Особливості розрахунку міцності нормальних перерізів згинальних залізобетонних конструкцій методом Вуда в ПК «ЛІРА САПР»

Abstract

UK: Постановка проблеми. Розглянуто проблему реалізації методики розрахунку міцності залізобетонних конструкцій за нормальними перерізами задії плоского згину, яка встановлена у діючих нормативних документах України. Основну увагу приділено нетиповим іпрактично не розглянутим розрахунковим випадкам, характерним для автоматизованих алгоритмів у середовищі ПК «ЛІРА САПР». Мета роботи–аналіз доцільності використання методики діючих нормативних документів із подальшимрозробленнямрекомендацій, виходячи із специфіки комп’ютеризованих розрахунків. Методика.У межах виконаного дослідження розглянутопрямокутні перерізи залізобетонних конструкцій з одиночним та подвійним армуванням (за умови значного збільшення площі арматури стиснутої зони перерізу) із варіюванням класів бетону, коефіцієнта армування та співвідношення площ армування. Діаграми «напруження-деформації» бетону та арматури прийняті дволінійні із характерними значеннями, встановленими для граничних станів першої групи. Досліджено характер зміни діаграм стану перерізів «M−εc(1)». Результати досліджень.Виявлено, що для одиночно армованих перерізів зазменшенняплощі армування характернезменшення значення деформації стиснутої грані бетону, яке використовується для пошуку розв'язаннясистем нелінійних рівнянь рівноваги деформаційного методу. Цевиклткає збільшення часу виконання розрахунків армування площинних елементів методом Вуда. Встановлено, що для перерізів із подвійним армуванням завідносно великих значенньспіввідношень площ армування рівновага перерізу знаходиться при максимальних деформаціях стиснутої фібри бетону. Висновки. Запропонований підхід, спрямований на прискорення розрахунку перерізів з одиночним армуванням, який базується на використанні залежності між відсотком (площею) армування і деформацієюнайбільш стиснутої грані залізобетонної конструкції.Особливості аналітичних алгоритмів розрахунку обраних перерізів враховані шляхом реалізації цієї методики у ПК «ЛІРАСАПР», оптимізації та прискоренняавтоматизованихалгоритмів розрахунку залізобетонних конструкцій.

EN: Problem statement.The problem of realization of the calculation method of normal cross-sections strength of reinforced concrete constructions under flat bending, which is established in the current building codes ofUkraine, is considered. The main attention is paid to atypical and practically not considered calculation cases, typical for automated algorithms in the environment of SP "LIRA SAPR". The purposeof the article. Analysis of the feasibility of using the calculation method of current building codeswith further development of recommendations, based on the specifics of computerized calculations. Methodology. Within the framework of the performed research, rectangular cross-sections of reinforced concrete structures with single and double reinforcement (provided a significant increase in the area of reinforcement of the compressed cross-sectional area) with variation of concrete classes, reinforcement coefficient and ratio of reinforcement areas were considered. The stress-strain diagrams of concrete and reinforcement are bilinearwith characteristic values set for the first group of limit states. The character of change of cross-sections’ status diagrams "M -εc(1) "is investigated. Research results.It is found that for single-reinforced sections with decreasing reinforcement area there is a decrease of the value of deformation of the compressed fiber of concrete, which is used to find solutions for systems of nonlinear equilibrium equations of the deformationmethod. This leads to an increase of the execution time of calculations of the flat elements’ reinforcement by the Wood method. It is established that for sections with double reinforcement at relatively large values of the ratios of the reinforcement areas, the equilibrium of the section is at the maximum deformations of the compressed concrete fiber. Conclusions.An approach aimed at accelerating the calculation of sections with single reinforcement, which is based on the use of the relationship between the percentage (area) of reinforcement and the deformation of the most compressed fiber of the reinforced concrete element. Features of analytical algorithms for calculating the selected sections are taken into account by implementing this technique in thePC"LIRA SAPR", optimization and acceleration of automated algorithms for calculating reinforced concrete structures.