Размер шрифта
Цветовая схема
Изображения
Обычная версия сайта

Инновационные направления в теории сопротивления железобетона: диаграммно-энергетический подход к расчету железобетонных конструкций

УМКД дисциплины

Рабочая программа и аннотация - РПД-Диаграм.подход к расч.ЖБК-4Z(2018).pdf - для просмотра файла необходимо авторизоваться

Методические рекомендации - Метод.рек.-изуч .Диаграм.подход расч. ЖБК.pdf

Аннотация

Аннотация к дисциплине "Инновационные направления в теории сопротивления железобетона: диаграммно-энергетический подход к расчету железобетонных конструкций" 1. Цели и задачи изучения дисциплины Цель изучения дисциплины - формирование у аспирантов дополнительных теоретических знаний и профессиональных компетенций в области проектирования современных железобетонных строительных конструкций для дальнейшего их использования в научной работе. Задача изучения дисциплины - углубленное изучение методов расчета предварительно-напряженных железобетонных изгибаемых элементов с учетом реальных диаграмм работы материалов (арматурной стали и бетона) и применением вычислительных программ. 2. Краткая характеристика учебной дисциплины Одной из ключевых среди всего комплекса задач по рациональному проектированию и применению железобетонных конструкций является дальнейшее совершенствование расчетного аппарата по оценке прочности этих конструкций. В первую очередь это относится к предварительно-напряженным изгибаемым элементам, расчетная оценка несущей способности которых должна позволять учитывать особенности свойств того или иного класса арматурной стали и их изменение в процессе задания предварительного напряжения. В действующих нормах строительного проектирования (СНиП 52-101-2003, СП 63.13330.2012 и др.) расчет прочности железобетонных изгибаемых элементов рекомендуется производить на основе нелинейной деформационной модели, где в качестве расчетной диаграммы деформирования арматурной стали с условным пределом текучести σ_0,2 принимается упрощенная трехлинейная диаграмма (по типу диаграмм Прандтля) без учета упрочнения за площадкой текучести для преднапряженных конструкций. Таким образом, принятая в нормах расчетная модель не отражает фактическое напряженно-деформированное состояние нормальных сечений, а эффект упрочнения арматурной стали учитывается косвенно, не в явной форме, что в совокупности не способствует достоверной оценке резервов несущей способности рассчитываемых элементов. В этой связи разработка корректного расчетного аппарата прочности нормальных сечений предварительно напряженных изгибаемых элементов, учитывающего фактическую диаграмму работы и эффект деформационного упрочнения напрягаемой арматурной стали, представляется весьма актуальной задачей. Внедрение в расчетный аппарат реальных, в том числе "упрочненных", диаграмм деформирования арматурной стали в координатах "σ_s - ε_s" позволяет добиваться максимального приближения расчетной модели к физической, тем самым достоверно учитывая фактическое напряженно-деформированное состояние нормальных сечений железобетонных элементов и обеспечивая весомый экономический эффект. В рамках данной дисциплины рассматривается инновационная методика расчета прочности нормальных сечений преднапряженных изгибаемых элементов, базирующаяся на диаграммно-энергетическом подходе в теории сопротивления железобетона. Содержание дисциплины состоит из следующих основных разделов: Сравнительный анализ существующих предложений по аналитическому описанию диаграмм растяжения арматурной стали и расчетной оценке их трансформации в результате предварительного напряжения. Аппроксимация диаграммы условно-мгновенного растяжения стали функциями приближениями, основанными на использовании многоинтервальной сплайн-интерполяции. Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых обычных и предварительно напряженных железобетонных изгибаемых элементов по методике действующих норм. Современные методы расчета прочности нормальных сечений, учитывающие в явном виде диаграммы работы материалов и эффект деформационного упрочнения арматуры при предварительном напряжении. Автоматизация диаграммных методов расчета прочности нормальных сечений преднапряженных изгибаемых элементов с учетом эффекта упрочнения напрягаемой арматурной стали. Требования к уровню содержания дисциплины. В результате освоения дисциплины аспирант должен: Знать: Методы аналитического описания (аппроксимации) диаграмм работы конструкционных материалов; рекомендуемый действующими нормами строительного проектирования метод расчета прочности нормальных сечений предварительно-напряженных изгибаемых железобетонных элементов, основанный на нелинейной деформационной модели, а также инновационный метод расчета, базирующийся на диаграммно-энергетическом подходе. Уметь: Анализировать достоинства и недостатки традиционных и альтернативных методов расчета прочности преднапряженных изгибаемых железобетонных элементов; сопоставлять расчетные значения несущей способности таких элементов с экспериментальными данными. Владеть: Современным методом расчета прочности нормальных сечений, учитывающим в явном виде диаграмму растяжения и эффект деформационного упрочнения арматурной стали при предварительном напряжении, реализуемом как в "ручном" (инженерном) режиме, так и с применением вычислительной программы. 3. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина входит в вариативную часть "Блок 1" образовательной программы аспирантуры, реализуется на 3-м году обучения с трудоемкостью освоения - 4.0 Зет. 4. Взаимосвязь дисциплины с предшествующими и последующими дисциплинами учебного плана подготовки При изучении данной дисциплины формируются дополнительные профессиональные компетенции, которые базируются на знаниях и законах естественно научных дисциплин. Заведомо аспиранты должны иметь знания по таким предметам как математический анализ, вычислительная математика, сопротивление материалов, строительная механика, теоретическая механика, теория упругости и пластичности, теория сопротивления железобетона, железобетонные конструкции. Полученные по данной дисциплине знания в последующем послужат базой для сдачи кандидатского экзамена по специальности и подготовки научно-квалификационной работы (диссертации). 5. Ожидаемые результаты освоения дисциплины В результате освоения дисциплины, у обучающихся должны быть сформированы следующие компетенции: ОПК 2 - Владение культурой научного исследования в области строительства, в том числе с использованием новейших информационно-коммуникационных технологий; ОПК 5 - Способность профессионально излагать результаты своих исследований и представлять их в виде научных публикаций и презентаций; ОПК 6 - Способность к разработке новых методов исследования и их применению в самостоятельной научно-исследовательской деятельности в области строительства; ПК 5 - Готовность к созданию и развитию эффективных методов расчета и экспериментальных исследований вновь возводимых, восстанавливаемых и усиливаемых строительных конструкций, наиболее учитывающих специфику воздействий на них, свойств материалов, специфику конструктивных решений и другие особенности.