Плевков В.С.

УДК 69.04, 691.328.4, 693.554.486

ПЛЕВКОВ ВАСИЛИЙ СЕРГЕЕВИЧ, докт. техн. наук, профессор,

pvs@tomsksep.ru

КОЛУПАЕВА СВЕТЛАНА НИКОЛАЕВНА, докт. физ.-мат. наук, профессор,

ksn@tsuab.ru

КУДЯКОВ КОНСТАНТИН ЛЬВОВИЧ, аспирант,

konst_k@mail. ru

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

РАСЧЕТНЫЕ ДИАГРАММЫ НЕЛИНЕЙНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ БАЗАЛЬТОФИБРОБЕТОНА ПРИ СТАТИЧЕСКИХ И КРАТКОВРЕМЕННЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

В статье представлены результаты экспериментальных исследований базальтофибробетона при сжатии и растяжении. Установлено положительное влияние дисперсного армирования бетона базальтовыми волокнами на его прочностные и деформативные свойства. На основе статистической обработки данных предложены аналитические выражения для определения основных прочностных и деформационных характеристик базальтофибробетона при сжатии и растяжении. Разработаны расчетные диаграммы нелинейного деформирования базальтофибробетона при статическом и кратковременном динамическом воздействии.

Ключевые слова: базальтовая фибра; фибробетон; прочность; деформативность; диаграмма нелинейного деформирования; статическое нагружение; кратковременное динамическое нагружение; коэффициент динамического упрочнения.

Библиографический список

  1. Совершенствование технологии изготовления базальтофибробетона с повышенной однородностью / А.И. Кудяков, В.С. Плевков, К.Л. Кудяков, А.В. Невский, А.С. Ушакова // Строительные материалы. – 2015. – № 10. – С. 44–47.
  2. Рабинович, Ф.Н. Композиты на основе дисперсно-армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции / Ф.Н. Рабинович. – М. : Изд-во АСВ. – 2004. – 560 с.
  3. Войлоков, И.А. Базальтофибробетон. Исторический экскурс / И.А. Войлоков, С.Ф. Канаев // Материалы. Инженерно-строительный журнал. – 2009. – № 4. – С. 26–31.
  4. Модель динамического разрушения фибробетона / Н.Н. Белов, Н.Т. Югов, Д.Г. Копаница, В.С. Плевков, А.А. Югов, В.В. Шашков, К.Л. Кудяков, А.М. Устинов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2014. – № 5. – С. 63–76.
  5. Ren, W. Dynamic compressive behavior of basalt fiber reinforced concrete after exposure to elevated temperatures / W. Ren, J. Xu, H. Su // Fire and materials. – 2015. – DOI: 10.1002/fam.2339.
  6. Лещинский, М.Ю. Испытание прочности бетона / М.Ю. Лещинский, Б.Г. Скрамтаев. – М. : Стройиздат, 1973. – 272 с.
  7. Нелепов, А.Р. Методология обследований, оценки состояния, надежности и реконструкции зданий / А.Р. Нелепов. – Омск : Изд-во СибАДИ, 2002. – 810 с.
  8. Карпенко, Н.И. Нелинейное деформирование бетона и железобетона / Н.И. Карпенко, В.М. Круглов, Л.Ю. Соловьев. – Новосибирск : Изд-во СГУПС, 2001. – 276 с.
  9. Бондаренко, В.М. Инженерные методы нелинейной теории железобетона / В.М. Бондаренко, С.В. Бондаренко. – М. : Стройиздат, 1982. – 287 с.
  10. Байков, В.Н. Построение зависимости между напряжениями и деформациями сжатого бетона по системе нормируемых показателей / В.Н. Байков, С.В. Горбатов, З.А. Димитров // Известия вузов. Строительство и архитектура. – 1977. – № 6. – С. 15–18.
  11. Плевков, В.С. Динамическая прочность бетона и арматуры железобетонных конструкций / В.С. Плевков. – Томск : Изд-во Томского ЦНТИ, 1996. – 65 с.
  12. Кумпяк, О.Г. Прочность и деформативность железобетонных конструкций на податливых опорах при кратковременном динамическом нагружении / О.Г. Кумпяк, З.Р. Галяутдинов, Д.Н. Кокорин. – Томск : Изд-во ТГАСУ, 2016. – 277 с.
  13. Попов, H.H. Расчет конструкций на динамические и специальные нагрузки / H.H. Попов, Б.С. Расторгуев, A.B. Забегаев. – М. : Высшая школа, 1992. – 319 с.
  14. Баженов, Ю.М. Бетон при динамическом нагружении / Ю.М. Баженов. – М. : Стройиздат, 1970. – 273 с.
  15. Bischoff, P.H. Compressive behaviour of concrete at high strain rates / P.H. Bischoff, S.H. Perry // Materials and Structures. – 1991. – V. 24. – № 144. – P. 425–450.
  16. Pająk, M. The influence of the strain rate on the strength of concrete taking into account the experimental techniques / M. Pająk // Architecture civil engineering environment. – 2011. – V. 3. – P. 77–86.

______________________________

VASILII S. PLEVKOV, DSc, Professor,

pvs@tomsksep.ru

SVETLANA N. KOLUPAEVA, DSc, Professor,

ksn@tsuab.ru

KONSTANTIN L. KUDYAKOV, Research Assistant,

konst_k@gmail.ru

Tomsk State University Of Architecture And Building,

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk, Russia

CALCULATING DIAGRAMS OF NONLINEAR DEFORMATION OF BASALT FIBER CONCRETE UNDER STATIC AND DYNAMIC LOADS

The article presents the results of experimental studies of basalt fiber concrete under the compressive and tensile loads. It is shown that basalt fiber reinforcement with basalt has a positive effect on the concrete strength and deformation properties. Based on the statistical analysis of the experimental data, analytic expressions are proposed to identify the main strength and deformation properties of fiber-reinforced concrete under the compressive and tensile loads. The calculating diagrams are obtained for the nonlinear deformation of basalt fiber-reinforced concrete under static and dynamic loads.

Keywords: basalt fiber; fiber-reinforced concrete; strength; deformability; nonlinear deformation; static loads; dynamic loads; dynamic strengthening factor.

References

  1. Kudyakov A.I., Plevkov V.S., Kudyakov K.L., Nevsky A.V., Ushakova A.S. Sovershenstvovanie tekhnologii izgotovleniya bazal'tofibrobetona s povyshennoi odnorodnost'yu [Improvement of manufacturing technology of basalt fiber-reinforced concrete with increased uniformity]. Construction Materials. 2015. No. 10. Pp. 44–47. (rus)
  2. Rabinovich F.N. Kompozity na osnove dispersno-armirovannykh betonov. Voprosy teorii i proektirovaniya, tekhnologiya, konstruktsii [Fiber-reinforced concrete-based composites. Issues of theory, design, and technology]. Moscow : ASV Publ., 2004. 560 p. (rus)
  3. Voilokov I.A., Kanaev I.A. Bazal'tofibrobeton. Istoricheskii ekskurs [Basalt fiber-reinforced concrete. Historical journey]. Magazine of Civil Engineering. 2009. No. 4. Pp. 26–31. (rus)
  4. Belov N.N., Yugov N.T., Kopanitsa D.G., Plevkov V.S., Yugov A.A., Shashkov V.V., Kudyakov K.L., Ustinov A.M. Model' dinamicheskogo razrusheniya fibrobetona [Dynamic fracture model of fiber reinforced concrete]. Vestnik TSUAB. 2014. No. 5. Pp. 63–76. (rus)
  5. Ren W., Xu J., Su H. Dynamic compressive behavior of basalt fiber reinforced concrete after exposure to elevated temperatures. Fire and Materials. 2015. DOI: 10,1002/fam.2339.
  6. Leshchinskii M.Yu., Skramtaev B.G. Ispytanie prochnosti betona [Test of concrete strength]. Moscow: Stroyizdat Publ., 1973. 272 p. (rus)
  7. Nelepov A.R. Metodologiya obsledovanii, otsenki sostoyaniya, nadezhnosti i rekonstruktsii zdanii [Methodology of inspection, technical condition assessment, reliability and reconstruction of buildings]. Omsk: SibADI Publ., 2002. 810 p. (rus)
  8. Karpenko N.I., Kruglov V.M., Solov'ev L.Yu. Nelineinoe deformirovanie betona i zhelezobetona [Nonlinear deformation of concrete and reinforced concrete]. Novosibirsk: SGUPS Publ., 2001. 276 p. (rus)
  9. Bondarenko V.M., Bondarenko S.V. Inzhenernye metody nelineinoi teorii zhelezobetona [Engineering methods of nonlinear theory of reinforced concrete]. Moskow: Stroyizdat Publ., 1982. 287 p. (rus)
  10. Baikov V.N., Gorbatov S.V., Dimitrov Z.A. Postroenie zavisimosti mezhdu napryazheniyami i deformatsiyami szhatogo betona po sisteme normiruemykh pokazatelei [Establishment of dependencies between stress and strain of compressed concrete according to system of normed parameters]. News of Higher Educational Institutions. Construction and Architecture. 1977. No. 6. Pp. 15–18. (rus)
  11. Plevkov V.S. Dinamicheskaya prochnost' betona i armatury zhelezobetonnykh konstruktsii [Dynamic strength of concrete and rebar of reinforced concrete structures]. Tomsk: TsNTI Publ., 1996. 65 p. (rus)
  12. Kumpyak O.G., Galyautdinov Z.R., Kokorin D.N. Prochnost' i deformativnost' zhelezobetonnykh konstruktsii na podatlivykh oporakh pri kratkovremennom dinamicheskom nagruzhenii [Strength and deformability of reinforced concrete structures on compliant supports under dynamic loads]. Tomsk: TSUAB Publ., 2016. 277 p. (rus)
  13. Popov N.N., Rastorguev B.S., Zabegaev A.B. Raschet konstruktsii na dinamicheskie i spetsial'nye nagruzki [Structural analysis under dynamic and specific loads]. Moscow: Vysshaya Shkola Publ., 1992. 319 p. (rus)
  14. Bazhenov Yu.M. Beton pri dinamicheskom nagruzhenii [Concrete under dynamic loading]. Moscow: Stroyizdat Publ., 1970. 272 p. (rus)
  15. Bischoff P.H., Perry S.H. Compressive behaviour of concrete at high strain rates. Materials and Structures. 1991. V. 24. No. 144. Pp. 425–450.
  16. Pająk M. The influence of the strain rate on the strength of concrete taking into account the experimental techniques. Architecture – Civil Engineering – Environment. 2011. V. 3. Pp. 77–86.

Статья | (1.05 Mб)