The Issue of Determination of the Rigidity Characteristics of Reinforced Concrete Elements with Normal Cracks

Abstract

Most of the reinforced concrete slab structures are statically indeterminate systems. In these systems, the redistribution of internal forces depends on the nature redistribution of rigidities between their separate elements. The presence of cracks significantly affects the change of elements rigidity of reinforced concrete structures. In the plate-ribbed systems, which include bridge structures, ribbed prefabricated and monolithic slabs, at the moment when normal cracks are wide enough, spatial torsion cracks may be absent. In this article the method of analysis of the rigidity of reinforced concrete elements with normal cracks is presented. The method is based on approximate striping of cross section to separate lines. The method is approximate, but it is rather convenient, since it can be used as a subprogram for analysis of complex statically indeterminate reinforced concrete systems. The torsional rigidity of every rod of the system is determined in such a subprogram at iterative analysis in automatic mode. As a result of this analysis, the forces in the rods of statically indeterminate system s are determined more accurately as the change of flexural as well as torsional rigidities caused by normal cracks fo rmation were taken into account. The comparison of the results obtained by the torsional rigidity determination method with the results obtained by the numerical method confirmed the developed methodology. Більшість залізобетонних плитних конструкцій є статично невизначеними системами. У цих системах перерозподіл внутрішніх сил залежить від характеру перерозподілу жорсткості між їх окремими елементами. Наявність тріщин суттєво впливає на зміну жорсткості елементів залізобетонних конструкцій. У системах з ребристими пластинами, які включають мостові конструкції, ребристі збірні і монолітні плити, в той момент, коли нормальні тріщини досить широкі, просторові тріщини кручення можуть бути відсутні. У даній статті представлений метод аналізу жорсткості залізобетонних елементів з нормальними тріщинами. Метод заснований на наближеному розрізанні поперечного перерізу по окремих лініях. Метод є приблизними, але досить зручним, оскільки його можна використовувати в якості підпрограми для аналізу складних статично невизначених залізобетонних конструкцій. Жорсткість на кручення кожного стержня системи визначається в такий підпрограми за ітераційного аналізу в автоматичному режимі. В результаті цього аналізу сили в стержнях статично невизначених систем визначаються більш точно, оскільки враховується зміна жорсткості при згині, а також жорсткості при крученні, що викликана утворенням нормальних тріщин. Порівняння результатів, отриманих методом визначення жорсткості на кручення, з результатами, отриманими числовим методом, підтвердило розроблену методологію.