Розробка алгоритму підбіру жорстких упорів в сталебетонних балках

Автор(и)

  • Anatoliy Petrov Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка пр. Московський, 45, м. Харків, Україна, 61050, Україна https://orcid.org/0000-0001-6644-223X
  • Mykhailo Pavliuchenkov Український державний університет залізничного транспорту майд. Фейєрбаха, 7, м. Харків, Україна, 61050, Україна https://orcid.org/0000-0003-0542-7284
  • Alexander Nanka Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка пр. Московський, 45, м. Харків, Україна, 61050, Україна https://orcid.org/0000-0003-4079-8822
  • Andriy Paliy Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка пр. Московський, 45, м. Харків, Україна, 61050, Україна https://orcid.org/0000-0001-9525-3462

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155469

Ключові слова:

сталебетонна балка, жорсткий упор, крок упорів, зусилля в упорі, сталева смуга, приведена жорсткість, графо-аналітичний метод

Анотація

Розрахунок сталебетонних балок проводиться з жорстким з’єднанням бетону зі сталевою смугою. Це можливо здійснити, якщо встановити жорсткі упори, які перешкоджають зміщенню смуги відносно бетону. Зусилля, діюче на упор, кількість жорстких упорів та крок визначаються через кути повороту між двома суміжними упорами. Для визначення зусиль, діючих на жорсткі упори, та кроку необхідно спочатку визначити кут повороту між двома суміжними перерізами в межах балки. Кути повороту перерізів визначаються графо-аналітичним методом. Розрахунок по деформаціям залізобетонних та сталебетонних балок виконується за приведеними жорсткостями поперечних перерізів.

При вибору кроку жорстких упорів та їх кількості необхідно прагнути оптимізувати конструкцію сталебетонних балок. Оптимізація полягає в тому, щоб максимальні напруження в сталевій смузі дорівнювали її граничному значенню, а зусилля, діюче в упорах, та крок упорів були однаковими. Для того, щоб зусилля в кожному упорі були однаковими, необхідно нульову ділянку робити меншу за інші.

В ході досліджень був розроблений алгоритм підбору кількості, кроку жорстких упорів та зусиль в них. Підбір проведено по завданим характеристикам використаних матеріалів, діючого зовнішнього навантаження, довжині балки, звісним розмірам поперечних перерізів бетону та сталевої смуги. При цьому зусилля в усіх упорах однакові, крок упорів, окрім нульової ділянки, постійний, максимальне зусилля в сталевій смузі, виникаюче в середині прольоту, не перевищує граничного значення, отриманого за розрахунком. Наведений алгоритм дозволяє проводити розрахунок жорстких упорів при завданому значенні зусиль, що діють на них при існуючому навантаженні

Біографії авторів

Anatoliy Petrov, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка пр. Московський, 45, м. Харків, Україна, 61050

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технічних систем та технологій тваринництва

Mykhailo Pavliuchenkov, Український державний університет залізничного транспорту майд. Фейєрбаха, 7, м. Харків, Україна, 61050

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра будівельної механіки та гідравліки

Alexander Nanka, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка пр. Московський, 45, м. Харків, Україна, 61050

Кандидат технічних наук, доцент, ректор

Andriy Paliy, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка пр. Московський, 45, м. Харків, Україна, 61050

Доктор сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра технічних систем та технологій тваринництва

Посилання

  1. Xing, Y., Han, Q., Xu, J., Guo, Q., Wang, Y. (2016). Experimental and numerical study on static behavior of elastic concrete-steel composite beams. Journal of Constructional Steel Research, 123, 79–92. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2016.04.023
  2. Patil, S. P., Sangle, K. K. (2016). Tests of steel fibre reinforced concrete beams under predominant torsion. Journal of Building Engineering, 6, 157–162. doi: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2016.02.004
  3. DBN V.2.6-160:2010. Stalezalizobetonni konstruktsiyi (2011). Kyiv: Minrehionbud Ukrainy, 93.
  4. TKP EN 1994-1-1-2009 (02250). Evrokod 4: Proektirovanie stalezhelezobetonnyh konstrukciy. Ch. 1-1. Obshchie pravila i pravila dlya zdaniy (2010). Minsk: Minstroyarhitektury, 95.
  5. DSTU B V.2.6-216:2016. Rozrakhunok i konstruiuvannia ziednuvalnykh elementiv stale zalizobetonnykh konstruktsiy (2016). Kyiv, 40.
  6. Hsiao, P.-C., Lehman, D. E., Roeder, C. W. (2012). Improved analytical model for special concentrically braced frames. Journal of Constructional Steel Research, 73, 80–94. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2012.01.010
  7. Mahmoud, A. M. (2016). Finite element modeling of steel concrete beam considering double composite action. Ain Shams Engineering Journal, 7 (1), 73–88. doi: https://doi.org/10.1016/j.asej.2015.03.012
  8. Luan, N. K., Bakhshi, H., Ronagh, H. R., Barkhordari, M. A. (2011). Analytical solutions for the in-plane behavior of composite steel/concrete beams with partial shear interaction. Asian Journal of Civil Engineering, 12 (6), 751–771.
  9. Medvedev, V. N., Semeniuk, S. D. (2016). Durability and deformability of braced bending elements with external sheet reinforcement. Magazine of Civil Engineering, 3, 3–15. doi: https://doi.org/10.5862/mce.63.1
  10. Zamaliev, F. S. (2018). Numerical and full-scale experiments of prestressed hybrid reinforced concrete-steel beams. Vestnik MGSU, 13 (3), 309–321. doi: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2018.3.309-321
  11. Rahmanov, A. D., Solov'ev, N. P., Pozdeev, V. M. (2014). Computer modeling for investigating the stress-strainstate of beams with hybrid reinforcement. Vestnik MGSU, 1, 187–195.
  12. Utkin, V. A. (2010). Regulirovanie polozheniya neytral'noy osi pri proektirovanii secheniy stalezhelezobetonnyh balok. Vestnik SibADI, 4 (18), 55–60.
  13. Storozhenko, L. I., Lapenko, O. I., Horb, O. H. (2010). Konstruktsiyi zalizobetonnykh perekryttiv po profilnomu nastylu iz zabezpechenniam sumisnoi roboty betonu i stali za dopomohoiu skleiuvannia. Visnyk NU «Lvivska politekhnika», 662, 360–365.
  14. Mel'man, V. A., Torkatyuk, V. I., Zolotova, N. M. (2003). Ispol'zovanie akrilovyh kleev dlya soedineniya betonnyh i zhelezobetonnyh konstrukciy. Kommunal'noe hozyaystvo gorodov, 51, 61–68.
  15. Storozhenko, L. I., Krupchenko, O. A. (2010). Stalezalizobetonni balky iz zalizobetonnym verkhnim poiasom. Visnyk NU «Lvivska politekhnika», 662, 354–360.
  16. Bobalo, T. V., Blikharskyi, Z. Ya., Ilnytskyi, B. M., Kramarchuk, A. P. (2011). Osoblyvosti roboty stalebetonnykh balok armovanykh sterzhnevoiu vysokomitsnoiu armaturoiu riznykh klasiv. Visnyk NU «Lvivska politekhnika», 697, 35–48.
  17. Vahnenko, P. F., Hilobok, V. G., Andreyko, N. T., Yarovoy, M. L. (1987). Raschet i konstruirovanie chastey zhilyh i obshchestvennyh zdaniy. Kyiv, 423.
  18. Petrov, A. N., Kobzeva, E. N., Krasyuk, A. G. (2015). Vybor optimal'nyh po stoimosti parametrov stalebetonnyh balok. Materialy III mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsiyi. Kharkiv-Krasnyi Lyman, 330–336.
  19. Darkov, A. V., Shpiro, G. S. (1975). Soprotivlenie materialov. Moscow: Vysshaya shkola, 654.
  20. Kruhmalev, A. V. (2010). The strainstress state of steel reinforced concrete beams. Vestnik DNUZHT: Nauka i progress transporta, 143–145.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-02-04

Як цитувати

Petrov, A., Pavliuchenkov, M., Nanka, A., & Paliy, A. (2019). Розробка алгоритму підбіру жорстких упорів в сталебетонних балках. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(7 (97), 41–49. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155469

Номер

Том 1 № 7 (97) (2019): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Anatoliy Petrov, Mykhailo Pavliuchenkov, Alexander Nanka, Andriy Paliy

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.