О необходимости внедрения в расчеты экстремального критерия прочности взамен деформационного

Аннотация

Обосновывается общий метод расчета прочности по нормальным сечениям, который позволяет решать разнообразные практические задачи для изгибаемых и внецентренно сжатыхрастянутых железобетонных элементов вплоть до центрально сжатых. Такой метод должен использовать полную систему уравнений механики сплошной среды (динамические – статические, геометрические, физические для бетона и арматуры) и некоторый дополнительный критерий прочности (КП). В действующих нормах во всем мире применяется в качестве КП известный Деформационный Критерий Прочности (ДКП). Анализируются исторические источники ДКП. Показывается, что его основное положение по определению предельной деформации бетона ε_cu для нормальных сечений железобетонных элементов по нисходящей ветви диаграммы сжатия бетона является ошибочным вследствие ряда причин и, в частности, потому, что величина ε_cu определяется не только свойствами бетона, но и другими условиями поперечного сечения: количеством арматуры и типом ее диаграммы растяжения, формой сечения, характером нагрузки и др. Поэтому обосновывается новый КП из рассмотрения развития напряженно-деформированного состояния в неравномерно сжатой зоне бетона железобетонных элементов в процессе нагружения с учетом особенностей бетона – так называемого «псевдо(квази)пластического» материала. Новый «Экстремальный Критерий Прочности (ЭКП)» вместе с уравнениями механики сплошной среды приводит к Общему Методу Расчета Прочности Нормальных Сечений (ОМРПНС), который преодолевает недостатки ДКП и расчетов, основанных на нем. Обсуждаются достоинства ОМРПНС, алгоритмы расчета, программное обеспечение и близость теоретических и экспериментальных величин.

Ключевые слова: железобетонный элемент, нормальное сечение, критерий прочности, сжатая зона бетона, предельная деформация, псевдо(квази)пластичность, критерий максимума нагрузки, оптимизационный расчет.

Для цитирования: Митрофанов, В. П. О необходимости внедрения в расчеты экстремального критерия прочности взамен деформационного / В. П. Митрофанов, Н. М. Пинчук // Проблемы современного бетона и железобетона : сб. науч. тр. / Ин-т БелНИИС; редкол.: О. Н. Лешкевич [и др.]. – Минск, 2018. – Вып. 10. – С. 58–77.  ttps://doi.org/10.23746/2018-10-04

Полный текст статьи на английском языке