Прочность изгибаемых трубобетонных элементов усовершенствованной конструкции

Предложена усовершенствованная конструкция изгибаемого трубобетонного элемента прямоугольного сечения, имеющая большую прочность и требующая значительно больших затрат энергии на разрушение по сравнению с известными аналогами. Для проверки эффективности предложенной конструкции проведены экспериментальные исследования прочности нормальных сечений и жесткости трубобетонных балок при четырех точечном изгибе. Исследования показали, что за счет одновременного усиления сжатой и растянутой зон удалось повысить прочность нормальных сечений балок. Рост прочности балок усовершенствованной конструкции в среднем составил 42%. Жесткость не усиленных трубобетонных балок оказалась значительно выше по сравнению с балками без заполнения стальной трубы бетоном. В балках усовершенствованной конструкции жесткость была еще примерно на 20 % выше. Результаты сопоставления расчетной прочности трубобетонных балок по методу предельных усилий с опытными данными свидетельствует об их удовлетворительном соответствии.

1. Кришан А. Л., Римшин В. И., Астафева М.А. Сжатые трубобетонные элементы. Теория и практика. Москва, 2020. 375 с.

2. Кришан А. Л., Римшин В. И., Астафева М.А. Самозаклинивающиеся элементы в трубобетонных колоннах. Academia. Архитектура и строительство. 2023. № 3. С. 140-148. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.22337/2077-9038-2023-3-140-148 (дата обращения: 27.06.2024).

3. Кришан А. Л., Римшин В.И., Анпилов С.М., Астафьева М.А., Ступак А.А. Прочность коротких трубобетонных колонн квадратного сечения // Русский инженер, 2023. № 2 . С.46-48.

4. Кришан А.Л., Римшин В.И., Астафьева М.А., Сагадатов А.И., Семенова М.Н., Ступак А.А.Прочность и деформативность сжатых трубобетонных элементов квадратного сечения // БСТ: Бюллетень строительной техники, 2022. № 6(1054). С. 16-18.

5. Кришан А.Л., Суровцов М.М. Экспериментальные исследования прочности гибких трубобетонных колонн // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова, 2013. № 1(41). С. 90-92.

6. Ahmed M., Liang Q.Q., Patel V.I., Hadi M.N.S. Numerical analysis of axially loaded circular high strength concrete-filled double steel tubular short columns // Thin-Walled Structures, 2019. (138). С. 105–116. URL: https://doi.org/10.1016/j.tws.2019.02.001. (дата обращения: 27.06.2024).

7. Du, G.; Andjelic, A.; Li, Z.; Lei, Z.; Bie, X. Residual Axial Bearing Capacity of Concrete-Filled Circular Steel Tubular Columns // Applied Sciences, 2018. № 8 (793). URL: https://www.mdpi.com/2076-3417/8/5/793/htm (дата обращения: 27.06.2024).

8. Ge H.B., Usami T. Strength analysis of concrete-filledtin-walled steel box columns // Journal of Constructional Steel Research, 1994. С. 259-281.

9. Han, L.-H., Lam, D., & Nethercot, D. Design Guide for Concrete-filled Double Skin Steel Tubular Structures (1st ed.). CRC Press. URL: https://doi.org/10.1201/9780429440410.

10. Hassanein M.F, Elchalakani M., Patel V.I. Overall buckling behaviour of circular concrete-filled dual steel tubular columns with stainless steel external tubes // Journal Thin-Walled Structures, 2017. №115. С. 336–348.

11. Kibriya T. Performance of Concrete Filled Steel Tubular Columns // Аmerican Journal of Civil Engineering and Architecture, 2017. № 5(2). С. 35–39.

12. O'Shea M.D., Bridge R.Q. Design of circular thin-walled concrete filled steel tubes // Journal of Structural Engineering, 2000. №126(11). С. 1295–1303.

13. Uy B., Tao Z., Han L.H. Behaviour of short and slender concrete-filled stainless steel tubular columns // Journal of Constructional Steel Research, 2011. №67. С. 360-378.

14. Abed F.H., Abdelmageed Y.I., Ilgun A.K. Flexural response of concrete-filled seamless steel tubes // Journal of Constructional Steel Research, 2018. №149. С. 53–63.

15. Jiang A., Chen J., Jin W-L. Experimental investigation and design of thin-walled concrete-filled steel tubes subject to bending // Thin-Walled Structures, 2013. № 63. С. 44–50.

16. Gho W.M., Liu D. Flexural behavior of high-strength rectangular concrete- filled steel hollow sections // Journal of Constructional Steel Research, 2004. №60. С.1681–96.

17. Guochang Li, Di Liu, Zhijian Yang, Chunyu Zhang. Flexural behavior of high strength concrete filled high strength square steel tube // Journal of Constructional Steel Research,2017. №128. С. 732–744.

18. Han L.-H., Lu H., Yao G.-H., Liao F. Further Study on the Flexural Behavior of Concrete-filled Steel Tubes// Journal of Constructional Steel Research, 2006. №62(6). С. 554-565.

19. Hemzah S.A., Al-Obaidi S., Salim T. Flexural behavior of concrete filled steel tube composite with different concrete compressive strength // International Journal of Civil Engineering and Technology, 2018. № 9(7). С. 824–832.

20. Ming-Xiang Xiong, De-Xin Xiong, J.Y. Richard Liew. Flexural performance of concrete filled tubes with high tensile steel and ultra-high strength concrete // Journal of Constructional Steel Research, 2017. № 132. С. 191–202.

21. Tomii, Masahide and Kenji Sakino. Elasto-plastic behavior of concrete filled square steel tubular beamcolumns // Transactions of the Architectural Institute of Japan, 1979. №280. С. 111–20.

22. Uy B. Strength of short concrete filled high strength steel box columns // Journal of Constructional Steel Research, 2001. №57. С. 113–134.

23. Wang R., Han L-H., Nie J-G., Zhao X-L. Flexural performance of rectangular CFST members // ThinWalled Structures, 2014. №79. С.154–165.

24. Арленинов, П.Д., Крылов С.Б., Смирнов П.П. Расчетно-экспериментальные исследования изгибаемых трубобетонных конструкций // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений, 2017. № 4. С. 34-38.

25. Хазов П.А., Помазов А.П. Экспериментальное исследование продольного и поперечного изгиба трубобетонных стержней // Жилищное строительство, 2023. № 12. С. 66–71.

26. Якупова, Л.З., Астанков К. Ю., Овчинников И. Г. О возможности применения свода правил СП 266.1325800.2016 «Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования» для проектирования трубобетонных конструкций в малом мостостроении // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология, 2023. № 2. С. 112-121.

27. American Institute of Steel Construction. Specification for Structural Steel Buildings ANSI/AISC 360-10. American Institute of Steel Construction, 2010.