Аналіз міцності залізобетону в замкнутому просторі металевої труби

Кочкарьов, Д.В.

Гарькава, О.В.

Андрієць, К.І.

На сьогодні проєктування стиснутих трубобетонних елементів являє собою досить складний процес, причиною чого є відсутність розрахункових залежностей, які б враховували явище збільшення несучої здатності елемента за рахунок роботи бетону в умовах об’ємного напружено-деформованого стану, що обумовлює одержання розрахункових значень міцності нормального перерізу трубобетонного елемента, які будуть недовикористані. Можливість розв’язання існуючої проблеми полягає в подальшому дослідженні теорії розрахунків міцності трубобетонних елементів на основі впроваджуваних сучасних поглядів на роботу бетону в поєднанні з арматурою та сталевою оболонкою. Тож було розроблено методику аналізу міцності з використанням коефіцієнта зміцнення бетону трубобетонних елементів при осьовому стисненні для обчислення значень з урахуванням меридіонального тиску бетону на трубу й осьових напружень у ньому на основі теорій пластичності Сен-Венана та Губера – Мізеса – Генкі. Критерієм руйнування трубобетонного елемента обрано його граничний стан при досягненні в сталі труби напружень текучості, завдяки чому отримано таке рівняння міцності трубобетонного елемента, в якому напруження в стінці труби в момент руйнування елемента приймаються граничними, тобто міцність матеріалів використовується повністю. Наведено приклад виконання розрахунку та здійснено порівняння результатів розрахунку міцності з використанням коефіцієнта «зміцнення» за обома теоріями як у табличній формі, так і шляхом побудови графіків залежності значень міцності трубобетонного елемента й коефіцієнта зміцнення бетону від його класу. Відмічено суттєве зростання коефіцієнта зміцнення для низьких класів бетону при відповідному збільшенні товщини стінки труби за обома теоріями, що може свідчити про суттєві резерви міцності та потребує подальшого теоретичного й експериментального дослідження.

pipe

plasticity

steel

strength

залізобетон

сталь

труба

міцність

пластичність