*111551*
Строительство и архитектура/3. Современные технологии
строительства, реконструкции и реставрации
К.т.н.
Туманов А.В.
Пензенский
государственный университет
архитектуры и
строительства, Россия
ИССЛЕДОВАНИЯ
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ АРМИРОВАННЫХ
СТЕН ЧИСЛЕННЫМ
МЕТОДОМ ПРИ
РАЗЛИЧНЫХ СХЕМАХ
НАГРУЖЕНИЯ И
АРМИРОВАНИЯ
Численный эксперимент, описанный в данной статье, планировался для
увеличения информации по характеру напряженно-деформированного состояния стен.
Величина деформаций (напряжений) не принималась во внимание при анализе
полученных результатов. Объясняется это большим расхождением результатов
численного и физического эксперимента. Таким образом в данной главе ставилась
задача выявить характер распределения нормальных и касательных напряжений по
поверхности исследуемых стен при изменении исследуемых факторов. Для выполнения
поставленной задачи разработана программа расчета моделей кирпичных и
армокирпичных стен, показанная на рис. 1. Исследуемые факторы, включенные в
программу, в полной мере соответствуют факторам изучаемым на основе физического
эксперимента. Величина вертикальной нагрузки изменялась в следующем порядке – N =
0; 0,25; 0,5; 1Nu. Схема армирования менялась в следующем
порядке – образцы кирпичных стен не армировались, для образцов армированных
стен шаг сеток изменялась от 60 мм до 120 мм (через два и четыре ряда). В таком
же порядке располагались сетки в образцах кирпичных стен, армированных
пространственным каркасом, рис. 1.
Изучение напряженно-деформированного состояния армированных стен из кирпичной кладки проводилось методом конечных элементов по ППП АП ЖБК – программе «Лира». При разработке расчетных схем ставилась задача получить напряженно-деформированное состояние для каждого вида материала, то есть кирпича, раствора и арматуры. Построены два типа расчетных схем конечных элементов, имитирующих исследуемые стены. Размеры и схемы конечных элементов принимались одинаковыми. Размер конечных элементов, имитирующих кирпич, составляет 60х60 мм; размер конечных элементов, имитирующих раствор, составляет 15х15 мм.
Рис. 1. Схема программы исследований моделей кирпичных
и армокирпичных стен численным методом
В связи с тем, что исследуемая арматура располагается в швах кирпичной кладки, то есть в растворе, размеры конечных элементов, имитирующих наличие арматуры, принимались аналогично элементам имитирующим наличие раствора, то есть размерами 15х15 мм. Таким образом, отличительной особенностью двух типов схем является то, что схемы второго типа имитируют армокладку, при этом вводилось два вида модуля деформаций: модуль деформации кладки и модуль деформации арматуры. В схемах первого типа присутствуют также два вида модулей деформаций – кирпича и раствора.
Расчетные схемы
конечных элементов, описанные выше, показаны на рис. 2 и 3.
б а
Рис. 2. Расчетные схемы кирпичных и армокирпичных стен:
а – серии СК-1; б – серии СКА-2
б а
Рис. 3. Расчетные схемы армокирпичных стен:
а – серии СКА-3; б – серии СКА-4