АннотацияОб авторахСписок литературы
В современном мире информационных технологий компьютеры играют все большую роль в нашей повседневной жизни. Все реальные, натурные опыты и эксперименты заменяют компьютерное моделирование, так как это зачастую экономит время. Многочисленные расчеты, в том числе и железобетонных конструкций, наиболее удобно выполнять с использованием диаграмм деформирования бетона и арматуры. Именно такой способ позволяет добиться схожих результатов с натурными испытаниями. Сложность заключается только в том, что необходимо сократить множество параметров уравнений. Цель работы – предложить упрощенную модель диаграммы деформирования изгибаемого шлакобетонного элемента, применение которой поможет исключить проведение сложных равновесных опытов. В таблицах статьи приведены значения параметрических точек диаграммы деформирования, анализ которых показывает расхождение опытных и теоретических значений, поэтому далее приводится порядок внесения корректировок в формулы с учетом динамического движения магистральной трещины. В результате исследования и математического моделирования диаграммы изгибаемого элемента предложена модель, способная прогнозировать характер работы образца на любой стадии нагружения. В основе этой модели используется наибольшая нагрузка и начальный модуль упругости, которые можно определить из интегральной конструкционной характеристики бетона – прочности при сжатии.
Н.Н. ЧЕРНОУСОВ1, канд. техн. наук, ген. директор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Б.А. БОНДАРЕВ2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.А. СТУРОВА2, магистр, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.Б. БОНДАРЕВ2, канд. техн. наук,
А.А. ЛИВЕНЦЕВА2, студентка (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Б.А. БОНДАРЕВ2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.А. СТУРОВА2, магистр, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.Б. БОНДАРЕВ2, канд. техн. наук,
А.А. ЛИВЕНЦЕВА2, студентка (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
1 ООО «НТО» ЭКСПЕРТ» (398059, г. Липецк, Коммунальная пл., 9, оф. 314)
2 Липецкий государственный технический университет (398055, Россия, г. Липецк, ул. Московская, 30)
1. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. М.: Стройиздат, 1996. 416 с.
2. Берг О.Я., Щербаков Е.Н., Писанко Г.Н. Высоко-прочный бетон. М.: Стройиздат, 1971. 208 с.
3. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. 344 с.
4. Иванов И.А. Легкие бетоны на искусственных пористых заполнителях. М.: Стройиздат, 1993.182 с.
5. Уфимцев В. М., Коробейников Л.А. Шлаки в составе бетона: новые возможности // Технологии бетонов. 2014. № 6. С. 50–53.
6. Черноусов Н.Н., Пантелькин И.И. Железобетонные конструкции с использованием дисперсно-армированного шлакопемзобетона. М.: АСВ, 1998. 230 с.
7. Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Суханов А.В. Исследование механики работы мелкозернистого шлакобетона при осевом растяжении и сжатии // Строительные материалы. 2014. № 12. С. 59–63.
8. Бондарев Б.А., Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Стурова В.А. Исследование прочностных свойств сталефиброшлакобетона при осевом растяжении и сжатии с учетом его возраста // Строительные материалы. 2017. № 5. С. 20–24.
9. Бондарев Б.А., Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Стурова В.А. Исследование деформативных свойств сталефиброшлакобетона при осевом растяжении и сжатии с учетом его возраста // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8. № 1. С. 18–31.
10. Баженов Ю.М., Чернышов Е.М., Коротких Д.Н. Конструирование структур современных бетонов: определяющие принципы и технологиче-ские платформы // Строительные материалы. 2014. № 3. С. 6–14.
11. Майоров В.И., Рацириниву Де Руссель Жильбер. Исследование и аналитическое описание диаграммы работы бетона при расчете железобетонных конструкций по деформационной модели // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер.: Инженерные исследования. 2000. № 3. С. 97–102.
12. Карпенко Н.И., Радайкин О.В. К определению деформаций изгибаемых железобетонных элементов с использованием диаграмм деформирования бетона и арматуры // Строительство и реконструкция. 2012. № 2 (40). С. 11–18.
13. Карпенко Н.И., Радайкин О.В. К совершенствованию диаграмм деформирования бетона для определения момента трещинообразования и разрушающего момента в изгибаемых железобетонных элементах // Строительство и реконструкция. 2012. № 3 (41). С. 10–17.
14. Карпенко Н.И., Соколов Б.С., Радайкин О.В. К оценке прочности, жесткости, момента образования трещин и их раскрытия в зоне чистого изгиба железобетонных балок с применением нелинейной деформационной модели // Известия вузов. Строительство. 2016. № 3. С. 5–12.
15. Панфилов Д.А., Пищулев А.А., Гимадетдинов К.И. Обзор существующих диаграмм деформирования бетона при сжатии в отечественных и зарубежных нормативных документах // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 3. С. 80–83.
16. Варламов А.А., Шишлонов Е.А., Ткач Е.Н., Шумилин М.С., Гончаров Д.В. Закономерности связи напряжений и деформаций в бетоне // Academy. 2016. № 2 (5). С. 7–16.
17. Радайкин О.В. К построению диаграмм деформирования бетона при одноосном кратковременном растяжении/сжатии с применением деформационного критерия повреждаемости // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 6 (65). С. 71–78.
18. Радайкин О.В. Сравнительный анализ различных диаграмм деформирования бетона по критерию энергозатрат на деформирование и разрушение // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. № 10. С. 29–39.
19. Федоров В.С., Шавыкина М.В., Юсупова Е.В. Прогибы железобетонных конструкций в предельном состоянии // Строительство и реконструкция. 2017. № 4 (72). С. 80–85.
20. Shah S.P., Jehu R. Strain rate effects an mode crack propagation in Concrete. Fract. Toughness and Fract. Energy: Coner. Proc. Conf. Lensaune. 1985. Oct. 1–3. Amsterdam. 1986, рр. 453–465.
21. Jeng Y., Shah S.P. Two berameter fracture model for concrete // Journal of Engineering Mechanics. 1985. № 10, pp. 1227–1241.
22. Черноусов Н.Н., Стурова В.А. Математическая модель полной диаграммы деформирования шлакобетона при трехточечном изгибе // Современные наукоемкие технологии. 2020. № 3. С. 92–96.
23. Ерышев В.А. Деформационный метод расчета прочности железобетонных изгибаемых элементов с использованием диаграмм деформирования для упругопластических материалов // Системы. Методы. Технологии. 2018. № 1 (37). С. 79–84.
24. Бондарев Б.А., Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Стурова В.А. Динамический и статический модуль упругости сталефиброшлакобетона (СФШБ) // Colloquium-journal. 2019. № 15-1 (39). С. 4–6.
25. Бондарев Б.А., Черноусов Р.Н. Определение модуля упругости и предела прочности сталефибробетона при растяжении методом расклинивания // Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. 2008. № 3 (11). С. 67–71.
26. Патент РФ 2402008. Способ испытания дисперсно-армированных бетонов на растяжение / Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н. Заявл. 07.12.2009. Опубл. 20.10.2010. Бюл. № 29.
27. Патент РФ 2544299. Способ испытания образцов строительных материалов на растяжение / Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Суханов А.В., Прокофьев А.Н. Заявл. 23.07.2013. Опубл. 20.03.15. Бюл. № 8.
28. Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н. Изгибаемые сталефиброшлакобетонные элементы // Бетон и железобетон. 2010. № 4. С. 7–11.
2. Берг О.Я., Щербаков Е.Н., Писанко Г.Н. Высоко-прочный бетон. М.: Стройиздат, 1971. 208 с.
3. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. 344 с.
4. Иванов И.А. Легкие бетоны на искусственных пористых заполнителях. М.: Стройиздат, 1993.182 с.
5. Уфимцев В. М., Коробейников Л.А. Шлаки в составе бетона: новые возможности // Технологии бетонов. 2014. № 6. С. 50–53.
6. Черноусов Н.Н., Пантелькин И.И. Железобетонные конструкции с использованием дисперсно-армированного шлакопемзобетона. М.: АСВ, 1998. 230 с.
7. Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Суханов А.В. Исследование механики работы мелкозернистого шлакобетона при осевом растяжении и сжатии // Строительные материалы. 2014. № 12. С. 59–63.
8. Бондарев Б.А., Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Стурова В.А. Исследование прочностных свойств сталефиброшлакобетона при осевом растяжении и сжатии с учетом его возраста // Строительные материалы. 2017. № 5. С. 20–24.
9. Бондарев Б.А., Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Стурова В.А. Исследование деформативных свойств сталефиброшлакобетона при осевом растяжении и сжатии с учетом его возраста // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8. № 1. С. 18–31.
10. Баженов Ю.М., Чернышов Е.М., Коротких Д.Н. Конструирование структур современных бетонов: определяющие принципы и технологиче-ские платформы // Строительные материалы. 2014. № 3. С. 6–14.
11. Майоров В.И., Рацириниву Де Руссель Жильбер. Исследование и аналитическое описание диаграммы работы бетона при расчете железобетонных конструкций по деформационной модели // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер.: Инженерные исследования. 2000. № 3. С. 97–102.
12. Карпенко Н.И., Радайкин О.В. К определению деформаций изгибаемых железобетонных элементов с использованием диаграмм деформирования бетона и арматуры // Строительство и реконструкция. 2012. № 2 (40). С. 11–18.
13. Карпенко Н.И., Радайкин О.В. К совершенствованию диаграмм деформирования бетона для определения момента трещинообразования и разрушающего момента в изгибаемых железобетонных элементах // Строительство и реконструкция. 2012. № 3 (41). С. 10–17.
14. Карпенко Н.И., Соколов Б.С., Радайкин О.В. К оценке прочности, жесткости, момента образования трещин и их раскрытия в зоне чистого изгиба железобетонных балок с применением нелинейной деформационной модели // Известия вузов. Строительство. 2016. № 3. С. 5–12.
15. Панфилов Д.А., Пищулев А.А., Гимадетдинов К.И. Обзор существующих диаграмм деформирования бетона при сжатии в отечественных и зарубежных нормативных документах // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 3. С. 80–83.
16. Варламов А.А., Шишлонов Е.А., Ткач Е.Н., Шумилин М.С., Гончаров Д.В. Закономерности связи напряжений и деформаций в бетоне // Academy. 2016. № 2 (5). С. 7–16.
17. Радайкин О.В. К построению диаграмм деформирования бетона при одноосном кратковременном растяжении/сжатии с применением деформационного критерия повреждаемости // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 6 (65). С. 71–78.
18. Радайкин О.В. Сравнительный анализ различных диаграмм деформирования бетона по критерию энергозатрат на деформирование и разрушение // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. № 10. С. 29–39.
19. Федоров В.С., Шавыкина М.В., Юсупова Е.В. Прогибы железобетонных конструкций в предельном состоянии // Строительство и реконструкция. 2017. № 4 (72). С. 80–85.
20. Shah S.P., Jehu R. Strain rate effects an mode crack propagation in Concrete. Fract. Toughness and Fract. Energy: Coner. Proc. Conf. Lensaune. 1985. Oct. 1–3. Amsterdam. 1986, рр. 453–465.
21. Jeng Y., Shah S.P. Two berameter fracture model for concrete // Journal of Engineering Mechanics. 1985. № 10, pp. 1227–1241.
22. Черноусов Н.Н., Стурова В.А. Математическая модель полной диаграммы деформирования шлакобетона при трехточечном изгибе // Современные наукоемкие технологии. 2020. № 3. С. 92–96.
23. Ерышев В.А. Деформационный метод расчета прочности железобетонных изгибаемых элементов с использованием диаграмм деформирования для упругопластических материалов // Системы. Методы. Технологии. 2018. № 1 (37). С. 79–84.
24. Бондарев Б.А., Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Стурова В.А. Динамический и статический модуль упругости сталефиброшлакобетона (СФШБ) // Colloquium-journal. 2019. № 15-1 (39). С. 4–6.
25. Бондарев Б.А., Черноусов Р.Н. Определение модуля упругости и предела прочности сталефибробетона при растяжении методом расклинивания // Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. 2008. № 3 (11). С. 67–71.
26. Патент РФ 2402008. Способ испытания дисперсно-армированных бетонов на растяжение / Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н. Заявл. 07.12.2009. Опубл. 20.10.2010. Бюл. № 29.
27. Патент РФ 2544299. Способ испытания образцов строительных материалов на растяжение / Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н., Суханов А.В., Прокофьев А.Н. Заявл. 23.07.2013. Опубл. 20.03.15. Бюл. № 8.
28. Черноусов Н.Н., Черноусов Р.Н. Изгибаемые сталефиброшлакобетонные элементы // Бетон и железобетон. 2010. № 4. С. 7–11.
Для цитирования: Черноусов Н.Н., Бондарев Б.А., Стурова В.А, Бондарев А.Б., Ливенцева А.А. Прогнозирование характера деформирования изгибаемых шлакобетонных элементов // Строительные материалы. 2022. № 3. С. 15–24. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-800-3-15-24