Полные диаграммы развития деструкций однородно и неоднородно сжатого бетона при осевом и внецентренном нагружении бетонных коротких колонн

Проблемы современного бетона и железобетона. Выпуск 11 (2019 г.)

Полные диаграммы развития деструкций однородно и неоднородно сжатого бетона при осевом и внецентренном нагружении бетонных коротких колонн



АННОТАЦИЯ

В статье приведены результаты выполненных исследований механизма интенсивности развития деструкций, псевдопластического деформирования и разрушения однородно и неоднородно сжатого тяжелого бетона призменной прочностью в диапазоне fc15=22,2…65,6 МПа при «мягком» и «жестком» режиме нагружения одноосно и внецентренно сжатых бетонных колонн.

Выполнен анализ литературных источников с исследованиями изменения упруго-пластических характеристик vc, Еcsek тяжелого бетона с учетом влияния значимых факторов и их изменение с увеличением уровня нагрузки при описании зависимости σc-εcх и σc,е - εcх,е. Установлено, что рекомендованные Строительными Нормами vcu и Ес одноосно сжатого бетона количественно и качественно не отражают характер изменения упруго-пластических свойств неоднородно сжатого бетона с ростом уровня нагрузки.

Предложены аналитические выражения зависимости изменения коэффициентов упругости (vc, vc,е), секущих модулей упругости (Еcsek, Еc,еsek) и коэффициентов интенсивности развития деструкций (KD, KD,е) однородно и неоднородно сжатого бетона с ростом уровня нагрузки при «мягком» и «жестком» режиме нагружения исследованных серий тяжелого бетона с использованием εсlx; εсlx,е; Ес; Nc,e/Ncu,e; νсu и νсu,е, отражающих процесс изменения упруго-пластических свойств бетона на восходящих и нисходящих участках полных диаграмм деформирования бетона и их существенное отличие при центральном и внецентренном сжатии.

Исследованиями отмечено, что интенсивность развития деструкций в структуре неоднородно нагруженного бетона существенно ниже, чем в одноосно сжатом. Экспериментами установлено характерное изменение по высоте сечения внецентренно сжатых бетонных элементов коэффициента поперечных деформаций , свидетельствующее о том, что с увеличением уровня нагрузки коэффициент наиболее сжатой фибры на всех уровнях нагрузки, значительно (в 1,2–1,5 раза) меньше волокон менее нагруженных фибр.

Отмеченное свойство обусловлено изменением внутреннего напряженного состояния с ростом нагрузки и перераспределением напряжений силовыми связями структуры неоднородно сжатого бетона с субмикро- и микроуровней волокон наиболее нагруженной грани по высоте сечения внецентренно сжатых элементов на ме-нее нагруженные волокна. Этот процесс перераспределения напря-жений по высоте сечения бетонных колонн как свойство прояв-ляется на изменении поперечной деформации εcу,е и, как следствие изменения коэффициента поперечной деформации , влияющего на напряженное состояние сжатой зоны подобно внутренним силовым связям, обеспечивающим существенное повышение максимальных напряжений и деформаций в неоднородно сжатом бетоне.

Ключевые слова: коэффициент упругости и развитие де-струкции, секущий модуль тяжелого бетона, однородное и неод-нородное сжатие, короткие колонны, режим нагружения, полные диаграммы.

Для цитирования: Совгира, В. В. Полные диаграммы развития деструкций однородно и неоднородно сжатого бетона при осевом и внецентренном нагружении бетонных коротких колонн / В. В. Совгира, В. Н. Совгира // Проблемы современного бетона и железобетона : сб. науч. тр. / Ин-т БелНИИС; редкол.: О. Н. Лешкевич [и др.]. – Минск, 2019. – Вып. 11. – С. 288–311.

Полный текст статьи (на русском языке):


Список использованных источников:

  1. Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення проектування : ДБН В.2.6.-98:2009. – Київ : Мінрегіонбуд України, 2009. – 96 с.
  2. Бетони. Методи визначення призмової міцності, модуля пружності і коефіцієнта Пуассона : ДСТУ Б В.2.7-217:2009. – Київ. : Мінрегіонбуд України, 2010. – 16 с.
  3. Ганага, П. Н. Закономерность изменения секущего модуля деформации в однородных твердых телах / П. Н. Ганага // Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура. – 1988. – № 11. – С. 1–5.
  4. Бойко, В. И. Методы аналитического моделирования процессов разрушения на основе использования полных кривых напряжения – деформация (σс - εс ) / В. И. Бойко, С. К. Мещанинов, Р. В. Волошин // Сб. научн. трудов ДГТУ. Технические науки. – 2012. – Вып. 3. – С. 73–84.
  5. Бабич, В. И. Исследование модуля деформаций бетона при внецентренном сжатии / В. И. Бабич, Ю. Н. Панчук, С. Р. Жук // Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура. – 1986. – № 5. – С. 11–14.
  6. Макаренко, Л. П. Практический способ определения модуля упругости и упруго-пластических характеристик бетона при сжатии / Л. П. Макаренко, Г. А. Фенко // Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура. – 1970. – № 10. – С. 141–147.
  7. Кобринец, В. М. Развитие деструкций внецентренно сжатого бетона на основе полных диаграмм / В. М. Кобринец, В. В. Совгира // Актуальні проблеми інженерної механіки. Тези доповідей IV Міжнародної науково-практичної конференції 16-19 травня 2017 року. – Одеса : Видавництво «Екологія», 2017. – С. 132–136.
  8. Мишутин, А. В. Процесс разрушения одноосно сжатого бетона / А. В. Мишутин, В. М. Кобринец, В. В. Совгира // Вісник ОДАБА. – Вип. 55. – Одеса : ОДАБА, 2014. – С. 185–197.
  9. Совгира, В. Н. Об упруго-пластических характеристиках бетона при одноосном и внецентренном сжатии / В. Н. Совгира, В. В. Совгира // Вісник ОДАБА. – Вип. 31. – Одеса : ОДАБА, 2008. – С. 269–274.
  10. Совгира, В. В. Реологическая модель деформирования и разрушения одноосно сжатого бетона на основе полных равновесных диаграмм его упруго- пластических характеристик / В. В. Совгира // Вісник ОДАБА: збірник наукових праць. – Одеса, 2016. – Вип. 62. – С. 233–239.
  11. Совгира, В. В. Полные диаграммы деформирования неоднородно сжатого бетона при внецентренном нагружении коротких бетонных колонн / В. В. Совгира, В. Н. Совгира // Проблемы современного бетона и железобетона : сб. науч. тр. / Ин-т БелНИИС; редкол.: О. Н. Лешкевич [и др.]. – Минск, 2017. – Вып.9. – С .436–454.
  12. Гвоздев, А. А. Прочность, структурные изменения и деформации бетона / А. А. Гвоздев. – М. : Стройиздат, 1978. – 299 с.
  13. Берг, О. Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона / О. Я. Берг. – М. : Стройиздат, 1962. – 96 с.
  14. Карпенко, Н. И. Общие модели механики железобетона / Н. И. Карпенко. – М. : Стройиздат, 1996. – 411 с.

ISSN 2664-567X (Online)
ISSN 2076-6033 (Print)


Авторы:  Совгира В.В., Совгира В.Н.


 Возврат к списку