Комплексний розрахунок стійкості та міцності тонкостінних залізобетонних елементів на основі енергетичних підходів - Мирошніченко, Іван (Збірник наукових праць Галузеве машинобудування будівництво, 2025)
У роботі розроблено та обґрунтовано комплексну інженерну методику розрахунку тонкостінних залізобетонних балок із шириною перерізу b=40 мм, яка уніфікує перевірку стійкості плоскої форми згину та оцінку деформативності при крученні. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю уточнення граничних станів для елементів із співвідношенням висоти до ширини h/b≈5.5, де класичні методи не враховують повною мірою взаємодію згинальної та крутильної жорсткостей у стадії з тріщинами. Методологічною основою роботи є гіпотеза енергетичної інваріантності, яка дозволяє замінити реальний залізобетонний елемент із тріщинами еквівалентною пружною моделлю, що накопичує аналогічну потенціальну енергію деформації. У роботі поєднано модифікований алгоритм Прандтля-Власова для визначення критичного моменту стійкості з аналітичною моделлю крутильної податливості, що враховує дискретне розташування тріщин. Ключовою особливістю методики є детальне врахування нагельного ефекту поздовжньої арматури, яка розглядається як балка на пружній основі, що забезпечує опір взаємному зсуву берегів тріщин та суттєво впливає на ефективну крутильну жорсткість GJeff. На основі порівняльного аналізу встановлено, що збільшення ширини до 40 мм призводить до зростання моменту інерції з площини згину Iy та критичного моменту Mcr майже вдвічі. Доведено, що така зміна геометрії переводить роботу конструкції з зони ризику раптової (крихкої) втрати стійкості, характерної для балок з меншою шириною, у зону пластичного руйнування за нормальним перерізом, де коефіцієнт запасу стійкості більше одиниці. Також запропоновано скориговані значення коефіцієнта редукції kred, які враховують зниження чутливості ширшого перерізу до початкових геометричних недосконалостей та деформацій повзучості бетону.