Studies of multilayer bent reinforced concrete structures of rectangular cross section review

Дмитрій Романенко

doi:10.26906/znp.2023.61.3883

Автор(и)

Дмитрій Романенко Відокремлений структурний підрозділ «Рубіжанський фаховий коледж» Державного закладу «Луганський національний університет імені Тараса Шевченка» https://orcid.org/0009-0004-1265-4535

DOI:

https://doi.org/10.26906/znp.2023.61.3883

Ключові слова:

випробування, експеримент, залізобетон, згинання, багатошаровість

Анотація

завданням у сучасному будівництві. Для його вирішення впроваджуються різні методи, зокрема використання як знімних, так і незнімних пустото утворювачів, поєднання декількох матеріалів для взаємовигідної їх сумісної роботи. Хоча у нормативних документах зазначено, що бетон в розтягнутій зоні не працює, попри це, бетон у розтягнутій зоні традиційно приймають того ж класу міцності, що й у стиснутій зоні елемента. Однак систематизований огляд досліджень можливості заміни розтягнутого бетону у таких конструкціях на більш дешевий матеріал, наприклад бетон меншого класу по міцності чи із пористими заповнювачами, не виконаний. Метою роботи є огляд експериментальних і теоретичних досліджень, що обґрунтовують можливість та доцільність зменшення міцності бетону в розтягнутій зоні згинальних залізобетонних конструкцій, і як результат зменшення витрат цементу на приготування бетонної суміші для конструкцій, без попереднього напруження останніх. Глуховський В.Д. і Пахомов В.А. вперше науково обґрунтували застосування шлаколужного цементу замість портландцементу для виробництва розтягнутої частини залізобетонних конструкцій. Байков В.М. та Сігалов Е.Є. розробили ряд прикладів, в яких наведено економічне обґрунтування застосування бетонів меншого класу у розтягнутій зоні. Дослідники Національного університету «Львівська політехніка» Рутковська І.З., Рутковський З.М., Вознюк Л.І., Марущак А. провели експериментальні дослідження тришарових балок, виготовлених у двох серіях: у першій серії середній шар складався з керамзитобетону, у другій – із пінобетону. Науковці з В’єтнаму T.Q.K. Lam, T.M.D. Do, V.T. Ngo, T.T.N. Nguyen, D.Q. Pham експериментальним шляхом та методом чисельного моделювання дослідили зміну класу бетону у шарах тришарових сталефібробетонних балок. Слід відзначити, що багатошарові згинані залізобетонні конструкції із бетоном меншого класу утворюються також у під час підсилення. Так Мазурак А., Ковалик І. та інші наводять результати експериментальних випробувань залізобетонних конструкцій, підсилених торкретуванням.

Посилання

1. Shmukler V.S. (2005). Evolutionist approach in rationalization of building structures Shmukler. ISEC-03. Third International structural Engineering and construction Conference, Shunan (Japan)

2. Melnyk I.V., Sorokhtey V.M. & Kuzyk O.O. (2010). Monolithic flat reinforced concrete slabs with expanded polystyrene inserts. Bulletin of the Lviv Territorial Branch of the Academy of Civil Engineering of Ukraine, 5 (10), 146-153.

3. Shmukler V.S., Bugayevsky S.A., Nikulin V.B. & Yamkova T.I. (2015). Influence of the qualitative and quantitative composition of concrete components on the technological properties of self-compacting concrete mix. Collection of scientific papers “Resource-efficient materials, structures, buildings and structures”, 31, 168-175.

4. Demchina B.G., Litviniak O.Y. & Davydiuk O.V. (2011). Investigation of precast monolithic reinforced concrete slabs using foam concrete. Building structures: interdepartmental scientific and technical collection of scientific papers (construction), 74: in 2 books. Book 1. 160-166.

5. Sohel K.M.A. & Richard Liew J.Y. (2011). Steel-Concrete-Steel sandwich slabs with lightweight core - Static performance. Engineering Structures, 33(3), 981-992. [Electronic resource] - Access mode: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141029610004918?via%3Dihub DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2010.12.019

6. Shams, A., Horstmann, M. & Hegger, J. (2014). Experimental investigations on Textile-Reinforced Concrete (TRC) sandwich sections. Composite Structures, 118, 643–653. [Electronic resource] - Access mode: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0263822314003791 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2014.07.056

7. Lai T., Connor J.J. & Veneziano D. (2020). Structural behavior of BubbleDeck slabs and their applicatiob to lightweight bridge decks. Massachusetts Institute of Technology; June 2020

8. Litviniak O.Y. (2012). Bending tests during installation and operation of precast concrete slabs using foam concrete. Scientific Bulletin of Construction: Collection of scientific papers of Kharkiv National University of Construction and Architecture, 69, 153-160.

9. Shalenny V.T. & Shchegula R.V. (2022). Comparative efficiency of monolithic ceilings with liners made of cardboard, plastic and local stone materials. Construction and technogenic safety. 24(76). 63-70.

10. Babiy I.M. & Kolomiychuk V.G. (2019). Efficient prestressed monolithic reinforced concrete slabs using non-removable ones. hollow-forming inserts. Concrete and reinforced concrete in Ukraine 2, 13-18.

11. Pushkarev B.A. (2023). Method for reducing cement consumption when manufacturing flexible reinforced concrete structures without pre-stressin. Construction and technogenic safety. 29(81), 81-86.

12. Mazurak A., Kovalyk I., Mihaylechko V. & Ambroziak P. Methods. (2015). Experimental experimental study concrete elements reinforced concrete spraying atdifferent levels of load. Bulletin of the Lviv National Agrarian University. Architecture and Agricultural Construction, 16, 48–54.

13. Mazurak A.V., Kalitovskiy V.M. & Kovalyk I.V. (2011). Methodology of experimental research on strengthened reinforced concrete elements under different load levels. Bulletin of the Lviv National Agrarian University. Architecture and Agricultural Construction, 12, 83–88.

14. Rutkovska I.Z., Rutkovskyi Z.M. & Voznyuk L.I., Marushchak A. (2008). Experimental studies of three-layer structures. Bulletin of the National University "Lviv Polytechnic", 627, 179–182.

15. Mazurak A., Kalitovsky V., Yuhim M. & Mazurak T. (2009). Technique of experimental research of reinforced beams manufactured and reinforced by guniting. Roads and bridges. Kyiv,11. 226-232.

16. Artiukh V.H. & Sannikov I.V. (2007). Shotcrete in renovated civil buildings. Construction of Ukraine, 3, 11–13.

17. T.Q.K. Lam, T.M.D. Do, V.T. Ngo, T.T.N. Nguyen & D.Q. Pham. (2020). Concrete grade change in the layers of three-layer steel fibre reinforced concrete beams. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 102(1), 16-29. DOI: https://doi.org/10.5604/01.3001.0014.6325

18. V.T. Ngo, T.Q. Khai Lam, T.M. Dung Do & T.C. Nguyen. (2019). Nano concrete aggregation with steel fibers:A problem to enhance the tensile strength of concrete, E3S Web of Conferences 135, 03001.

https://doi.org/10.1051/e3sconf/201913503001 DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201913503001

19. Wang, C., Shen, Y., Yang, R. & Wen, Z. (2017). Ductility and Ultimate Capacity of Prestressed Steel Reinforced Concrete Beams. Hindawi Mathematical Problems in Engineering, 6, 1467940.

https://doi.org/10.1155/2017/1467940 DOI: https://doi.org/10.1155/2017/1467940

20. V.T. Ngo, T.Q.K. Lam, T.M.D. Do, T.C. Nguyen. (2020). Increased plasticity of nano concrete with steel fibers, Magazine of Civil Engineering 93/1 27-34.

https://doi.org/10.18720/MCE.93.3

21. T.Q. Khai Lam, D.D. Thi My, V.T. Ngo & T. Chuc Nguyen, T. Phuoc Huynh. (2020). Numerical simulation and experiment on steel fiber concrete beams. Journal Physics: Conference Series 1425 012007.

https://doi.org/10.1088/1742-6596/1425/1/012007. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1425/1/012007

22. T.M.D. Do & T.Q.K. Lam. (2021). Design parameters of steel fiber concrete beams. Magazine of Civil Engineering 102/2.

23. I. Iskhakov, K. Holschemacher, S. Kaeseberg & Y. Ribakov. (2025). Methodology and Experimental Investigation of Linear Creep Behavior in Two-Layer Reinforced Concrete Beams. Appl. Sci., 15(7),3456.

https://doi.org/10.3390/app15073456 DOI: https://doi.org/10.3390/app15073456