В книге списаны методы расчета статически неопределимых железобетонных конструкций с учетом образования трещин и развития неупругих деформаций при кратковременном действии нагрузок. Рассмотрены вопросы определения деформаций элементов железобетонных конструкций и расчета стержневых и пластинчато-стержневых систем. Книга предназначена для инженеров-проектировщиков и научных работников.

Введение

Глава 1. Напряженно-деформированное состояние элементов железобетонных конструкций
1.1. Общие данные
1.2. Центрально сжатые и растянутые элементы
1.3. Изгибаемые элементы
1.4. Внецентренно сжатые элементы

Глава 2. Расчет статически неопределимых железобетонных конструкций
2.1. Общие данные
2.2. Определение перемещений элементов железобетонных конструкций
2.3. Метод последовательного уточнения жесткостей
2.4. Метод последовательных нагружений
2.5. Методы начальных напряжении и деформаций
2.6. Особенности расчета сборно-монолитных конструкций

Глава 3. Стержневые статически неопределимые железобетонные конструкции
3.1. Общие данные
3.2. Безраскосные двухветвевые колонны
3.3. Каркасы многоэтажных зданий
3.4. Каркасы одноэтажных промышленных зданий

Глава 4. Пластинчато-стержневые пространственные конструкции
4.1. Общие данные
4.2. Расчетная модель конструкции. Основная система
4.3. Определение перемещений
4.4. Алгоритм расчета
4.5. Напряженно-деформированное состояние сборно-монолитных складок

Литература

Введение

Статически неопределимые железобетонные конструкции составляют наиболее обширный класс строительных конструкций, применяющихся в настоящее время. Сама природа железобетона создает предпосылки для образования статически неопределимых систем: возможность создания жестких узлов и соединений, плавные переходы от одного элемента к другому, сопряжение тонкостенных конструкций со стержневым подкрепляющим набором,— все это обеспечивает оптимальную геометрическую форму конструкции, рациональное распределение материала.

Развитие методов расчета статически неопределимых железобетонных конструкций шло по двум основным направлениям. Первое из них, подчиненное цели оценки несущей способности конструкции, привело к созданию метода предельного равновесия. Метод предельного равновесия, основные положения которого были сформулированы А.А Гвоздевым, нашел широкое применение на практике при расчете неразрезных балок, плит и других конструкций. Однако попытки использовать его для оценки несущей способности сложных конструкций были связаны с необходимостью проведения дорогих и громоздких экспериментов для установления схем разрушения конструкции. При этом в сложных системах нередко происходит местное разрушение, захватывающее ограниченное число элементов конструкции, что затрудняет применение метода в традиционной постановке для расчета сложных многоэлементных систем.

Область рационального применения метода предельного равновесия существенно расширилась при привлечении аппарата математического программирования, позволившего выполнять расчет, не назначая предварительно частных схем разрушения.

Для расчета конструкций, в элементах которых возможно хрупкое разрушение вследствие недостаточной прочности сжатой зоны, разрыва арматуры с ограниченными пластическими свойствами, скалывание, метод предельного равновесия не может быть применен. Кроме того, ограниченное применение этого метода, решающего только задачу оценки несущей способности конструкции, вызвано необходимостью применять другие, не связанные с ним алгоритмически методы, позволяющие оценить напряженно-деформированное состояние конструкции при более низких уровнях нагрузок, например, в эксплуатационной стадии. Решение этой задачи рассматривает второе направление развития методов расчета статически неопределимых железобетонных конструкций.

Вводя допущение о работе железобетона как нелинейно упругого материала и используя экспериментальные сведения о законах деформирования бетона и арматуры или отдельных элементов конструкции, ряду исследователей удалось проследить поведение сложных железобетонных систем в широком диапазоне изменения внешних нагрузок вплоть до наступления процесса текучести — образования первого пластического шарнира.

Благодаря применению различных модификаций метода упругих решений стало возможным использовать для расчета статически неопределимых железобетонных конструкций весьма совершенный аппарат строительной механики упругих систем и обширные библиотеки программ для расчета таких систем на ЭВМ.

Необходимость проследить поведение сложной железобетонной конструкции на различных стадиях ее нагружения связана и с задачами экспериментальных исследований. Расчет сложной железобетонной конструкции на ЭВМ с учетом изменений, происходящих в процессе нагружения, становится при этом неотъемлемой частью эксперимента. Результаты механического эксперимента служат основой для корректировки расчетной схемы сооружения, уточнения законов деформирования и условий сопряжения элементов конструкции. В свою очередь расчет позволяет прогнозировать поведение модели в процессе испытаний, упростить их проведение, уменьшить количество измерений в ходе эксперимента.

В настоящей работе на основе опыта исследований, проводившихся лабораторией моделирования строительных конструкций НИИСК Госстроя СССР в 1968—1974 гг., рассматриваются основные методы расчета статически неопределимых железобетонных конструкций при кратковременном действии нагрузок и их приложение к задачам анализа напряженно-деформированного состояния некоторых широко распространенных в строительстве видов конструкций.

При изложении материала приводятся принципиальные схемы алгоритмов расчета. В принятой табличной форме записи алгоритмов используются простейшие виды операторов типа арифметического, предусматривающего вычисление параметра по формуле, и операторов условного («если..., идти к...») и безусловного («идти к...») перехода. В упрощенных принципиальных схемах алгоритмов использованы условные обозначения отдельных пунктов (блоков) алгоритма, содержание которых раскрывается в сопровождающем тексте.

При реализации конкретной задачи на ЭВМ приведенные схемы могут служить основой для составления программы. При написании книги использованы материалы работ кандидатов технических наук И.В. Грищенко и В.И. Кретова, выполненных под руководством автора.