ДОСВІД СТВОРЕННЯ ПОПЕРЕДНІХ САМОНАПРУЖЕНЬ У СТИСНУТИХ СТАЛЕЗАЛІЗОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТАХ

А. В. ГАСЕНКО

doi:10.30838/J.BPSACEA.2312.050722.35.862

Автор(и)

А. В. ГАСЕНКО Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.050722.35.862

Ключові слова:

сталезалізобетон; стиснутий елемент; попередні самонапруження; методи створення

Анотація

Постановка проблеми. Стиснуті сталезалізобетонні конструкції ефективно працюють у якості як окремих стійок чи колон будівель та споруд різного функціонального призначення, так і у якості стиснутих елементів просторових сталезалізобетонних конструкцій (наприклад, стиснуті елементи ферм). Зазвичай, такі конструкції складаються із сталевої оболонки заповненої бетоном. Створення попередніх обтискаючих напружень бетонного ядра дозволяє підвищити загальну несучу здатність та зменшити деформативність вказаних стиснутих елементів. Мета статті − аналіз існуючих практичних методів створення попередніх напружень обтиску у бетонному ядрі стиснутих сталезалізобетонних конструкцій та виокремлення з них методів самонапруження бетонного ядра без застосування спеціальних механічно-силових заходів. Висновок. На основі аналізу існуючих наукових публікацій у вказаному напрямку з’ясовано, що попередні напруження у бетонному ядрі стиснутих сталезалізобетонних елементів можливо створити за рахунок попереднього обтиснення домкратами бетонного осердя у зовнішній сталевій трубі-оболонці (наскрізній обоймі), розрізанням деформаційними швами на окремі секції зовнішньої сталевої оболонки, влаштування попередньо напруженої подвійної оболонки тощо. Попередні самонапруження у бетонному ядрі створюють за рахунок наступних заходів: використання для приготування бетонного розчину напружуючого цементу чи ущільнення бетонної суміші центрифугуванням під час виготовлення комбінованих конструкцій. Вказані методи створення попередніх напружень можливо також застосовувати і при підсилення існуючих сталевих конструкцій обетонуванням чи включенні в сумісну роботу сталевої оболонки підсилення залізобетонних колон.

Посилання

Semko O.V., Hasenko A.V., Kyrychenko V.A. and Sirobaba V.O. The rational parameters of the civil building steel frame with struts. Proceedings of the 2nd International Conference on Building Innovations. Lecture Notes in Civil Engineering, vol. 73; First Online: 14 June 2020, pp. 235–243.

Semko O.V., Hasenko A.V., Filonenko O.I. and Mahas N.M. Civil building frame-struts steel carcass optimization by efforts regulation. Academic journal. Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering. Poltava, 2020, iss. 1 (54), pp. 47–54. URL: https://doi.org/10.26906/znp.2020.54.2269

Semko О.V., Hasenkо А.V., Fenkо О.G., J Godwin Emmanuel B. Arch. and Dariienko V.V. Architectural and constructive decisions of a triangular reinforced concrete arch with a self-stressed steel brace. Tsentralʹnoukrayinsʹkyy naukovyy visnyk. Tekhnychni naauky [Central Ukrainian Science Bulletin. Technical Sciences]. Kropyvnytskyy, 2020, iss. 3 (34), pp. 209–217. URL: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2020.3(34).209-217

Storozhenko L.I., Yermolenko D.A. and Lapenko O.I. Trubobeton [Pipe concrete]. Poltava : TOB "ASMI", 2010, 306 p. (in Ukrainian).

Klymenko F.Ye. Stalebetonni konstruktsiyi iz zovnishnim lystovym armuvannyam [Reinforced concrete structures with external sheet reinforcement]. Kyiv : Budivelnyk, 1984, 88 p. (in Ukrainian).

Shahin O.L. and Dombayev I.A. Obtysnennya konstruktsiy shprenhelʹnym pidkriplennyam iz horyzontalʹnymy dilyankamy [Crimping structures with sprengel reinforcement with horizontal sections]. Komunalʹne hospodarstvo mist [Communal Management of Cities]. Kyiv : Technika, 1997, no. 8, pp. 33–36. (in Ukrainian)

Chykhladze E.D. and Verevicheva M.A. Otsinyuvannya nesuchoyi zdatnosti stalebetonnykh kolon kvadratnoho poperechnoho pererizu pid diyeyu osʹovoho navantazhennya [Evaluation of the load-bearing capacity of reinforced concrete columns of a square cross-section under the action of an axial load]. Visnyk DonNABA [Bulletin of DonNABA]. 2009, no. 4, pp. 71–76. (in Ukrainian).

Yermolenko D.A., Hasenko A.V. and Demchenko O.V. Chyselʹne modelyuvannya roboty stysnutoho trubobetonnoho elementu z yadramy iz vysokomitsnoho betonu [Numerical simulation of the operation of a compressed tubular concrete element with high-strength concrete cores]. Resursoekonomni materialy, konstruktsiyi, budivli ta sporudy [Resource-saving Materials, Constructions, Buildings and Structures]. Rivne : NUVGtaP, 2015, iss. 31, pp. 273–280. (in Ukrainian).

Lopatto A.Ye. Pro vlastyvistʹ betonu, shcho tverdiye v zamknutiy oboymi, ta zhorstkosti trubobetonnykh elementiv [About the properties of concrete that hardens in a closed container and the rigidity of tubular concrete elements]. Budivelʹni konstruktsiyi [Building Structures]. Kyiv : Budivelnyk, 1973, vol. 11, pp. 232–234. (in Ukrainian).

Storozhenko L.I. Problemy stvorennya ta proektuvannya stalezalizobetonnykh konstruktsiy [Problems of creating and designing steel-reinforced concrete structures]. Budivelʹni konstruktsiyi [Building Structures]. 2013, vol. 78 (1), pp. 129–136. (in Ukrainian).

Common Unified Rutes for Composite Steel and Concrete Structures : European Committee for Standardization. Eurocode 4. (CEN) ENV.1994–J–I. 1992, 80 р.

Semko O.V. and Hasenko A.V. Classification of self-stressed steel-concrete composite structures. Proceedings of the 3nd International Conference on Building Innovations. Lecture Notes in Civil Engineering. Vol. 181; Book SubtitleICBI, 2022, pp. 367–374.

Silva R.D. A study on the steel-concrete bond in concrete filled steel tubular columns : master dissertation. São Carlos Engineering School, São Paulo University, 2006, 136 p.

Sopov V.P. and Dolgiy V.P. Vplyv khimichnykh dobavok na reolohichni vlastyvosti bahatokomponentnykh betonnykh sumishey [The effect of chemical additives on the rheological properties of multicomponent concrete mixtures]. Naukovyy visnyk budivnytstva [Scientific Bulletin of Construction]. Kharkiv : PF "Mykhailov", 2018,

vol. 92, no. 2, pp. 312–318. URL: https://doi.org/10.29295/2311-7257-2018-92-2-312-318. (in Ukrainian).

Xu G. and Beaudion J.J. Effect of Polycarboxylate Superplasticizer on Contribution of Internal Transition Zone of Electrical Conductivity of Portland Cement Mortar. ACI Material J. Vol. 97, no. 4, 2000, pp. 418–424.

Alʹ-Kalas Mokhamed Khaled. Mitsnistʹ ta deformatyvnistʹ konstruktyvnykh elementiv stalevykh trub, zapovnenykh tsentryfuhovanym betonom : dis. … k-ta tehn. nauk : 05.23.01 [Strength and deformability of structural elements of steel pipes filled with centrifuged concrete : Diss. … Cand. Sc. (Tech.): 05.23.01]. KNTU : Kryvyi Rih, 1985, 118 p. (in Ukrainian).

Kharchenko S.A. and Taranovokyy O.L. Trubobetonni elementy iz zmitsnenymy yadramy [Pipe concrete elements with reinforced cores]. Udoskonalennya zalizobetonnykh konstr., shcho pratsyuyutʹ na skladni vydy deformatsiy, ta yikh vprovadzhennya u budivelʹnu praktyku : tezy dopovidey resp. nauk.-tekhn. konf. [Improvement of reinforced concrete structures that work for complex types of deformations and their implementation in construction practice : theses of the reports of the rep. science and technology conf]. Poltava, 1989, part 1, 182 p. (in Ukrainian).

Kharchenko S.A., Zhukov S.A., Parshyn A.V. and Palyvoda A.A. Hrafichna interpretatsiya rezulʹtativ doslidzhennya zmitsnennya betonnoho yadra trubobetonnykh elementiv [Graphical interpretation of the results of the study of the strengthening of the concrete core of tubular concrete elements]. Hirnychyy visnyk [Mining Herald]. Kryvyi Rih : KNTU, 2014, iss. 97, pp. 43–48. (in Ukrainian).

Yefimenko V.I. Tsentryfuhovani truby betonni konstruktsiyi [Centrifugal pipes are concrete structures]. Kryvyi Rih : KNTU, 2008, 257 p. (in Ukrainian).

Kryshan A.L. and Troshkina E.A. Rozrakhunok mitsnosti betonnoho yadra trubobetonnykh kolon kilʹtsevoho poperechnoho pererizu [Calculation of the strength of the concrete core of tubular concrete columns of annular cross section]. Suchasni problemy ta shlyakhy yikh vyrishennya v nautsi, transporti, vyrobnytstvi ta osviti-2012 [Modern Problems and Ways to Solve them in Science, Transport, Production and Education-2012]. Vol. 4 (47), Odesa, 2012, pp. 55–60. (in Ukrainian).

Chekanovych M.H. Trubobetonni konstruktsiyi, zmitsneni pozdovzhnim poperednim obtyskom [Pipe concrete structures strengthened by longitudinal preliminary crimping]. Haluzeve mashynobuduvannya, budivnytstvo [Industrial Engineering, Construction]. Poltava : PNTU, 2014, iss. 3 (42), pp. 221–226. (in Ukrainian).

Sposib pidsylennya stalevykh stysnutykh elementiv obetonyuvannyam iz nastupnym obtysnennyam betonu : patent 26462 Ukrainy [The method of strengthening steel compressed elements by concreting with subsequent pressing of concrete : Patent 26462 of Ukraine]. MPC (2006) E 04 G23/00. Inventors: Semko O.V. and Hasenko A.V. Owner: National University “Yuri Kondratyuk Poltava Polytechnic”. No. u 2007 04651; decl. on 04/26/07; publ. 25.09.2007; bul. no. 15, 4 p. (in Ukrainian).

Sposib pidsylennya zalizobetonnykh kolon metalevoyu oboymoyu : patent 112604 Ukrainy [The method of reinforcing reinforced concrete columns with a metal clip : Patent 112604 of Ukraine]. МПК (2016.01) Е 04 G 23/00. Inventors: Hasenko A.V., Каchan Т. Yu., Pinchuk Н.М. and Yurko І.А. Owner : National University “Yuri Kondratyuk Poltava Polytechnic”. No. u 2016 0604; decl. on 03.06.2016; publ. 26.12.2016; bul. no. 24, 4 p. (in Ukrainian).