Том 17, Номер 1, 2021

Редакционная коллегия

Содержание

pdf_3.png

А. В. Недорезов
Напряженно-деформированное состояние железобетонных элементов с косвенным армированием

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Представлены результаты анализа напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов с косвенным армированием при численных испытаниях на одноосное сжатие, выполненных средствами программных комплексов «Лира САПР» и «ANSYS». В указанных ПК выполнен физически нелинейный расчет железобетонных образцов призм с применением соотношений ортотропной дилатационной модели деформирования бетона. За критерий разрушения образцов-призм при расчете принималось достижение напряжениями в бетоне предельных значений, с учетом неодноосного напряженного состояния по критериям прочности С. Ф. Клованича – Д. И. Безушко и K. J. Willam – E. P. Warnke, а также напряжениями в продольной и поперечной арматуре предела текучести стали. В целом учет физической нелинейности деформирования материалов позволяет с достаточной степенью точности оценивать деформации и несущую способность элементов образцов-призм с косвенным армированием в программных комплексах «Лира САПР» и «ANSYS». Результаты анализа согласуются с действующими нормативными документами. Определены соотношения объемного напряженного состояния в бетоне и напряжений в сетках косвенного армирования в зависимости от процента косвенного армирования для используемых в работе элементов.
Ключевые слова: бетон, косвенное армирование, короткий центрально-сжатый элемент, объемное напряженное состояние, прочность, деформации, критерии прочности, дилатация, модели деформирования бетона.

pdf_3.png

У. А. Газиев, Т. Т. Шакиров, Ш. Т. Рахимов
Подбор оптимального состава легкого бетона на пористом заполнителе из кварцевого порфира

Ташкентский архитектурно-строительный институт
Аннотация. В статье приведены результаты научно-исследовательских работ по разработке закладочных смесей, пористых заполнителей, теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов с применением отходов промышленности. Определены оптимальные составы, технология изготовления и основные физико-механические характеристики разработанных строительных материалов и бетонов. Следует отметить, что промышленность строительных материалов является отраслью строительства, для которой вопросы ресурсосбережения, использования отходов промышленности особенно актуальны. Сегодня строительная промышленность использует сотни миллионов тонн различного минерального сырья, причем доля затрат на сырьё в себестоимости продукции составляет 25…50 %. В этих условиях привлечение в качестве сырья миллионов тонн промышленных отходов может принести и приносит значительный народнохозяйственный экономический эффект. В настоящее время крупнотоннажные отходы промышленности, представляющие интерес как сырье для производства строительных материалов и бетонов, образуются на предприятиях десятков организаций, компаний и ведомств. Вместе с тем предприятия, производящие строительные материалы и изделия, используют не более 10…12 % всех образующихся отходов. В этой связи одной из важнейших проблем на данный момент является максимальное и комплексное использование отходов различных отраслей промышленности как сырья для производства эффективных и более дешевых строительных материалов.
Ключевые слова: легкий бетон, оптимальный состав, пористый заполнитель, удобоукладываемость, связность, средняя плотность, прочность, суперпластификатор.

pdf_3.png

В. И. Корсун
Развитие методов расчета железобетонных конструкций зданий и сооружений на температурно-влажностные воздействия 

ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»
Аннотация. Представлены результаты анализа влияния повышенных температур на основные закономерности формирования НДС железобетонных конструкций зданий и сооружений. Изложены основные возможности и недостатки представленных в нормативных документах инженерных методов расчета характерных элементов железобетонных конструкций и метода расчета по нелинейной деформационной модели. Рассмотрены возможности и направления дальнейшего развития деформационных моделей железобетона применительно к обычным тяжелым и высокопрочным модифицированным бетонам в части учета основных специфических свойств железобетона: физической нелинейности деформирования, длительных процессов в бетоне, работы железобетона в условиях неодноосных (одно-, двух-, трехосных) напряженных состояний с трещинами, неоднородности свойств материалов по объему конструкции, зависимости характеристик механических и реологических свойств бетона и арматуры от температуры и продолжительности нагрева, от режимов силовых и температурных воздействий, от масштабного фактора.
Ключевые слова: железобетонные конструкции, бетоны, нагрев, механические и реологические свойства, характеристики, расчет, инженерные методы, деформационные модели, развитие.

pdf_3.png

М. Д. Панасюк, А. А. Петраков, Н. А. Петракова
Численные испытания образцов бетона

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Представлены результаты численных испытаний бетонных призм и кубов предельными нагрузками. Методика испытаний основана на новых расчетных моделях бетона как анизотропного материала, имеющего различную прочность при сжатии и растяжении. Использованы уравнения пластического состояния, основанные на гипотезах теории пластического течения, унифицированные для разных материалов, таких как грунт основания, бетон, металл и т. п. Для всех материалов применяется теория прочности Мизеса-Шлейхера-Боткина. Характеристики прочности материалов, определенные по стандартным методикам, переопределяются для октаэдрических площадок, для которых они являются инвариантами. Задача решается методом конечных элементов (МКЭ). Расчетная модель МКЭ представлена сингулярными конечными элементами (тетраэдры, треугольные пластины, стержни). Это повышает точность описания траекторий нагружения в конечных элементах и обеспечивает однозначное соответствие уравнений состояния элементарным объемам конструкции. Использование сингулярных конечных элементов связано с большим объемом оперативной памяти для хранения матрицы жесткости системы, что существенно ограничивает круг практически разрешимых задач. Для устранения этого противоречия использован итерационный метод Ньютона – ПВР для решения уравнений равновесия при расчете конструкций методом конечных элементов. Применен итерационный алгоритм, не требующий для своей реализации сборку матрицы жесткости системы. При этом объем оперативной информации пропорционален количеству конечных элементов в системе. При традиционном подходе, требующем сборку матрицы жесткости системы, объем оперативной информации пропорционален квадрату степени кинематической неопределимости системы. При использовании итерационного алгоритма достигается уменьшение размеров матрицы жесткости и существенное сокращение времени решения задачи. Приведены результаты нелинейного анализа бетонных конструкций. Показано, что работа бетона по нисходящей ветви является свойством конструкции образца, а не свойством материала. Нисходящая ветвь работы бетона является следствием разрушения материала за счет объемного растяжения и может быть получена вне рамок дилатансионных моделей.
Ключевые слова: анизотропная модель бетона, теория пластического течения, нисходящая ветвь работы бетона.

pdf_3.png

В. В. Таран, Р. О. Кострыкин
Обоснование выбора организационно-технологических решений возведения бескаркасных зданий в зимний период в условиях Донбасса по методу расстановки приоритетов

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Возведение вертикальных конструкций бескаркасных зданий в зимний период в условиях Донбасса производится с учетом влияния основных факторов, рассматриваемых в статье, позволяющих применять наилучшие технологические решения с наименьшими затратами труда и времени.В статье рассмотрен порядок оценки качества выполнения функций по методу расстановки приоритетов. Приведены критерии отбора по сравниваемым вариантам. Представлен алгоритм определения комплексного приоритета одного из вариантов перед всеми сравниваемыми по совокупности критериев. Представлены диаграммы рангов факторов критериев по результатам проведенных экспертных опросов. Согласно рассмотренным критериям определен вариант с наибольшим количеством комплексных приоритетов. Попарное сравнение с использованием алгоритма по методу расстановки приоритетов даёт возможность проанализировать и сравнить основные показатели по материалоёмкости и трудоёмкости процесса возведения несущих стен бескаркасных зданий в зимний период в условиях Донбасса.
Ключевые слова: бескаркасные здания, кирпичная кладка, зимние условия, фактор, критерий, приоритет, технологичность.

pdf_3.png

А. С. Волков
Влияние масштабного фактора и воздействия повышенных температур до +200 °С на характеристики физико-механических и реологических свойств высокопрочных модифицированных бетонов

ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Представлены результаты экспериментальных исследований влияния масштабного фактора (размеров бетонных образцов и модуля открытой поверхности), а также воздействия повышенных до +200 °С температур на физико-механические и реологические свойства высокопрочного модифицированного бетона на основе отходов энергетической промышленности Донбасса. На основании полученных экспериментальных данных определены зависимости характеристик прочности, деформативности, начального модуля упругости, коэффициента поперечных деформаций, параметрических уровней трещинообразования, деформаций усадки и ползучести высокопрочного бетона при разных уровнях длительного обжатия от размеров экспериментальных образцов и условий их высыхания, в том числе при воздействии повышенных температур. Апробированы и предложены аналитические зависимости по учету влияния масштабного фактора на физико-механические и реологические свойства высокопрочных модифицированных бетонов при нормальных и повышенных температурах.
Ключевые слова: высокопрочный модифицированный бетон, воздействие повышенных температур, масштабный фактор, прочность и деформации при осевом сжатии, усадка, ползучесть.