Том 6, № 2 (2024)

Предложен подход оценки длительной прочности бетона в строительных конструкциях при расчете железобетонных конструкций зданий и сооружений различного типа. Рассмотрен процесс увеличения начального модуля деформаций бетона во времени как следствие некоторой физико-химической реакции набора прочности. Представлена функция возраста бетона с учетом изменения режимов температурных воздействий в период твердения. Показано, что энтропийный критерий прочности более гибок по сравнению с критерием энергетического барьера разрушения. Применение энтропийного критерия прочности позволяет учесть влияние температуры на длительную прочность бетона.

В статье сформулированы предложения по совершенствованию расчетной методики на продавливание. Методики в действующих нормативных документах по оценке прочности на продавливание основываются в основном на эмпирических зависимостях, полученных на основе многочисленных экспериментальных исследований. Следует отметить, что они дают надежные результаты при соблюдении определенных конструктивных требований (типовые сечения колонн). По линии сопряжения плиты с прямоугольной (квадратной) колонной действуют опорные изгибающие моменты в двух ортогональных направлениях. Величина этих моментов для наиболее распространенных пролетов велика и в упругой постановке превышает пролетные в два раза. Учитывая перераспределение усилий и наиболее вероятное образование трещин в растянутой зоне, можно утверждать, что в эксплуатационной стадии опорные сечения плит имеют сжатую и растянутую зоны. При таком напряженно-деформированном состоянии в расчетной схеме при оценке прочности на продавливание следует исключить растянутую часть боковой поверхности «приведенной» пирамиды, ограниченной нейтральной осью по всем граням. В результате представлены выражения для определения параметров приведенной пирамиды продавливания и значения усилий в бетоне и арматуре в предельной по несущей способности стадии.

Предложена методика расчета железобетонных каркасов зданий на особую расчетную ситуацию, вызванную начальными локальными разрушениями, с учетом нарушения сплошности бетонной матрицы при трещинообразовании. Выполнена верификация предложенной методики путем сопоставления с результатами экспериментальных данных для П-образной железобетонной рамы с затяжкой. Изгибающие моменты в раме, определенные с использованием предложенной методики расчета, практически полностью совпали со значениями, полученными экспериментально. В результате трещинообразования произошло перераспределение изгибающих моментов в ригеле рамы: уменьшение моментов в конструктивных узлах на 148 % и увеличение в пролете на 37,5 % по сравнению с результатами, полученными с помощью традиционного подхода метода конечных элементов. На основе результатов расчета железобетонной 3-этажной рамы по предложенной методике выявлено увеличение продольных растягивающих усилий в опорных сечения ригеля над зоной локального разрушения при отказе колонны среднего ряда по сравнению с традиционным подходом к моделированию. Выявленный эффект может привести к усилению влияния продольного изгиба для колонны крайнего ряда, к которой примыкает ригель.