Candidate of Technical Sciences, senior lecturer, Department of Fundamental Education
кандидат технических наук, старший преподаватель, кафедра фундаментального образования
Doctor of Technical Sciences, Professor, leading researcher, Department No. 40 “Perspective Priority Directions in Construction Equipment”
доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, отдел № 40 «Перспективные приоритетные направления в строительной технике»
The authors present a refined method of determining the moment of cracking in reinforced concrete bar constructions using the diagram of deformation of concrete built on the basis of the deformation theory of plasticity by G.A. Geniev in which the stress and strain invariants of concrete are linked by nonlinear dependences. In the resulting defining equations, the hypothesis of flat sections, as well as the premise of reaching the limit values of concrete deformations on the stretched fibers of the cross-section are used. Stresses in concrete are determined through deformation values in accordance with the nonlinear deformation diagram of concrete. On the basis of the assumptions accepted, analytical dependences for determining the moment of cracking in the sections of bending elements with single and double reinforcement have been acquired. The formulas obtained were used in the analysis of various factors influence on crack resistance of bendable reinforced concrete elements. It was found out that the moment of crack formation practically does not change when percentage of reinforcement of longitudinal tensile or compressed reinforcement changes. The most effective method of crack resistance improvement is the increase of concrete strength. The proposed methodology is verified by comparison with experimental results on reinforced concrete prototypes. It is concluded that the use of the diagram of nonlinear deformation of concrete on the basis of the theory of plasticity by G.A. Geniev allows to estimate more strictly the crack resistance of reinforced concrete rod elements.
Представлена уточненная методика определения момента трещинообразования в железобетонных стержневых конструкциях с использованием диаграммы деформирования бетона, построенной на основе деформационной теории пластичности Г.А. Гениева, в которой инварианты напряженного и деформированного состояния бетона связаны между собой нелинейными зависимостями. В полученных определяющих уравнениях использованы гипотеза плоских сечений, а также предпосылка о достижении на растянутых волокнах поперечного сечения предельных значений деформаций бетона. Напряжения в бетоне определяются через значения деформаций в соответствии с нелинейной диаграммой деформирования бетона. На основе принятых предпосылок получены аналитические зависимости для определения момента трещинообразования в сечениях изгибаемых элементов с вариантами одиночного и двойного армирования. Полученные формулы применялись при анализе влияния различных факторов на трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов. Установлено, что при изменении процента армирования продольной растянутой или сжатой арматуры момент образования трещин практически не меняется. Наиболее эффективным методом повышения трещиностойкости является увеличение прочности бетона. Предложенная методика верифицирована сравнением с экспериментальными результатами на железобетонных опытных образцах. Сделан вывод о том, что использование диаграммы нелинейного деформирования бетона на основе теории пластичности Г.А. Гениева позволяет более строго оценить трещиностойкость железобетонных стержневых элементов.