ПОСИЛЕННЯ ДОВГОЇ ЦИЛІНДРИЧНОЇ ОБОЛОНКИ СТАЛЕВОЮ ФІБРОЮ

Анотація

Запропоновано методику експериментального дослідження довгих циліндричних оболонок з метою визначення їх напружено-деформованого стану, несучої здатності та тріщиностійкості. Для реалізації поставленого завдання авторами розроблено спеціальний стенд. Для випробувань виготовлено вісім моделей циліндричної оболонки ― 4 із залізобетону та 4 із фібробетону. Фібробетонні зразки-оболонки мають додаткове дисперсне армування сталевою фіброю із загнутими кінцями у кількості 1% за обсягом бетону. Одночасно із зразками-оболонками виготовлялися контрольні зразки призм та кубів для визначення фізико-механічних характеристик бетону. Експериментальні та контрольні зразки витримували в однакових температурно-вологих умовах протягом 28 діб при температурі 16...20º. Для визначення фізико-механічних характеристик бетону в кожній серії було випробувано по шість контрольних кубів розміром 100х100х100 мм та три призми розміром 100х100х400 мм. Випробування контрольних зразків виконано за ДСТУ Б В.2.7-214:2009. За результатами цих випробувань встановлено, що бетон зразків-оболонок представлений класом С20/25 за міцністю на стиск. В роботі представлені результати випробувань циліндричної фібробетонної оболонки, товщина якої 45 мм. Оболонка була шарнірно закріплена в чотирьох точках і навантажена вертикальним розподіленим навантаженням, прикладеним по чотирьох смугах, шириною 13 см кожна, і тільки по тілу оболонки. Випробування показали, що здатність оболонки, що несе, склала 128,6 кН, а перша тріщина утворилася при навантаженні 64,3 кН, що становить 50,0 % несучої здатності. До моменту втрати несучої здатності в оболонці утворилося 10 тріщин з однаковою початковою шириною розкриття 0,05 мм та максимальною кінцевою шириною розкриття 0,7 мм. Виконано комп'ютерне моделювання оболонки та розрахунки з використанням ліцензійного програмного забезпечення ANSYS 17.1. Несуча здатність, визначена ANSYS, становила 120,2 кН, що на 6,5 % менше, ніж у експерименті. Методика випробувань та розроблений стенд мають універсальний характер, і будуть використані для проведення подальших досліджень.