ACCOUNTING FOR LONGITUDINAL SHEAR DEFORMATIONS IN THE CALCULATION OF DEFLECTIONS AND RESISTANCE OF CONCRETE ELEMENTS BASED ON A NON-LINEAR DEFORMATION MODEL
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2026-140-2-23-28Keywords:
reinforced concrete (RC), shear strain, bending resistanceAbstract
Reinforced concrete structures, which are widely used in modern construction of buildings and structures, have a variety of cross-sectional shapes, ranging from simple rectangular to complex I-shaped (T-shaped), with holes in their ribs, multilayer, etc. A distinctive feature of flexural reinforced concrete elements with complex cross-sections is the concentration of compressive and tensile forces at opposite faces and the reduction of the cross-section near the neutral layer, which increases the lever arm of the internal pair of forces and reduces the material consumption, allowing for cost-effective design. A nonlinear deformation model for calculating reinforced concrete structures allows you to obtain the parameters of their stress-strain state at any stage of deformation, and to take into account the physical nonlinearity of material behavior without considering longitudinal shear deformations, which, when the joints are highly compliant, transform the structure from a solid to a composite one, reducing resistance and increasing deformability. Based on a nonlinear deformation calculation model, a new approach to numerical modeling of reinforced concrete beams taking into account longitudinal shear deformations is proposed, which is applicable for both scientific research and practical design, including cases of nonlinear behavior of materials and connections. The stress-strain state of reinforced concrete beams is modeled taking into account longitudinal shear deformations in the neutral layer.
References
Бетонные и железобетонные конструкции : СП 5.03.01-2020. – Взамен ТКП 45-5.03-131-2009 ; введ. 01.11.2020. – Минск : Минстройархитектуры, 2020. – 144 с.
Бетонные и железобетонные конструкции : СП 63.13330.2018 : актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 : введ. 20.06.2019 / Минстрой России. – М. : Минстрой России, 2018. – Раздел 8 : Расчет железобетонных элементов по прочности ; Приложение Н : Расчет железобетонных элементов на выносливость. – 143 с.
EN 1992-1-1 (Еврокод 2). Проектирование железобетонных конструкций ; EN 1994-1-1 (Еврокод 4). Проектирование сталежелезобетонных конструкций. Разд. 6.2 : Сдвиг между полкой и стенкой. – М. : Стандартинформ, 2020. – 1 c.
Fib Model Code for Concrete Structures 2010. – 1st ed. – Berlin : Ernst & Sohn ; Wiley, 2013. – Section 6.1 : Bond and anchorage. – 434 p.
Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования : свод правил : СП 164.1325800.2014. – Введ. 01.08.2014. – М. : Минстрой России, 2014. – 43 с.
Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования : СП 266.1325800.2016 : утвержден Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 30 декабря 2016 г. № 1030/пр. – Введ. 01.07.2017. – М. : Минстрой России, 2017. – V, 113 с.
Конструкции сталежелезобетонные покрытий и перекрытий. Правила проектирования : ТКП 45-5.03-16-2005 (02250) : технический кодекс установившейся практики / Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь. – Введен впервые ; введ. 01.07.2006. – Минск : Минстройархитектуры, 2006. – II, 71 с.
Ржаницын, А. Р. Составные стержни и пластинки / А. Р. Ржаницын. – М. : Стройиздат, 1986. – 318 с.
Карпенко, Н. И. Общие модели механики железобетона / Н. И. Карпенко. – М. : Стройиздат, 1996. – 416 с.
Лапидус, А. А. Особенности расчета сдвигающих усилий в зоне контакта бетона и фибробетона при нелинейной работе материалов / А. А. Лапидус, А. Г. Тамразян // Жилищное строительство. – 2015. – № 7. – С. 14–18.
Мухамедиев, Т. А. Расчет прочности сталежелезобетонных колонн с использованием деформационной модели / Т. А. Мухамедиев, О. И. Старчикова // Бетон и железобетон. – 2006. – № 4 (541). – С. 18–20.
Бондаренко, В. М. Инженерные методы нелинейной теории железобетона / В. М. Бондаренко, С. В. Бондаренко. – М. : Стройиздат, 1982. – 287 с.
Тамразян, А. Г. Сталежелезобетонные перекрытия, новые методы их расчета / А. Г. Тамразян, Ф. С. Замалиев // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – 2024. – № 4 (70). – С. 118–130.
Замалиев, Ф. С. Учет нелинейных свойств материалов и податливости слоев при расчете прочности сталежелезобетонных перекрытий / Ф. С. Замалиев // Промышленное и гражданское строительство. – 2013. – № 5. – С. 38–40.
Schnabl, S. The influence of shear on the bending of composite beams / S. Schnabl, I. Planinc // Composites Part B: Engineering. – 2011. – Vol. 42, Iss. 7. – P. 1964–1975.
Oehlers, D. J. Composite Steel and Concrete Structural Members: Fundamental Behaviour / D. J. Oehlers, M. A. Bradford. – Pergamon, 1995. – 568 p.
Chen, J. F. Anchorage strength models for FRP and steel plates bonded to concrete / J. F. Chen, J. G. Teng // Journal of Structural Engineering, ASCE. – 2001. – Vol. 127, No. 7. – P. 784–791.
Пецольд, Т. М. Расчёт усиления железобетонных эксплуатируемых строительных сооружений / Т. М. Пецольд, Д. Н. Лазовский // Бетон и железобетон. – 1998. – № 6. – С. 16–19.
Пецольд, Т. М. Расчёт усиления железобетонных конструкций эксплуатируемых строительных сооружений / Т. М. Пецольд, Д. Н. Лазовский // Бетон и железобетон. – 1999. – № 1. – С. 11–14.
Лазовский, Д. Н. Деформационный подход к расчету прочности при поперечном изгибе деревянных элементов c учетом сдвига / Д. Н. Лазовский, А. И. Гиль, Д. О. Глухов // Вестник МГСУ. – 2025. – Т. 20, Вып. 8. – С. 1187–1198. – DOI: 10.22227/1997-0935.2025.8.1187-1198.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The work is provided under the terms of Creative Commons public license Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0). This license allows an unlimited number of persons to reproduce and share the Licensed Material in all media and formats. Any use of the Licensed Material shall contain an identification of its Creator(s) and must be for non-commercial purposes only. Users may not prevent other individuals from taking any actions allowed by the license.
