Stressstrain state of cast-in-place and precast structure with loaded cast-in-place element

Abstract

The paper presents the strength analysis of cast-in-place and precast structures in accordance with regulatory documents, which require clarifications, since the properties of such structures distinguish them from conventional reinforced concrete structures. These properties include the beginning of the deformation process, ultimate strain, physical properties, and others. The strength analysis of cast-in-place and precast structure is conducted with regard to these properties.The proposed analysis is based on the load-bearing capacity exhaustion of deformed concrete or reinforcement and allows considering the different time of involvement in the deformation process of cast-in-place and precast structures as well different stress and strain properties of concrete. The experimental data are in good agreement with theoretical calculations.

Service limit state of cast-in-place flexural member

“…Раннее вовлечение в процесс восприятия внешней нагрузки сборной части оказывает положительное влияние, что было отмечено авторами статьи в работах [11,14], а также в работах других авторов [12,13]. В частности, было отмечено как увеличение несущей способности конструкции, так и уменьшение значений прогибов при нагрузках, приближающихся к разрушающим, в сравнении с изгибаемыми сборно-монолитными элементами, которые включались в процесс деформирования, будучи в полностью готовом состоянии.…”

“…В продолжение работ [14,15], в рамках которых были рассмотрены вопросы формирования НДС и оценки прочности сборно-монолитных конструкций как в случае единовременного деформирования сборной и монолитной частей, так и в случае поэтапного их вовлечения в процесс деформирования, в настоящей статье предложена методика расчёта сборно-монолитных конструкций по второй группе предельных состояний.…”

“…-средние значения относительных деформаций сжатого бетона сборной части в фибровых волокнах на 1-м этапе в точках границ зон единообразного деформирования с координатами Значения величин относительных деформаций и высоты сжатой зоны для каждого характерного сечения определяются на основании данных работы [14]. Для нахождения полного значения прогиба, аналогично работе [14], вводится понятие «подэтап», в рамках которого происходит прирост дополнительного прогиба на 2-м этапе , f  определяемого без учёта деформаций сборной части 1-го этапа, но с обязательным учётом технического состояния самой сборной части (наличие или отсутствие трещины, высота целой части сборного бетона, величина накопленных деформаций, а соответственно, и напряжений и т. д.…”

“…В связи с тем, что прирост напряжений на 2-м этапе в сборном бетоне, как показали проведённые экспериментальные исследования [11,14], уже незначительный, в качестве критерия разделения на зоны качественно единообразного деформирования в дальнейшем принимается диаграмма деформирования монолитного бетона:…”

“…Вместе с тем одновременное присутствие сборного и монолитного бетонов, которые могут быть разными по возрасту, прочности и виду, делают в конечном итоге напряжённо-деформированное состояние (НДС) сборно-монолитной конструкции более сложным в сравнении с железобетонными конструкциями, выполняемыми из бетона одного вида. Ранее в работе [14] определены свойственные сборно-монолитным конструкциям особенности:…”