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;(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 Engineering. 2021;2021:6645757. 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;2018:4059675. https://doi.org/10.1155/2018/4059675
  4. Rimshin V.I., Semenova M.N., Shubin I.L., Krishan A.L., Astafyeva M.A. Studies of the bearing capacity of noncentrally compressed concrete filled steel tubes. Stroitel’nye materialy [Construction materials]. 2022;6:8-14. (In Russ.) https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-803-6-8-14
  5. Rimshin V.I., Krishan A.L., Astafyeva M.A., Semenova M.N., Kurbatov V.L. Studies of the bearing capacity of centrally compressed concrete filled steel tubes. Housing construction. 2022;6:33-38. (In Russ.) https://doi.org/10.31659/0044-4472-2022-6-33-38
  6. Tamrazyan A.G., Manaenkov I.K. Testing of small diameter concrete filled steel tube samples with high reinforcement coefficient. Building and reconstruction. 2017;4(72):57-62. (In Russ.) EDN: ZHHHIZ
  7. Rezvan I.V, Mailyan D.R. Load-bearing capacity of the concrete core of pipe-concrete columns. Vestnik Majkopskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of the Maikop State Technological University]. 2011;3:18-25. (In Russ.) EDN: OOGARN
  8. Khazov P.A., Erofeev V.I., Lobov D.M., Sitnikova A.K., Pomazov A.P. The experimental research of the strength of composite steel tube confined concrete samples of small-sized sections. Privolzhsky scientific journal. 2021;3:36-43. (In Russ.) EDN: MHSZBO
  9. Krishan A.L., Zaikin A.I., Kupfer M.S. Determination of the destructive load of compressed pipe concrete elements. Concrete and reinforced concrete. 2008;2:22-25. (In Russ.)
  10. Belyy G.I., Vedernikova A.A. Investigation of strength and stability of concrete filled steel tubes structural elements by the inverse numerical-analytical method. Vestnik grazhdanskih inzhenerov [Bulletin of Civil Engineers]. 2021;2(85):26- 35. (In Russ.) https://doi.org/10.23968/1999-5571-2021-18-2-26-35
  11. Nesvetaev G.V., Rezvan I.V. Resistibility evaluation of the composite columns. Fundamental research 2011;12- 3:580-583. (In Russ.) 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;135:209-221. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.12.049
  13. Krishan A.L., Rimshin V.I., Rahmanov V.A., Troshkina E.A., Kurbatov V.L. Bearing capacity of short concrete filled steel tube columns of circular cross-section. Proceedings of higher education institutions. Textile industry technology. 2017;4(370):220-225. (In Russ.) EDN: NOYQNT
  14. Lapshin A.A., Khazov P.A., Kozhanov D.A., Lihacheva S.YU. Assessment of strength and stability of composite steel-reinforced concrete elements with joint use of rod and solid-state calculation. Privolzhsky scientific journal. 2021;3: 9- 16. (In Russ.) EDN: RKFLGL
  15. Kanishchev R.A. Analysis of local stability of rectangular concrete filled steel tubes. Magazine of Civil Engineering. 2016;4(64):59-68. https://doi.org/10.5862/MCE.64.6
  16. Mansurova A.R. Calculation of tube-concrete columns of a high-rise building and their comparison with reinforced concrete structures. Molodoj uchenyj [Young Scientist]. 2018;52(238):20-23. Available from: https://moluch.ru/archive/238/55166 (accessed: 02.10.2022).
  17. Hashkhozhev K.N. Determination of the maximum load for centrally compressed pipe concrete columns based on the deformation theory of concrete plasticity. Engineering journal of Don. 2021;8:408-414. (In Russ.) 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;7:408-414. https://doi.org/10.18720/MCE.83.7
  19. Afanas’ev A.A., Kurochkin A.V. Concrete filled steel tubes for the construction of frame buildings. Academia. Architecture and construction. 2016;2:113-118. (In Russ.) EDN: WFFVFL
  20. Ovchinnikov I.I., Ovchinnikov I.G., Chesnokov G.V., Mihaldykin E.S. On the problem of calculating pipe-concrete structures with a shell made of different materials. Part 2. Calculation of concrete filled steel tubes structues. Internet-zhurnal Naukovedenie [Online Journal of Science Studies]. 2015;7(4). (In Russ.) URL: http://naukovedenie.ru/PDF/112TVN415.pdf (accessed: 09.15.2022)
  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;182:283-291. https://doi.org/10.1007/978-3-030-85236-8_26
  22. Bragov A.M., Lomunov A.K., Konstantinov A.Yu., Lamzin D.A., Balandin V.V. Evaluation of radial deformation of a sample based on theoretical and experimental analysis of the methodology of dynamic testing of materials in a rigid cage. Problems of Strength and Plasticity. 2016;78(4):378-387. (In Russ.) EDN: 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;40(1):171-178. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2009.08.024
  24. Karpenko N.I., Korsun V.I., Karpenko S.N., Anushchenko A.M. Strength criterion for concrete under triaxial compression. Privolzhsky scientific journal. 2022;4:8-16. (In Russ.) EDN: IRGIPX

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».