Сравнение несущей способности и выгиба центрально сжатых стоек в пенобетонной обойме
https://doi.org/10.21285/2227-2917-2023-4-666-676
EDN: QLRLCF
Аннотация
В работе исследованы конструкции, выполненные из стальных элементов, конструктивно совмещенных с монолитным неавтоклавным пенобетоном, используемым в качестве заполнения наружного ограждения зданий. Произведено сравнение несущей способности центрально сжатых стоек в свободном и стесненном нагружениях. Целью данной работы является выявление особенностей работы центрально нагруженных металлических стоек, находящихся в пенобетонном массиве. Нагружение стоек производилось на вертикальных испытательных стендах. При этом продольные деформации снимались с помощью тензомоста ТК-50М. Поперечные перемещения (выгиб) снимались при помощи индикатора часового типа. Сравнительные теоретические расчеты несущей способности сжатых стоек проводились согласно СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции». В результате экспериментов по статическому центральному сжатию стоек открытого сечения определено повышение устойчивости стесненных стоек и показано соотношение продольных выгибов стоек в свободном и стесненном состоянии. При этом выявлено, что размеры обоймы влияют на величину и характер продольного изгиба. Таким образом, стало возможным обеспечить экономию металла за счет уменьшения сечения стоек при их несущей способности, аналогичной таковой у свободных стоек. Показано, что чем больше соотношение площади обхватывающей пенобетонной обоймы к площади сечения сжатой стойки, тем больше проявляется экономия металла.
Ключевые слова
Об авторах
А. И. Савенков
Ангарский государственный технический университет
Россия
Россия
Савенков Андрей Иванович, к.т.н., доцент, доцент кафедры промышленного и гражданского строительства
665835, г. Ангарск, ул. Чайковского, 60
Author ID: 426253
А. О. Бессонова
Ангарский государственный технический университет
Россия
Россия
Бессонова Алена Олеговна, учебный мастер кафедры промышленного и гражданского строительства, ассистент
665835, г. Ангарск, ул. Чайковского, 60
Author ID: 1163989
П. А. Шустов
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия
Россия
Шустов Павел Александрович, к.т.н., доцент, доцент кафедры строительного производства
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Author ID: 683279
Список литературы
1. Suzuki Yu., Lignos Dimitrios G. Development of collapse-consistent loading protocols for experimental testing of steel columns // Earthquake Engineering & Structural Dynamics. 2019. Vol. 49. Iss. 2. P. 114–131. https://doi.org/10.1002/eqe.3225.
2. Yogesh Tambe, Pravin Nemade. Physical and mechanical properties of foamed concrete, a literature review // Songklanakarin journal of science and technology. 2022. Vol. 44. Iss. 4. P. 936–944. https://doi.org/10.14456/sjst-psu.2022.125.
3. Yonggui Chen, Leilei Guan, Shen-Yi Zhu, Wei-Jia Chen. Foamed concrete containing fly ash: Properties and application to backfilling // Construction and building materials. 2020. Vol. 273. P. 121685. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.12168.
4. Kozłowski M., Kadela M. Mechanical characterization of lightweight foamed concrete // Advances in materials science and engineering. 2018. Vol. 2018. P. 6801258. https://doi.org/10.1155/2018/6801258.
5. Hui Jin, Qing Chun. Research on fire-resistance capacities of steel columns with partial-damaged fire protection coating // KSCE Journal of Civil Engineering. 2020. Vol. 24. P. 1893–1902. https://doi.org/10.1007/s12205-020-1795-2.
6. Савенков А.И., Заенец Е.О., Кетнер А.В. Устойчивость элементов металлического каркаса при работе в стесненных условиях // Современные технологии и научно-технический прогресс. 2021. № 8. С. 199–200. EDN: KNRTFY.
7. Савенков А.И., Заенец Е.О., Кетнер А.В. Деформации внецентренно-сжатой стойки в пенобетонной обойме // Сборник научных трудов Ангарского государственного технического университета. 2021. Т. 1. № 18. С. 130–133. EDN: FZWWHA.
8. Артемьев Е.А. Несущая способность центрально сжатых коррозионно-поврежденных в результате огневого воздействия железобетонных элементов // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 6. С. 35–39. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2019.06.35-39. EDN: ZZJHBJ.
9. Бузало Н.А., Гонтаренко И.В., Черныховский Б.А. Снижение силового сопротивления стальных колонн производственных зданий, получивших коррозионные повреждения при эксплуатации // Строительство и архитектура. 2020. Т. 8. № 4. С. 9–13. https://doi.org/10.29039/2308-0191-2020-8-4-9-13. EDN: YACKOL.
10. Li J., Wang X., Li Ch., Lu W. Bearing Capacity of Light-Steel Compound Section and Steel Columns under Axial Compression // Advances in Civil Engineering. 2022. Vol. 2022. P. 8061015. https://doi.org/10.1155/2022/8061015.
11. Sonnenschein R., Gajdosova K., Gramblička Š. Comparison of composite, steel and reinforced concrete columns // 5th World multidisciplinary civil engineering-architecture-urban planning symposium – WMCAUS IOP Conference series materials science and engineering (Prague, 15–19 June 2020). 2020. Vol. 960. P. 032093. https://doi.org/10.1088/1757-899X/960/3/032093.
12. Sourabh Dhiman, Nirbhay Thakur, Nitish Kumar Sharma. A Review on behaviour of columns of steel framed structure with various steel sections // International journal of engineering and technology. 2019. Vol. 06. Iss. 03. P. 587–590.
13. Савенков А.И., Шустов П.А., Горбач П.С., Плосконосова А.О. Оценка прочности пенобетона при осевом одноосном сжатии // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2020. Т. 10. № 1 (32). С. 100–107. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2020-1-100-107. EDN: KYMNTY.
14. Савенков А.И., Плосконосова А.О. Расчет выгиба и несущей способности внецентренно сжатых стоек замкнутого сечения // Вестник Ангарского государственного технического университета. 2022. № 16. С. 150–153. EDN: PYODFV.
15. Умнова О.В., Туев Д.С. Метод прямого определения несущей способности стальных тонкостенных холодногнутых профилей на примере расчета центрально сжатой стойки // Устойчивое развитие региона: архитектура, строительство, транспорт: материалы 6-ой Междунар. науч.-практ. конф., посвящённой 40-летнему юбилею Института архитектуры, строительства и транспорта Тамбовского государственного технического университета (г. Тамбов, 22–25 мая 2019 г.). Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2019. С. 389–395. EDN: YHGDQZ.
16. Бузало Н.А., Гонтаренко И.В., Черныховский Б.А., Чепизубов И.Г. Влияние механических повреждений на несущую способность стальных колонн производственных зданий // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2020. № 6 (1030). С. 46–50. EDN: VOTIDQ.
17. Савенков А.И., Заенец Е.О., Кетнер А.В. Скрытый каркас из легких стальных тонкостенных конструкций в монолитном пенобетоне // Сборник научных трудов Ангарского государственного технического университета. 2022. Т. 1. № 18. С. 134–137. EDN: UZHRXT.
18. Кертбиев А.А., Шугушев М.М. Расчёт рационального сечения сжатой стойки при продольном изгибе // Перспектива–2022: материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Нальчик, 22–30 апреля 2022 г.). Нальчик: Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова, 2022. Т. 4. С. 174–177. EDN: CHEWUD.
19. Бакушев С.В., Лощинин Н.А. Расчёт внецентренно сжатой стойки на поперечную нагрузку // Моделирование и механика конструкций. 2023. № 17. С. 53–61. EDN: IKCIEK.
20. Sangeetha P., Ashwin Muthuraman R.M., Dachina G., Dhivya M., Janani S., Sai Madumathi. Behaviour of concrete filled steel tubes // Journal of Informatics and Mathematical Sciences. 2018. Vol. 10. No. 1-2. P. 297–304. https://doi.org/10.26713/jims.v10i1-2.1056.
21. Li P., Zhang T., Wang Ch. Behavior of concrete-filled steel tube columns subjected to axial compression // Advances in Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 2018. P. 4059675. https://doi.org/10.1155/2018/4059675.
22. Барагунова Л.А., Лафишева М.М., Хажироков И.Х. Об оптимальном сечении сжатой стойки // Перспективные научные исследования: опыт, проблемы и перспективы развития: сборник научных статей по материалам IX Международной научно-практической конференции (г. Уфа, 09 декабря 2022 г.). Уфа: Общество с ограниченной ответственностью Научно-издательский центр «Вестник науки», 2022. Т. 2. С. 212–219. EDN: YNNYIM.
23. Krishan A. Bearing Capacity of Concrete Filled Steel Tube Columns. In: Sustainability of Concrete With Synthetic and Recycled Aggregates. Eds. Hosam M. Saleh. 2021. https://doi.org/10.5772/intechopen.99650.
24. Жолдошов Б.М., Шералиева С.Т. Исследования прочности и устойчивости металлических колонн // Известия Ошского технологического университета. 2019. № 2. С. 185–189. EDN: TKAGHQ.
25. Никитина А.Э., Михайлов Б.В. Углы поворота узлов критических точек мониторинга металлической стойки при потере устойчивости // Вестник науки. 2021. Т. 5. № 5-1 (38). С. 120–125. EDN: BAPPKB.
26. Мущанов А.В., Цепляев М.Н. Новые подходы к оценке устойчивости элементов пространственных металлических конструкций // Наука и творчество вклад молодежи: сборник материалов Всероссийской молодежной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Махачкала, 10–11 ноября 2022 г.). Махачкала: Типография «Формат», 2022. С. 196–200. EDN: NEWMKM.
27. Фисенко Е.Н., Сабиров Р.А. Анализ устойчивости центрально сжатых тонкостенных стержней // Механика: исследования и инновации. 2022. № 15. С. 283–285.
28. Вяткин Ю.А., Каныгин Р.И., Каныгин И.И., Пухов М.А. Определение фактического напряжения в сжатой стойке // Математика и математическое моделирование: сборник материалов XV Всероссийской молодёжной научно-инновационной школы (г. Саров 07–09 апреля 2021 г.). М.: Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 2020. С. 91. EDN: DIUBTH.
29. Арушонок Ю.Ю. Об ошибках проектирования строительных конструкций // Инженерный вестник Дона. 2021. № 11 (83). С. 488–498. EDN: IAKKDK.
30. Конин Д.В. Экспериментальные исследования стальных стержней на центральное и внецентренное сжатие // Вестник НИЦ. Строительство. 2021. № 1. С. 16–37. https://doi.org/10.37538/2224-94942021-1(28)-16-37. EDN: JSWWYL.
Рецензия
Для цитирования:
Савенков А.И., Бессонова А.О., Шустов П.А. Сравнение несущей способности и выгиба центрально сжатых стоек в пенобетонной обойме. Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2023;13(4):666-676. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2023-4-666-676. EDN: QLRLCF
For citation:
Savenkov A.I., Bessonova A.O., Shustov P.A. Comparison of bearing capacity and hogging of axially loaded columns in a foam concrete casing. Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitelstvo. Nedvizhimost. 2023;13(4):666-676. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2917-2023-4-666-676. EDN: QLRLCF
Просмотров:
103
Послать статью по эл. почте 