Колчунов Владимир Иванович - член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры инженерной графики и компьютерного моделирования;
главный научный сотрудник,
г. Москва
Kolchunov Vladimir Iv. - Corresponding Member of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, doctor of technical sciences, professor, professor of the Department of Engineering Graphics and Computer Modeling;
Moscow
Крылов Сергей Борисович - член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор, заведуюший лабораторией механики железобетона,
г. Москва
Krylov Sergey B. - Corresponding Member of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, doctor of technical sciences, professor, head of the Reinforced Concrete Mechanics Laboratory at the Gvozdev Research Institute for Reinforced Concreteб
Moscow
Федоров Сергей Сергеевич - кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой инженерной графики и компьютерного моделирования,
г. Москва
Fedorov Sergey S. - candidate of technical sciences, head of the Department of Engineering Graphics and Computer Modeling,
Moscow
Приведены физическая и расчётная модель для определения параметров предельных состояний железобетонных конструкций при сложном напряжённом состоянии - изгибе с продольной и поперечными силами. На основе принятой схемы дискретизации поперечного сечения и теоремы А.Р. Ржаницына о двойственности между силовыми и деформационными параметрами построены прямой и обратный переход для определения коэффициентов матрицы жёсткости железобетонных стержневых конструкций с наклонными и нормальными трещинами. Определение жёсткости конструкций в зоне наклонных трещин выполнено на основе модели составных полосок, на которые разбивается зона с наклонными трещинами. При этом принята гипотеза о характере распределения деформаций в сложнонапряжённом железобетонном элементе с наклонными трещинами. Для этой модели получен условный модуль сдвига, позволяющий определять средние относительные линейные и угловые деформации бетоны и арматуры в точке, прилегающей к шву сдвига между наклонными трещинами. На основе этой модели и с использованием экспериментально полученного значения относительного сдвига в наклонной трещине определены нагельные усилия в арматурном стержне, пересекаемом наклонной трещиной. Использование полученных аналитических зависимостей в практике проектирования железобетонных конструкций позволяет не только существенно уточнить определение перемещений и ширины раскрытия наклонных и нормальных трещин, но и максимально сблизить расчётную и физическую модель, базирующуюся на экспериментальных данных.
The paper presents a physical and computational model for determining the parameters of limit states of reinforced concrete structures under complex stressed state - bending with axial and shear forces. Based on the adopted scheme of cross-section discretization and A.R. Rzhanitsyn's theorem of duality between force and deformation parameters, the forward and backward transfer for determining the coefficients of the stiffness matrix of reinforced concrete rod structures with inclined and normal cracks have been constructed. Stiffness of structures in the zone of inclined cracks is determined using the model of composite strips which separate the zone with inclined cracks. The hypothesis about the character of deformation distribution in a complex-stressed reinforced concrete element with inclined cracks is accepted.
For this model the conditional shear modulus is obtained, which allows to determine the average relative linear and angular strains of concrete and reinforcement at the point adjacent to the shear joint between inclined cracks. Based on this model and using the experimentally obtained value of the relative shear in the inclined crack, the dowel forces in the reinforcing bar intersected by the inclined crack were determined. The application of the obtained analytical relationships in the practice of designing reinforced concrete structures allows not only to clarify significantly the definition of displacements and width of opening of inclined and normal cracks, but also to maximize the convergence of the design and physical model based on experimental data.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.