ПОЛНЫЕ ДИАГРАММЫ РАЗВИТИЯ ДЕСТРУКЦИЙ ОДНОРОДНО И НЕОДНОРОДНО СЖАТОГО БЕТОНА ПРИ ОСЕВОМ И ВНЕЦЕНТРЕННОМ НАГРУЖЕНИИ БЕТОННЫХ КОРОТКИХ КОЛОНН
Authors: Sovgira V. , Sovgira V. 
Published: February 2020

В статье приведены результаты выполненных исследований механизма интенсивности развития деструкций, псевдопластического деформирования и разрушения однородно и неоднородно сжатого тяжелого бетона призменной прочностью в диапазоне fc1522,265,6 МПа при мягком и жестком режиме нагружения одноосно и внецентренно сжатых бетонных колонн. Выполнен анализ литературных источников с исследованиями изменения упруго-пластических характеристик vc, Еcsek тяжелого бетона с учетом влияния значимых факторов и их изменение с увеличением уровня нагрузки при описании зависимости c-cх и c,е - cх,е. Установлено, что рекомендованные Строительными Нормами vcи и Ес одноосно сжатого бетона количественно и качественно не отражают характер изменения упруго-пластических свойств неоднородно сжатого бетона с ростом уровня нагрузки. Предложены аналитические выражения зависимости изменения коэффициентов упругости (vc, vc,е), секущих модулей упругости (Еcsek, Еc,еsek) и коэффициентов интенсивности развития деструкций (KD, KD,е) однородно и неоднородно сжатого бетона с ростом уровня нагрузки при мягком и жестком режиме нагружения исследованных серий тяжелого бетона с использованием сlx сlx,е Ес Nc,e/Ncu,e сu и сu,е, отражающих процесс изменения упруго-пластических свойств бетона на восходящих и нисходящих участках полных диаграмм деформирования бетона и их существенное отличие при центральном и внецентренном сжатии. Исследованиями отмечено, что интенсивность развития деструкций в структуре неоднородно нагруженного бетона существенно ниже, чем в одноосно сжатом. Экспериментами установлено характерное изменение по высоте сечения внецентренно сжатых бетонных элементов коэффициента поперечных деформаций , свидетельствующее о том, что с увеличением уровня нагрузки коэффициент наиболее сжатой фибры на всех уровнях нагрузки, значительно (в 1,21,5 раза) меньше волокон менее нагруженных фибр. Отмеченное свойство обусловлено изменением внутреннего напряженного состояния с ростом нагрузки и перераспределением напряжений силовыми связями структуры неоднородно сжатого бетона с субмикро- и микроуровней волокон наиболее нагруженной грани по высоте сечения внецентренно сжатых элементов на менее нагруженные волокна. Этот процесс перераспределения напряжений по высоте сечения бетонных колонн как свойство проявляется на изменении поперечной деформации cу,е и, как следствие изменения коэффициента поперечной деформации , влияющего на напряженное состояние сжатой зоны подобно внутренним силовым связям, обеспечивающим существенное повышение максимальных напряжений и деформаций в неоднородно сжатом бетоне.

The article presents the results of studies of the intensity of development of destructions, pseudoplastic deformation and destruction of uniformly and non-uniformly compressed heavy concrete with prism strength in the range of fc1522,265,6 MPa in the soft and hard loading mode of uniaxially and eccentrically compressed concrete columns. The analysis of literary sources with studies of changes in the elastic-plastic characteristics of vc, Еcsek heavy concrete, taking into account the influence of significant factors and their change with increasing load level when describing the dependence c-cх and c,е - cх,е . It has been established that the vcu and Ес recommended by the Building Norms of uniaxially compressed concrete do not quantitatively and qualitatively reflect the nature of the change in the elastic-plastic properties of non-uniformly compressed concrete with increasing load levels. Analytical expressions are proposed for the dependence of the change in elasticity coefficients (vc, vc,е), cross-section elastic modulus (Еcsek, Еc,еsek) and the intensity factors for the development of destructions (KD, KD,е) of uniformly and non-uniformly compressed concrete and hard loading mode of the studied series of heavy concrete using: сlx сlx,е Ес Nc,e/Ncu,e сu and сu,е , reflecting the process of changing the elastic-plastic properties of concrete in the ascending and descending parts of the complete concrete deformation diagrams and their significant difference under uniaxial and eccentrically compression. Studies have noted that the intensity of the development of destructions in the structure of non-uniformly loaded concrete is significantly lower than in uniaxially compressed. Experiments established a characteristic change in the height of the cross section of eccentrically compressed concrete elements of the transverse strain coefficient , indicating that with an increase in the load level, the coefficient of the most compressed fiber at all load levels is significant (1,2-1,5 times) less fibers, less loaded fibers. This property is caused by the change in the internal stress state with increasing load and stress redistribution by force bonds of the structure in non-uniformly compressed concrete from submicro- and microlevels of the fibers of the most loaded face along the height of the cross section of eccentrically compressed elements to less loaded fibers. This process of stress redistribution along the height of the cross section of concrete columns as a property manifests itself in a change in transverse deformation cу,е and, as a result, a change in the transverse deformation coefficient , affecting the stress state of the compressed zone, similar to internal force connections, providing a significant increase in maximum stresses and strains in non-uniformly compressed concrete.