Устойчивость железобетонных колонн, подверженных сжатию с кручением в особой расчетной ситуации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучено влияние процента армирования и класса прочности бетона по сжатию на устойчивость железобетонных элементов при различных соотношениях продольной силы и крутящего момента. Для целей исследования использовано численно-аналитическое решение для стержневых железобетонных элементов, учитывающее изменение жесткости при комбинированном действии продольной сжимающей силы и крутящего момента с учетом нелинейной связи между напряжениями и деформациями по Model Code и изменения прочности и деформативности бетона при сложном напряженно-деформированном состоянии по модели Г.А. Гениева. Для исследуемых железобетонных элементов построены границы области устойчивости при комбинированном действии продольной сжимающей силы и крутящего момента. Показано, что при комбинированном нагружении продольной силой и крутящим моментом для малых значений продольной силы N следует ожидать разрушение от потери прочности сечений при действии крутящего момента Mt. Для подверженных сжатию с кручением элементов из бетонов разных классов прочности по сжатию, но с близкими значениями эффективного процента армирования αs, установлено снижение безразмерной продольной силы αn и безразмерного крутящего момента αm по мере роста класса прочности бетона.

Об авторах

В. И. Колчунов

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)

Email: asiorel@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5290-3429
SPIN-код: 4512-6499

С. Ю. Савин

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)

Email: suwin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6697-3388
SPIN-код: 1301-4838

М. А. Амелина

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)

Email: margo.dremova@mail.ru

Список литературы

  1. Bažant Z.P., Verdure M. Mechanics of Progressive Collapse: Learning from World Trade Center and Building Demolitions // J Eng Mech. 2007. Vol. 133. Nо. 3. Pр. 308–319.
  2. Tagel-Din H., Rahman N.A. Simulation of the Alfred P. Murrah federal building collapse due to blast loads // AEI 2006: Building Integration Solutions — Proceedings of the 2006 Architectural Engineering National Conference. 2006. Vol. 2006. P. 32.
  3. Kong X., Smyl D. Investigation of the condominium building collapse in Surfside, Florida : a video feature tracking approach // Structures. 2022. Vol. 43. Pр. 533–545.
  4. ASCE 76–23. Standard For Mitigation Of Disproportionate Collapse Potential In Buildings And Other Structures. American Society of Civil Engineers, 2023. 62 p.
  5. UFC 4-023–03. Design of Buildings To Resist Progressive Collapse. Design of Buildings To Resist Progressive Collapse. 2016. Nо. November. Pр. 34–37.
  6. General Services Administration Alternate Path Analysis & Design Guidelines For Progressive Collapse Resistance Approved For Public Release. Distribution Unlimited GSA Alternate Path Analysis and Design Guidelines for Progressive Collapse Resistance. 2013.
  7. СП 385.132580.2018. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения. М. : Минстрой России, Стандартинформ, 2018.
  8. CEN Comité Européen de Normalisation. EN 1991-1-7: eurocode 1 – actions on structures – part 1–7: general actions – accidental actions. Brussels (Belgium) : CEN, 2006.
  9. Строительные правила Республики Беларусь. CП 5.03.01–2020. Бетонные и железобетонные конструкции (Concrete and reinforced concrete structures). Минск : Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 2020.
  10. Технический регламент о безопасности зданий и сооружений : Федеральный закон № 384-ФЗ от 30.12.2009 (ред. от 02.07.2013). М. : Президент Российской Федерации, 2009.
  11. Karayannis C.G., Naoum M.C. Torsional behavior of multistory RC frame structures due to asymmetric seismic interaction // Eng Struct. Elsevier, 2018. Vol. 163. Nо. July 2017. Pр. 93–111.
  12. Kolchunov Vl.I. Deplanation hypotheses for angular deformations in reinforced concrete structures under combined torsion and bending // Building and reconstruction. 2022. Vol. 100. Nо. 2. Pр. 3–12.
  13. Kolchunov Vl.I., Demyanov A.I., Protchenko M.V. Moments in reinforced concrete structures under bending with torsion // Building and reconstruc-tion. 2021. Vol. 95. Nо. 3. Pр. 27–46.
  14. Kolchunov V., Dem’yanov A., Protchenko M. The new hypothesis angular deformation and filling of diagrams in bending with torsion in reinforced concrete structures // Journal of Applied Engineering Science. 2021. Vol. 19. Nо. 4. Pр. 972–979.
  15. Kolchunov V.I., Dem’yanov A.I. The modeling method of discrete cracks in reinforced con-crete under the torsion with bending // Magazine of Civil Engineering. St-Petersburg State Polytechnical University, 2018. Vol. 81. Nо. 5. Pр. 160–173.
  16. Lei Y. et al. Comparison of torsional damage and size effects of BFRP- and steel-reinforced concrete beams with different stirrup ratios // Eng Struct. 2023. Vol. 285. P. 116042.
  17. Deng J., Cao S., Peng Z. Crack-based model for seismic behaviour of concrete columns under combined compression-bending and torsion // Structures. 2023. Vol. 56. P. 104998.
  18. Chen Y. et al. Bending restoring force model of angle-steel reinforced concrete columns under combined torsion // Structures. 2023. Vol. 55. Pр. 2186–2198.
  19. Selmy Y.M., El-Salakawy E.F. Behaviour of circular concrete bridge columns internally rein-forced with GFRP under reversed-cyclic loading including torsion // Structures. 2024. Vol. 59. P. 105680.
  20. Беглов А.Д., Санжаровский Р.С. Теория расчета железобетонных конструкций на прочность и устойчивость. Современные нормы и евростандарты. М. : АСВ, 2006. 218 p.
  21. Санжаровский Р.С. Устойчивость элементов строительных конструкций при ползучести. Л. : Изд-во Ленинградского университета, 1984. 217 p.
  22. Тамразян А.Г. К устойчивости внецентренно сжатых железобетонных элементов с малым эксцентриситетом с учетом реологических свойств бетона // Железобетонные конструкции. 2023. Vol. 2. № 2. Pр. 48–57.
  23. Kolchunov V.I., Savin S.Y., Amelina M.A. Stability of a reinforced concrete column under compression with torsion caused by accidental action // Building and Reconstruction. 2024. Nо. 2. Pр. 59–73.
  24. Bažant Z.P., Kwon Y.W. Failure of slender and stocky reinforced concrete columns: tests of size effect // Materials and Structures. 1994. Vol. 27. Pp. 79–90. doi: 10.1007/BF02472825
  25. FIB Model Code 2010. CEB and FIP, 2011.
  26. Гениев Г.А., Кисюк В.Н., Тюпин Г.А. Теория пластичности бетона и железобетона. М. : Стройиздат, 1974. 316 с.
  27. Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. М. : Изд-во «Наука», 1967. 984 c.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».