Устойчивость железобетонных колонн, подверженных сжатию с кручением в особой расчетной ситуации
https://doi.org/10.22227/2949-1622.2024.3.12-23
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.
При поддержке: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-49-10010, URL: https://rscf.ru//project/24-49-10010/
Об авторах
В. И. Колчунов
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
Россия
Россия
Виталий Иванович Колчунов, академик РААСН, профессор, доктор технических наук, профессор кафедры железобетонных и каменных конструкций
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Scopus: 55534147800, ResearcherID: J-9152-2013
С. Ю. Савин
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
Россия
Россия
Сергей Юрьевич Савин, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Scopus: 57052453700, ResearcherID: M-8375-2016
М. А. Амелина
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
Россия
Россия
Маргарита Андреевна Амелина, аспирант кафедры железобетонных и каменных конструкций
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
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.
Рецензия
Для цитирования:
Колчунов В.И., Савин С.Ю., Амелина М.А. Устойчивость железобетонных колонн, подверженных сжатию с кручением в особой расчетной ситуации. Железобетонные конструкции. 2024;7(3):12-23. https://doi.org/10.22227/2949-1622.2024.3.12-23
For citation:
Kolchunov V.I., Savin S.Yu., Amelina M.A. Stability of Reinforced Concrete Columns Subjected to Compression with Torsion under Accidental Action. Reinforced concrete structures. 2024;7(3):12-23. (In Russ.) https://doi.org/10.22227/2949-1622.2024.3.12-23
Просмотров:
143
Послать статью по эл. почте 