Излагается методология построения и методы расчета аналоговых каркасно-стержневых моделей класса коротких железобетонных элементов, включающего приопорные участки изгибаемых элементов. Рассматривается экспериментальная теория сопротивления указанных конструкций. Учебное пособие предназначено для студентов, слушателей магистратуры и аспирантов вузов строительного профиля. Пособие может быть использовано в практике проектирования.

Ведение

I. Конструктивные решения коротких железобетонных элементов, проблемы их расчета и конструирования

Класс коротких элементов
Традиционные конструктивные решения
Сопротивление коротких элементов
Особенности традиционных методик расчета коротких элементов
Проблемы расчета и конструирования коротких элементов
Направление и программа развития методов расчета и конструирования коротких элементов

II. Экспериментальные исследования коротких железобетонных элементов

Экспериментальные исследования коротких элементов, проведенные в нашей стране и за рубежом
Исследование коротких консолей колонн
Исследования консольных опор ригелей
Исследования коротких балок
Анализ исследуемых факторов и видов коротких элементов
Общая программа экспериментальных исследований коротких элементов
Испытание коротких элементов. Программа испытаний
Консоли колонн при изменении основных факторов
Консоли колонн при многократно повторном нагружении
Консоли колонн при совместном действии вертикальных и горизонтальных сил
Консоли колонн при различных видах армирования
Испытание опорных консолей ригелей. Программа испытаний
Опорные консоли ригелей при изменении различных факторов
Опорные консоли при совместном действии вертикальных и горизонтальных сил
Опорные консоли при частичном замещении на опорах
Опорные консоли ригелей с различными видами армирования
Испытание коротких балок. Программа испытаний
Короткие балки при изменении основных факторов
Перемычки над проходами в надкрановой части колонн
Подкрановые ригели двухветвевых колонн
Короткие балки при различных видах армирования
Испытание фрагментов ростверков свайных фундаментов. Программа испытаний
Испытание фрагментов диафрагм жесткости. Программа испытаний
Испытание фрагментов диафрагм при изменении соотношения вертикальных и горизонтальных сил нагружений

III. Сопротивление коротких железобетонных элементов по данным экспериментальных исследований

Образование и развитие трещин в бетоне
Короткие консоли колонн
Опорные консоли ригелей
Короткие балки, перемычки, подкрановые ригели
Разновидности коротких элементов
Классификаций трещин
Характер и виды разрушений коротких элементов
Влияние основных факторов на сопротивление коротких элементов
Нагружение сосредоточенной силой при изменении размеров грузовой площадки
Нагружение равномерно распределенной нагрузкой. Схемы нагружений
Соотношение расстояния приложения силы относительно оси опоры и высоты элемента
Соотношение высоты опорной консоли и ригеля
Угол наклона свободной грани консолей колонн
Прочность бетона
Продольная арматура
Поперечное армирование
Конструктивные решения сосредоточенной у подрезки ригеля поперечной арматуры
Виды армирования коротких элементов
Напряженно-деформированное состояние бетона в коротких элементах
Короткие консоли колонн
Опорные консоли ригелей с подрезками
Короткие балки, перемычки и подкрановые ригели
Разновидности коротких элементов
Напряженно-деформированное состояние арматуры в коротких элементах
Продольная арматура
Поперечная арматура
Влияние совместного действия вертикальных и горизонтальных сил на сопротивление коротких элементов
Влияние многократно повторного действия нагрузки на сопротивление коротких элементов

IV. Оценка напряженно-деформированного состояния коротких железобетонных элементов

Напряженно-деформированное состояние коротких консолей, определенное оптическими методами в нашей стране и за рубежом
Программы исследований коротких элементов численным методом, проведенных автором
Короткие консоли колонн
Опорные консоли ригелей
Короткие балки-перемычки и подкрановые ригели колонн
Разновидности коротких элементов
Напряженно-деформированное состояние коротких элементов, полученное на основе численного метода
Распределение напряжений и деформаций в сечениях коротких элементов
Линии равных напряжений
Траектории главных напряжений
Напряженно-деформированное состояние при совместном действии вертикальных и горизонтальных сил
Решение общей задачи о плоских одноосных напряженных состояниях на основе теории Г.А. Гениева
Использование решений общей задачи для оценки напряженного состояния коротких элементов

V. Разработка методов расчета прочности коротких элементов

Эмпирический подход к оценке прочности коротких элементов при действии поперечных сил
Основные факторы, определяющие прочность коротких консолей колонн
Расчетные зависимости для определения прочности коротких консолей колонн
Распространение эмпирических расчетных зависимостей на различные виды коротких элементов
Сравнение результатов расчета и опытных данных
Эффективность нового метода расчета коротких элементов
Практическое использование нового метода расчета
Разработка метода расчета коротких элементов на основе расчетной модели
Принцип построения расчетной модели
Использование теории плоского одноосного напряжения состояния для построения расчетной модели
Расчетные случаи. Построение расчетной модели
Обоснование расчетной модели на основе экспериментальных данных и расчета численным методом
Расчетная схема и условия прочности
Короткие консоли колонн
Опорные консоли ригелей
Короткие балки, перемычки и подкрановые ригели колонн
Учет влияния различных факторов
Изменение размеров грузовых площадок
Оценка влияния бетона, окружающего расчетную полосу. Схемы нагружений
Нагружение равномерно распределенной нагрузкой
Учет характера распределения напряжений по ширине расчетной полосы у опорной площадки
Учет косвенного армирования под грузовой площадкой
Увеличение высоты элемента
Изменение количества продольной арматуры
Изменение положения силы по длине ригеля
Сосредоточенная у подрезки ригеля поперечная арматура
Расчет поперечной арматуры
Эмпирическая оценка работы поперечной арматуры
Оценка влияния поперечной арматуры на прочность наклонной полосы
Определение рационального вида поперечной арматуры 
Расчет коротких элементов при совместном действии вертикальных и горизонтальных сил
Методика расчета коротких балок
Методика расчета коротких консолей колонн
Методика расчета опорных консолей ригелей с подрезками
Расчет выносливости коротких элементов при многократно повторном нагружении
Выносливость сжатой полосы
Выносливость растянутого арматурного пояса
Общая структура нового метода расчета коротких элементов

VI. Конструирование коротких элементов

Общий принцип конструирования коротких элементов
Эффективные виды армирования коротких элементов
Короткие консоли
Короткие балки
Разновидности коротких элементов
Оценка предлагаемых видов армирования на основе эксперимента
Выбор рационального вида поперечной арматуры
Конструктивные формы коротких элементов
Практическое применение рациональных видов армирования коротких элементов
Общая оценка конструирования коротких элементов

VII. Технико-экономическая оценка новых методов расчета и конструирования. Практическое применение

Оценка новых методов расчета на основе результатов эксперимента
Эффективность новых методов расчета
Технико-экономический анализ новых видов армирования
Практическое использование новых методов расчета и конструирования при проектировании коротких элементов
Сопоставление технического уровня отечественных и зарубежных норм проектирования коротких элементов
Направление дальнейшего развития и распространения методов расчета
Литература