Аналіз міцності залізобетону в замкнутому просторі металевої труби
Анотація
На сьогодні проєктування стиснутих трубобетонних елементів являє собою досить складний процес, причиною чого є відсутність розрахункових залежностей, які б враховували явище збільшення несучої здатності елемента за рахунок роботи бетону в умовах об’ємного напружено-деформованого стану, що обумовлює одержання розрахункових значень міцності нормального перерізу трубобетонного елемента, які будуть недовикористані. Можливість розв’язання існуючої проблеми полягає в подальшому дослідженні теорії розрахунків міцності трубобетонних елементів на основі впроваджуваних сучасних поглядів на роботу бетону в поєднанні з арматурою та сталевою оболонкою. Тож було розроблено методику аналізу міцності з використанням коефіцієнта зміцнення бетону трубобетонних елементів при осьовому стисненні для обчислення значень з урахуванням меридіонального тиску бетону на трубу й осьових напружень у ньому на основі теорій пластичності Сен-Венана та Губера – Мізеса – Генкі. Критерієм руйнування трубобетонного елемента обрано його граничний стан при досягненні в сталі труби напружень текучості, завдяки чому отримано таке рівняння міцності трубобетонного елемента, в якому напруження в стінці труби в момент руйнування елемента приймаються граничними, тобто міцність матеріалів використовується повністю. Наведено приклад виконання розрахунку та здійснено порівняння результатів розрахунку міцності з використанням коефіцієнта «зміцнення» за обома теоріями як у табличній формі, так і шляхом побудови графіків залежності значень міцності трубобетонного елемента й коефіцієнта зміцнення бетону від його класу. Відмічено суттєве зростання коефіцієнта зміцнення для низьких класів бетону при відповідному збільшенні товщини стінки труби за обома теоріями, що може свідчити про суттєві резерви міцності та потребує подальшого теоретичного й експериментального дослідження.
Посилання
[2]. Efimenko V.I. & Surdin V.M. (1977). Influence of the ways of transfer of external load on bearing capacity and deformability of composite steel and concrete members. Problems of theory and practice of reinforced concrete, 155-156.
[3]. Mitrofanov V.P. & Dergam Ali N. (2008). Manual for the calculation of the strength of pipe-concrete elements under axial compression. Poltava: PoltNTU
[4]. Gulvanessian H., Calgaro J.-A. & Holicky M. (2002). Designers’ guide to EN 1990 Eurocode: Basis of structural design. London: Thomas Telford Publishing
doi.org/10.1680/dgte.30114.fm
[5]. SNiP II-A.10-71. Building structures and foundations. The main provisions of the design. (1989). Moscwa: TsNIISK them Kucherenko
[6]. Gvozdev A.A. Calculation of the bearing capacity of structures using the ultimate equilibrium method. / A.A. Gvozdev - M.: Stroyizdat, 1949.
[7]. Geniev G.A., Kisyuk V.N. & Tyupin G.A. (1974). The theory of plasticity of concrete and reinforced concrete. Moscow: Stroyizdat
[8]. Galambos T.V. (1981). Load and resistance factor design. Engineering journal, American Institute of Steel Construction, 3/4, 74-82
[9]. ACI 318-92. Building code requirements for reinforced concrete. (1992). Detroit: ACI
[10]. CAN/CSA-S16.1-M89. Limit States Design of Steel Structures. (1989). Toronto: CSA
[11]. BS 5400-51979. Steel concrete and composite bridges. (1979). London: BSI
[12]. Eurocode 4. Design of Composite Steel and Concrete Structures, Part 1.1 General Rules and Rules for Buildings. (1994). ENV 1994-1-1:1992. Brussels: CEN
[13]. Bolotova K., Lukichev S. & Murgul V. (2016). Features technologies calculation of constructions with concrete-filled steel tubes. MATEC Web of Conferences, 86, 02018
doi.org/10.1051/matecconf/20168602018
[14]. Pavlikov A., Harkava O., Prykhodko Yu. & Baryliak B. (2019). Highly constructed precast flat slab frame structural system of buildings and research of its slabs. Proc. of the International fib Symposium on Conceptual Design of Structures. 493-500
[15]. Pavlikov A., Kochkarov D. & Harkava O. (2019). Calculation of reinforced concrete members strength by new concept. Proc. of the fib Symposium: Concrete. Innovations in Materials, Design and Structures, 820-827
[16]. Babich V.I. & Kochkarev D.V. (2004). Calculation of elements of reinforced concrete structures using the deformation method. Concrete and reinforced concrete, 2, 12-16
[17]. Azizov T., Jurkowska N. & Kochkarev D. (2019). Basis of calculation on torsion for reinforced concrete structures with normal cracks. Proc. of the fib Symposium: Concrete. Innovations in Materials, Design and Structures, 1718-1725
[18]. Koval’chuk S.B., Gorik A.V., Pavlikov A.N. & Antonets A.V. (2019). Solution to the Task of Elastic Axial Compression-Tension of the Composite Multilayered Cylindrical Beam Strength of Materials. Strength Mater, 51-2, 240-251
doi.org/10.1007/s11223-019-00070-z
[19]. DBN B.2.6-98:2009. Constructions of houses and buildings. Concrete and reinforced concrete structures. Substantive provisions. (2011). Kyiv: Ministry of Regional Development of Ukraine
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
