Ефективність використання самонапруженого бетону як ядра для сталебетонних колон квадратного поперечного перерізу

Abstract

UA: У статті розглядається ефективність використання самонапруженого бетону як ядра для сталебетонних колон квадратного поперечного перерізу. Для цього на першому етапі було проведено розрахунок сталебетонної колони розмірами 100×100×3 мм, довжиною 500 мм з використанням як ядра перерізу бетону марки С16/20. На наступному етапі дослідження, виходячи з умов однакової несучої здатності колон, був підібраний поперечний переріз з використанням самонапруженого бетону. Також було проведено порівняння характеристик сталебетонних колон з використанням як ядра перерізу звичайного і самонапруженого бетону. Встановлено, що при однаковій несучій здатності вартість колони із самонапруженим бетоном менша від вартості колони зі звичайним бетоном на 20.6 %, вага колони зменшилась на 8.67 %, площа поперечного перерізу зменшилась на 36 %.

EN: The paper considers the efficiency of using self-stressed concrete as a core for steel-concrete columns square section. On the first step the bearing capacity for steel-concrete column square section 100×100×3 mm length 500 mm with concrete C16/20 as the core was obtained. At the next stage we determine which cross-section is necessary to obtain the same bearing capacity when using self-stressed concrete as a core. To determinate bearing capacity of steel-concrete columns the unified method for polygon steel-concrete columns was used. For self-stressed concrete, the prismatic strength of concrete should be replaced with the reduced prismatic strength, taking into account the compressive stresses of concrete in the process of self-stressing and volumetric compressing. The minimum required concrete self-stress ensures the concrete core and steel shell collaboration. To ensure the collaboration the Poisson ratios of the self-stress concrete and steel shell should be equal. This is necessary for optimal design of the construction which takes in account, among other parameters, the consumption of self-stress cement. The same bearing capacity with using self-stressed concrete will be provided with cross section 80x80x3 mm, length 500 mm. A verification was performed for the section 80x80x3 mm. Bearing capacity for regular concrete was 440 kN and 435 kN for self-stressed concrete.