Розробка методики розрахунку із визначення міцності, жорсткості та деформативности згинаних залізобетонних будівельних елементів із змішаним армуванням посилених наклеюванням зовнішнього армування, на основі діаграм деформування бетону та арматури.
Аннотация к работе
Чинні в Україні норми з проектування та розрахунку залізобетонних конструкцій не враховують складний напружено-деформований стан в елементах із змішаним армуванням і, тим більше, зовнішньої арматури підсилення, що вводиться до складу конструкції, коли та вже мала певну історію існування. Тому, чинні норми не дозволяють визначати напружено-деформований стан, несучу здатність та прогини таких конструкцій з достатньою для практики точністю. На їх основі були розроблені методи розрахунку залізобетонних конструкцій, які базуються на чітких, фізично обумовлених передумовах та використанні повних діаграм деформування матеріалів, які дозволяють з великою точністю оцінювати напружено-деформований стан конструкцій на будь-якій стадії їх роботи. Дисертаційна робота виконана відповідно до науково-дослідних тематик «Проведение экспериментально-теоретических исследований влияния на несущую способность железобетонных элементов, усиленных металлическим листом и композитным материалом, приклеенных клеями заказчика», «Разработать методику определения влияния внешнего армирования, применяемого в растянутой зоне на несущую способность и деформативность железобетонных элементов», № держ. реєстрації 0107U012276, які здійснювались в НДІБК в 2001 - 2003 рр. Отримані результати дисертації були використані при розробці нових національних норм проектування залізобетонних конструкцій, у рамках роботи, що виконувалась в НДІБК - договір між НДІБК і Держбудом України від 11.09.03 № 643 «Розробити ДБН «Бетонні та залізобетонні конструкції» (на заміну СНИП 2.03.01-84*)», номер держ. реєстрації 0103U008522. На основі даних експериментальних досліджень розробити методику розрахунку згинаних залізобетонних елементів зі змішаним армуванням, в тому числі підсилених наклеюванням зовнішнього армування.Розглядаються експериментальні та теоретичні роботи з розрахунку згинаних елементів із змішаним армуванням, досліджень залізобетонних конструкцій, посилених зовнішнім армуванням, визначення прогинів згинальних залізобетонних елементів. Представлений огляд засвідчив, що до теперішнього часу не розроблено методів розрахунку конструкцій зі змішаним армуванням, в тому числі підсилених наклеюванням зовнішнього армування, основаних на використанні повних діаграм деформування матеріалів і які б враховували особливості роботи армування (звичайного, попередньо напруженого, зовнішнього). У звязку з тим, що в НДІБК накопичено достатньо експериментальних даних щодо роботи елементів із змішаним стальним армуванням, що складалось із звичайного та попередньо напруженого, програма експерименту передбачала вирішення наступних задач: - дослідження впливу зовнішнього армування на несучу здатність та деформативність згинаних залізобетонних елементів при короткочасній та тривалій дії навантаження; Для рішення основної задачі - дослідження несучої здатності та деформативності згинаних залізобетонних елементів зі змішаним армуванням при короткочасній та тривалій дії навантаження, були розглянуті три варіанти зовнішнього армування: - наклеювання на розтягнуту грань балки металевої полоси (L=2000 мм, b=50 мм, d=3 мм) - серія БМП; При довготривалих випробуваннях (рівень навантаження складає 0,8 від руйнівного навантаження, отриманого при короткочасних випробовуваннях), руйнування зразків було вкрай нерівномірним: перший зразок був зруйнований за 10 годин після навантаження, другий - за 6 діб, третій - простояв під навантаженням понад 7 місяців.Отримані розрахункові залежності для оцінки напружено-деформованого стану нормального перерізу залізобетонних елементів із змішаним армуванням та підсилених зовнішнім армуванням, які базуються на повних діаграмах деформування матеріалів. Запропоновані рівняння для опису зігнутої осі залізобетонного елементу сплайном четвертого ступеню, які використовують у якості вихідних даних результати розрахунку по визначенню напружено-деформованого стану перерізу. В результаті експериментальних досліджень впливу просочування бетоних та залізобетонних зразків полімерними матеріалами на їх міцнісні та деформативні властивості встановлено: - використання клею «Едмок» для склеювання бетонних зразків-вісімок, зруйнованих при розтязі, дозволяє повністю відновити їх початкову міцність; просочування стандартних бетонних зразків (призм, вісімок) сумішшю «Консолід» дозволяє збільшити їх міцність на розтяг до 86%.