procyberВестник кибернетикиProceedings in Cybernetics1999-7604Бюджетное учреждение высшего образования Ханты-Мансийского автономного округа – Югры «Сургутский государственный университет»procyber-32Research ArticleФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИPhysics and MathematicsМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОННОЙ СТОЙКИ В КОМПОЗИТНОЙ ОБОЙМЕMATHEMATICAL MODELING FOR STRESS-STRAIN STATE OF CONCRETE COLUMN IN COMPOSITE CAGEГорынинГ. Л.GoryninG. L.

e-mail: ggorynin@list.ru

e-mail: ggorynin@list.ru

СнигиреваВ. А.SnigirevaV. A.

e-mail: snow-vera@mail.ru

e-mail: snow-vera@mail.ru

Сургутский государственный университетРоссияSurgut State UniversityRussian Federation20181803202004 (32)5258Copyright © Горынин Г.Л., Снигирева В.А., 20202020Горынин Г.Л., Снигирева В.А.Gorynin G.L., Snigireva V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestcyber.ru/jour/article/view/32

При работе бетонной стойки в стальной обойме под нагрузкой на бетон со стороны стальной трубы действует радиальное реактивное давление обжатия, бетон находится в состоянии всестороннего сжатия в связи, с чем возрастает его прочность. Однако стальная обойма при работе трубобетонной конструкции такого типа оказывается недостаточно загруженной, так как исключается ее работа в продольном направлении, поэтому целесообразнее использовать композитную обойму, обладающую достаточно высокими прочностными характеристиками в поперечном направлении и незначительными – в продольном.В работе описан полученный пространственный закон напряженно-деформированного состояния материала композитной обоймы трубобетонной стойки. Представлена формула реактивного бокового обжатия бетона композитной обоймой. Получено аналитическое решение задачи о сжатии бетонной стойки в композитной обойме с учетом нелинейного поведения бетона. Приводится сравнение повышения несущей способности бетонной стойки в стальной и в композитной базальтопластиковой обоймах.Сделан вывод о том, что применение композитных обойм в составе трубобетонных конструкций является перспективным направлением дальнейших исследований, а также о том, что необходимо использовать волокна, обладающие более высокими деформационными характеристиками.

The concrete is in a state of triaxial compression when the concrete column in a steel cage is operated under load. The concrete is under the reactive lateral pressure from the tube, therefore strength of concrete increases. However, the steel casing in concrete-filled steel tube structures of this type occurs to be not loaded enough, since it is not loaded in the longitudinal direction. In this regard, it is most expedient to use a composite casing instead of a steel one. It is proposed to use a composite cage, which has high strength properties in the transverse direction and insignificant properties in the longitudinal direction.The article describes the deduced formula for the three-dimensional model of a composite cage material in a stress-strain state. The paper presents the formula for reactive lateral compression from a composite cage to a concrete. The analytical solution to the problem of compressing a concrete column in a composite cage taking into account the nonlinear behavior of concrete is obtained. The increases in the loadbearing capacity of the concrete column in steel and composite basalt-plastic cages are compared.It brings us to the conclusion that the use of composite cage in concrete-filled steel tube structures is a promising direction for further research and that it is necessary to use fibers having higher deformation characteristics.

трубобетонные конструкциикомпозитные конструкциибетонная стойка в композитной обойме.concrete-filled steel tube structurescomposite structuresconcrete column in composite cage.ReferencesОвчинников И. И., Овчинников И. Г., Чесноков Г. В., Михалдыкин Е. С. О про-блеме расчета трубобетонных конструкций с оболочкой из разных материалов. Ч. 2. Расчет трубобетонных конструкций с металлической оболочкой // Науковедение. 2015. Т. 7. № 4. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/148TVN615.pdf (дата обращения: 01.09.2018).Овчинников И. И., Овчинников И. Г., Чесноков Г. В., Михалдыкин Е. С. О про-блеме расчета трубобетонных конструкций с оболочкой из разных материалов. Ч. 2. Расчет трубобетонных конструкций с металлической оболочкой // Науковедение. 2015. Т. 7. № 4. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/148TVN615.pdf (дата обращения: 01.09.2018).Кикин А. И., Санжаровский Р. С., Труль В. А. Конструкции из стальных труб, за-полненных бетоном. М. : Стройиздат, 1974. 144 с.Кикин А. И., Санжаровский Р. С., Труль В. А. Конструкции из стальных труб, за-полненных бетоном. М. : Стройиздат, 1974. 144 с.Кришан А. Л. Прочность трубобетонных колонн с предварительно обжатым яд-ром: дис. … докт. техн. наук. Магнитогорск, 2011. 380 с.Кришан А. Л. Прочность трубобетонных колонн с предварительно обжатым яд-ром: дис. … докт. техн. наук. Магнитогорск, 2011. 380 с.Горынин Г. Л., Снигирева В. А. Математическое моделирование напряжённо-деформированного состояния трубобетонных конструкций // Вестник кибернетики. 2016. № 1 (21). С. 29–37.Горынин Г. Л., Снигирева В. А. Математическое моделирование напряжённо-деформированного состояния трубобетонных конструкций // Вестник кибернетики. 2016. № 1 (21). С. 29–37.Теребушко О. И. Основы теории упругости и пластичности. М. : Наука, 1984. 320 с.Теребушко О. И. Основы теории упругости и пластичности. М. : Наука, 1984. 320 с.Горынин Г. Л., Немировский Ю. В. Пространственные задачи изгиба и кручения сло-истых конструкций. Метод асимптотического расщепления. Новосибирск : Наука, 2004. 409 c.Горынин Г. Л., Немировский Ю. В. Пространственные задачи изгиба и кручения сло-истых конструкций. Метод асимптотического расщепления. Новосибирск : Наука, 2004. 409 c.Горынин Г. Л., Снигирева В. А. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния трубобетонных конструкций с учетом нелинейного поведения бетона // Изв. высш. учеб. заведений. Строительство. 2017. № 4 (700). С. 17–29.Горынин Г. Л., Снигирева В. А. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния трубобетонных конструкций с учетом нелинейного поведения бетона // Изв. высш. учеб. заведений. Строительство. 2017. № 4 (700). С. 17–29.Gorynin G. L., Snigireva V. A. Non-linear simulation of load-bearing capacity for steel-encased concrete piles // Advances in Engineering Research. Paris, 2017. Vol. 133. P. 816–822.Gorynin G. L., Snigireva V. A. Non-linear simulation of load-bearing capacity for steel-encased concrete piles // Advances in Engineering Research. Paris, 2017. Vol. 133. P. 816–822.Richart F., Brown A., Brandraeg A. A study of failure of concrete under combined compressive stresses // University Illinois Eng Exper Station Bull. 1928. № 185. 105 p.Richart F., Brown A., Brandraeg A. A study of failure of concrete under combined compressive stresses // University Illinois Eng Exper Station Bull. 1928. № 185. 105 p.СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положе-ния. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. М., 2012. 147 с.СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положе-ния. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. М., 2012. 147 с.СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81. М., 2011. 173 с.СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81. М., 2011. 173 с.Русак В. Н., Федоренко А. Г., Сырунин М. А., Соболь Л. А., Суханов А. В., Попов В. Г. Предельная деформируемость и прочность базальтопластиковых оболочек при внут-реннем взрывном нагружении // Приклад. механика и технич. физика. 2002. Т. 43. № 1. С. 186–195.Русак В. Н., Федоренко А. Г., Сырунин М. А., Соболь Л. А., Суханов А. В., Попов В. Г. Предельная деформируемость и прочность базальтопластиковых оболочек при внут-реннем взрывном нагружении // Приклад. механика и технич. физика. 2002. Т. 43. № 1. С. 186–195.Ходакова Н. Н., Блазнов А. Н., Самойленко В. В., Краснова А. С., Гребнев С. С., Родионов И. А. Влияние схемы намотки на формирование механических свойств изделий из композитов в продольном и поперечном направлении // Южн.-Сибир. науч. вестн. 2016. № 4 (16). С.17–25.Ходакова Н. Н., Блазнов А. Н., Самойленко В. В., Краснова А. С., Гребнев С. С., Родионов И. А. Влияние схемы намотки на формирование механических свойств изделий из композитов в продольном и поперечном направлении // Южн.-Сибир. науч. вестн. 2016. № 4 (16). С.17–25.Блазнов А. Н., Ходакова Н. Н., Самойленко В. В., Гребнев С. С., Родионов И. А., Краснов А. А. Исследование различных схем намотки изделий на основе базальтового и стеклянного ровингов // Южн.-Сибир. науч. вестн. 2016. № 4 (16). С. 10–16.Блазнов А. Н., Ходакова Н. Н., Самойленко В. В., Гребнев С. С., Родионов И. А., Краснов А. А. Исследование различных схем намотки изделий на основе базальтового и стеклянного ровингов // Южн.-Сибир. науч. вестн. 2016. № 4 (16). С. 10–16.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.