Расчет предельных осевых деформаций бетонного ядра сжатых трубобетонных элементов

Цель данной работы состоит в предложении и обосновании аналитических зависимостей, позволяющих достоверно определять предельные осевые деформации объемно-сжатого бетонного ядра трубобетонных элементов. Ранее опубликованные зависимости получены эмипирическим путем и поэтому имеют существенные ограничения по области практического использования. Например, они не годятся для расчета усовершенствованных трубобетонных эементов с предварительно обжатым бетоном. По результатам сопоставления с опытными данными сделан вывод, что полученная на основании феноменологического подхода формула позволяет адекватно оценивать предельные деформации сжатых трубобетонных элементов как с предварительно обжатым, так и с необжатым бетоном. Данная формула является универсальной и может использоваться для различных конструкций, в которых бетон работает в условиях объемного сжатия.

А.Л. КРИШАН¹, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
В.И. РИМШИН², чл.-корр. РААСН, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
М.А. АСТАФЬЕВА¹, преподаватель-исследователь (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Е.А. ТРОШКИНА¹, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова (455000, г. Магнитогорск, ул. Урицкого, 11)
² Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)

1. Ahmadi M., Naderpour H., Kheyroddin A. ANN model for predicting the compressive strength of circular steel-confined concrete. International Journal of Civil Engineering. 2017. Vol. 15. Iss. 2, pp. 213–221. DOI: https://doi.org/10.1007/s40999-016-0096-0
2. Han L.H., An Y.H. Performance of concrete-encased CFST stub columns under axial compression. Journal of Constructional Steel Research. 2014. Vol. 93, pp. 62–76. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2013.10.019
3. Han L.H., Lam D., Nethercot D. Design guid for concrete-filled double skin steel tubular structures. CRC Press, Taylor & Francis Group. Boca Raton. 2019. 113 p.
4. Lam D., Gardner L. Structural design of stainless steel concrete filled columns. Journal of Constructional Steel Research. 2008. Vol. 64. Iss. 11, pp. 1275–1282. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2008.04.012
5. Lu X., Hsu C. T. Stress-strain relations of high-strength concrete under triaxial compression. Journal of Materials in Civil Engineering. 2007. Vol. 19. Iss. 3, pp. 261–8. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2007)19:3(261)
6. Subramanian N. Design of confinement reinforcement for RC columns. The Indian Concrete Journal. 2011. Vol. 85. Iss. 6, pp. 19–29.
7. Tao Z., Uy B., Han L.H., He S.H. Design of concrete-filled steel tubular members according to the Australian Standard AS 5100 model and calibration. Australian Journal of Structural Engineering. 2008. Vol. 8. Iss. 3, pp. 197–214. DOI: https://doi.org/10.1080/13287982.2008.11464998
8. Wang F., Han L.-H. Analytical behavior of special-shaped CFST stub columns under axial compression. Thin-Walled Structures. 2018. Vol. 129, pp. 404–417. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tws.2018.04.013
9. Krishan A.L, Astafeva M.A., Chernyshova E.P. Strength of pre-compressed concrete – filled steel tube columns of square section. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 451 (012059) DOI: 10.1088/1757-899X/451/1/012059
10. Кришан А.Л., Астафьева M.A., Сабиров Р.Р. Расчет и конструирование трубобетонных колонн. Saarbrucken, Deutschland: Palmarium Academic Publishing, 2016. 261 c.
10. Krishan A.L., Astaf’eva M.A., Sabirov R.R. Raschet i konstruirovanie trubobetonnykh kolonn [Calculation and design of pipe columns]. Saarbrucken, Deutschland: Palmarium Academic Publishing. 2016. 261 p.
11. Krishan A.L, Astafeva M.A., Chernyshova E.P. Strength calculation of short concrete-filled steel tube columns. Journal of Concrete Structures and Materials. 2018. Vol. 84. No. 12. DOI: https://doi.org/10.1186/s40069-018-0322-z
12. Манаенков И.К. К совершенствованию диаграммы сжатого бетона c косвенным армированием // Строительство и реконструкция. 2018. № 2 (76). С. 41–50.
12. Manaenkov I.K. To improve the diagram of compressed concrete with indirect reinforcement. Stroitel’stvo i rekonstruktsiya. 2018. No. 2 (76), pp. 41–50. (In Russian).
13. Samani A.K., Attard M.M. A stress–strain model for uniaxial and confined concrete under compression. Engineering Structures. 2012. Vol. 41, pp. 335–349. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2012.03.027
14. Xiamuxi A., Hasegawa A. A study on axial compressive behaviors of reinforced concrete filled tubular steel columns. Journal of Constructional Steel Research. 2012. Vol. 76, pp. 144–154. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2012.03.023
15. Krishan A.L., Rimshin V.I., Astafeva M.A. Deformability of a volume-compressed concrete. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 463. DOI: 10.1088/1757-899X/463/2/022063.