Исследование влияния бимодульности фибропенобетона на прочность армированных балок

На примере произвольно опертой балки прямоугольного поперечного сечения, работающей под действием произвольных изгибающих нагрузок, обоснована необходимость учета бимодульности материала при расчете конструкций. Показано, что при учете бимодульности материала изменяется расчетное положение нейтральной линии и, как следствие, изменяются величины максимальных сжимающих и растягивающих нормальных напряжений, что оказывает существенное влияние на несущую способность балки. Приведены примеры расчетов для произвольно опертой, произвольно нагруженной балки в зависимости от различных соотношений модулей упругости при растяжении и сжатии. Установлена зависимость максимального нормального напряжения от числа армированных стержней, расположенных в сжатой и растянутой зоне балки. Численное исследование показало, что учет бимодульности фибропенобетона в ряде случаев способствует снижению материалоемкости строительных конструкций.

Е.Э. КАДОМЦЕВА1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Л.В. МОРГУН¹, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.И. БЕСКОПЫЛЬНАЯ¹, канд. техн. наук;
В.Н. МОРГУН², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Я.А. БЕРДНИК², инженер 

1 Донской технический университет (344000 г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1) 
2 Южный Федеральный университет (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105/42)

1. Моргун Л.В. Пенобетон: Монография. Ростов н/Д: Ростовский государственный строительный университет, 2012. 154 с. 
2. Зарубина Л.П. Теплоизоляция зданий и сооружений. Материалы и технологии. 2-е изд. СПб.: БХВ- Петербург, 2012. 416 с. 
3. Моргун В.Н., Курочка П.Н., Богатина А.Ю., Кадомцева Е.Э., Моргун Л.В. К вопросу о сцеплении стержневой арматуры с бетоном и фибробетоном // Строительные материалы. 2014. № 8. С. 56–59. 
4. Амбарцумян С.А. Разномодульная теория упругости. М.: Наука, 1982. 317 с. 
5. Кадомцева Е.Э., Моргун Л.В. Учет влияния отличия модулей упругости на сжатие и растяжение при рас чете на прочность армированных балок с заполнителем из фибропенобетона // Инженерный вестник Дона. 2013. № 2. http://www.ivdon.ru/magazine/ archive/n2y2013/1655 (Дата обращения 05.12.2016). 
6. Кадомцева Е.Э., Бескопыльный А.Н. Расчет на прочность армированных балок с заполнителем из бимодульного материала с использованием различ ных теорий прочности // Инженерный вестник Дона. 2013. № 4. http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/ n4y2013/2125 (Дата обращения 05.12.2016). 
7. Rigbi Z. Some thoughts concerning the existence or otherwise of an isotropic bimodulus material // ASME Journal of engineering materials and technology. October 1980. No. 102, pp. 183–384. 
8. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела. Т. 1. М.: Наука, 1981. 832 с. 
9. Мышкис А.Д. Прикладная математика для инженеров: Специальные курсы. М.: Физматлит, 2007. 688 с. 
10. Чирков В.П., Клюкин В.И., Фёдоров В.С., Швидко Я.И. Основы теории проектирования строительных конструкций. Железобетонные конструкции. М.: УМК МПС РФ, 1999. 371 с. 
11. Kudyakov A.I., Steshenko A.B., Heat insulating reinforced air hardened foamed concrete. Vestnik TSUAB. English version appendix to 2013. No. 4, 2014. No. 2–6, pр. 60–65. http://www.tsuab.ru/upload/files/ additional/6_2014_05_Kudjakov_file_4972_4313_4348. pdf (Дата доступа 05.12.2016). 
12. Mydin Md Azree Othuman, Soleimanzadeh Sara. Effect of polypropylene fiber content on flexural strength of lightweight foamed concrete at ambient and elevated temperatures. Advances in Applied Science Research. 2012, Vol. 3. Iss. 5, pp. 2837–2846. http://www.imedpub.com/ articles/effect-of-polypropylene-fiber-content-on- flexural-strength-of-lightweightfoamed-concrete-at- ambient-and-elevated-temperatures.pdf (Дата доступа 05.12.2016).