К определению расчетного сопротивления сжатию продольной арматуры трубобетонных колонн

Abstract

Колонны из стальных труб, заполненных бетоном, представляют собой один из немногих удачных примеров, когда бетон и сталь взаимно и существенно помогают сопротивляться силовым воздействиям, что приводит к повышению несущей способности элемента в целом. Трубобетонные конструкции обладают рядом существенных достоинств по сравнению с железобетонными или металлическими. Основные из них – высокие несущая способность, жесткость и надежность в эксплуатации, малая трудоемкость и высокая скорость возведения каркаса. В конечном счете, всё это приводит к сокращению расхода материальных и денежных ресурсов на изготовление. Перспективными направлениями дальнейшего совершенствования трубобетонных колонн являются предварительное боковое обжатие бетонного ядра или его рациональное армирование. В работе приведены основные результаты экспериментальных исследований несущей способности предварительно обжатых и традиционных трубобетонных колонн со стержневым армированием бетонного ядра. На основании полученных данных сделан вывод, что рациональное использование в трубобетонных колоннах предварительного обжатия и высокопрочной арматуры привело к повышению их несущей способности до 20 %. Предложены формулы, учитывающие влияние класса бетона и арматуры, а также процента армирования на величину расчетного сопротивления сжатию высокопрочной арматуры. Columns made of steel pipes, filled with concrete, are one of the few successful examples when concrete and steel are mutually and substantially help to resist force effects, which results in increased bearing capacity of the element as a whole. Tube confined concrete constructions have a number of significant advantages compared to reinforced concrete or metal ones. The main of them are high bearing capacity, rigidity and reliability, low labor intensity and high speed of building a frame. Eventually, all this leads to reduced consumption of material and financial resources for manufacturing. The promising areas for further improvement of steel tube confined concrete columns are preliminary lateral compression of the concrete core or its rational reinforcement. The paper presents the main results of experimental research studies on the bearing capacity of prestressed and traditional tube confined concrete columns with reinforcing of the concrete core. Based on these data it’s concluded that the rational use of prestressing and high-tensile reinforcement in steel tube confined concrete columns has led to an increase in their bearing capacity up to 20 %. The authors have proposed formulas, which take into account the effect of a concrete and reinforcement grade, as well as the reinforcement ratio on the value of design resistance to compression of high-tensile reinforcement.