Нашли ошибку на сайте?Сообщите нам:
НОВОСТИ
19.09.23
12.07.23
19.06.23
22.05.23
|
| |
|
Архив выпусков
Выпуск 4 (56), 2019
Расчетные модели деформирования железобетонных конструкций с пространственными трещинами
Федоров В. С., Колчунов Вл. И., Покусаев А. А., Наумов Н. В.
Федоров В. С., академик РААСН, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой строительных конструкций, зданий и сооружений, Российский университет транспорта (МИИТ), Россия, г. Москва, e-mail: fvs_skzs@mail.ru Колчунов Вл. И., д-р техн. наук, проф. кафедры уникальных зданий и сооружений, Юго-Западный государственный университет, Россия, г. Курск, e-mail: vlik52@mail.ru Покусаев А. А., аспирант кафедры строительных конструкций, зданий и сооружений, Российский университет транспорта (МИИТ), Россия, г. Москва Наумов Н. В., аспирант кафедры уникальных зданий и сооружений, Юго-Западный государственный университет, Россия, г. Курск, e-mail: lich1992@hotmail.com
| | | | | Постановка задачи. Предлагается модель деформирования железобетонных конструкций с пространственными трещинами.
Результаты. Приведены рабочие предпосылки и выведены определяющие уравнения модели сопротивления железобетонных конструкций кручению с изгибом.
Выводы. Рассмотрены способы расчета сопротивления железобетонных конструкций, а также расчета расстояния между пространственными трещинами и ширины их раскрытия при совместном действии изгибающего момента, крутящего момента и поперечной силы во второй стадии напряженно-деформированного состояния для двух случаев (случай 1 — при появлении пространственных трещин первого типа на нижней грани железобетонной конструкции, случай 2 — при появлении пространственных трещин первого типа на боковой грани железобетонной конструкции).
| | | | Ключевые слова: методика расчета, кручение с изгибом, напряженно-деформированное состояние, железобетонные конструкции, пространственная трещина. |
DOI: 10.25987/VSTU.2019.56.4.001 | | | Библиографический список 1. Бондаренко, В. М. Расчетные модели силового сопротивления железобетона / В. М. Бондаренко, В. И. Колчунов. — М.: АСВ, 2004. — 472 с.
2. Голышев, А. Б. Сопротивление железобетона / А. Б. Голышев, В. И. Колчунов. — К.: Основа, 2009. — 432 с.
3. Демьянов, А. И. Разработка универсального короткого двухконсольного элемента к сопротивлению железобетонных конструкций при кручении с изгибом / А. И. Демьянов, Вл. И. Колчунов, И. А. Яковенко // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. — 2017. — № 4 (367). — С. 258—263.
4. Демьянов, А. И. Расчетные модели статико-динамического деформирования железобетонной конструкции при кручении с изгибом в момент образования пространственной трещины / А. И. Демьянов, В. И. Колчунов, А. С. Сальников, М. М. Михайлов // Строительство и реконструкция. — 2017. — № 3 (71). — С. 13—22.
5. Демьянов, А. И. Экспериментальные исследования деформирования железобетонных конструкций при кручении с изгибом / А. И. Демьянов, В. И. Колчунов, А. А. Покусаев // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. — 2017. — № 6. — С. 37—44.
6. Демьянов, А. И. Экспериментальные исследования железобетонных конструкций при кручении с изгибом и анализ их результатов / А. И. Демьянов, А. С. Сальников, Вл. И. Колчунов // Строительство и реконструкция. — 2017. — № 4 (72). — С. 17—26.
7. Демьянов, А. И. Экспериментальные исследования железобетонных конструкций при кручении с изгибом / А. И. Демьянов, А. А. Покусаев, В. И. Колчунов // Строительство и реконструкция. — 2017. — № 5 (73). — С. 5—14.
8. Залесов, А. С. Прочность железобетонных элементов при кручении и изгибе / А. С. Залесов, Б. П. Хозяинов // Известия вузов. Строительство и архитектура. — 1991. — № 1. — С. 1—4.
9. Колчунов, В. И. Проблема приведения в соответствие опытных данных трещиностойкости железобетонных конструкций их теоретическим значениям / В. И. Колчунов, А. И. Демьянов, И. А. Яковенко, М. О. Гарба // Наука та будівництво. — 2018. — № 1 (15). — С. 42—49.
10. Колчунов, В. И. Экспериментальные исследования трещинообразования железобетонные конструкций при кручении с изгибом / В. И. Колчунов, А. С. Сальников // Строительство и реконструкция. — 2016. — № 3 (65). — С. 24—32.
11. Колчунов, В. И. Расчетная модель «нагельного эффекта» в железобетонном элементе // В. И. Колчунов, Э. И. Заздравны // Известия вузов. Строительство. — 1996. —№ 10. — С. 25—29.
12. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 / Минстрой России. — М., 2012. — 155 с.
13. Adheena, T. An Experimental Study on Combined Flexural and Torsional Behaviour of RC Beams / Adheena Thomas, Afia S Hameed // International Research Journal of Engineering and Technology. — 2017. — Vol. 4, Issue 5. — P. 1367—1370.
14. Demyanov, A. The Dynamic Loading in Longitudinal and Transverse Reinforcement at Instant Emergence of the Spatial Сrack in Reinforced Concrete Element Under the Action of a Torsion with Bending / A. Demyanov, Vl. Kolchunov // Journal of Applied Engineering Science. — 2017. — Vol. 15. — P. 375—380. — DOI: 10.5937/jaes15-14663.
15. Iakovenko, I. Rigidity of Reinforced Concrete Structures in the Presence of Different Cracks / I. Iakovenko, V. Kolchunov, I. Lymar // MATEC Web of Conferences. 6th International Scientific Conference «Reliability and Durability of Railway Transport Engineering Structures and Buildings», Transbud—2017, April 19—21. — Kharkiv, Ukraine, 2017. — Vol. 0216. — 12 p.
16. Iakovenko, I. The Development of Fracture Mechanics Hypotheses Applicable to the Calculation of Reinforced Concrete Structures for the Second Group of Limit States / I. Iakovenko, V. Kolchunov // Journal of Applied Engineering Science. — 2017. — Vol. 15. — P. 366—375. — DOI: 10.5937/jaes15-14662.
17. Ilker, K. Torsional Rigidities of Reinforced Concrete Beams Subjected to Elastic Lateral Torsional Buckling / Ilker Kalkan, Saruhan Kartal // International Journal of Civil and Environmental Engineering. — 2017. — Vol. 11, № 7. — P. 969—972.
18. Khaldoun, Rahal. Combined Torsion and Bending in Reinforced and Prestressed Concrete beams Using Simplified Method for Combined Stress-Resultants / Khaldoun Rahal // ACI Structural Journal. — 2007. — Vol. 104, № 4. — P. 402—411.
19. Nahvi, H. Crack Detection in Beams Using Experimental Modal Data and Finite Element Model / H. Nahvi, M. Jabbari // International Journal of Mechanical Sciences. — 2005. — Vol. 47. — P. 1477—1497.
20. Pettersen, J. S. Non-Linear Finite Element Analyses of Reinforced Concrete with Large Scale Elements: Including a Case Study of a Structural Wall / J. S. Pettersen. — Norwegian University of Science and Technology, 2014. — 85 р.
21. Salnikov, A. The Computational Model of Spatial Formation of Cracks in Reinforced Concrete Constructions in Torsion with Bending / A. Salnikov, Vl. Kolchunov, I. Yakovenko // Applied Mechanics and Materials. — 2015. — Vol. 725—726. — P. 784—789.
22. Santhakumar, R. Behaviour of Retrofitted Reinforced Concrete Beams Under Combined Bending and Torsion: a Numerical Study / R. Santhakumar, R. Dhanaraj, E. Chandrasekaran // Electronic Journal of Structural Engineering. — 2007. — № 7. — P. 1—7.
23. Vishnu, H. Jariwalaa. Strengthening of RC Beams subjected to Combined Torsion and Bending with GFRP Composites / Vishnu H. Jariwalaa, Paresh V. Patel, Sharadkumar P. Purohit // Procedia Engineering. — 2013. — Vol. 51. — P. 282—289.
|
| | | Ссылка для цитирования Федоров, В. С. Расчетные модели деформирования железобетонных конструкций с пространственными трещинами / В. С. Федоров, Вл. И. Колчунов, А. А. Покусаев, Н. В. Наумов // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2019. - № 4 (56). - С. 11-28. - DOI: 10.25987/VSTU.2019.56.4.001. | | | | | | | | | English version | | | Calculation Models of Deformation of Reinforced Concrete Structures with Spatial Cracks | Fedorov V. S., Kolchunov Vl. I., Pokusaev A. A., Naumov N. V. | | | | | Fedorov V. S., Member of Russian Academy of Architecture and Construction Sciences (RAACS), D. Sc. in Engineering, Prof., Head of the Dept. of Structures, Buildings and Facilities, Russian University of Transport (MIIT), Russia, Moskow, e-mail: fvs_skzs@mail.ru Kolchunov Vl. I., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Unique Building and Structures, Southwest State University, Russia, Kursk, e-mail: vlik52@mail.ru Pokusaev A. A., PhD student of the Dept. of Structures, Buildings and Facilities, Russian University of Transport (MIIT), Russia, Moskow Naumov N. V., PhD student of the Dept. of Unique Building and Structures, Southwest State University, Russia, Kursk, e-mail: lich1992@hotmail.com
|
| | | Statement of the problem. A model of deformation of reinforced concrete structures with spatial cracks is proposed.
Results. Working prerequisites are presented and the determining equations of the model of the resistance of reinforced concrete structures to torsion with bending are identified.
Conclusions. The methods for calculating the resistance of reinforced concrete structures as well as calculating the distance between spatial cracks and the width of crack opening under the joint action of the bending moment, torque and lateral force in the second stage of the stress-strain state are considered for two cases (case 1 is when the spatial cracks of the first type appear on the lower edge of the reinforced concrete structure, case 2 is when the spatial cracks of the first type appear on the lateral edge of the reinforced concrete structure).
| | | | Keywords: calculation method, torsion with bending, stress-strain state, reinforced concrete structures, spatial crack. |
DOI: 10.25987/VSTU.2019.56.4.001
References 1. Bondarenko, V. M. Raschetnye modeli silovogo soprotivleniya zhelezobetona / V. M. Bondarenko, V. I. Kolchunov. — M.: ASV, 2004. — 472 s.
2. Golyshev, A. B. Soprotivlenie zhelezobetona / A. B. Golyshev, V. I. Kolchunov. — K.: Osnova, 2009. — 432 s.
3. Dem'yanov, A. I. Razrabotka universal'nogo korotkogo dvukhkonsol'nogo elementa k soprotivleniyu zhelezobetonnykh konstruktsii pri kruchenii s izgibom / A. I. Dem'yanov, Vl. I. Kolchunov, I. A. Yakovenko // Izvestiya vuzov. Tekhnologiya tekstil'noi promyshlennosti. — 2017. — № 4 (367). — S. 258—263.
4. Dem'yanov, A. I. Raschetnye modeli statiko-dinamicheskogo deformirovaniya zhelezobetonnoi konstruktsii pri kruchenii s izgibom v moment obrazovaniya prostranstvennoi treshchiny / A. I. Dem'yanov, V. I. Kolchunov, A. S. Sal'nikov, M. M. Mikhailov // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2017. — № 3 (71). — S. 13—22.
5. Dem'yanov, A. I. Eksperimental'nye issledovaniya deformirovaniya zhelezobetonnykh konstruktsii pri kruchenii s izgibom / A. I. Dem'yanov, V. I. Kolchunov, A. A. Pokusaev // Stroitel'naya mekhanika inzhenernykh konstruktsii i sooruzhenii. — 2017. — № 6. — S. 37—44.
6. Dem'yanov, A. I. Eksperimental'nye issledovaniya zhelezobetonnykh konstruktsii pri kruchenii s izgibom i analiz ikh rezul'tatov / A. I. Dem'yanov, A. S. Sal'nikov, Vl. I. Kolchunov // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2017. — № 4 (72). — S. 17—26.
7. Dem'yanov, A. I. Eksperimental'nye issledovaniya zhelezobetonnykh konstruktsii pri kruchenii s izgibom / A. I. Dem'yanov, A. A. Pokusaev, V. I. Kolchunov // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2017. — № 5 (73). — S. 5—14.
8. Zalesov, A. S. Prochnost' zhelezobetonnykh elementov pri kruchenii i izgibe / A. S. Zalesov, B. P. Khozyainov // Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo i arkhitektura. — 1991. — № 1. — S. 1—4.
9. Kolchunov, V. I. Problema privedeniya v sootvetstvie opytnykh dannykh treshchinostoikosti zhelezobetonnykh konstruktsii ikh teoreticheskim znacheniyam / V. I. Kolchunov, A. I. Dem'yanov, I. A. Yakovenko, M. O. Garba // Nauka ta budіvnitstvo. — 2018. — № 1 (15). — S. 42—49.
10. Kolchunov, V. I. Eksperimental'nye issledovaniya treshchinoobrazovaniya zhelezobetonnye konstruktsii pri kruchenii s izgibom / V. I. Kolchunov, A. S. Sal'nikov // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2016. — № 3 (65). — S. 24—32.
11. Kolchunov, V. I. Raschetnaya model' «nagel'nogo effekta» v zhelezobetonnom elemente // V. I. Kolchunov, E. I. Zazdravny // Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo. — 1996. —№ 10. — S. 25—29.
12. SP 63.13330.2012. Betonnye i zhelezobetonnye konstruktsii. Osnovnye polozheniya. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP 52-01-2003 / Minstroi Rossii. — M., 2012. — 155 s.
13. Adheena, T. An Experimental Study on Combined Flexural and Torsional Behaviour of RC Beams / Adheena Thomas, Afia S Hameed // International Research Journal of Engineering and Technology. — 2017. — Vol. 4, Issue 5. — P. 1367—1370.
14. Demyanov, A. The Dynamic Loading in Longitudinal and Transverse Reinforcement at Instant Emergence of the Spatial Srack in Reinforced Concrete Element Under the Action of a Torsion with Bending / A. Demyanov, Vl. Kolchunov // Journal of Applied Engineering Science. — 2017. — Vol. 15. — P. 375—380. — DOI: 10.5937/jaes15-14663.
15. Iakovenko, I. Rigidity of Reinforced Concrete Structures in the Presence of Different Cracks / I. Iakovenko, V. Kolchunov, I. Lymar // MATEC Web of Conferences. 6th International Scientific Conference «Reliability and Durability of Railway Transport Engineering Structures and Buildings», Transbud—2017, April 19—21. — Kharkiv, Ukraine, 2017. — Vol. 0216. — 12 p.
16. Iakovenko, I. The Development of Fracture Mechanics Hypotheses Applicable to the Calculation of Reinforced Concrete Structures for the Second Group of Limit States / I. Iakovenko, V. Kolchunov // Journal of Applied Engineering Science. — 2017. — Vol. 15. — P. 366—375. — DOI: 10.5937/jaes15-14662.
17. Ilker, K. Torsional Rigidities of Reinforced Concrete Beams Subjected to Elastic Lateral Torsional Buckling / Ilker Kalkan, Saruhan Kartal // International Journal of Civil and Environmental Engineering. — 2017. — Vol. 11, № 7. — P. 969—972.
18. Khaldoun, Rahal. Combined Torsion and Bending in Reinforced and Prestressed Concrete beams Using Simplified Method for Combined Stress-Resultants / Khaldoun Rahal // ACI Structural Journal. — 2007. — Vol. 104, № 4. — P. 402—411.
19. Nahvi, H. Crack Detection in Beams Using Experimental Modal Data and Finite Element Model / H. Nahvi, M. Jabbari // International Journal of Mechanical Sciences. — 2005. — Vol. 47. — P. 1477—1497.
20. Pettersen, J. S. Non-Linear Finite Element Analyses of Reinforced Concrete with Large Scale Elements: Including a Case Study of a Structural Wall / J. S. Pettersen. — Norwegian University of Science and Technology, 2014. — 85 p.
21. Salnikov, A. The Computational Model of Spatial Formation of Cracks in Reinforced Concrete Constructions in Torsion with Bending / A. Salnikov, Vl. Kolchunov, I. Yakovenko // Applied Mechanics and Materials. — 2015. — Vol. 725—726. — P. 784—789.
22. Santhakumar, R. Behaviour of Retrofitted Reinforced Concrete Beams Under Combined Bending and Torsion: a Numerical Study / R. Santhakumar, R. Dhanaraj, E. Chandrasekaran // Electronic Journal of Structural Engineering. — 2007. — № 7. — P. 1—7.
23. Vishnu, H. Jariwalaa. Strengthening of RC Beams subjected to Combined Torsion and Bending with GFRP Composites / Vishnu H. Jariwalaa, Paresh V. Patel, Sharadkumar P. Purohit // Procedia Engineering. — 2013. — Vol. 51. — P. 282—289.
|
|
|
|
|
