Монография посвящена оценке напряженного состояния, расчету деформаций и несущей способности стержневых железобетонных конструкций. При этом учитывается нелинейность мгновенного и длительного деформирования.
В книге излагается анализ современных теорий ползучести бетона, а также оценка влияния старения и усадки бетона, влажности и температуры среды, масштабного фактора, виброползучести
и т. п.
Исследование выполняется методом интегрального модуля деформаций, сводящим нелинейные задачи строительной механики к линейному расчетному аппарату. Изложены экспериментальная проверка метода, а также решения некоторых задач (статически неопределимые и контактные системы, колебания и устойчивость стержней и др.).
Книга рассчитана на инженеров-проектировщиков и научных работников.
ВВЕДЕНИЕ
Реальные конструктивные материалы, как правило, деформируются неравновесно и нелинейно. Неравновесность деформирования проявляется в том, что при нагружении образцов, помимо упруго-мгновенных деформаций, развиваются так называемые неупругие деформации и, в частности, деформации ползучести.
Нелинейность деформирования заключается в отсутствии между напряжениями и деформациями пропорциональной связи. Это относится как к деформациям ползучести, так и к упруго-мгновенным деформациям. Применительно к деформациям ползучести под непропорциональностью связи между напряжениями и деформациями понимается следующее: если несколько образцов-близнецов нагрузить различными силами, то деформации ползучести, накопленные образцами за равные промежутки времени, не пропорциональны этим силам.
Бетон и арматурная сталь, составляющие железобетон, также подчиняются этому правилу. Внешние признаки связей между напряжениями и деформациями бетона и арматурной стали идентичны. Это позволяет в необходимых случаях использовать для них единые по математической записи феноменологические уравнения механического состояния материалов1. Однако проявление неравновесности и нелинейности деформирования бетона и арматурной стали различно. Поэтому для арматурной стали обычно используют упрощенные записи уравнений деформаций.
Деформируемость бетона и арматурной стали изменяется в зависимости от химического состава, способа обработки, величины образца, режима внешних воздействий, температуры среды и т. п. Кроме того, бетон, высокоуглеродистая и низкоуглеродистая стали, подвергнутые предварительно холодному деформированию, характеризуются значительными явлениями старения — изменением механических свойств с увеличением возраста. Наконец, количественные характеристики механических свойств бетонов, в отличие от арматурной стали, существенно зависят от знака действующих
1 Вместо термина «уравнения механического состояния» в литературе также применяются другие термины: реологические уравнения, уравнения деформаций, физические уравнения и т. п.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение .............................. 3
Глава I. Нелинейность и неравновесность деформирования и прочность бетонов 6
§ 1,1. Основные понятия и предпосылки ... 6
§ 1,2. Нелинейность деформирования бетонов . 8 § 1,3. О кратковременной прочности бетонов при статическом нагруже-
нии . . . . .......... 18
§ 1,4. Усадка бетонов ..................... 22
§ 1,5. Упруго-мгновенные деформации бетонов........... 27
§ 1,6. Деформации ползучести бетонов ........... 32
§ 1,7. Понятие о так называемом «старом бетоне»........ 41
§ 1,8. О влиянии влажности на деформации усадки и ползучести 41 § 1,9. Влияние температуры на деформативные и прочностные характеристики бетона ... . ..... 44
§ 1,10. Влияние масштабного фактора ............. 45
§ 1,11. Обратная ползучесть . ... .......... 49
§1,12, Восстановление и релаксация напряжений......... 52
§ 1,13. Поперечные деформации бетонов.............. 53
§ 1,14. Виброползучесть бетона ................. 55
§ 1,15. Длительная прочность бетонов............. 58
§ 1,16. Назначение расчетных характеристик прочности и деформа-
тивности бетонов ...................... 63
Глава И. Уравнения механического состояния бетонов........ 66
§ 11,1. Основные допущения................... 66
§ 11,2. Уравнение деформации при простейшем нагружении .... 67 § 11,3. Уравнения деформаций при монотонном нагружении . . .68 § 11,4. О необходимости учета нелинейности деформирования бетонов 72 § 11,5. Связь полученного уравнения с другими уравнениями механического состояния бетонов ....... ....... 74
§ 11,6. Разновидности теорий ползучести бетонов......... 76
§ 11,7. Анализ различных теорий ползучести.......... 94
§ 11,8. Об уточнениях отсчета деформаций ползучести....... 106
§ 11,9. Уравнения деформаций бетонов при многократно повторяющихся нагрузках. Уравнения виброползучести....... 109
§ 11,10. Рекомендуемое уравнение деформаций бетона........ 126
Глава III. Метод интегрального модуля деформаций бетона..... 129
§ 111,1. Некоторые предварительные сведения............ 129
§ 111,2. Сущность и общая запись интегрального модуля деформаций 131
§ 111,3. Другие формы интегрального модуля деформаций . . 135
§ 111,4. Реализация общей записи интегрального модуля деформаций 137
322
§ 111,5. Составная часть интегрального модуля деформаций—фибровый модуль деформаций ......... 146
§ 111,6. Анализ интегрального модуля деформаций и приведение его
записи к виду, удобному для вычислений на ЭВМ..... 153
§ 111,7. Расчетные диаграммы а — е для арматурной стали ..... 163
§ 111,8. Обобщение понятия о коэффициенте ^ ........ 167
§ 111,9. Влияние длительных процессов на коэффициент ф...... 174
§ 111,10. Линеаризованная запись ^ для решения статически неопределимых, краевых и т. п. задач......... 176
§ 111,11. О смещении во времени нейтральных осей эпюр деформаций и нормальных напряжений............ 180
§ 111,12. Практический способ определения х и ojj1, входящих в выражение для интегрального модуля деформаций ... . 187 § 111,13. Расчет прочности и жесткости железобетонных элементов 194 § 111,14. Другие приемы оценки жесткости железобетонных элементов 200
Глава IV. Расчет железобетонных конструкций с учетом нелинейности и неравновесности деформирования методом интегрального
модуля деформаций ................. 212
§ IV,!. Основы расчета деформаций железобетонных конструкций . 212
§ IV,2. Система последовательных приближений......... 219
§ IV,3. Экспериментальная проверка метода....... . . 226
§ IV.4. Особенности применения метода к расчету статически неопределимых систем . ................. 237
§ IV,5. Расчет многопролетных неразрезных балок........ 252
§ IV.6. Расчет балок на упругом полупространстве........ . 259
§ IV,7. Устойчивость железобетонных стержней.......... 266
§ IV,8. Колебания железобетонных стержней.......... 284
§ IV,9. К вопросу о расчете длительности эксплуатации железобетонных стержней..................... 298
Выводы................................ 303
Литература............................. 304
Цена: 300руб.
