УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ СТАЛЕБЕТОННЫХ БАЛОК С ЛОКАЛЬНЫМ СМЯТИЕМ ПРИ ТРЕХТОЧЕЧНОМ ИЗГИБЕ

Аннотация

Приведены результаты экспериментального моделирования упругопластического деформирования изгибаемых массивных трубобетонных балок при трехточечном изгибе. Показано, что местные деформации и локальное смятие в подобных конструкциях оказывают значительное влияние на их работу. Проведен анализ применимости теории изгиба полой стальной балки по модели Бернулли. Выполнено сравнение несущей способности и напряженно-деформированного состояния полых стальных труб (по модели Бернулли и по результатам экспериментов) и трубобетонных балок, количественно оценен вклад бетонного сердечника в сопротивление изгибу при упругопластическом деформировании. Реальная несущая способность полой трубы при трехточечном изгибе не превышает 50% от расчетной, определенной теоретически, что говорит о невозможности применения классической модели изгиба при конструировании систем такого рода. Трубобетонная балка при этом не только обеспечивает полноценную работу металла в процессе деформирования, препятствуя его смятию, но и дает некоторый прирост несущей способности за счет включения в работу бетона сжатой зоны. Увеличение несущей способности балки за счет введения бетонного сердечника может достигать 70%. Несмотря на значительное утяжеление, изгибаемые трубобетонные стержни могут быть рекомендованы в условиях сложного напряженно-деформированного состояния, при котором помимо поперечных изгибающих нагрузок возникают значительные продольные усилия, а также локальные силовые факторы, способствующие возникновению местных деформаций смятия, поскольку в отличие от тонкостенной полой трубы бетонный сердечник существенно препятствует таким воздействиям. По результатам исследования доказана потенциальная эффективность изгибаемых трубобетонных элементов для ряда конструкций.