ДЕФОРМИРОВАНИЕ АРМИРОВАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЛЕГКОГО БЕТОНА ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ ПРИ ВНЕЦЕНТРЕННОМ СЖАТИИ С КРУЧЕНИЕМ
ДЕФОРМИРОВАНИЕ АРМИРОВАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЛЕГКОГО БЕТОНА ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ ПРИ ВНЕЦЕНТРЕННОМ СЖАТИИ С КРУЧЕНИЕМ
DOI:
https://doi.org/10.22337/2587-9618-2025-21-4-27-40Ключевые слова:
легкий бетон повышенной прочности, сложное напряженное состояние, кручение, внецентренное сжатие, экспериментальные исследованияАннотация
Приведены результаты экспериментальных исследований деформирования и разрушения железобетонных элементов из легкого высокопрочного бетона при внецентренном сжатии с кручением. Установлены физические закономерности и особенности деформирования таких элементов при рассматриваемом напряженном состоянии, определены деформации бетона и арматура, картины и ширина раскрытия трещин, а также прогибы и углы закручивания для рассматриваемых элементов. Показано, что трещинообразование в конструкциях из легкого высокопрочного железобетона имеют свою специфику: при нагружении к элементу внецентренно приложенной сжимающей силы и крутящего момента в нём образуются одна или несколько пространственных трещин из которых, по мере нагружения выделяется одна и по ней происходит разрушение. Особенностью деформирования является и то, что после образования трещин в рассматриваемом элементе диапазон стадии деформирования до разрушения более чем в два раза меньший, чем в конструкциях из обычного тяжелого бетона. Сопоставлением полученных опытных данных с результатами расчета по предложенной аналитической модели подтверждена ее достоверность и возможность практического использования.
Библиографические ссылки
Kaprielov, S.S., Sheynfeld, A.V., Karpenko, N.I., Selyutin, N.M., Moiseenko, G.A., Bezgodov, I.M. (2025) Strength and deformation characteristics of high-strength self-compacting lightweight concretes on artificial and natural porous aggregates. Concrete and Reinforced Concrete, no. 3 (628), pp. 52–68. https://doi.org/10.37538/0005-9889-2025-3(628)-52-68
Kaprielov, S.S., Sheynfeld, A.V., Selyutin, N.M. (2023) Self-compacting high-strength expanded clay concrete of classes B50–B65 – a new generation of lightweight concretes for high-rise building structures. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials], no. 4, pp. 42–50. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-812-4-42-50
Kaprielov, S.S., Sheynfeld, A.V., Travush, V.I., Karpenko, N.I., Krylov, S.B. (2023) Assessment of the strength and deformation characteristics of high-strength concretes in structures and the dynamics of their change over time. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials], no. 11, pp. 28–38.
Kaprielov, S.S., Sheynfeld, A.V., Dondyukov, V.G. (2017) Cements and additives for the production of high-strength concretes. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials], no. 11, pp. 4–10.
Shorin, V.M. (2010) Application of expanded clay concrete in construction – the way to energy and resource efficiency, safety of buildings and structures. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials], no. 8, pp. 8–10.
Nesvetaeev, G.V., Belyaev, A.V. (2016) Deformation properties of self-compacting expanded clay concrete. Internet-zhurnal "NAUKOVEDENIE" [Online Journal "Science Studies"], vol. 8, no. 2. Available at: http://naukovedenie.ru/PDF/06TVN216.pdf (accessed: dd.mm.yyyy). doi: 10.15862/06TVN216
Kaprielov, S.S., Sheynfeld, A.V., Al-Omais, D., Zaytsev, A.S. (2018) Experience in production and quality control of high-strength concretes in the construction of the high-rise complex "OKO" in the MIBC "Moscow-City". Promyshlennoe i Grazhdanskoe Stroitel'stvo [Industrial and Civil Engineering], no. 1, pp. 18–24.
Liu, X., Wu, T., Liu, Y. (2019) Stress-strain relationship for plain and fibre-reinforced lightweight aggregate concrete. Construction and Building Materials, vol. 225, pp. 256–272. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.173
Dabbagh, H., Amoorezae, K. (2019) Stress-strain Relationship for Steel Fiber-reinforced Lightweight Aggregate Concrete under Uniaxial Compression. Journal of Stress Analysis, vol. 4, no. 1, pp. [indicate pages].
Wei, H., Wu, T., Yang, X. (2020) Properties of Lightweight Aggregate Concrete Reinforced with Carbon and/or Polypropylene Fibers. Materials, vol. 13, no. 3, p. 640. https://doi.org/10.3390/ma13030640
SP 63.13330.2018 (2018) Betonnye i zhelezobetonnye konstruktsii. Osnovnye polozheniya. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP 52-01-2003 [Concrete and reinforced concrete structures. Main provisions. Updated version of SNiP 52-01-2003]. [Online]. Moscow. Available at: http://docs.cntd.ru/document/556156861 (accessed: dd.mm.yyyy).
ACI 318-19 (2019) Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. American Concrete Institute.
SP 5.03.01-2020 (2020) Stroitel'nye konstruktsii i osnovaniya. Konstruktsii betonnye i zhelezobetonnye. Pravila proektirovaniya [Building structures and foundations. Concrete and reinforced concrete structures. Design rules]. [Online]. Minsk. Available at: [indicate URL] (accessed: dd.mm.yyyy).
Kolchunov, V.I., Fedorova, N.V. (2018) Some problems of the survivability of reinforced concrete structural systems under emergency impacts. Vestnik NITs "Stroitel'stvo" [Bulletin of the Scientific Research Center "Construction"], no. 1, pp. 115–119.
Rubin, O.D., Lisichkin, S.E., Kuznetsov, S.Yu., Balagurov, V.B., Baklykov, I.V. (2021) Experimental studies of reinforced concrete structures made of lightweight high-strength concrete (as applied to the caisson gate structure of a dry dock). Prirodoobustroistvo [Environmental Engineering], no. 4, pp. 58–66. doi: 10.26897/1997-6011-2021-4-58-66
Shafigh, P., Kobraei, M., Razavi Tosee, S.V. (2011) An investigation of the flexural behaviour of reinforced lightweight concrete. International Journal of the Physical Sciences, vol. 6, no. 10, pp. 2414–2421.
Fang, Y., Xu, Y., Gu, R. (2022) Experiment and Analysis of Mechanical Properties of Lightweight Concrete Prefabricated Building Structure Beams. International Journal of Concrete Structures and Materials, vol. 16, Article 5. https://doi.org/10.1186/s40069-021-00496-3
Jahami, A., Dayaa, L., Assaad, J.J., Baalbaki, O., Khatib, J. (2024) Flexural Strength of Structural Beams Cast Using Combined Normal-Weight and Lightweight Concrete Mixtures. Buildings, vol. 14, no. 12, p. 3787. https://doi.org/10.3390/buildings14123787
Kolchunov, V.I., Demyanov, A.I., Pechenev, I.V. (2020) Results of experimental studies of square cross-section structures under torsion with bending. Stroitel'stvo i Rekonstruktsiya [Construction and Reconstruction], no. 5 (91), pp. 3–12.
Travush, V.I., Karpenko, N.I., Kolchunov, Vl.I., Kaprielov, S.S., Demyanov, A.I., Bulkin, S.A., Moskovtseva, V.S. (2020) Results of experimental studies of complexly stressed beams of circular cross-section made of high-strength fiber-reinforced concrete. Stroitel'naya Mekhanika Inzhenernykh Konstruktsii i Sooruzhenii [Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings], no. 4, pp. 290–297.
Kolchunov, Vl.I., Fedorova, N.V., Savin, S.Y., Moskovtseva, V.S. (2025) Analytical Model of Crack Opening in Reinforced Concrete Structures Based on DCE. Buildings, vol. 15, no. 12, p. 2096. https://doi.org/10.3390/buildings15122096
Kolchunov, V.I., Amelina, M.A. (2025) Deformation of an eccentrically compressed and torsion-loaded reinforced concrete element. Nauchnyy Vestnik VGASU. Stroitel'stvo i Arkhitektura [Scientific Bulletin of VGASU. Construction and Architecture], iss. 2 (78), pp. 11–25.
Travush, V.I., Karpenko, N.I., Kolchunov, V.I., Kaprielov, S.S., Demyanov, A.I., Konorev, A.V. (2018) Results of experimental studies of square and box sections made of high-strength concrete under torsion with bending. Stroitel'stvo i Rekonstruktsiya [Construction and Reconstruction], no. 6, pp. 32–43.
Travush, V.I., Karpenko, N.I., Kolchunov, Vl.I., Kaprielov, S.S., Demyanov, A.I., Konorev, A.V. (2019) Main results of experimental studies of reinforced concrete structures made of high-strength concrete B100 of circular and annular sections under torsion with bending. Stroitel'naya Mekhanika Inzhenernykh Konstruktsii i Sooruzhenii [Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings], vol. 15, no. 1, pp. 51–61. doi: 10.22363/1815-5235-2019-15-1-51-61
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 International Journal for Computational Civil and Structural Engineering
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
