concconcЖелезобетонные конструкцииReinforced concrete structures2949-16222949-1614Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет10.22227/2949-1622.2023.2.48-57concconc-16Research ArticleТЕОРИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНАTHEORY OF CONCRETE AND REINFORCED CONCRETEК устойчивости внецентренно сжатых железобетонных элементов с малым эксцентриситетом с учетом реологических свойств бетонаOn the Stability of Eccentrically Compressed Reinforced Concrete Elements with a Small Eccentricity, Taking into Account the Rheological Properties of Concretehttps://orcid.org/0000-0003-0569-4788ТамразянА. Г.TamrazyanA. G.

Ашот Георгиевич Тамразян, чл.-корр. РААСН, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой

Scopus: 55975413900, ResearcherID: T-1253-2017

129337, г. Москва, Ярославскоешоссе, д. 26

Ashot G. Tamrazyan, Corresponding member of RAACS, Doctor of Technical Sciences, Professor, Неad of the Department of Reinforced Concrete and Masonry Structurses

Scopus: 55975413900, ResearcherID: T-1253-2017

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

tamrazian@mail.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетРоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)202313042023224857Copyright © Тамразян А.Г., 20232023Тамразян А.Г.Tamrazyan A.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.g-b-k.ru/jour/article/view/16

В практике современного строительства всё большее распространение получают гибкие центрально и внецентренно сжатые железобетонные элементы. В связи с этим возрастает актуальность исследования их работы и механизм исчерпания несущей способности. Известны два направления в определении несущей способности указанных элементов: расчет на устойчивость и расчет на прочность. Потеря устойчивости в ряде случаев, очевидно, может явиться причиной разрушения не только центрально, но и внецентренно сжатых с малыми эксцентриситетами стержней, так как при определенных условиях они практически могут оказаться близкими по своей работе. Устойчивость указанных внецентренно сжатых стержней рассчитывается путем многократного интегрирования. Особенно трудоемок такой расчет для железобетонных элементов. Настоящая статья посвящена исследованию устойчивости центрально и внецентренно сжатых железобетонных стержней с малыми эксцентриситетами при учете ползучести бетона. Внецентренно сжатый с малым эксцентриситетом стержень длиной l заменяется на центрально cжатый длиной l0 так, чтобы стрелка выгиба включала эксцентриситет. Численные значения реологических коэффициентов определяются из граничных значений приведенной жесткости, которая изменяется по длине стержня. Сложное интегрирование заменяется решением дифференциального уравнения изогнутой оси стержня в виде полуволны синусоиды.

In the practice of modern construction, flexible centrally and eccentrically compressed reinforced concrete elements are becoming more common. In this regard, the relevance of studying their work and the mechanism of bearing capacity exhaustion increases. There are two directions in determining the bearing capacity of these elements: calculation for stability and calculation for strength. The loss of stability in a number of cases, obviously, can cause the destruction of not only centrally, but also eccentrically compressed rods with small eccentricities, since under certain conditions they can practically turn out to be close in their work. The stability of these eccentrically compressed rods is calculated by multiple integration. Such a calculation is especially laborious for reinforced concrete elements. This article is devoted to the study of the stability of centrally and eccentrically compressed reinforced concrete rods with small eccentricities, taking into account the creep of concrete. An eccentrically compressed rod with a small eccentricity of length l is replaced by a centrally compressed rod of length l0 so that the bending arrow includes the eccentricity. The numerical values of the rheological coefficients are determined from the boundary values of the reduced stiffness, which varies along the length of the rod. Complicated integration is replaced by the solution of the differential equation of the bent axis of the rod in the form of a sinusoid half-wave.

железобетонвнецентренное сжатиеустойчивостьжесткостьгибкостьползучестьэпюраreinforced concreteeccentric compressionstabilityrigidityflexibilitycreepdiagramReferencesEl-Metwally S.E., Shahhat A.M., Chen W.F. 3-D nonlinear analysis of RC slender columns // Computers & Structures. 1990. Vol.3, No. 5.El-Metwally S E, Shahhat A M & Chen W F: 3-D nonlinear analysis of R/C slender columns. Computers & Structures. 1990. Vol.3. No. 5.Mendis P.A. Behaviour of Slender High-Strength Concrete Columns // ACI Structural Journal. 2000. November-December.Mendis P A: Behaviour of Slender High-Strength Concrete Columns. ACI Structural Journal. 2000. November-December.Тамразян А.Г., Есаян С.Г. Механика ползучести бетона: монография. Москва, 2012. -524с.Tamrazyan A.G., Yesayan S.G. Creep mechanics of concrete: monograph. Moscow: MGSU, 2012.-524 p.Савин С.Ю. Устойчивость внецентренно сжатых железобетонных элементов при особых воздействиях с учетом деформаций сдвига // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. No 1. С. 49-58.Savin S.Yu. Stability of eccentrically compressed reinforced concrete elements under special impacts, taking into account shear deformations. Bulletin of MGSU. 2021. V. 16. No. 1. Pp. 49-58.Тамразян А.Г. Динамическая устойчивость сжатого железобетонного элемента как вязкоупругого стержня // Вестник МГСУ. 2011. No 1-2. С. 193-196.Tamrazyan A.G. Dynamic stability of a compressed reinforced concrete element as a viscoelastic rod. Bulletin of MGSU. 2011. No. 1-2. pp. 193-196.Westerberg B. Time-dependent effects in the analysis and design of slender concrete compression members. Royal Institute of Technology, Sweden. 2008.Westerberg B. Time-dependent effects in the analysis and design of slender concrete compression members. Royal Institute of Technology, Sweden. 2008Bradford M.A. Shrinkage and creep response of slender reinforced concrete columns under moment gradient: theory and results // Magazine of Concrete Research. 2005. Vol. 57. No. 4.Bradford M A: Shrinkage and creep response of slender reinforced concrete columns under moment gradient: theory and results. Magazine of Concrete Research. 2005. Vol. 57, No. 4.Александров А.В., Травуш В.И., Матвеев А.В. О расчете стержневых конструкций на устойчивость //Промышленное и гражданское строительство. 2002. No3. С. 16-19.Aleksandrov A.V., Travush V.I., Matveev A.V. On the calculation of rod structures for stability. Industrial and civil construction. 2002. No. 3. Pp. 16-19.Fedorova N., Kolchunov V., Tuyen Vu.N., Ilyushchenko T. Determination of stiffness parameters of reinforced concrete structures using the decomposition method to calculate their survivability // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. V. 1030. No. 1. Pp. 012078.Fedorova N., Kolchunov V., Tuyen Vu.N., Ilyushchenko T. Determination of stiffness parameters of reinforced concrete structures using the decomposition method to calculate their survivability. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. V. 1030. No. 1. Pp. 012078.Lindwall C., Wester J. Modelling Lateral Stability of Prefabricated Concrete Structures. Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden. 2016.Lindwall C., Wester J. Modelling Lateral Stability of Prefabricated Concrete Structures. Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden. 2016.Агапов В.П. Метод конечных элементов в статике, динамике и устойчивости конструкций. М.: АСВ. 2004. 248 с.Agapov V.P. Finite element method in statics, dynamics and stability of structures. Moscow: ASV. 2004. 248 p.Барагунова Л.А. Определение критической силы сжатого стержня методом конечных разностей // Вестник КБГУ. Серия Технические науки. – Вып.4 – Нальчик, 2000. – С.13-14.Baragunova L.A. Determination of the critical force of a compressed rod by the finite difference method. Vestnik KBSU. Series Technical sciences. 2000. Issue 4. - P.13-14.Масленников А.М. Основы динамики и устойчивости стержневых систем. М.: АСВ. 2000. 204 сMaslennikov A.M. Fundamentals of dynamics and stability of rod systems. Moscow: ASV. 2000. 204 p.Тамразян А.Г. К расчету железобетонных элементов с учетом ползучести и старения на основе реологической модели бетона // Промышленное и гражданское строительство. 2012. No 7. С. 26-27.Tamrazyan A.G. To the calculation of reinforced concrete elements, taking into account creep and aging based on the rheological model of concrete. Industrial and civil construction. 2012. No. 7. Pp. 26-27.Прасолов Н.О. Живучесть железобетонных рамно-стержневых конструкций при внезапной потере устойчивости несущих элементов: дис... кандидата технических наук: 05.23.01.- Орел, 2013.-164с.: ил.Prasolov N.O. Survivability of reinforced concrete frame-rod structures with a sudden loss of stability of load-bearing elements: dis.... candidate of technical sciences: 05.23.01. - Orel, 2013.-164p.: ill.Теряник В.В. Прочность и устойчивость внецентренно сжатых элементов, усиленных железобетонными и металлическими обоймами: автореферат дис.... доктора технических наук: 05.23.01.- Челябинск, 2007.- 45 с.Teryanik V.V. Strength and stability of eccentrically compressed elements reinforced with reinforced concrete and metal clips: abstract of dissertation .... Doctor of Technical Sciences: 05.23.01.- Chelyabinsk, 2007.- 45 p.: ill.Мальков А.А. Несущая способность стержневых конструкций из бетона и железобетона по прочности, устойчивости и деформативности: дис... кандидата технических наук: 05.23.01.- Пенза, 2001.- 157 с.: ил.Malkov A.A. Bearing capacity of bar structures made of concrete and reinforced concrete in terms of strength, stability and deformability: PhD thesis: 05.23.01.- Penza, 2001.- 157 p.: ill.Мещеряков В.Б. Статика, динамика и устойчивость тонкостенных стержней с учетом деформаций сдвига. М.: АСВ. 2014. 246 с.Meshcheryakov V.B. Statics, dynamics and stability of thin-walled rods taking into account shear deformations. Moscow: ASV. 2014. 246 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.