Несуча здатність похилих перерізів залізобетонних балок підсилених композитними матеріалами за діїі навантаження

Abstract

В дисертації проведено дослідження несучої здатності похилих перерізів залізобетонних елементів, підсилених композитними матеріалами при дії навантаження різних рівнів. Розроблено програму досліджень та методику випробовування одного похиолого перерізу з залізобетонних елементах. Отримано результати експериментальних досліджень несучої здатністі похилих перерізів, підсилених системою FRCM. Визначено вплив завантаженості конструкції в момент підсилення на несучу здатність підсиленого похилого перерізу та розглянуто основні схеми підсилення композитними матеріалами. Удосконалено методику розрахунку підсилених похилих перерізів залізобетонних балок на основі ДБН В.2.6-98:2009 та ДСТУ Б В.2.6-156:2010. Отримано задовільну збіжність між теоретичними та експериментальними результатами. В диссертации исследована несущая способность наклонных сечений железобетонных элементов, усиленных системою FRCM при воздействии нагрузки разных уровней. Во введении приведена общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, показана связь с научными программами, сформулированы цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, представлена ее общая характеристика. В первом разделе проведен анализ исследований прочности наклонных сечений железобетонных балок, выполнен обзор методов усиления наклонных сечений железобетонных балочных конструкций и обзор методов расчета усиливаемых наклонных сечений железобетонных конструкцій. Второй раздел содержит программу и методику экспериментальных исследований наклонных сечений железобетонных балок, усиленных композитными материалами под нагрузкой. Для достижения поставленной цели и реализации задач было изготовлено 16 опытных балок. Исследования проводились для каждого наклонного сечения отдельно. Для этого на одно из наклонных сечений монтировали металлическую предварительно напряженную обойму. После проведения опыта обойму переустанавливали на уже исследован наклонное сечение, при необходимости несколько уменьшая расчетный пролет балки. Элемент усиления - композитная система FRCM, состоит из двух компонентов: минерального раствора на основе цемента Ruredil X Mesh M750 и несущей P.B.O. композитной ткани Ruredil X Mesh Gold. Для усиления было принято 4 основных схемы усиления Разработанная программа и методика исследований обеспечила получение новых данных о несущей способности наклонных сечений железобетонных балок усиленных композитными материалами под нагрузкой. В третьем разделе результаты экспериментальных исследований наклонных сечений железобетонных балок 1-й и 2-й серии усиленных системой FRCM при разных уровнях нагрузки. Установлена высокая эффективность использования композитных материалов при усилении наклонных сечений. Проанализировано влияние уровня предварительной нагрузки и метода усиления на напряженно-деформированное состояние наклонных сечений. Определены наиболее эффективные способы усиления наклонных сечений. В четвертом разделе описана методика расчета прочности усиленных при действии нагрузки наклонных сечений железобетонных элементов по деформационной модели ДБН В.2.6-98:2009. В разделе детально описана методика и разработан алгоритм расчета несущей наклонных сечений железобетонных балок, усиленных под нагрузкой, с учетом реальных свойств бетона и арматуры, предложено расчет внешнего армирования композитной тканью. Для проведения анализа и апробации предложенных методик исследованные усиленные наклонных сечений железобетонных элементов были рассчитаны на прочность согласно предложенных алгоритмов. Сравнительный анализ показал хорошое сходство экспериментальных и теоретических данных. In the thesis the carrying capacity of inclined cross sections of concrete elements strengthened by composite materials jacketing different loading levels was investigated. The program of research and testing methodology inclined cross sections of reinforced concrete elements was developed. The results of experimental studies carrying capacity of inclined cross sections reinforced FRCM system were obtained. The influence of construction load level at the time of the strengthening on the carrying capacity of reinforced inclined cross section was determined and the basic strengthening circuit’s composite materials were considered. Methodology for calculating strengthened inclined cross sections of reinforced concrete beams, based on DBN V.2.6-98: 2009 and DSTU B V.2.6-156: 2010 was used. The satisfactory convergences between theoretical and experimental results were obtained.