Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Системы Методы Технологии. И.В. Дудина и др Влияние некоторых … 2018 № 2 (38) с. 139-145 139 УДК 624.012 DOI: 10.18324/2077-5415-2018-2-139-145 Влияние некоторых конструктивных параметров совмещенного армирования железобетонных балок при оценке их предельных состояний И.В. Дудина a , Г.А. Рамазанова b , Е.В. Нестер c Братский государственный университет, ул. Макаренко 40, Братск, Россия a isf@brstu.ru , b gulnara_23-1990@mail.ru, c elena_nester@mail.ru a https://orcid.org/0000-0001-6047-4839, b https://orcid.org/0000-0001-5658-3135, c https://orcid.org /0000-0002-5958-7630 Статья поступила 16.04.2018, принята 15.05.2018 Обеспечение надежности и уменьшение материалоемкости железобетонных конструкций заводского изготовления от- носятся к числу основных проблем, связанных с непрерывно увеличивающимся в нашей стране объемом строительства и воз- растающими требованиями к его качеству. В связи с этим следует отметить, что достаточно востребованными и эконо- мичными являются железобетонные предварительно напряженные конструкции с совмещенной рабочей арматурой (напря- гаемой и ненапрягаемой). В настоящее время не существует единой методики расчета, позволяющей точно оценить напря- женно-деформированное состояние данных конструкций на всех этапах нагружения, вплоть до разрушения. В статье рас- сматриваются основные положения нелинейной расчетной модели на основе диаграммного подхода, с помощью которой можно с точностью исследовать влияние некоторых конструктивных параметров железобетонных балок со смешанным армированием при оценке их предельных состояний. В свою очередь, это позволит с помощью вероятностных расчетов вы- полнить оптимизацию исследуемых железобетонных конструкций. По разработанной программе на основе нелинейно- деформационной модели был проведен численный эксперимент, в ходе которого, во-первых, оценивалось влияние коэффициен- та Кр, учитывающего уровень частичного преднапряжения, на жесткостные характеристики исследуемых балок и, во- вторых, проводился анализ влияния величины предварительного напряжения арматуры σsp на контролируемые показатели балок (прогибы и ширину раскрытия трещин). Для более точной оценки результатов численного моделирования выполнялся вероятностный расчет с определением показателей начальной надежности экспериментальных балок, что позволяет вы- явить резервы снижения их материалоемкости. Ключевые слова: железобетонные конструкции; совмещенное армирование; коэффициент частичного преднапряжения; пре- дельное состояние; нелинейно-деформационная модель; оценка надежности. Influence of some design parameters of the combined reinforcement of concrete beams in assessing their limit states I.V. Dudina a , G.A. Ramazanova b , E.V. Nester c Bratsk State University; 40, Makarenko St., Bratsk, Russia a isf@brstu.ru , b gulnara_23-1990@mail.ru, c elena_nester@mail.ru a https://orcid.org/0000-0001-6047-4839, b https://orcid.org/0000-0001-5658-3135, c https://orcid.org /0000-0002-5958-7630 Received 16.04.2018, аccepted 15.05.2018 Ensuring reliability and reducing the material consumption of prefabricated reinforced concrete structures are among the main problems associated with the continuously increasing volume of construction in our country and the increasing demands on its quality. In this connection, it should be noted that reinforced concrete prestressed structures with combined working armature (strained and non-tensioning) are quite popular and economical. At the present time, there is no single calculation methodology that allows one to accurately assess the stress-strain state of these structures at all stages of loading, up to destruction. The paper considers the main pro- visions of the nonlinear calculation model on the basis of the diagrammatic approach, with the help of which it is possible to accurately investigate the effect of some structural parameters of reinforced concrete beams with mixed reinforcement in evaluating their limiting states. In turn, this will allow, using probabilistic calculations, to optimize the investigated jelly-concrete structures. According to the developed program, a numerical experiment was performed on the basis of a nonlinear deformation model, during which, firstly, the influence of the coefficient Kp, which takes into account the partial pre-stress level, on the stiffness characteristics of the beams studied, was evaluated and, secondly, the stresses of the reinforcement σsp on the controlled parameters of the beams (deflections and the width of the opening of the cracks). To more accurately evaluate the results of numerical simulation, a probabilistic calculation was carried out with determination of the initial reliability indices of the experimental beams, which makes it possible to reveal the reserves of re- ducing their material consumption. Key words: reinforced concrete structures, combined reinforcement, partial pre-stress factor, limit state; nonlinear deformation model, reliability evaluation.