Invariance of reinforcement and concrete cohesion within the energy approach

ID елемента: 21577
2026/05/01
Властивості
Назва
Англійська
Invariance of reinforcement and concrete cohesion within the energy approach
Українська
Інваріантність зчеплення арматури з бетоном на основі енергетичного підходу
Опис
Англійська
The work studies the problem of analytical description of reinforcement and concrete cohesion, which determines the malleability of loop joints and butt joints of prefabricated reinforced concrete structures. It also proves that existing empirical and semi-empirical models like ‘tangential stresses – displacement’ do not ensure accurate impact of common stress in reinforcement and are unable to describe the plastic stage of tenacity characterised by a transition to a quasi-uniform distribution of tangent stress along the anchoring length.  The study suggests a universal analytical bond model built on a two-line chart ‘with a linear initial section where tangential stress depends on common stress in the reinforcement and a horizontal section that corresponds to the plastic stage. The level and the length of the plastic stage are determined due to the conditions for preserving the energy invariant of the bond. The writers suggest the energy criterion for the beginning of the saturation stage, understood as the equivalence state of intensity of elasto-plastic components’ energy invariants. The resulting model allows the formation of physically justified bonding diagrams suitable for use in numerical methods for calculating the compliance of joints and butt joints.
 
 
.
Українська
У роботі розглянуто проблему аналітичного опису зчеплення арматури з бетоном при висмикуванні, яка є визначальною при оцінюванні піддатливості петлевих стиків і стикових з’єднань збірних залізобетонних конструкцій. Показано, що в таких з’єднаннях передача зусиль між елементами відбувається переважно за рахунок роботи зчеплення, що зумовлює високу чутливість розрахункових параметрів до прийнятого закону взаємодії «арматура–бетон». Аналіз існуючих експериментальних, напівемпіричних і нормативних моделей зчеплення свідчить про їх обмежену здатність описувати вплив нормальних напружень в арматурі та стадію насичення зчеплення, яка супроводжується зміною форми епюри дотичних напружень уздовж довжини анкерування. У статті запропоновано універсальну аналітичну модель зчеплення, яка базується на поєднанні локальної лінійної залежності між дотичними та нормальними напруженнями на початковій стадії роботи і горизонтальної пластичної ділянки, що відповідає пластичній стадії роботи (розвиненого механічного зачеплення). Ключовим елементом моделі є введення енергетичного інваріанта зчеплення, який ототожнюється з питомою енергією пружної деформації арматури та не залежить від довжини анкерування. Для визначення точки переходу від пружної до пластичної стадії сформульовано принцип еквівалентності інтенсивностей енергетичних інваріантів, який дозволяє інтерпретувати початок пластичної течії як стан максимальної енергетичної ефективності пружної епюри. На цій основі отримано аналітичну умову, що пов’язує граничні дотичні напруження зчеплення з рівнем адгезії та залишковим ресурсом міцності. Запропонований підхід забезпечує побудову фізично обґрунтованих діаграм типу «дотичні напруження – зміщення», придатних для використання в чисельних методах розрахунку піддатливості стиків і дозволяє усунути заниження несучої здатності коротких анкерів, характерне для традиційних моделей. В роботі показано приклади побудови діаграм «дотичні напруження – зміщення» для трьох зразків із різною довжиною арматурних стержнів.
Автор
Англійська
Hryshchenko, Oleksandr
Англійська
Kochkarev, Dmitro
Українська
Грищенко, Олександр
Українська
Кочкарьов, Дмитро
Тематика
Англійська
shear diagrams
Англійська
models of reinforcement-concrete bond
Англійська
shear deformations
Англійська
bond parameters
Англійська
average tangential bond stresses
Українська
діаграми зсуву
Українська
моделі зчеплення арматури з бетоном
Українська
деформації зсуву
Українська
параметри зчеплення
Українська
середні дотичні напруження зчеплення
Видавництво
Англійська
National University «Yuri Kondratyuk Poltava Polytechnic»
Тип
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Англійська
peer-reviewed article
Українська
рецензована стаття
Формат
application/pdf
Ідентифікатор
https://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/4212
10.26906/znp.2025.65.4212
Джерело
Англійська
Academic journal. Industrial Machine, Building Civil Engineering; Vol. 2 No. 65 (2025): ACADEMIC JOURNAL Industrial Machine Building, Civil Engineering; 68-76
Українська
Збірник наукових праць. Галузеве машинобудування, будівництво; Том 2 № 65 (2025): Збірник наукових праць Галузеве машинобудування будівництво; 68-76
2518-1106
2409-9074
10.26906/znp.2025.65
Мова
en
Відношення
https://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/4212/3519
Права
Англійська
Copyright (c) 2025 Oleksandr Hryshchenko, Dmitro Kochkarev
Англійська
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
Набори елементів 1
Збірник наукових праць. Серія: Галузеве машинобудування, будівництво

Викладення результатів досліджень із механізації будівельних робіт, проектування...

20554 598 items
Інформація про метадані
Створено
2026-5-1 07:20
Остання зміна
2026-5-1 07:20
ID елемента
#21577