Results of experimental studies of high-strength fiber reinforced concrete beams with round cross-sections under combined bending and torsion

封面

如何引用文章

全文:

详细

The aim of the work - experimental investigation on crack propagation and deformation in high-strength fiber reinforced concrete beams with round cross-sections under combined bending and torsion for the development of practical methods of crack resistance, deformation and strength analysis of such structures, and also for the accumulation of new experimental data on resistance under combined loading. Method is experimental-theoretical. Results. Deflection plots and force-deformation relationships for high-strength fiber reinforced concrete beams with round cross-sections under combined bending and torsion are determined experimentally. Principal deformations in terms of elongation and compression of concrete for the experimental beam structures with high torsion to bending moment ratio are determined. It is established that for high-strength fiber reinforced concrete structures of circular cross-section, generally, development of one-two discrete cracks is observed, therefore the circular shape of the cross-section slightly reduces the concentration defined by the material structure of high-strength concrete. On the basis of the conducted investigation on high-strength fiber reinforced concrete structures with circular sections, new experimental data on the combined stress-strain state in the studied areas of resistance is obtained, such as: values of generalized cracking, and failure, load, its level relative to the ultimate load; distance between the cracks at different stages of crack propagation; crack widths at principal reinforcement axis level, at a double diameter distance from the principal rebar axes and also along the entire crack profile at various stages of loading; coordinates of nonplanar crack formations; patterns of crack formation, development and opening in reinforced concrete structures under combined bending and torsion.

作者简介

Vladimir Travush

Russian Academy of Architecture and Construction Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: vlik52@mail.ru
SPIN 代码: 6462-2331

Vice President, Doctor of Technical Sciences, Professor

24 Bolshaya Dmitrovka St, bldg. 1, Moscow, 107031, Russian Federation

Nikolay Karpenko

Building Physics Research Institute of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences

Email: vlik52@mail.ru
SPIN 代码: 3027-2197

Head of Laboratory “Problems of Strength and Quality in Building”, Doctor of Technical Sciences, Professor

21 Lokomotivnyi Passage, Moscow, 127238, Russian Federation

Vladimir Kolchunov

South-West State University

Email: vlik52@mail.ru
SPIN 代码: 3990-0345

Professor at the Department of Unique Buildings and Structures, Doctor of Technical Sciences, Professor

94 50 let Oktyabrya St, Kursk, 305040, Russian Federation

Semen Kaprielov

Design and Technological Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev

Email: vlik52@mail.ru

Head of Laboratory, Doctor of Technical Sciences

6 2-ya Institutskaya St, bldg. 5, Moscow, 109428, Russian Federation

Alexey Demyanov

South-West State University

Email: vlik52@mail.ru
SPIN 代码: 1447-1505

Associate Professor at the Department of Unique Buildings and Structures, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

94 50 let Oktyabrya St, Kursk, 305040, Russian Federation

Sergei Bulkin

GORPROJECT

Email: vlik52@mail.ru

chief designer

5 Nizhnii Susal'nyi Lane, Moscow, 105064, Russian Federation

Violetta Moskovtseva

South-West State University

Email: vlik52@mail.ru

engineer at the Department of Unique Buildings and Structures

94 50 let Oktyabrya St, Kursk, 305040, Russian Federation

参考

  1. Travush V.I., Kolchunov V.I., Klyueva N.V. Some directions of development of survivability theory of structural systems of buildings and structures. Industrial and civil engineering. 2015;(3):4-11. (In Russ.)
  2. Nazarov Yu.P., Gorodetskiy A.S., Simbirkin V.N. K probleme obespecheniya zhivuchesti stroitel'nykh konstruktsiy pri avariynykh vozdeystviyakh [About a problem of survivability support of building structures subjected to emergency actions]. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2009;(4):5-9. (In Russ.)
  3. Kodysh E.N. Designing the protection of buildings and structures against progressive collapse in view of the emergence of a special limiting state. Industrial and civil engineering. 2018;(10):95-101. (In Russ.)
  4. Travush V.I., Shapiro G.I., Kolchunov V.I., Leontyev Ye.V., Fedorova N.V. Design of protection of large-panel buildings against progressive collapse. Housing construction. 2019;(3):40-46. (In Russ.)
  5. Bondarenko V.M. Raschetnye modeli silovogo soprotivleniya zhelezobetona [Analytical models reinforced concrete resistance]. Moscow: ASV Publ.; 2004. (In Russ.)
  6. Shan S. et al. Experimental study on the progressive collapse performance of RC frames with infill walls. Eng. Struct. 2016;(111):80-92.
  7. Jariwalaa V.H., Patel P.V., Purohit S.P. Strengthening of RC beams subjected to combined torsion and bending with GFRP composites. Procedia Engineering. 2013;(51):282-289.
  8. Golyshev A.B. Soprotivlenie zhelezobetona [The resistance of reinforced concrete]. Kiev: Osnova Publ.; 2009. (In Russ.)
  9. Bondarenko V.M., Kolchunov V.I. Kontseptsiya i napravleniya razvitiya teorii konstruktivnoy bezopasnosti zdaniy i sooruzheniy pri silovykh i sredovykh vozdeystviyakh [The concept and directions of development of the theory of structural safety of buildings and structures under the influence of force and environmental factors]. Industrial and civil engineering. 2013;(2):28-31. (In Russ.)
  10. Morozov V.I., Bakhotsky I.V. Calculation fibre-reinforced structures subject to joint effect of torsion of the bend. Modern problems of science and education. 2013;(5):109. (In Russ.)
  11. Bakhotsky I.V. Experimental investigations of fibre-reinforced concrete elements exposed to bending with torsion. Modern problems of science and education. 2013;(5):99. (In Russ.)
  12. Mostofinejad D., Talaeitaba S.B. Nonlinear modeling of RC beams subjected to torsion using the smeared crack model. Procedia Engineering. 2011;(14):1447-1454.
  13. Hii A.K.Y., Al-Mahaidi R. An experimental and numerical investigation on torsional strengthening of solid and boxsection RC beams using CFRP laminates. Composite Structures. 2006;75(1):213-221.
  14. Ghobarah A., Ghorbel M.N., Chidiak S.E. Upgrading torsional resistance of reinforced concrete beams using fiberreinforced polymer. Journal of Composites for Construction (ASCE). 2002;6(4):257-263.
  15. Demyanov A., Kolchunov V.I. The dynamic loading in longitudinal and transverse reinforcement at instant emergence of the spatial сrack in reinforced concrete element under the action of a torsion with bending. Journal of Applied Engineering Science. 2017;15(3):381-386. doi: 10.5937/jaes15-14663.
  16. Lin K. et al. Experimental study of a novel multi-hazard resistant prefabricated concrete frame structure. Soil Dyn. Earthq. Eng. 2019;(119):390-407.
  17. Ogawa Y., Kawasaki Y., Okamoto T. Fracture behavior of RC members subjected to bending shear and torsion using acoustic emission method. Construction and Building Materials. 2014;67:165-169. doi: 10.1016/j.conbuildmat. 2014.05.100.
  18. Awadh E.A. Torsion plus bending and shear on reinforced concrete beams. Journal of Engineering and Sustainable Development. 2016;(4):277-288.
  19. Travush V.I., Karpenko N.I., Kolchunov Vl.I., Kaprielov S.S., Demyanov A.I., Konorev A.V. Main results of experimental studies of reinforced concrete structures of high-strength concrete B100 round and circular cross sections in torsion with bending. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2019;15(1):51-61. http://dx. doi.org/10.22363/1815-5235-2019-15-1-51-61 (In Russ.)
  20. Travush V.I., Karpenko N.I., Kolchunov Vl.I., Kaprielov S.S., Demyanov A.I., Konorev A.V. The results of experimental studies of structures square and box sections in torsion with bending. Buildings and Reconstruction. 2018; 6(80):32-43. (In Russ.)
  21. Kolchunov Vl.I., Demyanov A.I., Naumov N.V. The program and methodology of experimental studies of composite reinforced concrete structures under the action torsion with bending. Buildings and Reconstruction. 2018; 1(75):22-30. (In Russ.)
  22. Kolchunov Vl.I., Salnikov A.S. Eksperimental'nyye issledovaniya treshchinoobrazovaniya zhelezobetonnyye konstruktsiy pri kruchenii s izgibom [Experimental studies of crack formation reinforced concrete constructions in torsion with bending]. Buildings and Reconstruction. 2016;3(65): 24-32. (In Russ.)

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».