ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 4 (60), 2020


Постановки диаграммного подхода к расчету вибрированных, центрифугированных и виброцентрифугированных железобетонных колонн с вариатропной структурой


Маилян Л. Р., Стельмах С. А., Щербань Е. М., Нажуев М. П.


Маилян Л. Р., д-р техн. наук, проф. кафедры автомобильных дорог, Донской государственный технический университет, Россия, г. Ростов-на-Дону

Стельмах С. А., канд. техн. наук, доц. кафедры инженерной геологии, оснований и фундаментов, Донской государственный технический университет, Россия, г. Ростов-на-Дону, e-mail: sergej.stelmax@mail.ru

Щербань Е. М., канд. техн. наук, доц. кафедры инженерной геологии, оснований и фундаментов, Донской государственный технический университет, Россия, г. Ростов-на-Дону, e-mail: au-geen@mail.ru

Нажуев М. П., ассистент кафедры технологического инжиниринга и экспертизы в стройиндустрии, Донской государственный технический университет, Россия, г. Ростов-на-Дону, e-mail: nazhuev17@mail.ru

 
 
Состояние проблемы. Железобетонные элементы изготавливаются, как правило, по трем основным технологиям – вибрированием, центрифугированием и виброцентрифугированием. Однако все основные расчетные зависимости для определения их несущей способности выведены, исходя из основного постулата – постоянства и равенства характеристик бетона по сечению, что реализуется лишь в вибрированных колоннах. 
Результаты. В рамках диаграммного подхода предложены итерационный, приближенный и упрощенный способы расчета несущей способности железобетонных вибрированных, центрифугированных и виброцентрифугированных колонн. 
Выводы. Расчет по диаграммному подходу показал существенно более подходящую сходимость с опытными данными, чем расчет по методике норм, а также дал лучшие результаты при использовании дифференциальных характеристик бетона, чем при использовании интегральных и, тем более, нормативных характеристик бетона. 
 
Ключевые слова: диаграммный подход, итерационный способ расчета, приближенный способ расчета, упрощенный способ расчета, несущая способность, железобетонные вибрированные колонны, центрифугированные колонны, виброцентрифугированные колонны.


DOI: 10.36622/VSTU.2020.60.4.002

 

Библиографический список

1. Аксомитас, Г. А. Прочность коротких центрифугированных колонн кольцевого сечения с продольной арматурой класса Ат-V при кратковременном сжатии: дис. … канд. техн. наук: 05.23.01 / Аксомитас Гинтарис Антанович – Вильнюс, 1984. – 261 с.
2. Гуща, Ю. П. К вопросу о совершенствовании расчета деформаций железобетонных элементов / Ю. П. Гуща, Л. Л. Лемыш // Напряженно-деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций: сб. статей / Науч. исслед. ин-т бетона и железобетона. – М.: Стройиздат, 1986. – С. 26–39.
3. Дмитриев, С. А. Уточнение расчета прочности обычных и предварительно напряженных элементов кольцевого сечения / С. А. Дмитриев / В сб.: Исследование прочности, жесткости и трещиностойкости железобетонных конструкций. Вып. 26, – М.: Стройиздат, 1962. – С. 5–20.
4. Иващенко, Е. И. Разработка методов расчета железобетонных элементов на основе действительных диаграмм деформирования материалов с учетом фактического изменения площади их поперечных сечений: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.01 / Иващенко Елена Ивановна. – Воронеж, 2006. – 230 с.
5. Клочков, А. Г. К расчету несущей способности гибких внецентренно-сжатых железобетонных элементов кольцевого сечения / А. Г. Клочков, Е. А. Чистяков // Вестник ЛПИ. – 1966. – Т. 3, № 2. – С. 15–26.
6. Крюков, А. А. Подходы к оценке деформативности изгибаемых железобетонных элементов на основе итерационных методов расчета / А. А. Крючков, А. Е. Жданов // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. – 2017. – № 1. – С. 73–76.
7. Маилян, Л. Р. Влияние технологии производства на структурообразование и свойства бетона виброцентрифугированных колонн / Л. Р. Маилян, С. А. Стельмах, М. Г. Холодняк, Е. М. Щербань, А. К. Халюшев // Строительство и архитектура. – 2017. – Т. 5. – Вып. 4 (17). – С. 224–228.
8. Нажуев, М. П. Анализ зарубежного опыта развития технологии виброцентрифугированных строительных конструкций и изделий из бетона / М. П. Нажуев, А. В. Яновская, М. Г. Холодняк, С. А. Стельмах, Е. М. Щербань, С.А. Осадченко // Вестник Евразийской науки. – 2018. – №3.
9. Обернихин, Д. В. Экспериментальные исследования деформативности изгибаемых железобетонных элементов различных поперечных сечений / Д. В. Обернихин, А. И. Никулин // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. – 2017. – № 4. – С. 56–59.
10. Рязанов, М. А. Расчет изгибаемых элементов с учетом физической нелинейности деформирования / М. А. Рязанов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. – 2016. – № 12. – С. 58–64.
11. Стельмах, С. А. Устройство для изготовления изделий из виброцентрифугированного бетона / С. А. Стельмах, М. Г. Холодняк, Е. М. Щербань, А. С. Насевич, А. В. Яновская // Заявка на полезную модель Россия, МПК В28В 21/30. – № 2020103753/09; заявл. 29.01.2020.
12. Сулейманова, Л. А. Высококачественные энергосберегающие и конкурентоспособные строительные материалы, изделия и конструкции / Л. А. Сулейманова // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. – 2017. – № 1. – С. 9–16.
13. Холодняк, М. Г. Механические свойства виброцентрифугированных бетонов с комбинированным заполнителем и волокнистой добавкой / М. Г. Холодняк, С. А. Стельмах, Е. М. Щербань, М. П. Нажуев, А. В. Яновская, С. А. Осадченко // Инженерный вестник Дона. – 2018. № 3.
14. Холодняк, М. Г. Предложения по расчетному определению прочностных характеристик вибрированных, центрифугированных и виброцентрифугированных бетонов / М. Г. Холодняк, С. А. Стельмах, Е. М. Щербань, Д. А. Третьяков, В. Н. Дао, В. И. Заикин // Вестник Евразийской науки. – 2018 – № 6.
15. Darko Tasevski Compressive strength and deformation capacity of concrete under sustained loading and low stress rates / Darko Tasevski, Miguel Fernández Ruiz, Aurelio Muttoni // Journal of Advanced Concrete Technology. – 2018. – Vol. 16. – P. 396–415.
16. Ferrotto, M. F. Analysis-oriented stress-strain model of CRFP-confined circular concrete columns with applied preload / M. F. Ferrotto, O. Fischer, L. Cavaleri // Mater Struct. – 2018. – Vol. 51, № 44.
17. Ippei Maruyama Properties of early-age concrete relevant to cracking in massive concrete / Ippei Maruyama, Pietro Lura // Cement and Concrete Research. – 2019. – Vol. 123. – P. 105770.
18. Mailyan, L. R. Determination and use of hidden strength reserves of centrifuged reinforced constructions by means of calculation and experimental methods / L. R. Mailyan, S. A. Stel’makh, E. M. Shcherban’, M. G. Kholodnyak // Russian Journal of Building Construction and Architecture. – 2020. – No. 1(45). – Pp. 6–14.
19. Shuyskiy, A. I. Investigation of the Influence of the Initial Composition of Heavy Concrete Designed for the Manufacture of Ring-Section Products on its Properties. / A. I. Shuyskiy, S. A. Stel’makh, E. M. Shcherban’, M. G. Kholodnyak // Materials Science Forum. – 2018. – Vol. 931. – P. 508–514.
20. Stel'makh, S. A. Theoretical and Practical Aspects of the Formation of the Variational Structure of Centrifuged Products from Heavy Concrete / S. A. Stel'makh, E. M. Shcherban', A. I. Shuyskiy, M. P. Nazhuev // Materials Science Forum. – 2018. – № 931. – P. 502–507.
21. Stel'makh, S. A. Prescription and Technological Aspects of Manufacturing High-Quality Centrifuged Products and Structures from Heavy Concrete / S. A. Stel'makh, E. M. Shcherban, O. A. Zholobova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Cep. «International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern technologies». – 2018. – Vol. 463. – P. 022056.



Ссылка для цитирования

Маилян, Л. Р. Постановки диаграммного подхода к расчету вибрированных, центрифугированных и виброцентрифугированных железобетонных колонн с вариатропной структурой / Л. Р. Маилян, С. А. Стельмах, Е. М. Щербань, М. П. Нажуев // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2020. - № 4 (60). - С. 22-34. - DOI: 10.36622/VSTU.2020.60.4.002.

 
 
 
 

English version 

 

Setting a Diagram Approach to Calculating Vibrated, Centrifuged and Vibrocentrifuged Reinforced Concrete Columns with Variatropic Structure

Mailyan L. R., Stel'makh S. А., Shcherban Е. М., Nazhuev М. P.
 
 

Mailyan L. R., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Dept. of Highways, Don State Technical University, Russia, Rostov-on-Don

Stel'makh S. А., PhD in Engineering, Assoc. Prof of the Dept. of Engineering Geology, Bases and Foundations, Don State Technical University, Russia, Rostov-on-Don, e-mail: sergej.stelmax@mail.ru

Shcherban Е. М., PhD in Engineering, Assoc. Prof of the Dept. of Engineering Geology, Bases and Foundations, Don State Technical University, Russia, Rostov-on-Don, e-mail: au-geen@mail.ru

Nazhuev М. P., Lecturer of the Dept. of Technological Engineering and Expertise in the Construction Industry, Don State Technical University, Russia, Rostov-on-Don, e-mail: nazhuev17@mail.ru


 
Statement of the problem. Reinforced concrete elements are typically manufactured according to three basic technologies - vibration, centrifugation and vibrocentrifugation. However, all the basic calculated dependencies for determining their bearing capacity were derived using the main postulate, i.e., the constancy and equality of the characteristics of concrete over the cross section, which is implemented only in vibrated columns. 
Results. Within the framework of the diagrammatic approach, iterative, approximate and simplified methods of calculating the bearing capacity of reinforced concrete vibrated, centrifuged and vibrocentrifuged columns are proposed. 
Conclusions. The calculation according to the diagrammatic approach showed a significantly better convergence with the experimental data than that using the method of norms, and also performs better when using differential characteristics of concrete than when employing integral and particularly standard characteristics of concrete.
 
Keywords: diagram approach, iterative calculation method, approximate calculation method, simplified calculation method, load bearing capacity, vibrated concrete columns, centrifuged columns, vibrocentrifuged columns. 


DOI: 10.36622/VSTU.2020.60.4.002

References

1. Aksomitas, G. A. Prochnost' korotkikh tsentrifugirovannykh kolonn kol'tsevogo secheniya s prodol'noi armaturoi klassa At-V pri kratkovremennom szhatii: dis. … kand. tekhn. nauk: 05.23.01 / Aksomitas Gintaris Antanovich – Vil'nyus, 1984. – 261 s. 
2. Gushcha, Yu. P. K voprosu o sovershenstvovanii rascheta deformatsii zhelezobetonnykh elementov / Yu.P. Gushcha, L.L. Lemysh // Napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie betonnykh i zhelezobetonnykh konstruktsii: sb. statei / Nauch. issled. in-t betona i zhelezobetona. – M.: Stroiizdat, 1986. – S. 26–39. 
3. Dmitriev, S. A. Utochnenie rascheta prochnosti obychnykh i predvaritel'no napryazhennykh elementov kol'tsevogo secheniya / S.A. Dmitriev / V sb.: Issledovanie prochnosti, zhestkosti i treshchinostoikosti zhelezobe-tonnykh konstruktsii. Vyp. 26, – M.: Stroiizdat, 1962. – S. 5–20. 
4. Ivashchenko, E. I. Razrabotka metodov rascheta zhelezobetonnykh elementov na osnove deistvitel'nykh diagramm deformirovaniya materialov s uchetom fakticheskogo izmeneniya ploshchadi ikh poperechnykh sechenii: dis. ... kand. tekhn. nauk: 05.23.01 / Ivashchenko Elena Ivanovna. – Voronezh, 2006. – 230 s. 
5. Klochkov, A. G. K raschetu nesushchei sposobnosti gibkikh vnetsentrenno-szhatykh zhelezobetonnykh elementov kol'tsevogo secheniya / A.G. Klochkov, E.A. Chistyakov // Vestnik LPI. – 1966. – T. 3, № 2. – S. 15–26. 
6. Kryukov, A. A. Podkhody k otsenke deformativnosti izgibaemykh zhelezobetonnykh elementov na osnove iteratsionnykh metodov rascheta / A.A. Kryuchkov, A.E. Zhdanov // Vestnik BGTU im. V. G. Shukhova. – 2017. – № 1. – S. 73–76. 
7. Mailyan, L. R. Vliyanie tekhnologii proizvodstva na strukturoobrazovanie i svoistva betona vibrotsen-trifugirovannykh kolonn / L.R. Mailyan, S.A. Stel'makh, M.G. Kholodnyak, E.M. Shcherban', A.K. Khalyushev // Stroitel'stvo i arkhitektura. – 2017. – T. 5. – Vyp. 4 (17). – S. 224–228. 
8. Nazhuev, M. P. Analiz zarubezhnogo opyta razvitiya tekhnologii vibrotsentrifugirovannykh stroitel'nykh konstruktsii i izdelii iz betona / M.P. Nazhuev, A.V. Yanovskaya, M.G. Kholodnyak, S.A. Stel'makh, E.M. Shcherban', S.A. Osadchenko // Vestnik Evraziiskoi nauki. – 2018. – № 3. 
9. Obernikhin, D. V. Eksperimental'nye issledovaniya deformativnosti izgibaemykh zhelezobetonnykh elementov razlichnykh poperechnykh sechenii / D.V. Obernikhin, A.I. Nikulin // Vestnik BGTU im. V. G. Shukhova. – 2017. – № 4. – S. 56–59. 
10. Ryazanov, M. A. Raschet izgibaemykh elementov s uchetom fizicheskoi nelineinosti deformirovaniya / M.A. Ryazanov // Vestnik BGTU im. V.G. Shukhova. – 2016. – № 12. – S. 58–64. 
11. Stel'makh, S. A. Ustroistvo dlya izgotovleniya izdelii iz vibrotsentrifugirovannogo betona / S.A. Stel'makh, M.G. Kholodnyak, E.M. Shcherban', A.S. Nasevich, A.V. Yanovskaya // Zayavka na poleznuyu model' Rossiya, MPK V28V 21/30. – № 2020103753/09; zayavl. 29.01.2020. 
12. Suleimanova, L. A. Vysokokachestvennye energosberegayushchie i konkurentosposobnye stroitel'nye materialy, izdeliya i konstruktsii / L.A. Suleimanova // Vestnik BGTU im. V. G. Shukhova. – 2017. – № 1. – S. 9–16. 
13. Kholodnyak, M. G. Mekhanicheskie svoistva vibrotsentrifugirovannykh betonov s kombinirovannym za-polnitelem i voloknistoi dobavkoi / M.G. Kholodnyak, S.A. Stel'makh, E.M. Shcherban', M.P. Nazhuev, A.V. Yanovskaya, S.A. Osadchenko // Inzhenernyi vestnik Dona. – 2018. № 3. – Rezhim dostupa: http:// ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2018/5047. 
14. Kholodnyak, M. G. Predlozheniya po raschetnomu opredeleniyu prochnostnykh kharakteristik vibrirovan-nykh, tsentrifugirovannykh i vibrotsentrifugirovannykh betonov / M.G. Kholodnyak, S.A. Stel'makh, E.M. Shcherban', D.A. Tret'yakov, V.N. Dao, V.I. Zaikin // Vestnik Evraziiskoi nauki. – 2018 – № 6. – Rezhim dostupa: https://esj.today/PDF/66SAVN618.pdf. 
15. Darko Tasevski Compressive strength and deformation capacity of concrete under sustained loading and low stress rates / Darko Tasevski, Miguel Fernández Ruiz, Aurelio Muttoni // Journal of Advanced Concrete Technology. – 2018. – Vol. 16. – P. 396–415. 
16. Ferrotto, M. F. Analysis-oriented stress-strain model of CRFP-confined circular concrete columns with applied preload / M.F. Ferrotto, O. Fischer, L. Cavaleri // Mater Struct. – 2018. – Vol. 51, № 44. – Режим доступа: https://doi.org/10.1617/s11527-018-1169-0. 
17. Ippei Maruyama Properties of early-age concrete relevant to cracking in massive concrete / Ippei Maruyama, Pietro Lura // Cement and Concrete Research. – 2019. – Vol. 123. – P. 105770. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.05.015. 
18. Mailyan, L. R. Determination and use of hidden strength reserves of centrifuged reinforced constructions by means of calculation and experimental methods / L.R. Mailyan, S.A. Stel’makh, E.M. Shcherban’, M.G. Kholodnyak // Russian Journal of Building Construction and Architecture. – 2020. – No. 1(45). – Pp. 6–14. – DOI: 10.25987/VSTU.2020.45.1.001. 
19. Shuyskiy, A. I. Investigation of the Influence of the Initial Composition of Heavy Concrete Designed for the Manufacture of Ring-Section Products on its Properties. / A.I. Shuyskiy, S.A. Stel’makh, E.M. Shcherban’, M.G. Kholodnyak // Materials Science Forum. – 2018. – Vol. 931. – P. 508–514. 
20. Stel'makh, S. A. Theoretical and Practical Aspects of the Formation of the Variational Structure of Centrifuged Products from Heavy Concrete / S.A. Stel'makh, E.M. Shcherban', A.I. Shuyskiy, M.P. Nazhuev // Materials Science Forum. – 2018. – № 931. – P. 502–507. 
21. Stel'makh, S. A. Prescription and Technological Aspects of Manufacturing High-Quality Centrifuged Products and Structures from Heavy Concrete / S.A. Stel'makh, E.M. Shcherban, O.A. Zholobova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Cep. «International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern technologies». – 2018. – Vol. 463. – P. 022056.



 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS