Работа трубобетонных элементов сейсмоизоляции при диагональном сжатии в предельных состояниях

Введение. Трубобетонные конструкции в основном применяют в качестве колонн. В колоннах зданий трубобетонные конструкции работают на центральное или внецентренное сжатие с небольшими эксцентриситетами. Трубобетонные конструкции имеют целый ряд неоспоримых преимуществ перед стальными и железобетонными конструкциями. Трубобетонная сейсмоизолирующая опора в здании работает на центральное сжатие. При сейсмическом воздействии сейсмоизолирующая опора отклоняется от вертикального положения, продольная ось сейсмоизолирующей опоры не совпадает с вертикальной линией действия силы от постоянных и временных нагрузок. При этом возникает сложное напряженное состояние, так называемое «косое» или «диагональное» сжатие. При диагональном сжатии пластические деформации развиваются при меньших нагрузках, чем при центральном сжатии. Изготовление арматурного каркаса и сборка трубобетонных конструкций вызывали значительные затруднения. Поэтому было принято решение в центральной части образца арматуру не устанавливать, при этом технология изготовления значительно упрощается. В связи с этим возникла необходимость экспериментального исследования работы трубобетонной конструкции при диагональном сжатии на статические и малоцикловые нагрузки.

Цель. Проведение экспериментальных исследований трубобетонных конструкций при диагональном сжатии на статические и малоцикловые нагрузки без арматурного каркаса в средней части элемента.

Материалы и методы. Экспериментальные исследования проведены путем испытания опытных образцов трубобетонных конструкций, без армирования в центральной части на центральное, диагональное сжатие и при малоцикловой нагрузке.

Результаты. Получены экспериментальные данные о работе трубобетонных элементов при центральном, диагональном сжатии и при малоцикловой нагрузке без арматурного каркаса в средней части элемента.

Выводы. Несущая способность трубобетонных конструкций при диагональном сжатии в упругой стадии меньше, чем при центральном сжатии. Упругая работа трубобетонных конструкций при малоцикловой нагрузке практически не отличается от работы элемента при монотонном нагружении.

1. Курзанов А.М., Семенов С.Ю. Трубобетонная сейсмоизолирующая опора. RU 2 477 353 C1. Опубл. 10.03.2013.

2. Кикин А.И., Санжаровский Р.С., Труль В.А. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном. Москва: Стройиздат, 1974. 144 с.

3. Стороженко Л.И, Плахотный П.И., Черный А.Я. Расчет трубобетонных конструкций. Киев: Будивэльнык, 1991. 120 с.

4. Кришан А.Л., Сагадатов А.И. Оценка напряженно-деформированного состояния сжатых трубобетонных элементов // <i>Предотвращение аварии зданий и сооружений</i>: межвуз. сб. научн. тр. Москва, 2009. Вып. 8. С. 509–515.

5. Кришан А.Л., Заикин А.И., Мельничук А.С. Расчет прочности трубобетонных колонн // <i>Строительная механика инженерных конструкций и сооружений</i>. 2010. № 1. С. 20–25.

6. Кришан А.Л., Сабиров Р.Р., Чернышова Э.П. К определению расчетного сопротивления сжатию продольной арматуры трубобетонных колонн // <i>Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура»</i>. 2015. Т. 15. № 3. С. 15–19.

7. Акаев А.И., Магомедов М.Г., Пайзулаев М.М. Перспективы возведения сейсмостойких зданий из трубобетонных конструкций // <i>Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки</i>. 2017. Т. 44. № 1. С. 138–149. DOI: https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-1-138-149

8. Бакевич А.М., Ваучский М.Н. Особенности расчета центрально сжатых трубобетонных колонн, в которых нагрузку воспринимает только бетонное ядро // <i>Военный инженер</i>. 2017. № 3 (5). С. 20–25.

9. Шарафутдинова А.М., Шеховцов А.С. Исследование несущей способности трубобетонных колонн разной гибкости // <i>Российско-китайский научный журнал «Содружество»</i>. 2018. № 24. С. 37–40.

10. Иваненко Н.А., Семенов С.Ю., Сиротюк А.К., Сухарев Ф.И. Несущая способность трубобетонных элементов сейсмоизоляции при диагональном сжатии. В кн: Совершенствование методов проектирования инженерной инфраструктуры прибрежных регионов. Сочи: РИЦ ФГБОУ ВО «СГУ», 2023. С. 93–111.

11. ГОСТ 577-68. Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия. Москва: ИПК Издательство стандартов, 2002.

12. СП 266.1325800.2016. Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования. Москва, 2016.

13. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНИП 52-01-2003. Москва, 2018.

14. ГОСТ 18105-2018. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. Москва: Стандартинформ, 2019.