В прошлом посте мы разобрались с тем, что такое «нелинейная» пониженная жесткость ж/б конструкций, по каким причинам она отличается от «линейной», и почему важно учитывать ее в расчетах.
Теперь рассмотрим первый практический способ ее учета в расчетных моделях — условные коэффициенты понижения жесткости.
Суть простая — мы учитываем все нелинейности одним единственным поправочным коэффициентом к «линейной» жесткости сечения. В СП 430.1325800.2018 п. 6.2.7-6.2.10 даются рекомендованные значения:
• 0.2…0.3 — для горизонтальных элементов (плит и балок)
• 0.6 — для вертикальных (стен, пилонов, колонн)
Большинство современных программ позволяют ввести эти коэффициенты в свойствах сечений. Если такой функции нет — то их можно учесть через искусственное понижение модуля упругости бетона.
Надо отметить, что в зарубежных нормах (EN, ACI) рекомендации к значениям более детализированные. Например, значения для плит и балок 0.25 и 0.35 соответственно (ACI 318-19).
Более подробный анализ рекомендуемых в зарубежных нормах коэффициентов есть в статье на Structuristik. Оттуда с позволения автора я взял приведенные в этом посте значения для норм EN и ACI (см. карточки).
Условные коэффициенты понижения жесткости пользуются популярностью как минимум по 3-м причинам:
• простота ввода данных
• возможность оставаться в рамках линейного расчета (скорость, использование РСУ)
• возможность выполнять расчет, когда армирование и НДС элементов неизвестно
Но есть и очевидный минус: любые усредненные значения являются довольно грубым приближением.
Подведем итог:
Введение условных коэффициентов понижения жесткости — общепринятая во всем мире практика. Это объясняется простотой и отсутствием более удобных альтернатив, доступных без данных об НДС и армировании элемента.
В следующей части рассмотрим применение второго метода — физически-нелинейную модель материала. Буду рад вашим вопросам и обратной связи в комментариях!