ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СТАЛЬНОГО КАНАТА К-12 (3+3+6) ПО КРИТЕРИЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ СТАЛИ

Владимир Аркадьевич Мусихин

Аннотация


Представлено аналитическое исследование сложного напряжѐнно-деформированного состояния стального спирального каната с линейным касанием проволок К-12 (3+3+6), ис-пользуемого в качестве напрягаемой арматуры железобетонных конструкций. В К-12 (3+3+6) нет ни одной прямолинейной проволоки, он состоит только из спиральных повивочных про-волок. Три повивочные проволоки первого слоя повива можно условно называть сердечни-ком или центральной трѐхпроволочной прядью каната. В спиральном канате с линейным ка-санием проволок длина проволок внешнего слоя повива всегда превышает длину находящих-ся под ними проволок внутреннего слоя повива. То есть проволоки внешнего слоя имеют максимальные деформативные свойства и поэтому в них возникают минимальные напряже-ния. Проволоки центральной пряди в К-12 (3+3+6), будучи самыми короткими проволоками, имеют минимальные деформативные свойства, и поэтому в них возникают максимальные напряжения. При этом их прочность не самая большая, так как их диаметр не самый малень-кий (чем меньше диаметр проволоки, тем выше еѐ прочность). Таким образом, конструкция каната К-12 (3+3+6) не является оптимальной по критерию максимального использования прочностных свойств стали в проволоках каната. Автором разработан новый стальной спи-ральный канат с линейным касанием проволок К-6 (3+3), который имеет оптимальную кон-струкцию по критерию максимального использования прочностных свойств стали в проволо-ках каната. К-6 (3+3) является канатом с неполным внешним повивом. Этот канат имеет по-вышенные технологические характеристики.

Ключевые слова


стальной спиральный канат с линейным касанием проволок, использование прочностных свойств стали.

Полный текст:

PDF

Литература


СП 52-102-2004 Предварительно напря-жѐнные железобетонные конструкции / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2005. – 37 с. 2. ГОСТ 13840-68 Канаты стальные арма-турные 17. Технические условия. – М.: Стан-дартиздат, 1995. – 8 с. 3. Технические условия ТУ 14-4-22-71 Канаты стальные арматурные 1x19 (девятнадцатипрово-лочные арматурные пряди). – М.: МЧМ СССР, 1971. – 17 с. 4. Мусихин, В.А. Сравнение арматурных ка-натов класса К1400 (К-7) и класса К1500 (К-19) / В.А. Мусихин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строи-тельство и архитектура». – 2013. – Т. 13, № 2. – С. 22–27. 5. Михайлов, В.В. Предварительно напряжѐн-ные железобетонные конструкции с проволочной и прядевой арматурой / В.В. Михайлов, А.А. Фоло-меев. – М.: Стройиздат, 1971. – 272 с. 6. К вопросу построения арматурных кана-тов из прядей с линейным касанием проволок / Г.И. Пирожков, Ю.М. Редько, В.М. Митасов и др. // Исследование работы строительных конструк-ций: Вып. 103: сб. науч. тр. – Новосибирск: НИИЖТ, 1970. – С. 93–99. 7. Мадатян, С.А. Арматура железобетонных конструкций / С.А. Мадатян. – М.: Воентехлит, 2000. – 256 с.

Мусихин, В.А. Геометрическое построение оптимальной конструкции стального спирального каната / В.А. Мусихин // Вестник ЮУрГУ. Серия«Строительство и архитектура». – 2007. – Вып. 4, № 14. – С. 21–26. 9. Кирхгоф, Г.Р. Избранные труды / Г.Р. Кирх-гоф; отв. ред. Л.С. Полак; изд. подготов. Е.И. По-гребысская, Л.С. Полак. – М.: Наука, 1988. – 428 с. 10. Мусихин, В.А. Расчѐт и конструирование стальных спиральных канатов, используемых в качестве предварительно напряжѐнной арматуры железобетонных конструкций: дис. …канд. техн. наук. – Челябинск, 2003. – 206 с. 11. Cho, Keunhee. Analytical Model of Nonlinear Stress-Strain Relation for a Strand Made of Two Ma-terials / Keunhee Cho, Sung Tae Kim, Jeong-Rae Cho, Young-Hwan Park // Materials. – 2017. – 10(9), 1003. 12. Zhou, Zhi. A Smart Steel Strand for the Eval-uation of Prestress Loss Distribution in Post-tensioned Concrete Structures / Zhi Zhou, Jianping He, Genda Chen, Jinping Ou // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. – 2009. – Vol. 20, issue 16. – P. 1901–1912. 13. Алѐхин, В.К. Канатная арматура предвари-тельно напряжѐнных железобетонных конструкций (исследования и производство) / В.К. Алѐхин. – Челя-бинск: Южно-Уральское кн. изд-во, 1971. – 112 с. 14. Арматурные канаты и их применение в железобетоне / Ф.Ф. Краснов, Г.И. Пирожков, В.Г. Диаковский, Ю.М. Редько. – М.: Стройиздат, 1967. – 124 с. 15. Номерованный, Б.С. О результатах ис-следования распределения нагрузки в спиральном канате / Б.С. Номерованный // Стальные кана-ты: вып. 2: сб. науч. тр. – Киев: Технiка, 1965. – С. 223–225. 16. Гурьянов, Ю.А. Влияние межструктурно-го сдвига на прочность стальных канатов / Ю.А. Гурьянов // Сталь. – 1990. – № 10. – С. 76–79.

Kim, Jin-Kook. Effect of Design Variables on Deflected Tensile Performance of High-strength 7-wire Steel Strand for Stay Cable / Jin-Kook Kim, Jun-Mo Yang // Construction and Building Mate-rials. – 2018. – Vol. 188. – P. 40–48. 18. Гаклин, И.С. О влиянии конструкции арма-турного каната на его сцепление с бетоном / И.С. Гаклин // Новые виды арматуры: сб. науч. тр. – М.: Стройиздат, 1964. – С. 78–97. 19. Леонгардт, Ф. Предварительно напря-жѐнный железобетон / Ф. Леонгардт; пер. с нем. В.Н. Гаранина. – М.: Стройиздат, 1983. – 246 с. 20. Briere, Vincent. Dilation Behavior of Seven-wire Prestressing Strand – The Hoyer Effect / Vincent Briere, Kent A. Harries, Jarret Kasan, Charles Hager // Construction and Building Materials. – 2013. – Vol. 40. – P. 650–658. 21. Михайлов, К.В. Проволочная арматура для предварительно напряжѐнного железобетона / К.В. Михайлов. – М.: Стройиздат, 1964. – 190 с. 22. Yang, Jun-Mo Transfer Length of 2400 MPa Seven-wire 15.2 mm Steel Strands in High-strength Pretensioned Prestressed Concrete Beam / Jun-Mo Yang, Hong-Jae Yim, Jin-Kook Kim // Smart Struc-tures and Systems. – 2016. – Vol. 17, issue 4. – P. 577–591. 23. Yang, Jun-Mo Transfer Length in Full-scale Pretensioned Concrete Beams with 1.4 m and 2.4 m Section Depths / Jun-Mo Yang, Jin-Kook Kim, Doo-Yeol Yoo // Engineering Structures. – 2018. – Vol. 171. – P. 433–444. 24. Dubuc, Brennan Corrosion Monitoring of Prestressed Concrete Structures by Using Topological Analysis of Acoustic Emission Data / Brennan Dubuc, Arvin Ebrahimkhanlou, Salvatore Salamone // Smart Materials and Structures. – 2019. – Vol. 28, number 5. 25. Cousins, Thomas E. Transfer Length of Epoxy-Coated Prestressing Strand / Thomas E. Cou-sins, David W. Johnston, Paul Zia // ACI Materials Journal. – 1990. – Vol. 87, number 3. – P. 193–203.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.