Теорія розрахунку трубобетонних елементів кріплення
/ 0
- Деталі
- Категорія: Розробка родовищ корисних копалин
- Останнє оновлення: 09 травня 2014
- Опубліковано: 12 квітня 2013
- Перегляди: 4895
Автори:
Г.Г. Литвинський, доктор технічних наук, професор, Донбаський державний технічний університет, завідувач кафедри „Будівельні геотехнології“, м. Алчевськ, Україна
Е.В. Фесенко, кандидат технічних наук, доцент, Донбаський державний технічний університет, доцент кафедри будівельних геотехнологій, м. Алчевськ, Україна
Реферат:
Мета. Розробити теорію розрахунку несучої здатності трубобетонних елементів (ТБЕ) за першим граничним станом при їх довільному навантаженні нормальною силою та згинальним моментом, встановити закономірності сумісної роботи сталевої труби та складу, що твердіє.
Методика. Для адекватного представлення сумісної роботи металу та бетонного заповнювача у трубобетонному елементі використано умову їх сумісного деформування на ділянках контакту за допомогою аналітичної та чисельної моделей. Основною різницею методики є врахування різних типів напружено-деформованого стану (НДС) сталі та бетону у трубобетоні при настанні граничних станів на крайніх волокнах сталевої обойми.
Результати. У результаті встановлено три різних типи НДС у трубобетоні, виявлено особливості настання граничного стану для кожного типу. Запропонована розрахункова схема розподілу внутрішніх зусиль у трубобетонному елементі при його довільному зовнішньому вантаженні та, на основі фізично обґрунтованої моделі взаємодії бетону й сталевої труби, досліджена несуча здатність трубобетону. Встановлено закономірності переходу одного типу граничного стану в інше у міру зміни зовнішнього вантаження трубобетонних елементів (ТБЕ), заданого у вигляді відношення нормальної сили до згинального моменту. Розроблено метод розрахунку несучої здатності трубобетону. Отримано аналітичні залежності для розрахунку граничних співвідношень зовнішніх навантажень для трьох типів НДС.
Наукова новизна. Уперше розроблена аналітична теорія міцності стисло-зігнутих трубобетонних елементів при будь-якому співвідношенні зовнішніх навантажень у першому граничному стані. Теорія охоплює довільні поєднання механічних властивостей і геометрич-них параметрів тверднучого заповнювача та сталевої обойми. Встановлена наявність трьох різних типів НДС у ТБЕ. Уперше запропонована узагальнена діаграма граничних зусиль у ТБЕ у вигляді залежностігранично допустимих моментів від подовжньої стискуючої сили.
Практична значимість. Розроблена аналітична теорія дозволяє достовірно розраховувати міцність різних ТБЕ за першим граничним станом, що необхідне для їх використання в будівельних конструкціях промислового й цивільного призначення, поверхневого комплексу гірничих підприємств і підземного кріплення гірничих виробок.
Список літератури / References:
1. Стороженко Л.И. Расчёт трубобетонных конструкций / Стороженко Л.И., Плахотный П.И., Черный А.Я. – К.: Будивэльнык, 1991. – 120 с.
Storozhenko, L.I., Plakhotny, P.I. and Cherny A.Ya. (1991), Raschot trubobetonnykh konstruktsyy [Сalculation of Guncrete Structures], Budivelnyk, Kiev, Ukraine.
2. Кришан А.Л. Определение разрушающей нагрузки сжатых трубобетонных элементов / А.Л. Кришан, А.И. Заикин, М.С. Купфер // Бетон и железобетон. – 2008. – № 2. – С. 22–25.
Krishan, A.L., Zaikin, A.I. and Kupfer, M.S. (2008), “Determination of the Breaking Load of Compressed Guncrete Elements”, Beton i zhelezobeton, no.2, рр. 22–25.
3. Кришан А.Л. Оценка напряженно-деформированного состояния сжатых трубобетонных элементов / А.Л. Кришан, А.И. Сагадатов // Предотвращение аварий зданий и сооружений: Межвуз. сб. науч. тр. – М., 2009. – Вып. 8. – С. 509–515.
Krishan, A.L. and Sagadatov, A.I. (2009), “Evaluation of the stress-Strain State of Compressed Guncrete Elements”, Predotvrashcheniye avariy zdaniy i sooruzheniy, Issue 8, pp. 509–515.
4. Дегтярев В.В. Колонны с высокой несущей способностью из трубобетона с нагружением на бетонное ядро / В.В. Дегтярев, Н.В. Смирнов, В.М. Васькин // Транспортное строительство. – 1995. – №4–5. – С. 40–45.
Degtyarev, V.V., Smirnov, N.V.and Vaskin, V.M. (1995), “Heavy load-carrying capability guncrete column with loading on the concrete core”, Transportnoye stroitelstvo, no.4, рр. 40–45.
5. Митрофанов В.П. Вдосконалений розрахунок міцності трубобетонних елементів варіаційним методом/ В.П. Митрофанов, Д.К. Онипенко // Будівництво України. – 1999. – №1. – С. 44–46.
Mytrofanov, V.P. and Onipenko, D.K. (1999), “Improved strength calculation of guncrete elements by the variation method”, Budivnytstvo Ukrainy, no.1, рр. 44–46.
6. СінельникО.П. Інженернийметод розрахунку трубобетонних конструкцій при центральному завантаженні /О.П. Сінельник // Вiсник Донбаської національної академії будівництва та архітектури. – Макіївка, 2011. – Вып. 4. – С. 47–52.
Sinelnyk, O.P. (2011),“Axially-loadedguncretestructures engineeringcalculationmethod”,Bulletin of Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture, Makeevka, Issue 4, рр. 47–52.
7. Резван И.В. Расчёт прочности центрально-сжатых трубобетонных элементов/И.В. Резван // Современ-ные проблемы науки и образования. – 2012. – № 1.
Rezvan, I.V. (2012), “Strength calculation of the axially-loaded guncrete structures”, Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, no.1.
8. Hu, Y.M., Yu, T. and Teng, J.G. (2011), “FRP-Confined Circular Concrete-Filled Thin Steel Tubes under Axial Compression”, Journal of Composites for Construction, Vol. 15, No.5, pp. 850–860.
9. Isao Nishiyama and Shosuke Morino (2004), “US–Japan cooperative earthquake research program on CFT structures: achievements on the Japanese side”, Progress in Structural Engineering and Materials, Vol. 6, Issue 1, рр. 39–55.
10. Литвинский Г.Г. Исследование эффективности прокатных профилей для рамной крепи горных выработок / Г.Г. Литвинский, Э.В. Фесенко // Уголь Украины. – 2012. – №11. – С. 11–14.
Litvinskiy, G.G. and Fesenko, E.V. (2012), “Study of effectiveness rolled profiles for frame mine support”, Ugol Ukrainy, no.11, рр. 11–14.
 2013_2_litvinsky
|
|
 2014-05-06  385.39 KB  803 |
|
Архів журналу