доцент кафедры «Железобетонные и каменные конструкции», кандидат технических наук
профессор кафедры «Железобетонные и каменные конструкции», доктор технических наук, профессор
Введение. Существующие методы усиления железобетонных конструкций очень дорогостоящие и трудоёмкие. Разработка новых систем усиления, позволяющих снизить сроки производства работ и их стоимость, является делом перспективным и актуальным. Современные методы усиления, в основе которых лежат композитные материалы, являются недостаточно изученными в России. Особенно это касается поведения композитных материалов в железобетонных конструкциях. Отсутствие таких исследований приводит к перерасходу материалов и увеличению стоимости работ по усилению конструкций. Целью данной работы является изучение относительных деформаций композитных материалов, расположенных в продольном и поперечном направлении, при работе внецентренно сжатых гибких железобетонных стоек.
Материалы и методы. В качестве материальной базы выступают результаты экспериментальных исследований прочности и деформативности внецентренно сжатых железобетонных стоек, усиленных различными вариантами композитного внешнего армирования. В наиболее нагруженных зонах композитного усиления наклеивались тензодатчики с базой 2 см, улавливающие изменение относительных деформаций до 0,001 мм. Всего в анализе были использованы результаты работы пяти стоек. В процессе эксперимента определялись прогибы и относительные деформации бетона и композитных материалов.
Результаты исследования. В результате проведённых экспериментальных исследований были получены относительные деформации композитных материалов в продольном и поперечном направлении. Измерения проводились при ступенчато возрастающей нагрузке, равной 10 % от разрушающей. На основании полученных данных были построены графики зависимости изменения относительных деформаций от уровней нагрузки для каждого испытанного образца. Помимо показаний тензодатчиков, получены и графически представлены прогибы опытных образцов в процессе испытаний.
Обсуждение и заключения. Полученные экспериментальные данные по прогибам и относительным деформациям в композитных материалах позволили определить зоны наиболее и наименее напряжённых участков композитного усиления. На основе анализа этих данных были сделаны выводы о разработке новых схем усиления, позволяющих существенно сэкономить объём используемых композитных материалов без уменьшения их эффективности.
Introduction. Existing methods of reinforced concrete structures strengthening are very expensive and time-consuming. The development of new strengthening systems allowing to reduce time and cost of works is perspective and relevant task. Modern methods of strengthening with composite materials are insufficiently studied in Russia. Particularly if the behavior of composite materials in the reinforced concrete structures is concerned. The lack of research in this area leads to the overrun of materials and increase in the cost of structures’ strengthening. The aim of this work is to study the relative deformations of composite materials in the longitudinal and transverse directions during the operation of eccentrically compressed flexible reinforced concrete poles.
Materials and methods. The factual basis for the research are the results of experimental studies of the strength and deformability of eccentrically compressed reinforced concrete poles, strengthened with various types of composite external reinforcement. In the most loaded zones of the composite reinforcement, the 2 cm-long strain gauges were glued, capable of detecting changes in relative deformations up to 0.001 mm. In total, the results of operation of 5 poles were used in the analysis. During the experiment, deflections and relative deformations of concrete and composite materials were determined.
Results. In the result of experimental studies, relative deformations of composite materials in the longitudinal and transverse directions were obtained. The measurements were carried out at a stepwise increasing load equal to 10 % of the breaking load. Based on the data obtained, graphs of the dependence of the change in relative deformations on the load levels were plotted for each tested sample. In addition to the readings of strain gauges, deflections of tested samples were obtained during testing and graphically presented.
Discussion and Conclusions. The obtained experimental data on deflections and relative deformations in composite materials made it possible to determine the zones of the most and least strained sections of the composite reinforcement. Based on the analysis of these data, conclusions were drawn about the development of new strengthening systems that can significantly save the amount of composite materials used without reducing their efficiency.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.