Розробка алгоритму підбору жорстких упорів в сталебетонних балках при дії розподіленого навантаження
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.204251Ключові слова:
сталебетонна балка, жорсткий упор, крок упорів, зусилля в упорі, приведена жорсткість, графо-аналітичний методАнотація
Розроблений алгоритм підбору жорстких упорів в сталебетонних балках при дії розподіленого навантаження. Бетон зі сталевою смугою з’єднується жорстко з метою досягнення сумісної роботи бетону та сталевої смуги. Таке з’єднання в балці забезпечують жорсткі упори, які перешкоджають зусиллям зсуву в зоні контакту бетону і сталі. Зусилля визначаються через кути повороту між двома сусідніми перерізами балки. Для визначення кутів повороту використовується графо-аналітичний метод визначення переміщень. При визначенні деформацій сталебетонної балки розрахунок ведеться за приведеними жорсткостями поперечних перерізів.
Ціль дослідження полягає в оптимізації конструкції сталебетонної балки за рахунок підбору раціональної кількості і розташування жорстких упорів. Така оптимізація дозволяє більш раціонально використовувати матеріал конструкції – бетон і сталь. Це призведе до зниження працезатрат і кількості потрібних матеріалів при виробництві, монтажу та експлуатації розглянутих конструкцій.
Запропонований раніше алгоритм підбору жорстких упорів в сталебетонних балках при дії зосередженої сили розвинуто на випадок дії рівномірно розподіленого навантаження. При підборі кількості жорстких упорів передбачається, що величина діючого на балку розподіленого навантаження, механічні характеристики матеріалів (сталі та бетону), а також проліт балки і розміри її поперечного перерізу відомі. На відміну від балок із зосередженою силою посередині, де зусилля змінюються за лінійним законом, в балках з рівномірно розподіленим навантаженням зусилля в сталевій смузі змінюються по квадратній параболі. Тому, хоча і було отримано однаковий крок упорів, неможливо знайти положення, при якому зусилля в усіх упорах приймають однакові значенняПосилання
- 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
- 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
- Vandolovskyi, S. S., Kostyuk, T. O., Rachkovskyi, O. V., Plakhotnikova, I. A. (2018). Technology of creation of steelfibrobeton with high strength to stretchings. Scientific Works of Kharkiv National Air Force University, 2 (56), 126–131. doi: https://doi.org/10.30748/zhups.2018.56.18
- DBN V.2.6-160:2010. Stalezalizobetonni konstruktsiyi (2011). Kyiv: Minrehionbud Ukrainy, 93.
- TKP EN 1994-1-1-2009 (02250). Eurocode 4: Проектирование сталежелезобетонных конструкций. Ч Design of composite steel and concrete structures Part 1-1. General rules and rules for buildings (2010). Minsk: Minstroyarhitektury, 95.
- DSTU B V.2.6-216:2016. Rozrakhunok i konstruiuvannia ziednuvalnykh elementiv stale zalizobetonnykh konstruktsiy (2016). Kyiv: Ministerstvo rehionalnoho rozvytku, budivnytstva ta zhytlovo-komunalnoho hospodarstva Ukrainy, 40.
- 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
- 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
- Luan, N. K., Bakhshi, H., Ronagh, H. R., Barkhordari, M. A., Amiri, G. G. (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.
- Medvedev, V. N., Semeniuk, S. D. (2016). Durability and deformability of braced bending elements with external sheet reinforcement. Magazine of Civil Engineering, 3 (63), 3–15. doi: https://doi.org/10.5862/mce.63.1
- Zamaliev, F. S. (2018). Numerical and full-scale experiments of prestressed hybrid reinforced concrete-steel beams. Vestnik MGSU, 13 (3 (114)), 309–321. doi: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2018.3.309-321
- Rakhmonov, A. D., Solovʹov, N. P., Pozdeev, V. M. (2014). Computer modeling for investigating the stress-strainstate of beams with hybrid reinforcement. Vestnik MGSU, 1, 187–195. doi: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2014.1.187-195
- Utkin, V. A. (2010). The regulation of the neutral axis position when designing sections of steel reinforced concrete span structures. Vestnik Sibirskoy gosudarstvennoy avtomobil'no-dorozhnoy akademii, 4 (18), 55–60.
- 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 Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika", 662, 360–365.
- Torkatyuk, V. I., Zolotova, N. M., Mel'man, V. A. (2003). Ispol'zovanie akrilovyh kleev dlya soedineniya betonnyh i zhelezobetonnyh konstruktsiy. Municipal economy of cities, 51, 61–68.
- Storozhenko, L. I., Krupchenko, O. A. (2010). Stalezalizobetonni balky iz zalizobetonnym verkhnim poiasom. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika", 662, 354–360.
- Bobalo, T. V., Blikharskyi, Z. Ya., Ilnytskyi, B. M., Kramarchuk, A. P. (2011). Osoblyvosti roboty stalebetonnykh balok armovanykh sterzhnevoiu vysokomitsnoiu armaturoiu riznykh klasiv. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika", 697, 35–48.
- Vahnenko, P. F., Hilobok, V. G., Andreyko, N. T., Yarovoy, M. L. (1987). Raschet i konstruirovanie chastey zhilyh i obshchestvennyh zdaniy. Kyiv: Budlvel'nik, 424.
- Ying, H., Huawei, P., Xueyou, Q., Jun, P., Xiancun, L., Qiyun, P., Bao, L. (2017). Performance of Reinforced Concrete Beams Retrofitted by a Direct-Shear Anchorage Retrofitting System. Procedia Engineering, 210, 132–140. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.11.058
- John, A. T., Nwankwo, E., Orumu, S. T., Osuji, S. O. (2019). Structural Performance of Externally Strengthened Rectangular Reinforced Concrete Beams by Glued Steel Plate. European Journal of Engineering Research and Science, 4 (9), 101–106. doi: https://doi.org/10.24018/ejers.2019.4.9.1480
- Shkromada, O., Paliy, A., Nechyporenko, O., Naumenko, O., Nechyporenko, V., Burlaka, O. et. al. (2019). Improvement of functional performance of concrete in livestock buildings through the use of complex admixtures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (6 (101)), 14–23. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.179177
- Petrov, A., Pavliuchenkov, M., Nanka, A., Paliy, A. (2019). Construction of an algorithm for the selection of rigid stops in steel concrete beams. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (7 (97)), 41–49. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155469
- 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.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Anatoliy Petrov, Andriy Paliy, Mykhailo Pavliuchenkov, Hennadii Tsyhanenko, Nadiia Khobot, Ivan Vysochin, Oksana Yurchenko, Oleksii Ovcharenko, Dmytro Sopov, Anatoliy Paliy
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.
