ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УСИЛЕННЫХ ПУСТОТНЫХ ПЛИТ ПРИ РАЗРУШАЮЩЕЙ НАГРУЗКЕ
NUMERICAL RESEARCH OF ENHANCED HOLLOW SLABS IN THE STRESS-STRAIN STATE UNDER THE DESTROYING LOAD
Тарануха Николай Алексеевич – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой кораблестроения Комсомольского-на-Амуре государственного университета (Россия, Комсомольск-на-Амуре); 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27; тел. 7 (4217) 54-30-74. E-mail: taranukha@knastu.ru.
Mr. Nikolay A. Taranukha – Doctor of Engineering, Professor, Head of the Shipbuilding Department, Komsomolsk-on-Amur State University (Russia, Komsomolsk-on-Amur); 681013, 27 Lenina pr.; tel. 7 (4217) 54-30-74. E-mail: taranukha@knastu.ru.
Васильев Алексей Сергеевич – кандидат технических наук, старший преподаватель Приамурского государственного университета имени Шолом-Алейхема (Россия, Биробиджан); 679015, ул. Широкая 70а. E-mail: vasil-grunt@mail.ru.
Mr Alexei S. Vasiliev – PhD in Engineering, a Senior Lecturer, Sholom-Aleichem Priamursky State Uni-versity (Russia, Birobidzhan); 679015, 70a Shirokaya str. E-mail: vasil-grunt@mail.ru.
Резниченко Алина Юрьевна – магистрант Приамурского государственного университета имени Шолом-Алейхема (Россия, Биробиджан); 679015, ул. Широкая 70а. E-mail: r.eznichenkoo_alina@mail.ru.
Mrs. Reznichenko Yu. Alina – Master' Degree student, Sholom-Aleichem Priamursky State University (Russia, Birobidzhan); 679015, 70a Shirokaya str. E-mail: r.eznichenkoo_alina@mail.ru.
Аннотация. В данной статье выполнено исследование напряженно-деформированного состояния усиленных пустотных плит. Представлены численные и аналитические расчеты пустотных плит, усиленных и без усиления. Аналитические расчеты выполнялись согласно нормативным документам. Численное моделирование выполнялось в ПК ANSYS. При этом в ANSYS выполнялось мо-делирование и расчет как пустотной плиты в ее естественной форме, так и расчет этой же плиты, представленной в форме двутавровой балки с уменьшением площади сечения исходя из площади пустот в плите. В результате исследования были получены численные расчеты напряженно-деформированного состояния пустотных плит в двух представлениях, а также схемы трещин на разных стадиях разрушения. Цель данного исследования – выяснить, как и насколько будут отли-чаться результаты численных расчетов пустотной плиты при разрушающей нагрузке, моделируя ее в естественной и упрощенной двутавровой форме. При этом расчеты выполнены в нелинейной постановке при разрушающей нагрузке с образованием пластического шарнира в растянутой зоне сечения плиты. Приблизительная разрушающая нагрузка устанавливалась в результате аналитического расчета. Сопоставление расчетов показывает, что представление усиленных плит в форме двутавровых балок для расчетов имеет погрешности. И эта погрешность может быть разной в зависимости от метода усиления конструкции.
Summary. In this paper, the stress-strain state of enhanced hollow slabs is investigated. Numerical and analytical calculations of hollow slabs (enhanced and without amplification) are presented. Analytical calculations were carried out in accordance with specification documents. Numerical simulation was performed in ANSYS PC. In ANSYS, simulation and calculation of a hollow slab in its natural form and cal-culation of the same plate in the form of a T-beam with a reduction in the cross-sectional width by the sum of the diameters of each hollow hole in the slab were performed. As a result of the study, numerical calculations of the stress-strain state of the hollow slabs in two representations, and fracture schemes at different stages of destruction were obtained. The purpose of this study is to find out how and how much the results of numerical calculations of a hollow slab with a destructive load in simulation in a natural and simplified T-shape will differ. In this case, the calculations are performed in a nonlinear setting with a breaking load, with the formation of a plastic hinge in the stretched section of the slab. An approximate destructive load was established as a result of an analytical calculation. Comparison of calculations shows that the representation of enhanced slabs in the form of T-beams for calculations has the inaccuracies, which depend on the method of strengthening the construction.
Ключевые слова: математическое моделирование; численное исследование; усиление; железобе-тонные конструкции; пустотная плита; напряженно-деформированное состояние; прогиб; двутавровая балка.
Key words: mathematical modeling; numerical research; strengthening; reinforced concrete structures; hollow slab; stress-strain state; deflection; t-beam.
«Ученые записки КнАГТУ». № IV - 1(32) 2017 «Науки о природе и технике», с. 36 - 44
«Scholarly Notes of Komsomolsk-na-Amure State Technical University». Issue IV - 1(32) 2017 «Engineering and Natural Sciences», p. 36 - 44
DOI 10.17084/2017.IV-1(32).5
References
1. Guchkin, I. S. Diagnostika sostoianiia i proektirovanie usileniia zhelezobetonnykh balok: ucheb. posobie / I. S. Guchkin, A. V. Pankov. – Penza: PGUAS, 2012. – 120 s.
2. Klimov, S. V. Proektirovanie i raschet zhelezobetonnykh mnogopustotnykh plit perekrytii / S. V. Klimov, T. V. Iurina, S. L. Bugaev. – Perm: Izd-vo Perm. gos. tekhn. un-ta, 2008. – 79 s.
3. Klovanich, S. F. Metod konechnykh elementov v raschetakh prostranstvennykh zhelezobetonnykh konstruktsii / S. F. Klovanich, D. I. Bezushko. – Odessa: Izd-vo ONMU, 2009. – 89 s.
4. Klovanich, S. F. Metod konechnykh elementov v mekhanike zhelezobetona / S. F. Klovanich, I. N. Mironenko. – Odessa: Izd-vo Odesskogo nats. morskogo un-ta, 2007. – 111 s.
5. Mulenkova, V. I. Raschet i konstruirovanie usileniia zhelezobetonnykh i kamennykh konstruktsii: ucheb. posobie / V. I. Mulenkova, D. V. Artiushin. – Penza: PGUAS, 2014. – 118 s.
6. Posobie po proektirovaniiu betonnykh i zhelezobetonnykh konstruktsii iz tiazhelogo betona bez predvaritelnogo napriazheniia armatury (k SP 52-101-2003) / OAO «TsNIIpromzdanii»; GUP «NIIZhB». – M.: [b.i.], 2005.
7. Rekomendatsii po usileniiu i remontu stroitelnykh konstruktsii inzhenernykh sooruzhenii. – Vved. 1997.01.01. – Aktual. 2017.02.01. – TsNIIpromzdanii, 1997.
8. SNiP 2.01.07-85*. Nagruzki i vozdeistviia. Normy proektirovaniia / Gosstroi Rossii. – M.: FGUP TsPP, 2003.
9. Lee, H. H. Finite Element Simulations with ANSYS Workbench 14. Theory, Applications, Case Studies / H. H. Lee. – SDC PUBLICATIONS Schroff Development Corporation. BetterTextbooks. LowerPrices / www.SDCpublications.com, 2012. – 619 p.
Ссылка на текст статьи
© 2017 N. A. Taranukha, A. S. Vasiliev, A. Yu. Reznichenko. This is an Open Access article distributed under the terms of the Russian Index of Science Citation License http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially, provided the original work is properly cited and states its license.
© 2017 Тарануха Н. А., Васильев А. С., Резниченко А. Ю. Данная статья находится в Открытом Доступе и распространяется на условиях лицензии Российского Индекса Научного цитирования http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, в соответствии с которыми третьи лица имеют право копировать и повторно распространять этот материал на любых носителях и в любом формате, а также микшировать, изменять и использовать в качестве основы для любых целей, в том числе коммерческих, при условии, что на оригинальное произведение сделаны должным образом оформленные ссылки и что приведена информация о действующей в отношении него лицензии.
Произведение «ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УСИЛЕННЫХ ПУСТОТНЫХ ПЛИТ ПРИ РАЗРУШАЮЩЕЙ НАГРУЗКЕ» созданное автором по имени Тарануха Н. А., Васильев А. С., Резниченко А. Ю., публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Основано на произведении с http://www.uzknastu.ru/files/translit/2017/IV-1(32)/5.htm