Методика исследований механических свойств железобетона

Статья поступила 25 апреля 2018 г. Поступила после доработки 25 апреля 2018 г. Принята к публикации 14 июня 2018 г. Исследованы механические свойства сложного композитного материала, который образуют сталь и затвердевший бетон. Предложена методика оперативного контроля качества новых эффективных бетонов и арматуры, в том числе в производственных условиях, включающая определение прочностных, деформационных характеристик материалов, а также сил сцепления, обуславливающих их совместную работу под нагрузкой. Представлена конструкция мобильной установки, в которой за счет реверса можно изменять направление действия нагрузки и испытывать армированный элемент установленной формы как на растяжение, так и на сжатие; при этом сокращается номенклатура испытательного оборудования, количество форм для изготовления образцов бетона. По усилиям образования трещин в бетоне, когда нарушается совместная работа бетона и арматуры, определяют значения собственных напряжений и величину деформаций от усадки бетона. Установлена аналитическая связь между усилиями и деформациями железобетонного образца с центральным армированием при осевом растяжении и сжатии с учетом деформаций и напряжений в арматуре и бетоне от усадки бетона. Представлены результаты экспериментальных исследований, включающие: диаграммы бетона на растяжение; диаграммы развития осевых деформаций с увеличением нагрузки при центральном нагружении армированных элементов. Разработана методика учета напряжений и деформаций от усадки бетона в расчетах железобетонных конструкций. Дана оценка эффективности аналитических выражений, устанавливающих связь между напряжениями и деформациями на диаграммах материалов для расчетов железобетонных конструкций по деформационной модели.

1. Акимов П. А. О развитии дискретно-континуального подхода к численному моделированию состояния несущих систем высотных зданий / Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 3. С. 16 – 20.

2. Карпенко Н. И. Общие модели механики железобетона. — М.: Стройиздат, 1996. — 416 с.

3. Мурашкин Г. В., Мордовский С. С. Применение диаграмм деформирования для расчета несущей способности внецентренно сжатых железобетонных элементов / Жилищное строительство. 2013. № 3. С. 38 – 40.

4. Травуш В. И., Колчунов В. И., Клюева Н. В. Некоторые направления развития теории живучести конструктивных систем зданий и сооружений / Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 3. С. 4 – 11.

5. Федоров В. С., Баширов Х. З. Методика расчета прогиба составных железобетонных конструкций / Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 3. С. 21 – 28.

6. Карпенко Н. И., Ерышев В. А., Латышева Е. В. К построению диаграмм деформирования бетона повторными нагрузками сжатия при постоянных уровнях напряжений / Строительные материалы. 2013. № 6. С. 48 – 52.

7. Ерышев В. А., Латышева Е. В., Бондаренко А. С. Методика экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния линейных железобетонных элементов при осевом загружении повторными и знакопеременными нагрузками / Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2010. № 3. С. 51 – 56.

8. Карпенко Н. И., Ерышев В. А., Латышева Е. В., Бондаренко А. С. Деформации железобетонного элемента с учетом усадочных деформаций / Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета, Сер. Строительство и архитектура. 2013. № 31(50). Ч. 2. Строительные науки. С. 344 – 358.

9. Карпенко Н. И., Карпенко С. Н., Петров А. Н., Палювина С. Н. Модель деформирования железобетона в приращениях и расчет балок-стенок и изгибаемых плит с трещинами. — Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. — 156 с.

10. Бондаренко В. М., Колчунов В. И. Расчетные модели силового сопротивления железобетона: Монография. — М.: Издательство АСВ, 2004. — 472 с.

11. Karpenko N. I., Eryshev V. A., Latysheva E. V. Stress-strain Diagrams of Concrete Under Repeated Loads with Com-pressive Stresses / Procedia Eng. 2015. Vol. 111. P. 371 – 377.