Расчет строительных конструкций по нелинейной деформационной модели

Обновление от 01.03.2014:

Некоторыми читателями было обращено внимание, что в работе не всегда указано какие источники понимаются под "действующими нормативными документами". На момент составления документа такими источниками являлись:

1. СП52-101-2003 и пособие к нему.

2. СП52-102-2004 и пособие к нему.

Считаю необходимым из уважения к авторам данных документов восполнить этот пробел и указать документы показавшие не только направление, но и путь к выполнению работы. Выражаю благодарность авторам данных документов.

Основы теории расчета по нелинейной деформационной модели для железобетонных элементов разрабатывались ведущими отечественными учеными - Гвоздевым А.А., Карпенко Н.И., Мухамедиевым Т.А., Залесовым А.С., Крыловым С,М., Яшиным А.В.,  Сапожниковым М.А., Гущей Ю.П., Заком М.Л., Петровым А.Н (список предоставлен Силантьевым А.С., МГСУ).
К сожалению, работы данных авторов являются малоизвестными для рядовых инженеров, поэтому при практической работе приходится руководствоваться только отдельными выводами из научных работ, собранными в действующих нормативных документах.
Данная работа построена на положениях СП52-101-2003 и СП52-102-2004 с использованием в необходимых случаях заимствований из EuroCODE2 и других нормативных документов, избегая по возможности сложных утверждений и выводов.
 

Обновление от 12.01.2011:

Добавлен файл "Функции.xls" содержащий пользовательские функции для диаграмм напряжения-деформации для бетона и арматуры. Также файл содержит графики получаемых диаграмм и примеры использования.

Для использования функций нужно разрешить использование макросов (по умолчанию в Excel запуск макросов запрещен).

Вид и аргументы функций для бетона:

StressCon1(Eps_b, Rb, Rbt, Eb)
Функция описывающая диаграмму напряжения-деформации для бетона по Еврокод
Аргументы функции:
Eps_b - относительные деформации бетона, д.ед.
Rb - расчетное сопротивление бетона сжатию, МПа
Rbt - расчетное сопротивление бетона растяжению, МПа
Eb - начальный модуль упругости бетона, МПа
Возвращаемое значение:
StressCon1 - Напряжения в бетоне, МПа

 

Вид и аругменты функций для арматуры:

StressSt1(Eps_s, Sigm_sp, Rs, Es)
Функция описывающая двухлинейную диаграмму напряжения-деформации для арматуры по СП52-101-2003
Аргументы функции:
Eps_s - относительные деформации арматуры, д.ед.
Sigm_sp - предварительное напряжение, МПа. Положительное значение соответствует предварительному натяжению.
Rs - расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа
Es - модуль упругости арматуры, МПа

Возвращаемое значение:
StressSt1 - Напряжения в арматуре, МПа

 

Примечания:

1. Для двухлинейной диаграммы бетона значение модуля упругости не используется и предусмотрено только для приемственности аргументов с другими видами диаграмм (криволинейной и трехлинейной). Т.е. в двухлинейной диаграмме значение модуля упругости можно задать любым.

2. Предварительное напряжение может задаваться как для арматуры с физическим пределом текучести (с двухлинейной диаграммой), так и для арматуры с условным пределом текучести (с трехлинейной диаграммой), хотя в СП52-102-2004 для арматуры с двухлинейной диаграммой предварительное напряжение не предусмотрено. Данная возможность предусмотрена в основном для приемственности аргументов с трехлинейной диаграммой, хотя можно представить и случаи когда арматура классов А240-А500 также может быть предварительно напряженной.

3. Естественно, использование функций не является обязательным и все сказанное ранее и построенное без использования функций является верным, однако использование функций позволяет ускорить построение модели и исключить ошибки связанные с составлением сложных условий.

 

В соответствии с действующими нормами, расчет большинства сложных строительных конструкций должен производится при помощи нелинейной деформационной модели, однако разъяснение основных положений и предпосылок данной модели в нормативной литературе отсутствует.

 Нелинейная модель

В данном исследовании сделана попытка восполнить пробел в данной области нормативной документации и пояснить, что использование нелинейной деформационной модели не является чем-то сложным и при внимательном решении позволяет практически "вручную" (с использованием программы MS Excel) выполнять расчеты любых поперечных сечений элементов.

 

Прикрепленный файлРазмер
Расчет по нелинейной модели.pdf1.03 Мб
Расчет по нелинейной модели.doc1.12 Мб
нелин1.xls244.5 кб
нелин2.xls191 кб
нелин3.xls269 кб
нелин4.xls372.5 кб
нелин5.xls268 кб
нелин5а.xls267.5 кб
нелин6.xls145.5 кб
Функции.xls538 кб

Наши координаты:
 г. Екатеринбург, ул. Машиностроителей 29, офис 305   Телефон: (922)29-59-648
   Эл. почта: effect-project@yandex.ru