ПІДВИЩЕННЯ ТРІЩИНОСТІЙКОСТІ ЦИЛІНДРИЧНИХ ОБОЛОНОК ШЛЯХОМ ДОДАТКОВОГО ДИСПЕРСНОГО АРМУВАННЯ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32347/2786-7269.2024.10.417-426

Ключові слова:

залізобетон, експеримент, циліндрична оболонка, фібра, тріщиноутворення

Анотація

Розглянуто результати експериментальних досліджень довгих циліндричних оболонок з метою оцінки тріщиноутворення залізобетонної циліндричної оболонки при її додатковому дисперсному армуванні. Розроблена конструкція випробувального стенду дозволяє передавати на оболонку вертикальне навантаження, рівномірно розподілене за чотирма смугами, які перебували на рівній відстані одна від одної. Виготовлено та досліджено 4 моделі циліндричної оболонки із залізобетону (зразки RC1-RC4) та 4 моделі циліндричної оболонки із фібробетону (зразки FRC1-FRC4). Товщина зразків становила 45, 50, 55, 60 мм, а розміри поперечного перерізу бортових елементів змінювалися відповідним чином. Розподілене навантаження (вертикальне) було прикладено по чотирьох смугах, шириною 13 см кожна, і лише тілом оболонки, тобто бортові елементи не навантажені. Оболонка шарнірно спирається з кутів на пластини 100х100мм. У кожну з трьох зон, розташованих між ланцюгами навантаження, закріплені по 4 індикатори годинного типу. Крім індикаторів, на оболонку наклеєні тензометричні датчики, за допомогою яких відстежувалися деформації на верхній та нижній поверхнях. Побудовано графіки залежності відносної деформації від навантаження. Визначено несучу здатність оболонок та навантаження, при якому утворилася перша тріщина. До моменту втрати несучої здатності у всіх оболонках утворилися тріщини з однаковою початковою шириною розкриття 0,05 мм. Кінцева ширина розкриття тріщин, як і несуча здатність, дещо зростала за умови зростання товщини оболонки. Навантаження початку тріщиноутворення виявилося найбільшим для двох середніх значень товщини оболонки – 50 та 55 мм. Загальна картина тріщиноутворення всіх зразків майже однакова. 

Біографії авторів

Микола Сур’янінов, Одеська державна академія будівництва та архітектури

д.т.н., професор 

Степан Нєутов, Одеська державна академія будівництва та архітектури

к.т.н., доцент 

Віталій Метлицький, Одеська державна академія будівництва та архітектури

Postgraduate 

Посилання

Schorer, H. (1935): Line load action on thin cylindrical shells, P r o c. ASCE, p. 281. {in English}

Jenkins, R.S. (1947): ‘Theory and Design of Cylindrical Shell Structures’О. V. Arup, London. {in English}

Vlasov V.Z. General Theory of Shells and Its Applications in Engineering [Text] / V.Z. Vlasov. - M.L.: Gostekhteorizdat, 1949. 784 p. {in Russian}

Novozhilov, V.V. Theory of Thin Shells [Text] / V.V. Novozhilov. 2nd ed. L.: State Union Publishing House of Shipbuilding Industry, 1962. 431 p. {in Russian}

Goldenweiser, A.L. Theory of Thin Elastic Shells [Text] / A.L. Goldenweiser. 2nd ed. M.: Nauka, 1976. 512 p. {in Russian}

Ambartsumyan S.A. General Theory of Anisotropic Shells. M. 1974. 446 p. {in Russian}

Reissner, E. On consistent first approximations in the general theory of thin elastic shells [Text] / E. Reissner // Ingenieur-Archive. Springer-Verlag, 1971. № 40. Р. 402 – 419. {in English}

Thin-walled shell structures [Text]: trans. from English / A. Arbosh, G.V. Babel [et al.]; edited by E.I. Grigolyuk. Moscow: Mashinostroenie, 1980. 607 p. {in Russian}

Zhigalko Yu.P. Calculation of thin elastic cylindrical shells for local loads. Research on the theory of plates and shells, 1966, issue 4, 3–41. {in Russian}

Ghasemzadeh, Hosein & Saradar, Ashkan & Tahmouresi, Behzad. (2018). Hoop Stress-Strain in Fiber-Reinforced Cementitious Composite Thin-Walled Cylindrical Shells. Journal of Materials in Civil Engineering. 30. 10.1061/(asce)mt.1943-5533.0002428. {in English}

Çelik A.İ., Özkılıç Y.O., Zeybek Ö., Özdöner N., Tayeh B.A. Performance Assessment of Fiber-Reinforced Concrete Produced with Waste Lathe Fibers. Sustainability. 2022; 14(19):11817. https://doi.org/10.3390/su141911817. {in English}

Kan S.N., Kaplan Yu.I., Restoration of cylindrical shells of budivel coatings. Vidavnitstvo: Vishcha School, 1973. 244 p. {in Ukrainian}

Tanaka, Masafumi & Mashita, Kazuhiko. (2010). Retrofitted strength of concrete cylindrical shells reinforced with single layer under concentrated load. Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ). 75. 1681-1689. 10.3130/aijs.75.1681. {in English}

Karpov, V. & Semenov, A. (2013). Mathematical model of deformation of orthotropic reinforced shells of revolution. Magazine of Civil Engineering. 40. 100-106. 10.5862/MCE.40.11. {in English}

Shen Li, Do Kyun Kim, Qing Quan Liang. Fibre-Based modelling for predicting the progressive collapse of cylindrical shells under combined axial compression and bending moment, Engineering Structures, Volume 272, 2022, 114988, doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.114988. {in English}

Rong Li, Meng Yang, Bin Liang. A new and convenient method for strength evaluation of cracked cylindrical shell based on the ratio of crack tip stresses. Structures, Volume 52, 2023, Pages 146-157, ISSN 2352-0124, https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.03.130. {in English}

Patent for corysna model No. 148291 Stand for identifying the nonparticulate structure of a cylindrical shell / S.P. Netutov, I.B. Korneeva, M.G. Surianinov, O.V. Boyko, Z.O. Golovata. 21.07.2021. https://sis.ukrpatent.org/uk/search/detail/1606901. {in Ukrainian}

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-11-29

Як цитувати

Сур’янінов, М., Нєутов, С., & Метлицький, В. (2024). ПІДВИЩЕННЯ ТРІЩИНОСТІЙКОСТІ ЦИЛІНДРИЧНИХ ОБОЛОНОК ШЛЯХОМ ДОДАТКОВОГО ДИСПЕРСНОГО АРМУВАННЯ. Просторовий розвиток, (10), 417–426. https://doi.org/10.32347/2786-7269.2024.10.417-426

Номер

Розділ

Статті