Стержневые модели прочности сжатых бетонных полос сопряжения ригелей с колоннами сборно-монолитных каркасов

Введение. Существующие методы расчета железобетонных конструкций не обладают универсальностью. Каждая расчетная модель пригодна только для ограниченного класса элементов. Построение общей расчетной модели, адекватно описывающей сопротивление конструкций действию поперечных сил в комбинации с изгибом, является одной из сложных задач теории железобетона. В связи с этим при практических расчетах прочности на сдвиг пользуются условными моделями.

Цель. Построение стержневых моделей прочности сжатых наклонных полос бетона.

Материалы и методы. Предлагаемые стержневые модели наклонных сжатых полос бетона опорных зон ригелей с малыми пролетами среза a ≤ h₀₁ между грузовыми и опорными площадками основаны на моделировании их физической работы, копировании траекторий основных трещин и схем разрушения.

Результаты. Проведенными экспериментально-теоретическими исследованиями выявлены возможные схемы разрушения опорных зон ригелей сопряжения с колоннами при действии сосредоточенных сил с соотношением пролета среза a = h₀₁ (где h₀₁ – рабочая высота консоли).

Экспериментально получены две схемы разрушения сжатых полос бетона, первая схема от сжатия при достижении главными сжимающими напряжениями предела прочности бетона на осевое сжатие и вторая схема от совместного действия сжатия и среза при достижении касательными напряжениями предел прочности.

Дана аналитическая оценка полученных схем разрушения сжатых бетонных полос. Выявлены предельные состояния, разработаны расчетные зависимости прочности.

Выводы. Предлагаемые стержневые модели и расчетные зависимости определения прочности сжатых бетонных полос основаны на аналогиях их физической работы, обладают простотой применения и позволяют производить расчеты с достаточной степенью надежности.

1. Залесов А.С., Баранова Т.И. Новый подход к расчету коротких элементов при действии поперечных сил // <i>Бетон и железобетон</i>. 1979. № 2. С. 22–24.

2. Баранова Т.И. Каркасно-стержневые расчетные модели и инженерные методы расчета железобетонных конструкций: Учеб. пособие по направлению 653500 «Стр-во» / Т.И. Баранова, А.С. Залесов. Москва: Изд-во АСВ, 2003. 240 с.

3. Залесов А.С., Пащанин А.А. Расчет прочности железобетонных балок с использованием объемных элементов в развитие норм по проектированию железобетонных конструкций // <i>Строительная механика и расчет сооружений.</i> 2011. № 4. С. 66–71.

4. Комаров В.А., Болдырева О.В. Прочность сжатых полос бетона консольных опор ригелей с подрезкой //<i>Региональная архитектура и строительство.</i> 2017. № 3. С. 105–112.

5. Ласьков С.Н. Напряженное состояние опорной зоны балок сборно-монолитных узлов со скрытой консолью // <i>Региональная архитектура и строительство.</i> 2023. № 2 (55). С. 96–105.

6. Комаров В.А., Ласьков С.Н. Сборно-монолитные узлы сопряжения несущих конструкций каркасов многоэтажных зданий: особенности деформирования, трещинообразования и разрушения // <i>Региональная архитектура и строительство.</i> 2023. № 3 (56). С. 136–143.

7. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Москва, 2018.

8. Клюева Н.В., Колчунов В.И., Яковенко Н.А. Проблемные задачи развития гипотез механики разрушения применительно к расчету железобетонных конструкций // <i>Вестник КГАСУ.</i> 2014. № 3 (29). С. 41–45.

9. Колчунов В.И., Яковенко И.А., Клюева Н.В. Метод физических моделей сопротивления железобетона // <i>Промышленное и гражданское строительство.</i> 2013. № 12. С. 51–55.

10. Баширов Х.З., Дородных А.А., Колчунов В.И. Ширина раскрытия наклонных трещин третьего типа в составных железобетонных конструкциях // <i>Строительство и реконструкция</i>. 2012. № 6 (64). C. 3–7.

11. Баширов Х.З., Дородных А.А., Колчунов В.И., Яковенко И.А., Усенко Н.В. К определению деформаций растянутого бетона для расчета трещиностойкости железобетонных конструкций по наклонным сечениям // <i>Строительная механика и расчет сооружений.</i> 2012. № 6. С. 2–7.

12. Клюева Н.В., Яковенко И.А., Усенко Н.В. К расчету ширины раскрытия наклонных трещин третьего типа в составных железобетонных конструкциях // <i>Промышленное и гражданское строительство.</i> 2014. № 2. С. 8–11.

13. Краснощeков Ю.В., Красотина Л.В. О расчете прочности железобетонных элементов по наклонным сечениям // <i>Промышленное и гражданское строительство.</i> 2020. № 6. С. 17–25.

14. Гвоздев А.А., Бич Т.М. Прочность бетона при двухосном напряженном состоянии // <i>Бетон и железобетон</i>. 1974. № 7. С. 16–22.

15. Баранова Т.И. Расчетные модели сопротивления срезу сжатых зон железобетонных конструкций. Саратов: СГТУ, 2006. 159 с.