ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Проектирование и конструирование строительных систем. Проблемы механики в строительстве

ЧИСЛЕННЫЕ И НАТУРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПРЕДНАПРЯЖЕННЫХ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК

  • Замалиев Фарит Сахапович - Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2018.3.309-321
Страницы: 309-321
Предмет исследования: на основе компьютерного моделирования и натурных экспериментов исследовано напряженно-деформированное состояние преднапряженных сталежелезобетонных балок. Исследованы балки с расположением напряженной арматуры вдоль полок двутавра и по огибающей эпюре изгибающего момента. Приведены методика и результаты компьютерного моделирования работы сталежелезобетонных балок, состоящих из стального двутавра, анкеров, преднапряженной арматуры и бетона. Рассмотрены два варианта расположения преднапряженной арматуры. По данным численных исследований изготовлены натурные образцы моделей балок, проведены их испытания. Даны аналитические выражения для расчета сталежелезобетонных балок описанного сечения. Приводятся результаты расчетов, сравнения результатов численного и натурного экспериментов. Цель исследования: выявление напряженно-деформированного состояния балок, эффективности расположения преднапряженной арматуры. Материалы и методы: для натурных экспериментов приняты стальные двутавры с заполнением боковых полостей бетоном, в качестве преднапряженной арматуры принята стержневая арматура, для преднапряжения использован динамометрический ключ. Для компьютерного моделирования использован пакет программ ANSYS. Результаты: получены данные напряженно-деформированного состояния балок на основе компьютерного моделирования. Результаты использованы для изготовления натурных образцов. Полученные результаты компьютерного моделирования сопоставлены с данными натурных экспериментов. Выводы: изучены особенности работы преднапряженных сталежелезобетонных балок по численному моделированию, натурным экспериментам и аналитическим расчетам. Предлагаемый метод расчета дает хорошую сходимость с экспериментальными данными.
  • сталежелезобетонная балка;
  • преднапряжение;
  • компьютерное моделирование;
  • натурные эксперименты;
  • напряжения;
  • прогибы;
Литература
  1. Кудишин Ю.И. Металлические конструкции. М. : Академия, 2011. С. 228-230.
  2. Железобетонные и каменные конструкции / под ред. В.М. Бондаренко. М. : Высш. шк., 2011. 876 с.
  3. Jonson R.P. Designers’ guide to Eurocode 4: design of composite buildings, 2 ed. ICE Publishing; 2011.
  4. Замалиев Ф.С. Учет нелинейных свойств материалов и податливости слоев при расчете прочности сталежелезобетонных перекрытий // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 5. С. 38-41.
  5. Замалиев Ф.С. К расчету малоцикловой выносливости сталежелезобетонных ребристых конструкций // Транспортное строительство. 2013. № 9. С. 8-10.
  6. Замалиев Ф.С., Каюмов Р.А. К расчету сталежелезобетонного перекрытия как ортотропной плиты // Известия КазГАСУ. 2014. № 1 (27). С. 94-99.
  7. Hadzalic E., Barucija K. Concrete shrinkage effects in composite beam // Construction of unique buildings and structures. 2014. No. 11 (26). Pp. 85-93.
  8. Замалиев Ф.С., Мирсаяпов И.Т. Расчет прочности сталежелезобетонных изгибаемых конструкций на основе аналитических диаграмм // Разработка и исследование металлических и деревянных конструкций: сб. науч. тр. 1999. С. 142-149.
  9. Туснин А.Р. Перекрытия многоэтажных зданий со стальным каркасом // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 8. С. 10-14.
  10. Айрумян Э.Л., Каменщиков Н.И., Румянцева И.А. особенности расчета монолитных плит сталежелезобетонных покрытий по профилированному стальному настилу // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 9. С. 21-26.
  11. Туснин А.Р., Коляго А.А. Конструкция и работа сталежелезобетонного перекрытия с использованием сборных пустотных железобетонных плит // Современная наука и инновации. 2016. № 3. С. 141-147.
  12. Champenoy D., Corfdir A., Corfdir P. Calculating the critical buckling force in compressed bottom flanges of steel-concrete composite bridges // European Journal of Environmental and Civil Engineering. 2014. No. 18 (3). Pp. 271-292.
  13. Gholamhoseini A., Khanlou A., MacRae G. et al. An experimental study on strength and serviceability of reinforced and steel fibre reinforced concrete (SFRC) continuous composite slabs // Engineering Structures. 2016. No. 114 (1). Pp. 171-180.
  14. Vasdravellis G., Uy B., Tan E.L., Kirkland B. Behaviour and design of composite beams subjected to sagging bending and axial compression. Original Research // Journal of Constructional Steel Research. 2015. No. 110. Pp. 29-39.
  15. Астахов И.В., Кузнецов А.Ю., Морозова Д.В. Исследование работы сталежелезобетонных конструкций // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 3 (62). С. 15-20.
  16. Описание полезной модели к пат. РФ 155488 МПК E04G 23/02 (2006.01). Преднапряженная сталебетонная балка / Ф.С. Замалиев, Э.Ф. Замалиев, Э.Ф. Замалиев; патентообл. Казанский государственный архитектурно-строительный университет, Ф.С. Замалиев; заявл. № 2015102306 26.01.2015; опубл. 10.10.2015. Бюл. № 28.
  17. Описание полезной модели к пат. РФ 155802 МПК E04C 3/294 (2006.01). Сталебетонная преднапряженная балка / Ф.С. Замалиев, Э.Ф. Замалиев, Э.Ф. Замалиев; патентообл. Казанский государственный архитектурно-строительный университет, Ф.С. Замалиев. Заявл. № 2014152337 23.12.2014; опубл. 20.10.15. Бюл. № 29.
  18. Описание полезной модели к пат. РФ 165473 МПК E04C 3/294 (2006.01) Сталежелезобетонная преднапряженная балка / Ф.С. Замалиев, Э.Ф. Замалиев, А.Э. Замалиев; патентообл. Казанский государственный архитектурно-строительный университет, Ф.С. Замалиев, А.Э. Замалиев. Заявл. № 2016114023 11.04.2016; опубл. 20.10.2016. Бюл. № 29.
  19. Голышев А.Б. Расчет предварительно напряженных железобетонных конструкций с учетом длительных процессов. М. : Стройиздат, 1964. 151 с.
СКАЧАТЬ (RUS)