en

Стаття

Аналіз розподілу міцності бетону на стиск у колонах похилої колонади гіперболічної градирні

Дмитро Гладишев
Анотація

Забезпечення надійності залізобетонних конструктивних елементів гіперболічних градирень під час тривалої експлуатації за впливу різних факторів навколишнього середовища та механічних факторів потребує об’єктивної оцінки їх конструктивної цілісності. Точне визначення міцності бетону на стиск із застосуванням неруйнівних методів контролю має суттєве значення під час проведення натурних обстежень таких існуючих споруд. Відхилення міцності бетону від проєктних значень слід розглядати як конструктивні дефекти. Об’єктом цього дослідження була міцність на стиск збірних залізобетонних колон, що утворюють похилу колонаду гіперболічної градирні заввишки 150 м на Рівненській атомній електростанції (Україна). Варіативність характеристик міцності бетону має значний вплив на перерозподіл внутрішніх зусиль між колонами похилої колонади, проте цей аспект ще не отримав достатньої уваги в доступній літературі. Метою дослідження було опрацювання та аналіз отриманих даних неруйнівного контролю міцності бетону на стиск у колонах колонади та запропонування методу визначення головної складової напрямку нахилу градирні з урахуванням варіативності міцності бетону колон похилої колонади. Застосований статистичний підхід дав змогу визначити як характеристичну міцність бетону для кожної окремої колони, так і її інтегральне значення для всієї групи досліджуваних колон. Отримані результати виявили значний розкид окремих значень міцності на стиск як у всіх зонах вимірювання, так і в межах кожної колони, хоча всі значення перевищували проєктну міцність. Запропоновано графічний метод ідентифікації пружної складової переважного напрямку нахилу градирні під дією власної ваги. Цей підхід враховує розподіл варіативності міцності між колонами похилої колонади, що пов’язано з їх поздовжньою жорсткістю, що робить його ефективним інструментом для натурних обстежень та оцінки технічного стану таких споруд. Врахування варіації міцності бетону в колонах похилої колонади внаслідок кумулятивного впливу різних чинників дає змогу застосувати отримані результати аналізу під час реконструкції та проєктування залізобетонних градирень

Ключові слова

похила колонна колонада; натурне обстеження; неруйнівний контроль; варіативність міцності бетону

Завантажити статтю

Отримано 02.04.2025, Доопрацьовано 05.08.2025, Прийнято 05.09.2025

Взято з Том 11, № 3, 2025

ЦИТУВАТИ

Hladyshev, D. (2025). Analysis of the compressive strength distribution in the inclined colonnade columns of a hyperbolic cooling tower. Architectural Studies, 11(3), 84-91. https://doi.org/10.56318/as/3.2025.84

https://doi.org/10.56318/as/3.2025.84

Сторінки 84-91

Використані джерела

  1. Boussahoua, Y., Kenai, S., Sbartai, Z.M., Breysse, D., & Ali-Benyahia, K. (2023). Influence of the number of cores on concrete strength assessment by nondestructive tests in old existing structures. Asian Journal of Civil Engineering, 24, 1731-1745. doi: 10.1007/s42107-023-00599-0.
  2. Breysse, D., Romão, X., Alwash, M., Sbartaï, Z.M., & Luprano, V.A.M. (2020). Risk evaluation on concrete strength assessment with NDT technique and conditional coring approach. Journal of Building Engineering, 32, article number 101541. doi: 10.1016/j.jobe.2020.101541.
  3. Chen, X., Wu, S., & Zhou, J. (2014). Variability of compressive strength of concrete cores. Journal of Performance of Constructed Facilities, 28(4). doi: 10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0000513.
  4. DBN V.2.6-98:2009. (2010). Building structures. Concrete and reinforced concrete structures. Basic provisions. Retrieved from https://dbn.co.ua/load/normativy/dbn/1-1-0-792.
  5. Demir, T., Ulucan, M., & Alyamaç, K.E. (2023). Development of combined methods using non-destructive test methods to determine the in-place strength of high-strength concretes. Processes, 11(3), article number 673. doi: 10.3390/pr11030673.
  6. DSTU B EN 13791:2013. (2014). Assessment of in-situ compressive strength in structures and precast concrete elements. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=54099.
  7. DSTU B V.2.7-220:2009. (2010). Construction materials. Concrete. Determination of strength by mechanical methods of non-destructive testing. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=25945.
  8. DSTU B V.2.7-224:2009. (2010). Concrete. Rules for strength control. Retrieved from https://dbn.co.ua/load/normativy/dstu/dstu_b_v_2_7_224/5-1-0-1867.
  9. Hladyshev, D.H. (2012). Features of the behavior of support colonnade columns of a cooling tower. Resource-Efficient Materials, Structures, Buildings and Constructions, 23, 654-661.
  10. Ivanchev, I. (2022). Investigation with non-destructive and destructive methods for assessment of concrete compressive strength. Applied Sciences, 12(23), article number 12172. doi: 10.3390/app122312172.
  11. Kaminski, M., & Maszczak, M. (2012). Durability of cooling tower constructions and methods of their repair and reinforcement. In Life-cycle and sustainability of civil infrastructure systems – proceedings of the 3rd international symposium on life-cycle civil engineering (pp. 540-546). Vienna: IALCCE.
  12. Kwon, S.-H., Lee, J.-S., Ji, G.-B., & Kim, H.-K. (2025). Consideration on application of non-destructive test to estimate in-situ compressive strength of concrete: A case study. International Journal of Concrete and Structures Materials, 19, article number 19. doi: 10.1186/s40069-024-00752-2.
  13. Nandini, M., & Guruprasad, T.N. (2017). Study on influence of inverted V and W-frame column support on dynamic behaviour of hyperbolic cooling tower under seismic loading. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 4(7), 2860-2865.
  14. Nguyen, N.T., Sbartaі, Z.-M., Lataste, J.-F., Breysse, D., & Bos, F. (2013). Assessing the spatial variability of concrete structures using NDT techniques – laboratory tests and case study. Construction and Building Materials, 49, 240-250. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2013.08.011.
  15. Pereira, N., & Romão, X. (2018). Assessing concrete strength variability in existing structures based on the results of NDTs. Construction and Building Materials, 173, 786-800. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.04.055.
  16. Pshinko, O.M., Lysnyak, V.P., & Zinkevych, A.M. (2011). Comparison of the results of non-destructive testing of concrete strength obtained by several methods. Bulletin of the Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, 36, 121-123. doi: 10.15802/stp2011/8723.
  17. Pucinotti, R. (2015). Reinforced concrete structure: Non destructive in situ strength assessment of concrete. Construction and Building Materials, 75, 331-341. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2014.11.023.
  18. Sagar, M.H., Babu, M., Umesh, S.S., & Ananda, D.S. (2022). Numerical study on V shaped natural draft cooling tower supporting system. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1255, article number 012007. doi: 10.1088/1757-899X/1255/1/012007.
  19. Yang, B., Sun, Y., Song, J., & Zhao, Z. (2019). Analysis of factors affecting cooling performance of cooling tower. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 227, article number 042052. doi: 10.1088/1755-1315/227/4/042052.
  20. Yasnyi, P.V., Kononchuk, O.P., & Yakubyshyn, O.M. (2016). Research strength of concrete by non-destructive methods of control. Resource-Efficient Materials, Structures, Buildings and Constructions, 32, 296-303. doi: 10.31713/budres.v0i32.73.
ISSN 2411-801X e-ISSN 2786-7374  УДК 71;72
DOI: 10.56318/as