Результаты экспериментальных исследований сложнонапряженных балок круглого поперечного сечения из высокопрочного фиброжелезобетона

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель исследования - экспериментальное изучение особенностей трещинообразования и деформирования сложно напряженных балок круглого поперечного сечения из высокопрочного фиброжелезобетона для развития практических методов расчета трещиностойкости, жесткости и прочности таких конструкций при кручении с изгибом, а также для накопления новых опытных данных о сложном силовом сопротивлении. Метод исследования - экспериментально-теоретический. Результаты. Экспериментально определены опытные значения и построены графики прогибов и углов поворота, зависимостей деформаций бетона от нагрузки для сложнонапряженных балок круглого поперечного сечения из высокопрочного фиброжелезобетона. Определены главные деформации удлинения и укорочения бетона для опытных конструкций балок с высоким уровнем соотношения крутящего и изгибающего моментов. Установлено, что для железобетонных конструкций из высокопрочного фиброжелезобетона круглого сечения, как правило, наблюдается развитие дискретных одной-двух трещин, следовательно, круглая форма поперечного сечения несколько снижает концентрацию, обусловленную структурой высокопрочного бетона. На основании проведенных испытаний железобетонных конструкций из высокопрочного фиброжелезобетона круглого сечения получены новые экспериментальные данные о сложном напряженно-деформированном состоянии в исследуемых областях сопротивления, такие как: значения обобщенной нагрузки трещинообразования и разрушения, ее уровень относительно предельной нагрузки; расстояние между трещинами на разных уровнях трещинообразования; ширина раскрытия трещин на уровне оси рабочей арматуры и на удалении двух диаметров от осей арматуры, а также вдоль всего профиля трещины на различных ступенях нагружения; координаты точек образования пространственных трещин; схемы образования, развития и раскрытия трещин железобетонных конструкций при рассматриваемом сложном напряженном состоянии - кручении с изгибом.

Об авторах

Владимир Ильич Травуш

Российская академия архитектуры и строительных наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: vlik52@mail.ru
SPIN-код: 6462-2331

вице-президент, доктор технических наук, профессор

Российская Федерация, 107031, Москва, ул. Большая Дмитровка, д. 24, стр. 1

Николай Иванович Карпенко

Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН

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

заведующий лабораторией «Проблемы прочности и качества в строительстве», доктор технических наук, профессор

Российская Федерация, 127238, Москва, Локомотивный пр-д, 21

Владимир Иванович Колчунов

Юго-Западный государственный университет

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

профессор кафедры уникальных зданий и сооружений, доктор технических наук, профессор

Российская Федерация, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, 94

Семен Суренович Каприелов

Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона имени А.А. Гвоздева

Email: vlik52@mail.ru

заведующий лабораторией, доктор технических наук

Российская Федерация, 109428, Москва, ул. 2-я Институтская, д. 6, корп. 5

Алексей Иванович Демьянов

Юго-Западный государственный университет

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

доцент кафедры уникальных зданий и сооружений, кандидат технических наук, доцент

Российская Федерация, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, 94

Сергей Александрович Булкин

ЗАО «Горпроект»

Email: vlik52@mail.ru

главный специалист-конструктор

Российская Федерация, 105064, Москва, Нижний Сусальный пер., д. 5, стр. 5А

Виолетта Сергеевна Московцева

Юго-Западный государственный университет

Email: vlik52@mail.ru

инженер кафедры уникальных зданий и сооружений

Российская Федерация, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, 94

Список литературы

  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.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

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».