Экспериментальные и аналитические модели продольного деформирования трубобетонных образцов малогабаритных сечений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Приводятся и анализируются результаты экспериментальных исследований вопросов деформирования трубобетонных образцов малогабаритных сечений. Исследуется и сравнивается напряженно-деформированное состояние стальной трубы и трубы, заполненной бетоном. Приводятся экспериментальное определение зависимостей между осевой нагрузкой и деформациями трубобетонных и стальных стержней, а также оценка вклада бетона и стальной трубы в общую несущую способность составного сечения. Испытания проведены для коротких трубобетонных образцов с размерами трубы 60×2, 76×3 и 102×3,5, а также полых стальных труб с соответствующими размерами. По результатам экспериментов построены диаграммы деформирования. Деформация трубобетонного элемента при центральном сжатии происходит пропорционально деформации полого стального элемента того же диаметра, что позволило оценить вклад бетона в работу трубобетонного сечения, который оказался постоянным на каждом этапе деформирования. Предложена методика, позволяющая аналитически описать деформативность трубобетонных элементов при центральном сжатии при помощи аналитической модели, основанной на экспериментальных данных.

Об авторах

Павел Алексеевич Хазов

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: khazov.nngasu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1220-6930

кандидат технических наук, доцент кафедры теории сооружений и технической механики, заведующий лабораторией непрерывного контроля технического состояния зданий и сооружений

Нижний Новгород, Российская Федерация

Владимир Иванович Ерофеев

Институт проблем машиностроения РАН - филиал «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. Гапонова-Грехова Российской академии наук»

Email: erof.vi@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6637-5564

доктор физико-математических наук, профессор, директор Института проблем машиностроения РАН

Нижний Новгород, Российская Федерация

Елена Александровна Никитина

Институт проблем машиностроения РАН - филиал «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. Гапонова-Грехова Российской академии наук»

Email: nikitina.ea.nn@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-1189-1062

кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник Института проблем машиностроения РАН

Нижний Новгород, Российская Федерация

Артём Павлович Помазов

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

Email: pomazov.a.p@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-5465-3692

аспирант кафедры теории сооружений и технической механики, ассистент кафедры строительных конструкций

Нижний Новгород, Российская Федерация

Список литературы

  1. Lazovic Radovanovic M.M., Nikolic J.Z., Radovanovic J.R., Kostic S.M. Structural Behavior of Axially Loaded Concrete-Filled Steel Tube Columns during the Top-Down Construction Method // Applied Sciences. 2022. No. 12(8). 3771. https://doi.org/10.3390/app12083771
  2. Manikandan K.B., Umarani C. Understandings on the Performance of Concrete-Filled Steel Tube with Different Kinds of Concrete Infill // Advances in Civil Engineerin. 2021. Vol. 2021. Article 6645757. https://doi.org/10.1155/2021/6645757
  3. Li P., Zhang T., Wang C. Behavior of Concrete-Filled Steel Tube Columns Subjected to Axial Compression // Advances in Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 2018, Article 4059675. 2018.https://doi.org/10.1155/2018/ 4059675
  4. Римшин В.И., Семенова М.Н., Шубин И.Л., Кришан А.Л., Астафьева М.А. Исследования несущей способности внецентренно сжатых сталетрубобетонных колонн // Строительные материалы. 2022. № 6. С. 8–14. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-803-6-8-14
  5. Римшин В.И., Кришан А.Л., Астафьева М.А., Семенова М.Н., Курбатов В.Л. Исследования несущей способности центрально-сжатых сталетрубобетонных колонн // Жилищное строительство. 2022. № 6. С. 33–38. https://doi.org/10.31659/0044-4472-2022-6-33-38
  6. Тамразян А.Г., Манаенков И.К. Испытание трубобетонных образцов малого диаметра с высоким коэффициентом армирования // Строительство и реконструкция. 2017. № 4(72). С. 57–62. EDN: ZHHHIZ
  7. Резван И.В, Маилян Д.Р. Несущая способность бетонного ядра трубобетонных колонн // Вестник Майкопского государственного технологического университета. 2011. № 3. С. 18–25. EDN: OOGARN
  8. Хазов П.А., Ерофеев В.И., Лобов Д.М., Ситникова А.К., Помазов А.П. Экспериментальное исследование прочности композитных трубобетонных образцов малогабаритных сечений // Приволжский научный журнал. 2021. № 3. С. 36–43. EDN: MHSZBO
  9. Кришан А.Л., Заикин А.И., Купфер М.С. Определение разрушающей нагрузки сжатых трубобетонных элементов // Бетон и железобетон. 2008. № 2. С. 22–25. EDN: ISDKDH
  10. Белый Г.И., Ведерникова А.А. Исследование прочности и устойчивости трубобетонных элементов конструкций обратным численно-аналитическим методом // Вестник гражданских инженеров. 2021. № 2(85). С. 26–35. https://doi.org/10.23968/1999-5571-2021-18-2-26-35
  11. Несветаев Г.В., Резван И.В. Оценка прочности трубобетона // Фундаментальные исследования. 2011. № 12–3. С. 580–583. EDN: OVXWDB
  12. Wang Z.B., Tao Z., Han L.H., Uy B., Lam D., Kang W.H. Strength, stiffness and ductility of concrete-filled steel columns under axial compression // Engineering Structures. 2017. № 135. P. 209–221. https://doi.org/10.1016/j.engstruct. 2016.12.049
  13. Кришан А.Л., Римшин В.И., Рахманов В.А., Трошкина Е.А., Курбатов В.Л. Несущая способность коротких трубобетонных колонн круглого сечения // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2017. № 4(370). С. 220–225. EDN: NOYQNT
  14. Лапшин А.А., Хазов П.А., Кожанов Д.А., Лихачева С.Ю. Оценка прочности и устойчивости композитных сталежелезобетонных элементов с совместным применением стержневых и твердотельных расчетных моделей // Приволжский научный журнал. 2021. № 3. С. 9–16.
  15. Канищев Р.А. Анализ местной устойчивости трубобетонных конструкций прямоугольного сечения // Инженерно-строительный журнал. 2016. № 4(64). С. 59–68. EDN: RKFLGL Kanishchev R.A. Analysis of local stability of rectangular concrete filled steel tubes. Magazine of Civil Engineering. 2016. No. 4(64). P. 59–68. https://doi.org/10.5862/MCE.64.6
  16. Мансурова А.Р. Расчет трубобетонных колонн высотного здания и их сравнение с железобетонными конструкциями // Молодой ученый. 2018. № 52 (238). С. 20–23. URL: https://moluch.ru/archive/238/55166/ (дата обращения: 02.10.2022)
  17. Хашхожев К.Н. Определение предельной нагрузки для центрально сжатых трубобетонных колонн на основе деформационной теории пластичности бетона // Инженерный вестник Дона. 2021. № 8. С. 408–414. EDN: WOXBVI
  18. Snigireva V.A., Gorynin G.L. The nonlinear stress-strain state of the concrete-filled steel tube structures// Magazine of Civil Engineering. 2018. № 7. С. 408–414. https://doi.org/10.18720/MCE.83.7
  19. Афанасьев А.А., Курочкин А.В. Трубобетонные конструкции для возведения каркасных зданий // Academia. Архитектура и строительство. 2016. № 2. С. 113–118. EDN: WFFVFL
  20. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Чесноков Г.В., Михалдыкин Е.С. О проблеме расчета трубобетонных конструкций с оболочкой из разных материалов. Часть 2. Расчет трубобетонных конструкций с металлической оболочкой // Науковедение. 2015. Т. 7. № 4. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/112TVN415.pdf (дата обращения: 15.09.2022).
  21. Krishan A.L., Shubin I.L., Rimshin V.I., Astafeva M.A., Stupak A.A. Compressed Reinforced Concrete Elements Bearing Capacity of Various Flexibility // Lecture Notes in Civil Engineering. 2022. Vol. 182. P. 283–291. https://doi.org/10.1007/978-3-030-85236-8_26
  22. Брагов А.М., Ломунов А.К., Константинов А.Ю., Ламзин Д.А., Баландин В.В. Оценка радиальной деформации образца на основе теоретико-экспериментального анализа методики динамических испытаний материалов в жесткой обойме // Проблемы прочности и пластичности. 2016. Т. 78. № 4. С. 378–387. DN: XEGSMV
  23. He Z., Song Y. Triaxial strength and failure criterion of plain high-strength and high-performance concrete before and after high temperatures // Cement and Concrete Research. 2010. Vol. 40. Is. 1. Р. 171–178. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2009.08.024
  24. Карпенко Н.И., Корсун В.И., Карпенко С.Н., Анущенко А.М. Критерий прочности бетона при трехосном сжатии // Приволжский научный журнал. 2022. № 4 (64). С. 8–16. EDN: IRGIPX

© Хазов П.А., Ерофеев В.И., Никитина Е.А., Помазов А.П., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах