Пошук оптимальних варіантів зміцнення осердя стиснутих трубобетонних елементів

Abstract

Мета. Необхідно визначити найбільш оптимальні варіанти серед запропонованих способів зміцнення осердя трубобетонних елементів, що працюють на центральний стиск. Методика. Запропонований алгоритм визначення найбільш прийнятних конструктивних рішень для трубобетонних елементів, що мають підвищену міцність, базується на порівнянні коефіцієнтів ефективності роботи досліджуваних зразків, що відповідають різним способам зміцнення ядра. Для отримання результатів, які дають можливість в достатній мірі судити про ефективність трубобетонних елементів при осьовому стиску в залежності від способу зміцнення осердя, були запроектовані та виготовлені три групи зразків: 1) з осердями з високоміцного бетону; б) з осердями, зміцненими поздовжньою стрижневою арматурою; в) багатошарові осердя різного типу. Під час експериментальних досліджень були визначені несуча здатність та напружений стан даних зразків. Про раціональність використання трубобетонних елементів було вирішено судити за значеннями коефіцієнтів ефективності їх роботи. Результати. Встановлено, що зі збільшенням несучої здатності трубобетонного елемента будь-яким із запропонованих методів, ефективність роботи бетону осердя знижується. При аналізі значень коефіцієнтів ефективності роботи трубобетону в цілому mb.cf та ефективності роботи бетонного осердя ηb.cf виявилося, що найбільше значення першого показника спостерігалося в елементах кільцевого перерізу, а відповідно найбільше значення другого – в елементах зі сталевих труб, заповнених високоміцним бетоном. Окрім того, при визначенні, який спосіб зміцнення осердя необхідно приймати при проектуванні конструкції, необхідно враховувати індивідуально як особливості умов роботи даної конструкції, так і її техніко-економічні показники. Наукова новизна. Запропоновані нові конструктивні форми стиснутих трубобетонних елементів зі зміцненим осердям, в яких забезпечується сумісна робота сталевої оболонки та ядра. Визначені впливи різних конструктивних схем на деформативність, несучу здатність та ефективність роботи розглянутих елементів. Практична значимість. Представлені пропозиції щодо оцінки раціональності використання зміцнених трубобетонних елементів із різними конструктивними рішеннями.