ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ

В настоящей статье исследуется напряженно деформированное состояние конструкций экспериментальной модели. Экспериментальная модель выполнена из продольных ребер с предварительным напряжением затяжкой по верхнему сжатому поясу.

Конструктивная схема рассматриваемой панели показана на рис. 1. Продольные балочные ребра 1, расположены вдоль панели. Затяжка 2, в виде арматурного стержня, располагается по верхнему продольных  балочных ребер. Положение затяжки относительно оси балки регулируют стойки 3. Устойчивость продольных ребер в плоскости панели обеспечивается раскосами 4 и распорами 5.

Предварительно напряженные балочные ребра испытывают после приложения внешней нагрузки действие балочного изгибающего момента и разгружающего изгибающего момента, создаваемого самоослаблением затяжки. В результате, натяжение затяжки исключено, сечение балочных ребер испытывает действие только балочного момента, без влияния натяжения затяжки. При этом прогиб от приложения внешней нагрузки, измеряемый после приложения предварительного напряжения, создаётся от действия положительного балочного момента и отрицательного изгибающего момента от самоослабления затяжки.

В процессе создания предварительного напряжения, затяжка нагружает и деформирует балку (рис.2). Общая устойчивость балки в горизонтальной плоскости может быть обеспечена стержневыми распорами между смежными балками. Действие предварительного напряжения относится к постоянным нагрузкам и поэтому не учитывается при определении прогибов от временной нагрузки. Приложение временной нагрузки Р на балку вызывает самоослабление затяжки X (рис.3). Величину X можно определить методом сил аналогично определению усилия самонатяжения затяжки, расположенной по нижнему растянутому поясу балки. Учет продольных упругих деформаций затяжки производится методом последовательных приближений. Уравнение методом сил имеет вид:

от Х=1 в основной системе. б) эпюра нормальных сил от Х=1 в основной системе. Пример расчета.

Расчет модели, размерами 300*73 см.

l=281 см – расчетная длина панели.

Р – сосредоточенная нагрузка(от 30 до 100кН). Прогиб от сосредоточенной нагрузки:

Прогиб с затяжкой:
yc  = yЗАТ . - y

А – площадь сечения балки,

W – момент сопротивления сечения, Е – модуль упругости,

I – момент инерции сечения

Все полученные данные сведены в таблицы. Таблица 1. Постоянные величины.

Таблица 2.Усилие предварительного натяжения ПР =8кН.

Список литературы

1.       Дарков А. В. Строительная механика. – М.: Высшая школа, 1986. – 607 с., ил.

2.       Ференчик П., Тохачек М. Предварительно напряженные стальные конструкций: Пер. с нем. – М.: Стройиздат, 1979 – 423 с., ил.