Дмитрий Юрьевич Русанов, магистрант
ул. Мира д. 19, г. Екатеринбург, 620002
Dmitrii Y. Rusanov, master`s student
Mira str., 19, Yekaterinburg, 620002
Сербин Сергей Андреевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Промышленное, гражданское строительство и экспертиза недвижимости»
ул. Мира д. 19, г. Екатеринбург, 620002
Sergei A. Serbin, Cand. Sci. (Engineering), associate professor of the «Industrial, civil Engineering and real estate examination»
Mira str., 19, Yekaterinburg, 620002
Введение. В статье проведен анализ напряженнодеформированных состояний (НДС) железобетонных элементов при расчете прочности нормальных сечений с применением нелинейной деформационной модели НДМ. Предложен способ описания осевых деформаций и усилий в виде параметров функций, а также введены критерии группирования деформированных состояний по признаку возникающих усилий. Предложен аналитический метод определения предельных усилий в нормальном сечении железобетонного элемента при расчете прочности по НДМ.
Цель. Разработка методики нахождения предельных усилий, при которых не происходит значительной деградации жесткости нормального сечения, в железобетонном элементе при расчете по НДМ, не требующей применения инструментов численного моделирования.
Результаты. Результаты проведенного исследования показали, что запись деформированных состояний сечения в виде параметров уравнения осевых деформаций позволяет описать механизмы НДМ в форме системы нелинейных уравнений, позволяющей выразить прямые аналитические зависимости для нахождения деформаций от усилий. Выявлена группа НДС нормальных сечений, которую можно охарактеризовать, с точки зрения усилий, как близкую к максимальным из возможных (порядка 90…100 % по изгибающему моменту), а с точки зрения жесткости как границу, после пересечения которой наблюдается резкая деградация жесткостных характеристик сечения. Аналитические зависимости, описывающие выявленную группу, позволили отказаться от применения численных методов для определения предельных усилий по НДМ.
Выводы. Разработана методика определения предельных усилий в нормальном сечении железобетонных элементов при расчете по НДМ, не требующая применения инструментов численного моделирования. Сущность методики заключена в установленных взаимных зависимостях между параметрами уравнения деформированного состояния сечения, при которых в нем наблюдаются усилия, близкие к максимальным из возможных, а также не происходит резкой деградации жесткостных характеристик нормального сечения.
Introduction . The article analyses the stress-strain states of reinforced concrete elements when calculating the strength of normal sections using a nonlinear deformation model NDM, proposes a method for describing axial deformations and forced in the form of function parameters, introduces criteria for grouping deformed states based on emerging forces. An analytical method is proposed for determining the limiting forces in the normal section of a reinforced concrete element when calculating strength according to NDM.
Aim. Development of a methodology for finding the limiting forces at which there is no significant degradation of the rigidity of the normal section in a reinforced concrete element when calculating using the NDM, which does not require the use of numerical modeling tools.
Results. The results of the research showed that recording the deformed states of the section in the form of parameters of the axial deformation equation makes it possible to describe the mechanisms of NDM in the form of a system of nonlinear equations, which makes it possible to express direct analytical dependencies for finding deformations from forces. A group of stressstrain states of normal sections has been identified, which can be characterized, from the point of view of forces, as close to the maximum possible (about 90…100 % in bending moment), and from the point of view of rigidity as a boundary, after crossing which a sharp degradation of the rigidity characteristics of the section is observed. Analytical dependencies describing the identified group made it possible to abandon the use of numerical methods to determine limiting forces according to NDM.
Conclusions. A method for determining the limiting forces in the normal section of reinforced concrete elements when calculating according to the NDM has been developed, which does not require the use of numerical models. The essence of the method lies in the established mutual dependencies between the parameters of equation of the deformed state of the section, at which forces close to maximum possible are observed in it, and there is no sharp degradation of the rigidity characteristics of the normal sections.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.