УЧЕТ ГИБКОСТИ ПРИ РАСЧЕТЕ ПРОЧНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНО СЖАТЫХ ТРУБОБЕТОННЫХ КОЛОНН КВАДРАТНОГО СЕЧЕНИЯ
https://doi.org/10.33979/2073-7416-2023-108-4-47-56
Аннотация
В данной работе рассмотрена методика расчета несущей способности центрально сжатых трубобетонных колонн квадратного сечения. Методика основана на использовании нелинейной деформационной модели железобетона. Принятые диаграммы деформирования бетонного ядра и стальной трубы учитывают их сложное напряженное состояние. Предложенная методика учитывает переменную жесткость разных сечений по высоте сжатого стержня при оценке влияния его гибкости. Предельная нагрузка, соответствующая потери прочности или устойчивости элемента, определяется по одной методике с использованием одних и тех же формул. В результате чего отпадает необходимость в отдельной формуле для расчета критической силы. Дальнейшее сопоставление теоретических и опытных данных свидетельствует о приемлемости предложенной методики расчета для проектной практики.
Об авторах
А. Л. Кришан
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова (МГТУ им. Г.И. Носова)
Россия
Россия
Кришан Анатолий Леонидович, доктор технических наук, профессор кафедры проектирования и строительства зданий
г. Магнитогорск
В. И. Римшин
Московский государственный строительный университет (МГСУ)
Россия
Россия
Римшин Владимир Иванович, Член-корр. РААСН, доктор технических наук, профессор кафедры жилищно-коммунального комплекса
г. Москва
М. А. Астафьева
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова (МГТУ им. Г.И. Носова)
Россия
Россия
Астафьева Мария Анатольевна, кандидат технических наук, доцент кафедры проектирования и строительства зданий
г. Магнитогорск
А. А. Ступак
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова (МГТУ им. Г.И. Носова)
Россия
Россия
Ступак Александра Алексеевна, аспирант кафедры проектирования и строительства зданий
г. Магнитогорск
С. М. Анпилов
Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (НГАСУ)
Россия
Россия
Анпилов Сергей Михайлович, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры железобетонных конструкций
г. Новосибирск
Список литературы
1. Gupta P., Singh, H. Numerical study of confinement in short concrete filled steel tube columns. Latin American Journal of Solids and Structures. 2014. Vol. 11. Pp. 1445-1462. doi:10.1590/S1679-78252014000800010.
2. Huang C.S., Yeh Y.-K., Liu G.-Y., Hu H.-T., Tsai K.C., Weng Y.T., Wang S.H.,Wu M.-H. Axial Load Behavior of Stiffened Concrete-Filled Steel Columns. Journal of Structural Engineering-asce. 2002. Vol. 128. Pp. 1222–1230. doi:10.1061/(ASCE)0733-9445(2002)128:9(1222).
3. Giakoumelis G., La, D. Axial capacity of circular concrete-filled tube columns. Journal of Constructional Steel Research. 2004. Vol. 60. Pp. 1049-1068.
4. Lv J., Zhou, T., Li, K. Investigation and Application of a New Low-Carbon Material (Preplaced Aggregate Concrete) in Concrete-Filled Steel Tube Stub Columns. Sustainability. 2020. Vol. 12. P. 1768.
5. Schneider S.P. Axially Loaded Concrete-Filled Steel Tubes. Journal of Structural Engineering. 1998. Vol. 124. Pp. 1125–1138.
6. Yu Z.-W., Ding F.-X., Cai C. Experimental behavior of circular concrete-filled steel tube stub columns. Journal of Constructional Steel Research. 2007. Vol. 63. Pp. 165–174.
7. Zhang Q., Kamiński P., Deifalla A.F., Sufian M., Dyczko A., Ben Kahla N., Atig M. Compressive Strength of Steel Fiber-Reinforced Concrete Employing Supervised Machine Learning Techniques. Materials. 2022. Vol. 15. P. 4209.
8. Ahmed M, Liang Q.Q, Patel V.I, Hadi M.N.S. Experimental and numerical studies of square concretefilled double steel tubular short columns under eccentric loading. Journal Engineering Structures. 2019. Vol. 197. P. 109419.
9. Auogh P., Sulong N.H.R., Ibrahim Z., Hsiao P-C. Nonlinear analysis of concrete-filled square doubleskin steel tubular columns under axial compression. Engineering Structures. 2020. Vol. 216. doi.org/10.1016/j.engstrukt.2020.110678.
10. Cao B., Zhu L., Jiang X., Wang C. An Investigation of Compression Bearing Capacity of Concrete-Filled Rectangular Stainless Steel Tubular Columns under Axial Load and Eccentric Axial Load. Sustainability. 2022. Vol. 14. P. 8946. doi:10.3390/su14148946.
11. Du Y., Chen Z., Xiong M.-X. Experimental behavior and design method of rectangular concrete-filled tubular columns using Q460 high-strength steel. Journal Construction and Building Materials. 2016. Vol. 125. Pp. 856–872.
12. Krishan A.L., Troshkina E.A., Astafeva M.A. Strength of compressed concrete filled steel tube elements of circular and square cross- section. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 451. No. 012053. doi:10.1088/1757-899X/451/1/012053.
13. Zhu J-Y, Chan T-M. Experimental investigation on steel-tube-confined-concrete stub column with different cross-section shapes under uniaxial-compression. Journal of Constructional Steel Research. 2019. Vol. 162. P. 105729.
14. Wei Y, Zhang Y., Chai J., Wu G., Dong Z. Experimental investigation of rectangular concrete-filled fiber reinforced polymer (FRP)-steel composite tube columns for various corner radii. Composite Structures. 2020. Vol. 244. P. 112311. doi:10.1016/j.compstruct.2020.112311
15. Goode C.D.,; Kuranovas A., Kvedaras A.K. Buckling of Slender Composite Concrete-Filled Steel Columns. Journal of Civil Engineering and Management. 2010. Vol. 16. Pp. 230–236.
16. Huang Z., Li D., Uy B., Wang J. Behaviour and design of ultra- high- strength CFST members subjected to compression and bending. Journal of Constructional Steel Research. September 2020. doi:10.1016/j.jsr.2020.106351.
17. Le T.T, Asteris P.G and Lemonis M.E. Prediction of axial load capacity of rectangular concrete-filled steel tube columns using machine learning techniques. Engineering with Computers. 2021. doi:10.1007/s00366-021- 01461-0
18. Shaker F.M.F., Ghanem G.M., Deifalla A.F.,; Hussei, I.S., Fawzy M.M. Influence of loading method and stiffening on the behavior of short and long CFST columns. Steel and Composite Structures. 2022. Vol. 44. Pp. 281–293.
19. Uy B., Tao Z., Han L-H. Behaviour of short and slender concrete-filled stainless steel tubular columns. Journal of Constructional Steel Research. 2011. Vol. 67. Pp. 360-378.
20. Ding F., Ying X., Zhou L., Yu Z. Unified calculation method and its application in determining the uniaxial mechanical properties of concrete. Frontiers of Architecture and Civil Engineering in China. 2011. Vol. 5. Pp. 381-393. doi:10.1007/s11709-011-0118-6.
21. Кришан А.Л., Римшин В.И., Астафьева М.А. Сжатые трубобетонные элементы. Теория и практика. Москва: АСВ; 2020. 375 с.
Рецензия
Для цитирования:
Кришан А.Л., Римшин В.И., Астафьева М.А., Ступак А.А., Анпилов С.М. УЧЕТ ГИБКОСТИ ПРИ РАСЧЕТЕ ПРОЧНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНО СЖАТЫХ ТРУБОБЕТОННЫХ КОЛОНН КВАДРАТНОГО СЕЧЕНИЯ. Строительство и реконструкция. 2023;(4):47-56. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2023-108-4-47-56
For citation:
Krishan A.L., Rimshin V.I., Astafieva M.A., Stupak A.A., Anpilov S.M. TAKING INTO ACCOUNT FLEXIBILITY WHEN CALCULATING THE STRENGTH OF CENTRALLY COMPRESSED SQUARE-SECTION TUBULAR CONCRETE COLUMNS. Building and Reconstruction. 2023;(4):47-56. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2023-108-4-47-56
Просмотров:
133
Послать статью по эл. почте 