Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Systems Methods Technologies. I.V. Dudina et al. Influence of some …2018 № 2 (38) p. 139-145 144 Рис. 6. Влияние величины sp σ на ширину раскрытия трещин в балке 2БСП12-6АтVIк-н при контрольных нагрузках Если в качестве ненапрягаемой используется высоко- прочная арматура, то напряжение в ней к моменту разру- шения конструкций составляет всего 60-70% от предела прочности [4]. Поэтому на основании выполненных ис- следований в качестве ненапрягаемой арматуры в совме- щенном армировании целесообразно использовать арма- туру класса А 400, которая к моменту разрушения конст- рукции достигает предела текучести [4, 5]. На основе разработанных программных комплексов по вероятностному расчету конструкций со смешан- ным армированием с учетом физической нелинейности была выполнена оценка начальной надежности иссле- дуемых балок [3-9]. Требуемые уровни надежности для балок приняты по прочности [Н 1 ] = 0,9986, по жестко- сти и трещиностойкости [Н 2 ]= [Н 3 ] = 0,90 [3-4, 11-12]. Анализ результатов, представленных в табл. 2, по- казывает, что надежность балки 2БСП12-5АтVIк-н и ее экспериментальных моделей не обеспечена только для балок моделей II и III (коэффициент 50 , К р ≤ ). Все остальные исследуемые конструкции имеют сущест- венный запас прочности, а, следовательно, и резервы для снижения их материалоемкости [5, 7]. Таблица 2 Показатели начальной надежности исследуемых балок по разным расчетным моделям Марка конструкции Расчет на основе СНиП Расчет по нелинейно-деформационной модели Н 1 Н 2 Н 3 Н 1 Н 2 Н 3 2БСП12-5АтVIк-н ( Кр=0,75 ) 0,9999 0,9989 0,9988 0,9999 0,9987 0,9986 Модель I ( Кр=1,00 ) 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 0,9999 Модель II ( Кр=0,50 ) 0,9999 0,9452 0,9251 0,9999 0,9366 0,8965 Модель III ( Кр=0,00 ) 0,9999 0,9223 0,8263 0,9999 0,9125 0,8125 Модель IV ( Кр=0,75 ) 0,9999 0,9982 0,9979 0,9999 0,9985 0,9984 Выводы На основании выполненных исследований для же- лезобетонных балок с совмещенным армированием установлена область оптимальных значений коэффи- циента К р из условия обеспечения требований второй группы предельных состояний ( К р =0,65…0,75). Конст- рукции с более низким содержанием ненапрягаемой арматуры ( К р < 0,5) являются неэффективными и по своим деформационным свойствам приближаются к ненапрягаемым элементам. Установлено, что степень использования механиче- ских характеристик совмещенной арматуры зависит от уровня начального преднапряжения sp σ . Чем меньше sp σ , тем полнее используются прочностные свойства ненапрягаемой арматуры. Следует отметить, что при оптимальных значениях sp σ наиболее полно использу- ет свою прочность ненапрягаемая арматура класса А400, напряжения в которой к моменту разрушения достигают предела текучести, в то время как напряже- ния в ненапрягаемой высокопрочной арматуре к мо- менту разрушения достигают всего лишь (0,6…0,7) временного сопротивления разрыву [4]. Таким образом, для более точного определения оп- тимальных конструктивных параметров совмещенного армирования железобетонных балок (коэффициента К р , уровня преднапряжения арматуры sp σ , рационального выбора класса ненапрягаемой арматуры) необходимо выполнять вероятностную оценку их предельных со- стояний с учетом физической нелинейности конструк- ционных материалов, то есть с учетом реальных диа- грамм состояния бетона и арматуры. Это позволит бо- лее точно оценить НДС конструкции на всех этапах ее работы до разрушения, а также получить показатели надежности, на основании которых можно выявить резервы снижения материалоемкости конструкции и выполнить ее оптимизацию по разработанным про- граммам, используя моделирование влияния рассмот- ренных параметров при оценке предельных состояний конструкции [3-9]. Литература 1. Головин Н.Г., Назар Камель А. Определение классов арматуры при смешанном армировании // Бетон и железобе- тон. 1992. №6. С. 8-9. 2. Габрусенко В.В. Особенности проектирования плит со смешанным армированием // Изв. вузов. Строительство. 1992. № 9-10. С. 10-13. 3. Kovalenko G.V., Samarin Y.A. Mitasov V.M. Evaluation jf the stress-strain State of Rissed Slabs different settlement pat- 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 300 400 500 600 700 800 900 sp , МПа a crc , мм а кон = 0,2 мм Р кон = 136 кН (по трещиностойкости) Р кон =223 кН (по прочности) Р раз = 265 кН (разрушающая) Граница допустимых значений sp