Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Системы Методы Технологии. И.В. Дудина и др Влияние некоторых … 2018 № 2 (38) с. 139-145 143 Рис. 4. Оценка влияния коэффициента К р на раскрытие трещин в исследуемых балках при нагрузке контрольной по трещиностойкости На основании выполненного анализа результатов численного моделирования по всем балкам трех рас- смотренных серий (типовых и экспериментальных) можно сделать вывод о влиянии коэффициента К р , учи- тывающего частичное преднапряжение в совмещенной арматуре, на жесткостные параметры исследуемых конструкций с точки зрения удовлетворения второй группы предельных состояний. В среднем для всех ба- лок значение оптимального коэффициента К р находит- ся в диапазоне 0,65-0,75. В этом случае конструкции имеют более низкую деформативность и достаточно высокую трещиностойкость, что по характеру НДС приближает их к полностью преднапряженным конст- рукциям, для которых К р = 1 [1, 2, 5-7]. Но вместе с тем следует отметить, что прогибы в этом случае для конструкций с совмещенным армированием увеличиваются на 18-22%, а ширина раскрытия трещин на 12-15% по сравнению с преднапряженными конструкциями. Конструкции с совмещенным армированием при К р < 0,5 по своим деформационным свойствам приближаются к непреднапряженным элементам и являются мало- эффективными с точки зрения обеспечения жесткостных параметров. Для более точного определения оптимального коэффициента К р для той или иной конструкции необходимо выполнять расчет также на вероятностной основе [10-15]. 2. Анализ влияния уровня преднапряжения арматуры sp σ на НДС конструкций с совмещенным армированием при оценке их предельных состояний. При выполнении численного моделирования исследу- емых железобетонных балок с разным соотношением напрягаемой и ненапрягаемой арматуры был выполнен анализ определения минимальной величины уровня преднапряжения sp σ напрягаемой арматуры для обеспечения требований второй группы предельных состояний, то есть жесткости и трещино-стойкости [6, 7, 9]. На рис. 5 - 6 показано влияние sp σ на изменение прогибов и трещин балки 2БСП12-6АтVк-н при контрольных нагрузках (по прочности, жесткости, трещиностойкости) и при фактической разрушающей нагрузке, полученной при натурных испытаниях данной балки. Был исследован диапазон изменения sp σ от минимального значения ( sp σ = 300 МПа ) до макси- мального значения ( sp σ = 900 МПа ) для арматуры класса Ат1000 [6, 7, 9]. Для обеспечения требований второй группы предельных состояний оптимальной будет величина предварительного напряжения для данной балки sp σ > 500 МПа. На основании выполненных вероятностных расчетов для обеспечения условий прочности, жесткости, трещиностойкости целесообразно для данной исследуемой балки принять sp σ = 700 МПа [6, 7, 9]. Рис. 5. Влияние величины sp σ на прогиб балки 2БСП12- 6АтVIк-н при контрольных нагрузках 2БСП12-4АIIIв 2БСП12-6АтVIк-н 2БСП12-5АтVIк-н 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 К р а crc , мм а кон = 0,2 мм Границы допустимых значений К р 20 40 60 80 100 120 140 160 300 400 500 600 700 800 900 sp , МПа f, мм Р кон =136 кН (по жесткости) Р кон = 223 кН (по прочности) Р раз =265 кН (разрушающая) f кон = 40 мм Граница допустимых значений sp