Расчёт железобетонных балок прямоугольного сечения при совместном воздействии поперечных сил, крутящих и изгибающих моментов

Аннотация

В статье даётся обоснование расчёта железобетонных балок прямоугольного сечения при совместном воздействии поперечных сил, крутящих и изгибающих моментов. Решая проблему обеспечения надёжности и качества объектов строительства в Республике Беларусь, ближнем и дальнем зарубежье, авторы подчёркивают неизбежность расчёта железобетонных конструкций, подверженных кручению с изгибом. Отмечается необходимость проведения экспериментальных и теоретических исследований прочности железобетонных балок криволинейного очертания в плане, бортовых балок железобетонных фундаментов из перекрёстных лент, балок открытых крановых эстакад и путепроводов, балок в пространственных рамных конструкциях и прогонах монолитно связанных с второстепенными опорными конструкциями, так как несущая способность таких элементов при кручении сравнительно ниже, чем при изгибе. Используя тензор напряжений для изгиба, поперечной силы, крутящего момента и совместного воздействия этих факторов, представлено общее положение исследования работы пространственных сечений железобетонных балок прямоугольного сечения, включающее анализ их напряжённого состояния для трёх основных характерных случаев. При расчёте прочности пространственных сечений принята идеализированная двухлинейная диаграмма деформирования согласно ТКП EN 1992-1-1, на основе которой приводится методика расчёта несущей способности железобетонной балки прямоугольного сечения, воспринимающей одновременно крутящий и изгибающий момент. Несущая способность железобетонной балки при совместном воздействии крутящего момента и поперечной силы диктуется условием прочности из соотношения моментов внешних и внутренних сил относительно оси, проходящей через центр тяжести сжатой зоны балки при эпюре напряжений сжатой зоны в виде прямоугольной трапеции. Предложен упрощённый способ расчёта пространственных сечений железобетонных балок прямоугольного сечения.

Ключевые слова: напряжённое состояние, тензор напряжений, поперечное сечение, крутящий момент, изгибающий момент, пространственное сечение, ветви хомутов, ядро сечения

Для цитирования: Семенюк, С.Д. Расчёт железобетонных балок прямоугольного сечения при совместном воздействии поперечных сил, крутящих и изгибающих моментов / С.Д. Семенюк, А.В. Зезюлин, Е.Я. Семенюк // Проблемы современного бетона и железобетона : сб. науч. тр. / Ин-т БелНИИС; редкол.: О. Н. Лешкевич [и др.]. – Минск, 2015. – Вып. 7. – С. 133-151.

Полный текст статьи на русский язык

Список использованных источников

1. Коуэн, Г. Дж. Кручение в обычном и предварительно напряжённом железобетоне / Г. Дж. Коуэн. – М. : Стройиздат, 1972. – 104 с.
2. Савицкий, Н. В. Оценка надёжности железобетонных элементов по прочности сечений наклонных продольной оси /Н. В. Савицкий, К. В. Баташева, А. А. Тытюк, Т. Ю. Шевченко // Сб. наук. тр. ПГАСА. – Донецк: ПГАСА, 2004. – Вып. 29. – С. 98 – 101.
3. Семенюк, С. Д. Влияние предыстории загружения на несущую способность железобетонных балок, подверженных кручению с изгибом / С. Д. Семенюк, И. С. Фролков // Ресурсоекономнi матерiали, конструкциi, будiвлi та споруди : збiрник наукових працъ. – Вып. 22. – Рiвне, 2011. – С. 722 – 727.
4. Семенюк, С. Д. Железобетонные и пространственные фундаменты жилых и гражданских зданий на неравномерно деформированном основании / С. Д. Семенюк. – Могилёв : Белорусско–Российский университет, 2003. – 269 с.
5. Семенюк, С. Д. Расчёт несущей способности железобетонных конструкций, работающих на изгиб с кручением / С. Д. Семенюк, Ю. Г. Москалькова, С. В. Босаков // Ресурсоекономнi матерiали, конструкциi, будiвлi та споруди: збiрник наукових працъ / НУВХП. – Вып. 30. – Рiвне, 2015. – С. 263 – 270.
6. Тимошенко, С. П. Теория упругости / С.П. Тимошенко, Дж. Гудьер. – М. : Наука, 1979. – 560 с.
7. Торяник, М. С. Расчёт железобетонных конструкций при сложных деформациях / М. С. Торяник. – М. : Стройиздат,1974. – 297 с.
8. Фалеев, Л. В. Экспериментально–теоритические исследования несущей способности железобетонных балок прямоугольного и таврового сечений, работающих на косой изгиб с кручением.: Дис. канд. техн. наук / Л. В. Фалеев. – Мн., 1968. – 316 с.
9. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов / В. И. Феодосьев. – М. : Наука, 1979. – 540 с.
10. Юдин, В. К. Работа железобетонных балок прямоугольного сечения на кручение с изгибом / В. К. Юдин // Бетон и железобетон. – 1964. – № 1. – С. 11 – 14.

ISSN 2076-6033