Несуча здатність сталефібробетонних плит з двохосно попередньо-напруженою арматурою

Заголовок (англійською): 
Bearing capacity of steel-fiber-concrete slabs with biaxially prestressed reinforcement
Автор(и): 
Журавський О.Д.
Автор(и) (англ): 
Zhuravskyi O.D.
Ключові слова (укр): 
несуча здатність, сталефібробетон, згинальний момент, кривизна, попередньо-напружена арматура, відносні деформації, напруження в арматурі, напруження в сталефібробетоні
Ключові слова (англ): 
bearing capacity, steel-fiber-concrete, bending moment, curvature, prestressed reinforcement, relative deformations, stresses in reinforcement, stresses in steel-fiber-concrete
Анотація (укр): 
Метою досліджень є отримання нових експериментальних даних таких конструкцій при поперечному навантаженні та розробка методики розрахунку їх несучої здатності. Виконано експериментально-теоретичні дослідження двохосно попередньо-напружених сталефібробетонних плит при дії рівномірно-розподіленого навантаження. Експериментальні дослідження виконувались на плитах розміром 40х800х800 мм з попередньо напруженою арматурою Ø5Вр-II в двох напрямках. Зразки першої серії армувались сумішшю сталевих фібр марки STAFIB 50/1.0 та STAFIB 30/0.6 із анкерами на кінцях, процентне відношення яких становило по 0,5% по об’єму кожної фібри. Зразки другої серії містили 1,0% за об’ємом хвилястих фібр марки NOVOKON URW 50/1.0. Запропонована методика розрахунку сталефібробетонних (СФБ) плит на основі деформаційного методу. При цьому враховується реальна діаграми «σ-ε» при одноосному та двохосному стиску сталефібробетону та підвищення міцності сталефібробетону на стиск в умовах двохосного обтиску. Також враховуються втрати напружень в арматурі від деформацій повзучості та усадки сталефібробетону. Наведені результати розрахунку дослідних зразків та порівняння їх з результатами експериментальних досліджень. Вони показали достатню збіжність. Різниця становила 1,1…2,5%. Встановлено, що несуча здатність двохосно попередньо напружених плит вища від ненапружених плит в 1,55…1,61 рази та на 42,4…55,5% від одноосно напружених плит.
Анотація (англ): 
The aim of the research is to obtain new experimental data of biaxially prestressed steel-fiber-concrete slabs under transverse loading and to develop a method for calculating their bearing capacity. Experimental-theoretical studies of biaxially prestressed steel-fiber-concrete slabs under the action of a uniformly distributed load were performed. Experimental studies were performed on plates measuring 40x800x800 mm with prestressed reinforcement Ø5Bp-II in two directions. Samples of the first series were reinforced with a mixture of steel fibers of STAFIB 50/1.0 and STAFIB 30/0.6 with anchors at the ends, the percentage of which was 0.5% by volume of each fiber. The samples of the second series contained 1.0% by volume of NOVOKON URW 50/1.0 corrugated fibers. A method for calculating steel-fiber-concrete (SFB) slabs based on the deformation method is proposed. This takes into account the real diagram "σ-ε" for uniaxial and biaxial compression of steel-fiber-concrete and increase the compressive strength of steel-fiber-concrete under conditions of biaxial compression. Stress losses in the reinforcement from creep and shrinkage deformations of steel-fiber-concrete are also taken into account. The results of calculation of experimental samples and their comparison with the results of experimental researches are given. They showed sufficient convergence. The difference was 1.1… 2.5%. It is established that the bearing capacity of biaxially prestressed slabs is 1.55… 1.61 times higher than unstressed slabs and 42.4… 55.5% higher than uniaxially stressed slabs.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2020, номер 105
Назва журналу, номер, рік випуску (рус): 
Сопротивление материалов и теория сооружений, 2020, номер 105
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2020, number 105
Мова статті: 
English
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
23-105_zhuravskyi.pdf
Дата публікації: 
27 Ноябрь 2020
Номер збірника: 
105
Університет автора: 
Kyiv National University of Construction and Architecture 31, Povitroflotsky ave., Kyiv, Ukraine, 03037
Литература: 
  1. DBN V.2.6-98:2009. Konstruktsii budynkiv i sporud. Betonni ta zalizobetonni konstruktsii. Osnovni polozhennia. (DBN B.2.6-98: 2009. Constructions of houses and buildings. Concrete and reinforced concrete structures. Substantive provisions) – K.: Minrehionbud Ukrainy, 2009. -71 s.
  2. DSTU B V.2.6.-156:2010. Konstruktsii budynkiv i sporud. Betonni ta zalizobetonni konstruktsii z vazhkoho betonu. Pravyla proektuvannia. (DSTU B B.2.6.-156: 2010. Constructions of houses and buildings. Concrete and reinforced concrete structures made of heavy concrete. Design rules) –K.: Minrehionbud Ukrainy, 2011. -118 s.
  3. DSTU-N EN 1992-1-1:2010. Budivelni materialy i konstruktsii. Proektuvannia zalizobetonnykh  konstruktsii. Osnovni polozhennia. Zahalni pravyla proektuvannia (EN 1992-1-1:2004, IDT). (DSTU-N EN 1992-1-1: 2010. Building materials and structures. Design of reinforced concrete structures. Substantive provisions. General design rules (EN 1992-1-1:2004, ІDТ)) – Kyiv: Minrehionbud Ukrainy, 2010. – S.341.
  4. DSTU-N B V.2.6-218:2016. Nastanova z proektuvannia ta vyhotovlennia konstruktsii z dyspernoarmovanoho betonu. (DSTU-N B B.2.6-218: 2016. Guidelines for the design and manufacture of structures of dispersed reinforced concrete) – Kyiv: DP «UkrNDNTs», 2017. –S. 32.
  5. Horobets A.M. Doslidzhennia vtrat poperednoho napruzhennia v stalefibrobetonnykh plytakh pry odnoosnomu ta dvokhosnomu obtysku (Investigation of prestress losses in SFC plates with uniaxial and biaxial compression) / Horobets A.M., Zhuravskyi O.D. // Resursoekonomni materialy, konstruktsii, budivli ta sporudy: Zbirnyk naukovykh prats. Vyp. 16, chastyna 2. - Rivne, 2008, S. 123-128.
  6. Horobets A.M. Mitsnist ta trishchynostiikist dvokhosno poperedno-napruzhenykh stalefibrobetonnykh plyt pry poperechnomu zghyni (Strength and crack resistance of biaxially prestressed SFC plates at transverse bending) / Horobets A.M., Zhuravskyi O.D. // Budivelni konstruktsii. Teoriia i praktyka: Zbirnyk naukovykh prats. –K., KNUBA, -Vyp. 1., 2017, S. 181-186.
  7. Proektuvannia zalizobetonnyz konstruktsii. Posibnyk (Design of reinforced concrete structures. Manual) / A.M.Bambura, HR.Sazonova, O.V. Dorohova, O.V.Voitsekhivskyi / Za red. A.M. Bambura. Kyiv: Maister knyh, 2018. 240 s.
  8. EN 1992-1-1. Eurocode 2: Design of Concrete Structures. Part 1-1: General Rules  and  Rules  for  Buildings.  [Final  Draft,  December,  2004].  Brussels: CEN. 2004. 225 p.
  9. Zhuravskyi O. Experimental and theoretical studies of biaxially prestressed steel-fiber-concrete slabs / O.Zhuravskyi, A.Gorobetc // USEFUL online journal, vol. 2, no. 3, pp. 10–14, Oct. 2018. DOI: https://doi.org/10.32557/useful-2-3-2018-0003.
  
References: 
  1. DBN V.2.6-98:2009. Konstruktsii budynkiv i sporud. Betonni ta zalizobetonni konstruktsii. Osnovni polozhennia. (DBN B.2.6-98: 2009. Constructions of houses and buildings. Concrete and reinforced concrete structures. Substantive provisions) – K.: Minrehionbud Ukrainy, 2009. -71 s.
  2. DSTU B V.2.6.-156:2010. Konstruktsii budynkiv i sporud. Betonni ta zalizobetonni konstruktsii z vazhkoho betonu. Pravyla proektuvannia. (DSTU B B.2.6.-156: 2010. Constructions of houses and buildings. Concrete and reinforced concrete structures made of heavy concrete. Design rules) –K.: Minrehionbud Ukrainy, 2011. -118 s.
  3. DSTU-N EN 1992-1-1:2010. Budivelni materialy i konstruktsii. Proektuvannia zalizobetonnykh  konstruktsii. Osnovni polozhennia. Zahalni pravyla proektuvannia (EN 1992-1-1:2004, IDT). (DSTU-N EN 1992-1-1: 2010. Building materials and structures. Design of reinforced concrete structures. Substantive provisions. General design rules (EN 1992-1-1:2004, ІDТ)) – Kyiv: Minrehionbud Ukrainy, 2010. – S.341.
  4. DSTU-N B V.2.6-218:2016. Nastanova z proektuvannia ta vyhotovlennia konstruktsii z dyspernoarmovanoho betonu. (DSTU-N B B.2.6-218: 2016. Guidelines for the design and manufacture of structures of dispersed reinforced concrete) – Kyiv: DP «UkrNDNTs», 2017. –S. 32.
  5. Horobets A.M. Doslidzhennia vtrat poperednoho napruzhennia v stalefibrobetonnykh plytakh pry odnoosnomu ta dvokhosnomu obtysku (Investigation of prestress losses in SFC plates with uniaxial and biaxial compression) / Horobets A.M., Zhuravskyi O.D. // Resursoekonomni materialy, konstruktsii, budivli ta sporudy: Zbirnyk naukovykh prats. Vyp. 16, chastyna 2. - Rivne, 2008, S. 123-128.
  6. Horobets A.M. Mitsnist ta trishchynostiikist dvokhosno poperedno-napruzhenykh stalefibrobetonnykh plyt pry poperechnomu zghyni (Strength and crack resistance of biaxially prestressed SFC plates at transverse bending) / Horobets A.M., Zhuravskyi O.D. // Budivelni konstruktsii. Teoriia i praktyka: Zbirnyk naukovykh prats. –K., KNUBA, -Vyp. 1., 2017, S. 181-186.
  7. Proektuvannia zalizobetonnyz konstruktsii. Posibnyk (Design of reinforced concrete structures. Manual) / A.M.Bambura, HR.Sazonova, O.V. Dorohova, O.V.Voitsekhivskyi / Za red. A.M. Bambura. Kyiv: Maister knyh, 2018. 240 s.
  8. EN 1992-1-1. Eurocode 2: Design of Concrete Structures. Part 1-1: General Rules  and  Rules  for  Buildings.  [Final  Draft,  December,  2004].  Brussels: CEN. 2004. 225 p.
  9. Zhuravskyi O. Experimental and theoretical studies of biaxially prestressed steel-fiber-concrete slabs / O.Zhuravskyi, A.Gorobetc // USEFUL online journal, vol. 2, no. 3, pp. 10–14, Oct. 2018. DOI: https://doi.org/10.32557/useful-2-3-2018-0003.