Применение теорий прочности при оценке напряженно-деформированного состояния сталебетонных конструкций

В настоящее время наблюдается развитие высотного и уникального строительства, что требует изучения новых композитных материалов, разработки новых методов расчета, внедрения инновационных технологий. Трубобетонные конструкции представляют собой удачное сочетание двух совершенно разных материалов – стали и бетона, объединяя их преимущества. В экспериментальной части были испытаны трубобетонные образцы длиной 100 мм осевой сжимающей нагрузкой. Также были испытаны труба-оболочка и бетонный сердечник по отдельности. По результатам экспериментов построены диаграммы продольного деформирования, которые сопоставляются с деформированием полой стальной трубы. С использованием зависимостей теории малых упругопластических деформаций определены компоненты напряжений в стальной обойме и бетонном сердечнике. Произведена оценка применимости классических теорий прочности для оценки напряженно-деформированного состояния сердечника, находящегося в состоянии трехосного сжатия, и стальной оболочки, испытывающей растягивающие окружные напряжения от внутреннего давления сердечника на стенки трубы. Выполнена экспериментальная оценка полученных результатов.

П.А. ХАЗОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.П. ПОМАЗОВ, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.К. СИТНИКОВА, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.Л. ДУБОВ, студент

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет (603950, г. Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65)

1. Римшин В.И., Кришан А.Л., Астафьева М.А. Исследования несущей способности центрально-сжатых сталетрубобетонных колонн // Жилищ-ное строительство. 2022. № 6. С. 33–38. EDN: OZWOAC. https://doi.org/10.31659/0044-4472-2022-6-33-38
2. Хазов П.А., Ситникова А.К., Чибакова Е.А. Расчет трубобетонных конструкций: современное состояние вопроса и перспективы дальнейших исследований (обзор) // Приволжский научный журнал. 2023. № 4 (68). С. 57–76. EDN: NESSKL
3. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Чесноков Г.В., Михалдыкин Е.С. О проблеме расчета трубобетонных конструкций с оболочкой из разных материалов. Ч. 1. Опыт применения трубобетона с металлической оболочкой // Науковедение. 2015. Т. 7. № 4. С. 91. EDN: UMATZX
4. 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
5. 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. EDN: VGEQAE. https://doi.org/10.23968/1999-5571-2021-18-2-26-35
6. Krishan A.L., Astafeva M.A., Rimshin V.I. et al. Compressed Reinforced Concrete Elements Bearing Capacity of Various Flexibility. Lecture Notes in Civil Engineering. 2022. Vol. 182, pp. 283–291. https://doi.org/10.1007/978-3-030-85236-8_26
7. Zhang S., Miao K., Wei Y. et al. Experimental and Theoretical Study of Concrete-Filled Steel Tube Columns Strengthened by FRP/Steel Strips Under Axial Compression // International Journal of Concrete Structures and Materials. 2023. 17, 1. https://doi.org/10.1186/s40069-022-00556-2
8. Lazovic Radovanovic M.M., Nikolic J.Z., Radovanovic J.R., Kostic S.M. Structural Behaviour 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
9. Pengfei Li, Tao Zhang, Chengzhi Wang. Behavior of Concrete-Filled Steel Tube Columns Subjected to Axial Compression // Hindawi, Advances in Materials Science and Engineering. 2018. 15 p. https://doi.org/10.1155/2018/4059675
10. Kido Masae, Tsuda Keigo, Haraguchi Masayuki. Ultimate strength of concrete filled square steel tubular beam-columns // Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ). 2020, pp. 415–425. https://doi.org/10.3130/aijs.85.415
11. Хазов П.А., Помазов А.П. Экспериментальное исследование продольного и поперечного изгиба трубобетонных стержней // Жилищное строительство. 2023. № 12. С. 66–72. EDN: ANFJDO. https://doi.org/10.31659/0044-4472-2023-12-66-71
12. Хазов П.А. Трехосное напряженное состояние бетона при продольном деформировании трубобетонных образцов // Проблемы прочности и пластичности. 2023. Т. 85. № 2. С. 5–15. EDN: FXDPIW. https://doi.org/10.32326/1814-9146-2023-85-2-312-322