білінійна діаграма «напруження-деформації»; ітераційні методи

Анотація

Постановка проблеми. Розглянуто проблему реалізації методики розрахунку міцності залізобетонних конструкцій за нормальними перерізами за дії плоского згину, яка встановлена у діючих нормативних документах України. Основну увагу приділено нетиповим і практично не розглянутим розрахунковим випадкам, характерним для автоматизованих алгоритмів у середовищі ПК «ЛІРА САПР». Мета роботи – аналіз доцільності використання методики діючих нормативних документів із подальшим розробленням рекомендацій, виходячи із специфіки комп’ютеризованих розрахунків. Методика. У межах виконаного дослідження розглянуто прямокутні перерізи залізобетонних конструкцій з одиночним та подвійним армуванням (за умови значного збільшення площі арматури стиснутої зони перерізу) із варіюванням класів бетону, коефіцієнта армування та співвідношення площ армування. Діаграми «напруження-деформації» бетону та арматури прийняті дволінійні із характерними значеннями, встановленими для граничних станів першої групи. Досліджено характер зміни діаграм стану перерізів « M − εc(1)». Результати досліджень. Виявлено, що для одиночно армованих перерізів за зменшення площі армування характерне зменшення значення деформації стиснутої грані бетону, яке використовується для пошуку розв'язання систем нелінійних рівнянь рівноваги деформаційного методу. Це виклткає збільшення часу виконання розрахунків армування площинних елементів методом Вуда. Встановлено, що для перерізів із подвійним армуванням за відносно великих значеннь співвідношень площ армування рівновага перерізу знаходиться при максимальних деформаціях стиснутої фібри бетону. Висновки. Запропонований підхід, спрямований на прискорення розрахунку перерізів з одиночним армуванням, який базується на використанні залежності між відсотком (площею) армування і деформацією найбільш стиснутої грані залізобетонної конструкції. Особливості аналітичних алгоритмів розрахунку обраних перерізів враховані шляхом реалізації цієї методики у ПК «ЛІРА САПР», оптимізації та прискорення автоматизованих алгоритмів розрахунку залізобетонних конструкцій.

Посилання

DBN V.2.6-98:2009. Betonni ta zalizobetonny konstrukciyi. Osnovni polozhennya [Concrete and reinforced concrete structures. Basic provisions]. [Chynni 2011.07.01]. Кyiv : Minregionbud Ukrainy, Derjavne pidpriemstvo «Ukrarhbudinform», 2011. 71 p. (in Ukrainian).

DSTU B.V.2.6–156:2010. Betonni ta zalizobetonny konstrukciyi z vajkogo betonu. Pravila proektuvanya [Concrete and reinforced concrete structures from heavy concrete. Design rules]. [Chynni 2011.06.01]. Кyiv : Minregionbud Ukrainy, 2011, 118 p. (in Ukrainian).

Barabash M.S. Some aspects of modelling nonlinear behaviour of reinforced concrete. Strength of Materials and Theory of Structures. 2018, no. 100, pp. 164−171.

Shin Myoungsu, Allan Bommer, James B. Deaton and Bulent N. Alemdar. Twisting moments in two-way slab. Concrete International. 2009, no. 78, pp. 35−40.

Dmytrenko Ye.A., Yakovenko I.A. and Fesenko O.A. Strength of excentrically stretched reinforced concrete structures with small eccentricities by normal sections. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie rodowiska. 2021, no. 30, iss. 3 (93), pp. 76−80.

Yakovenko I.A., Dmytrenko Ye.A. and Fesenko O.A. Osoblyvosti rozrakhunku mitsnosti normalnykh pereriziv pozatsentrovo-roztiahnutykh zalizobetonnykh konstruktsii iz malymy ekstsentrysytetamy [Details of strength calculation of normal cross sections of eccentrically tensioned reinforced concrete structures with small eccentricities]. Nauka ta budivnytstvo [Science and Construction]. Кyiv : NDIBK, 2020, no. 4 (26), pp. 15−25. (in Ukrainian)

Babaiev V.M., Bambura A.M., Pustovoitova O.M. and oth. Praktychnyi rozrakhunok elementiv zalizobetonnykh konstruktsii za DBN V.2.6-98:2009 u porivnianni z rozrakhunkamy za SNyP 2.03.01-84* i EN 1992-1-1 (Eurocode 2) za zah. red. V.S. Shmuklera [Practical calculation of elements of reinforced concrete structures according to DBN V.2.6-98:2009 in comparison with calculations according to SNiP 2.03.01-84* and EN 1992-1-1 (Eurocode 2) for general ed. V.S. Schmuckler]. Kharkiv : Zoloti Storinky Publ., 2015, 208 p. (in Ukrainian).

Voitsekhivskyi O.V., Zhuravskyi O.D. and Baida D.M. Rozrakhunok zalizobetonnykh konstruktsii z vykorystanniam sproshchenykh diahram deformuvannia materialiv (za DSTU B.V.2.6-156:2010). Chastyna 1. Rozrakhunok za I hrupoiu hranychnykh staniv [Calculation of reinforced concrete structures using simplified diagrams of deformation of materials (according to DSTU BV.2.6-156: 2010). Part 1. Calculation of the I group of limit states]. Кyiv : KNUBA, 2017, 168 p. (in Ukrainian).

Kolchunov V.I. and Yakovenko I.A. Ob ispol'zovanii gipotezy ploskih sechenij v zhelezobetone [On the use of the hypothesis of flat sections in reinforced concrete]. Stroitel'stvo i rekonstrukcija [Construction and Reconstruction]. Orel : FGBOU VPO “Gosuniversitet UNPK”, 2011, no. 6 (38), pp. 16–23. (in Russian)

Kolchunov Vl.I. and Yakovenko I.A. Ob uchete jeffekta narushenija sploshnosti v zhelezobetone pri proektirovanii rekonstrukcii predprijatij tekstil'noj promyshlennosti [Taking into account the effect of discontinuity in reinforced concrete when designing the reconstruction of textile industry enterprises]. Izvestija VUZov. Tehnologija tekstil'noj promyshlennosti [Izvestiya VUZov. Textile Technology]. 2016, no. 3 (363), pp. 258–263. (in Russian)

Golyshev A.B., Kolchunov V.I. and Yakovenko I.A. Soprotivlenie zhelezobetonnyh konstrukcij, zdanij i sooruzhenij, vozvodimyh v slozhnyh inzhenerno-geologicheskih uslovijah : monografija [Resistance of reinforced concrete structures, buildings and structures erected in difficult engineering and geological conditions : monograph]. Кyiv : “Talkom”, 2015, 371 p. (in Russian)

Dmytrenko Ye.A. and Yakovenko I.A. Chyselne modelyuvannya momentu utvorennya trishhyn u zalizobetonnyh konstrukciyah iz zastosuvannyam PK «SAPFIR» [Numerical modeling of the moment of crack formation in reinforced concrete structures using PC "SAPPHIRE"]. Resursoekonomni materialy, konstrukciyi, budivli ta sporudy : zb. nauk. pracz [Resource-saving Materials, Structures, Buildings and Structures : coll. science. wash]. Rivne : NUVGP, 2021, no. 39, pp. 74–83. (in Ukrainian)

Karpenko N.Yu. Obshchye modely mekhanyky zhelezobetona [General models of reinforced concrete mechanics]. Moscow : Stroiyzdat Publ., 1996, 416 p. (in Russian)