ПІДВИЩЕННЯ СТІЙКОСТІ ЦЕНТРАЛЬНЕ СТИСНУТИХ МЕТАЛЕВИХ ЕЛЕМЕНТІВ ЗОВНІШНІМ ВУГЛЕЦЕВОВОЛОКОННИМ АРМУВАННЯМ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2707-3068-2025-29-103-111Ключові слова:
металеві конструкції, стиснуті елементи, стійкість стиснутих елементів, посилення стиснутих елементів, зовнішнє фібропластикове армуванняАнотація
В даній роботі визначено сфери раціонального використання та рівень доцільного підвищення навантажень при застосуванні зовнішнього вуглецевого фібропластикового армування для підвищення стійкості центральне стиснутих металевих елементів.
Представлений аналіз можливих ефективних рішень зовнішнього фібропластикового армування стиснутих металевих стержнів та сформульовані принципи прикладного визначення загальних параметрів їх стійкості.
При симетричному зовнішньому армуванні металевих стиснутих стержнів фібропластиками знижується їх загальна гнучкість, що забезпечується роботою зовнішнього посилення в зоні перерізу, що отримує розтягування у процесі втрати стійкості. Відповідно, представлені принципи практичного визначення загальної стійкості розглянутих конструкцій з урахуванням специфічних особливостей спільної роботи сталі та фібропластиків: значної різномодульності матеріалів, додаткових температурних напружень, що довантажують металеві елементи, практичної здатності фібропластиків ефективно сприймати тільки розтягуючи зусилля, що змінює робоче положення центру тяжкості перерізу при втраті стійкості, а також нездатністю фібропалстикових систем, що передбачають адгезійне кріплення, повною мірою вступати в роботу у складі єдиної конструкції.
Існує необхідність у відповідної розробці прикладних методів визначення загальної стійкості вказаних елементів, заснованих на наявній нормативній базі розрахунку металевих конструкцій та обґрунтованих необхідними експериментальними дослідженнями.
Посилання
1. Дзюба С.В. Фибропластиковые системы в современном строительстве. – Одесса: ОГАСА, 2018. – 407 с.
2. Xiao-Ling Zhao. FRP-Strengthened Metallic Structures. – CRC Press, Taylor & Francis Group, 2014. – 247 p.
3. Cadei, J.M.C., Stratford, T.J., Hollaway, L.C., and Duckett, W.G. Strengthening Metallic Structures Using Externally Bonded Fiber-Reinforced Composites, C595. – London: CIRIA, 2004.
4. CNR-DT 202/2005 Guidelines for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Existing Structures. Metallic structures. Preliminary study. ROME – CNR, June, 2007. – 57 p.
5. Strengthening and rehabilitation of civil infrastructures using fibre-reinforced polymer (FRP) composites. Edited by L.C. Hollaway and J.G. Teng. – Woodhead Publishing Limited and Maney Publishing Limited on behalf of The Institute of Materials, Minerals & Mining, 2008. – 398 p.
6. Moy, S.S.J. FRP Composite: Life Extension and Strengthening of Metallic Structures: ICE Design and practice guide. – London: Thomas Telford, 2001.
7. CNR-DT 200/2004 Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Existing Structures. Materials, RC and PC structures, masonry structures. ROME – CNR, July 13th, 2004. – 144 p.
8. Strengthening and rehabilitation of civil infrastructures using fibre-reinforced polymer (FRP) composites. Edited by L.C. Hollaway and J.G. Teng. – Woodhead Publishing Limited and Maney Publishing Limited on behalf of The Institute of Materials, Minerals & Mining, 2008. – 398 p.
9. Mortensen, A. Concise Encyclopedia of Composite Materials. – Pergamon, 2007. – 958p.
10. Дзюба С.В., Стоянов В.В. Проблемы усиления стенок металлических цилиндрических вертикальных резервуаров / Современные строительные конструкции из металла и древесины / Сборник научных трудов ОГАСА. – Одесса: ОДАБА, 2015 – С. 40-65.
11. Дзюба С.В., Стоянов В.В. Усиление стенок металлических цилиндрических резервуаров направленно-ориентированными фибропластиковыми материалами // Современные строительные конструкции из металла и древесины / Сб. научных трудов ОГАСА. – Одеса: ОДАБА, 2015. – С. 66-78.
12. Дзюба С.В., Михайлов О.О. Підсилення корпусів металевих циліндричних резервуарів зовнішнім поперечним фібропластиковим армуванням з урахуванням впливу температурних деформацій / Сучасні будівельні конструкції з металу та деревини / Зб. наукових праць ОДАБА, 2018. –С. 8-23.
13. Dziuba S.V., Korobko, O.O., Bespalova, A.V. Effectiveness of strengthening cases of metallic cylindrical tanks by frp reinforcement based on fibers of different types / Сучасні будівельні конструкції з металу та деревини / Зб. наукових праць ОДАБА, 2024. –С. 5-15.
14. Xiangdong Liu, Antonio Nanni, Pedro Franco Silva, Roger A. Laboube. Rehabilitation of steel bridge columns with frp composite materials / University of Missouri-Rolla, USA. – 11p.
15. Jakub Marcinowski, Zbigniew Ró˙zycki and Volodymyr Sakharov. Numerical Simulations of Destructive Tests of Cast Iron Columns Strengthened with a CFRP Coating / Materials 2020, 13, 4608; doi:10.3390/ma13204608 – 18p.
16. Rajai Al-Rousan, Osama Nusier, Khairedin Abdalla, Mohammad Alhassan and Nikos D. Lagaros. NLFEA of Sulfate-Damaged Circular CFT Steel Columns Confined with CFRP Composites and Subjected to Axial and Cyclic Lateral Loads / Buildings 2022, 12, 296; doi10.3390/buildings12030296 – 18p.
17. Liu, H.B., Al-Mahaidi, R., and Zhao, X.L. Experimental study of fatigue crack growth behaviour in adhesively reinforced steel structures // Composite Structures, 90(1), 2009. –P. 12–20.
18. Liu, H.B., Xiao, Z.G., Zhao, X.L., and Al-Mahaidi, R. 2009. Prediction of fatigue life for CFRP strengthened steel plates // Thin-Walled Structures, 47(10), 2009. –P. 1069–1077.
19. ДБН В.2.6-198:2014 Сталеви конструкції. Норми проектування. – Київ: Мінрегіон України, 2014. – 205 с.
+38 (067) 962-83-55
