Численно-экспериментальные исследования преднапряженных сталебетонных балок
https://doi.org/10.22227/2949-1622.2025.1.18-25
Аннотация
Идея преднапряжения в железобетонных конструкциях достаточно широко применяется. Особенности напряженно-деформированного состояния преднапряженных железобетонных элементов изложены во многих научных статьях, разработаны рекомендации по способам преднапряжения. Использование преднапряжения в сталебетонных конструкциях достаточно новое явление. В СП 266.1325800.2016 по преднапряжению сталежелезобетонных конструкций рекомендации отсутствуют.
Цель исследования — оценка влияния предварительного напряжения на напряженно-деформированное состояние сталебетонных балок. Применение предварительного напряжения в сталебетонных балках позволяет оптимизировать их материалоемкость. Приведены методика и результаты численных исследований на основе компьютерного моделирования. Проведены экспериментальные исследования сталебетонных балок. Дан анализ результатов натурных испытаний и сравнение их с данными численных экспериментов.
Ключевые слова
Об авторах
Ф. С. Замалиев
Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ)
Россия
Россия
Фарит Сахапович Замалиев, к.т.н., доцент кафедры Металлических конструкций и испытания сооружений
420043, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1
Д. Ю. Филиппов
Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ)
Россия
Россия
Денис Юрьевич Филиппов, аспирант кафедры Металлических конструкций и испытания сооружений
420043, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1
Список литературы
1. Тамразян А.Г., Замалиев Ф.С. Сталежелезобетонные перекрытия: новые методы их расчета // Известия КГАСУ. 2024. № 70.
2. Alsharari F., El-Sisi A.E.-D., Mutnbak M., Salim H., El-Zohairy A. Effect of the Progressive Failure of Shear Connectors on the Behavior of Steel-Reinforced Concrete Composite Girders // Buildings. 2022. Vol. 12 (5). No. 596. DOI: 10.3390/buildings12050596
3. Liu W., Fang Q., Chen L., Li Z., Zhang Y., Xiang, H. Blast resistance of prestressed steel-grouting composite beams under close-in explosions: Experiment and numerical analysis // Advances in Structural Engineering. 2022. Vol. 25 (7). Pp. 1519–1534. DOI: 10.1177/13694332221092676
4. Бабалич В.С., Андросов Е.Н. Сталежелезобетонные конструкции и перспектива их применения в строительной практике России // Успехи современной науки. 2017. № 4. С. 205–208.
5. Ernst S., Bridge R.Q., Wheeler A. Correlation of beam tests with pushout tests in steel-concrete composite beams // Journal of Structural Engineering. 2010. Vol. 136. Issue 2. Pp. 183–192. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9445(2010)136:2(183)
6. Colajanni P., Mendola L.L., Monaco A. Review of push-out and shear response of hybrid steel-trussed concrete beams // Buildings. 2018. Vol. 8 (10). Р. 134. DOI: 10.3390/buildings8100134
7. Jurkiewiez B., Braymand S. Experimental study of a pre-cracked steel-concrete composite beam // Journal of Constructional Steel Research. 2007. Vol. 63 (1). Рр. 135–144. DOI: 10.1016/j.jcsr.2006.03.013
8. Замалиев Ф.С., Тамразян А.Г. К расчету сталежелезобетонных ребристых плит для восстанавливаемых перекрытий // Строительство и реконструкция. 2021. № 5 (97). С. 3–15.
9. Qiang X., Chen L., Jiang X. Flexure tests on steel-concrete composite beams strengthened with prestressed CFRP plates by string system // FuheCailiaoXuebao/Acta Materiae Compositae Sinica. Vol. 39 (11). Pp. 5135–5147. DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20220629.004
10. Shi B., Zhu W., Yang H., Liu W., Tao H., Ling Z. Experimental and theoretical investigation of prefabricated timber-concrete composite beams with and without prestress // Engineering Structures. 2020. Vol. 204. Р. 109901 DOI: 10.1016/j.engstruct.2019.109901
11. Travush V.I., Konin D.V., Krylov A.S. Strength of composite steel and concrete beams of high-performance concrete // Magazine of Civil Engineering. 2018. No. 3 (79). Pp. 36–44. DOI: 10.18720/MCE.79.4
12. Tiejiong Lou, Sergio M.R. Lopes, Adelino V. Lopes. Numerical modeling of externally prestressed steel–concrete composite beams // Journal of Constructional Steel Research. 2016. Vol. 121. Pр. 229–236. DOI: 10.1016/j.jcsr.2016.02.008
13. Anwar B. Abu-Sena, Ibrahim G. Shaaban, Mohamed S. Soliman, Khaled Abd-Allah Mohamed Gharib. Effect of geometrical properties on strength of externally prestressed steel–concrete composite beams // Proceedings of the Institution of Civil Engineers — Structures and Buildings. 2018. Vol. 173. Issue 1. Pр. 42–62. DOI: 10.1680/jstbu.17.00172
14. Tiejiong Lou, Theodore L. Karavasilis. Numerical assessment of the nonlinear behavior of continuous prestressed steel-concrete composite beams // Engineering Structures. 2019. Vol. 190. Pр. 116–127. DOI: 10.1016/j.engstruct.2019.04.031
15. Jun Sun, Zhenhong Yue, Yan He, Yasir Ibrahim Shah. Slip analysis of prestressed steel-concrete continuous composite beam // Journal of King Saud University — Engineering Sciences. 2022. DOI: 10.1016/j.jksues.2022.01.007
16. Marcela Moreira da Rocha Almeida, Alex Sander Clemente de Souza, Augusto Teixeira de Albuquerque, Alexandre Rossi. Parametric analysis of steel-concrete composite beams prestressed with external tendons // Journal of Constructional Steel Research. 2022. Vol. 189. Р. 107087. DOI: 10.1016/j.jcsr.2021.107087
17. Marcela Moreira da Rocha Almeida, Alex Sander Clemente de Souza, Augusto Teixeira de Albuquerque. Experimental study of prestressed steel-concrete composite beams with profiled steel decking // Journal of Constructional Steel Research. 2022. Vol. 194. Р. 107331. DOI: 10.1016/j.jcsr.2022.107331
18. Mohammad Reza Ghaemdoust, Jian Yang, Feiliang Wang, Siping Li, BabakJamhiri. Flexural behavior of prestressed concrete-filled steel tubular flange beams // Structures. 2022. Vol. 43. Pр. 1643–1667. DOI: 10.1016/j.istruc.2022.07.080
19. Fei Peng, Weichen Xue, Lili Bai. Flexural behavior of externally prestressed continuous steel-concrete composite beams // Journal of Constructional Steel Research. 2024. Vol. 212. Р. 108282. DOI: 10.1016/j.jcsr.2023.108282
20. Gang Xiong, Liyu Feng, Yunhe Zou, Xuanding Wang, Jincheng Xie. Experimental study of high-strength steel-precast prestressed concrete composite beams under hogging moment // Journal of Constructional Steel Research. 2024. Vol. 219. Р. 108784. DOI: 10.1016/j.jcsr.2024.108784
21. Fangzheng Shen, Bing Wang, Ping Zhuge, Hetao Qi. Flexural performance investigation of steel-concrete composite beams strengthened with prestressed CFRP tendons in the negative bending moment region // Structures. 2024. Vol. 61. Р. 106025. DOI: 10.1016/j.istruc.2024.106025
22. Longlong Chen, Xuhong Qiang, Xu Jiang, Jie Bai. Numerical study of steel–concrete composite beams strengthened by CFRP plates with prestresse dun bonded reinforcement system // Engineering Failure Analysis. 2024. Vol. 157. Р. 107905. DOI:10.1016/j.engfailanal.2023.107905
Рецензия
Для цитирования:
Замалиев Ф.С., Филиппов Д.Ю. Численно-экспериментальные исследования преднапряженных сталебетонных балок. Железобетонные конструкции. 2025;9(1):18-25. https://doi.org/10.22227/2949-1622.2025.1.18-25
For citation:
Zamaliev F.S., Filippov D.Yu. Numerical and Experimental Investigations of Prestressed Steel-Concrete Beams. Reinforced concrete structures. 2025;9(1):18-25. (In Russ.) https://doi.org/10.22227/2949-1622.2025.1.18-25
Просмотров:
88
Послать статью по эл. почте 