Влияние армирования косоизгибаемых железобетонных балок на положение их нейтральной оси

В строительной практике часто встречаются элементы, находящиеся в состоянии косого изгиба. Например, это железобетонные прогоны, контурные балки, подкрановые балки, железобетонные элементы фахверка. Несмотря на то что строительные нормы содержат рекомендации к расчету косоизгибаемых элементов, вопрос рационального размещения арматуры в сечении остается актуальным. Цель исследования – определить влияние расположения арматуры в сечении и соотношения его габаритов на положение нейтральной оси в косоизгибаемом железобетонном элементе. Авторами произведен расчет балок с различными вариантами расположения арматуры в сечении и проанализировано влияние расположения арматуры и соотношения габаритов железобетонного элемента на положение нейтральной оси. В качестве параметров, определяющих положение нейтральной оси, выбраны угол наклона оси и площадь сжатой зоны бетона. Установлены соответствующие зависимости между рабочей высотой сечения, соотношением габаритов балки и параметрами, характеризующими положение нейтральной оси. Расчет производился в соответствии с современными нормативными документами по предельным усилиям и по нелинейной деформационной модели. Сравнение результатов, полученных двумя методами, показало как общий, так и противоположный характер изменения зависимостей, что отражено графически; также были выявлены численные расхождения, обусловленные точностью расчета, предпосылками и допущениями, лежащими в их основе.

В.С. ЧЕРЕПАНОВ, магистрант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.С. ВОРОНЦОВА, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.А. РУДНЫЙ, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4)

1. Радайкин О.В., Хассун М.С., Дарвиш А. Расчет образования трещин в железобетонных балках эстакад под технологические трубопроводы и кабели в условиях косого изгиба. Проблемы и перспективы развития электроэнергетики и электротехники. Материалы V Всероссийской научно-практической (с международным участием) конференции, посвященной празднованию 55-летия КГЭУ. Казань, 2023. Т. 2. С. 319–323.
2. Шипулин С.А., Беляева З.В., Миронова Л.И. Расчет железобетонных элементов по прочности наклонных сечений при двухосевом действии поперечных сил // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2023. № 8. С. 16–30. DOI: https://doi.org/10.34031/2071-7318-2023-8-8-16-30
3. Саркисов Д.Ю. Оценка прочности железобетонных элементов при косом внецентренном динамическом нагружении. Устойчивое развитие общества: новые научные подходы и исследования: Сборник материалов II Международной научно-практической конференции. М., 2024. С. 130–135.
4. Мухамедиев Т.А., Зенин С.А., Жарких А.С. Оценка надежности метода расчета прочности наклонных сечений железобетонных элементов с различной формой поперечного сечения // Вестник НИЦ Строительство. 2022. № 2 (33). С. 139–149. DOI: 10.37538/2224-9494-2022-2(33)-139-149
5. Добрецова И.В., Корсакова Л.В. Расчетная модель напряженно-деформированного состояния железобетонной балки для проверки прочности сечений, испытывающих деформации текучести при действии статических нагрузок // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2019. Т. 293. С. 12–25.
6. Колчунов В.И., Демьянов А.И., Протченко М.В. Моменты в железобетонных конструкциях при изгибе с кручением // Строительство и реконструкция. 2021. № 3 (95). С. 27–46. DOI: https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-95-3-27-46
7. Дудина И.В., Фирсов С.А. Анализ методов расчета внецентренно сжатых железобетонных элементов. Молодая мысль: Наука, технологии, инновации. Материалы XI (XVII) Всероссийской научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. 2019. С. 58–62.
8. Груздев Р.В. Численное моделирование работы железобетонного стержня на внецентренное сжатие с кручением при эксцентриситете продольной силы в пределах ядра сечения. Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство: Сборник статей. Самарский государственный технический университет. 2019. С. 188–192.
9. Ильин Н.А., Мордовский С.С., Мальгина В.А., Киреева Н.А. К расчету прочности внецентренно сжатого железобетонного элемента прямоугольного сечения // Градостроительство и архитектура. 2020. Т. 10. № 1. С. 4–8. DOI: 10.17673/Vestnik.2020.01.1
10. Тарасов А.А. Определение напряженно-деформированного состояния внецентренно сжатых железобетонных стержней с использованием деформационной модели // Строительная механика и конструкции. 2021. № 2 (29). С. 70–79.
11. Кодыш Э.Н. Расчет железобетонных конструкций из тяжелого бетона по прочности, трещиностойкости и деформациям. М.: АСВ, 2011. 353 с.