Preview

Вестник НИЦ «Строительство»

Расширенный поиск

Экспериментальные исследования прочности сжатых бетонных элементов, армированных композитной полимерной арматурой

https://doi.org/10.37538/2224-9494-2022-2(33)-173-182

Полный текст:

Аннотация

Введение. Многие железобетонные конструкции, подвергающиеся воздействиям различных агрессивных сред, работают в условиях внецентренного сжатия. Замена в таких конструкциях стальной арматуры на композитную полимерную (АКП) позволит значительно повысить их долговечность и снизить эксплуатационные издержки, однако ее применение сдерживается недостаточной изученностью вопросов, касающихся методов их проектирования. Большинство мировых нормативно-технических документов по проектированию бетонных конструкций, армированных АКП указывают о необходимости проведения детальных исследований напряженно-деформированного состояния подобных конструкций при сжатии.

Целью исследования являлось изучение влияния продольного и поперечного армирования на несущую способность сжатых бетонных образцов с продольным армированием стеклокомпозитными полимерными стержнями (АСК).

Материалы и методы. Исследования выполнены на бетонных образцах-призмах с различными параметрами продольного и поперечного армирования. Рассмотрены пять видов стеклокомпозитной арматуры, отличающихся физико-механическими характеристиками и параметрами анкеровочного слоя. Поперечное армирование образцов выполнено из металлических хомутов при их различном шаге. Испытания опытных образцов выполняли на центральное сжатие статической нагрузкой.

Результаты. Получены показатели прочности сжатых бетонных образцов, армированных стеклокомпозитной арматурой. Установлено увеличение до 19 % прочности армированных АСК сжатых бетонных элементов в сравнении с образцами без армирования.

Выводы. Прочность сжатых бетонных элементов при их армировании стеклокомпозитной арматурой повышается. Степень повышения прочности таких элементов зависит от количества продольной и шага поперечной арматуры. Влияние вида анкеровочного слоя АСК и значений ее сопротивления сжатию на прочность сжатых бетонных элементов в выполненных исследованиях не установлено. 

Об авторах

В. Ф. Степанова
Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»
Россия

Валентина Федоровна Степанова, д-р техн. наук, профессор, заведующая лабораторией коррозии и долговечности бетонных и ж/б конструкций,

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428



Т. А. Мухамедиев
Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»
Россия

Тахир Абдурахманович Мухамедиев, д-р техн. наук, главный научный сотрудник лаборатории теории железобетона и конструктивных систем,

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428



К. Л. Кудяков
Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»; ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» Минобрнауки России (НИУ МГСУ)
Россия

Константин Львович Кудяков , канд. техн. наук, зав. сектором лаборатории коррозии и долговечности бетонных и ж/б конструкций, 2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428;

доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций, Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337

 



А. В. Бучкин
Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»
Россия

Андрей Викторович Бучкин, канд. техн. наук, зам. зав. лабораторией коррозии и долговечности бетонных
и ж/б конструкций,

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428



Е. Ю. Юрин
Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»
Россия

Евгений Юрьевич Юрин, аспирант, старший научный сотрудник лаборатории коррозии и долговечности бетонных и ж/б конструкций,

2-я Институтская ул., д. 6, к. 5, г. Москва, 109428



Список литературы

1. Минрегион Украины. ДСТУ-Н Б В.2.6-185:2012. Руководство по проектированию и изготовлению бетонных конструкций с неметаллической композитной арматурой на основе базальтового и стеклянного ровингов. Украина, Киев: Укрархбудінформ; 2011.

2. Степанова В.Ф., Степанов А.Ю., Жирков Е.П. Арматура композитная полимерная. Москва: АСВ; 2013.

3. ACI 440.1R-06. Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced with FRP Bars. USA: American Concrete Institute; 2006. 4. ACI 440.1R-15. Guide for the design and construction of structural concrete reinforced with FRP Bars. USA: American Concrete Institute; 2015.

4. Лапшинов А.Е. Исследование работы СПА и БПА на сжатие. Вестник МГСУ. 2014;(1):52–57.

5. Лапшинов А.Е. Перспективы применения неметаллической композитной арматуры в качестве рабочей ненапрягаемой в сжатых элементах. Вестник МГСУ. 2015;(10):96–105.

6. Невский А.В. Прочность сжатых углеродофибробетонных элементов с углекомпозитным стержневым и внешним армированием при кратковременном динамическом нагружении [диссертация]. Томск; 2018.

7. Блазнов А.Н., Савин В.Ф., Волков Ю.П., Тихонов В.Б. Исследование прочности и устойчивости однонаправленных стеклопластиковых стержней при осевом сжатии. Механика композиционных материалов и конструкций. 2007;13(3):426–440.

8. Bondarenko Y., Spirande K., Iakymenko M., Mol'skii M., Oreshkin D. Study of the stress-strain state of compressed concrete elements with composite reinforcement. MATEC Web of Conferences. 2017;116: 02008. https://doi.org/10.1051/matecconf/201711602008

9. Орешкин Д.А., Бондаренко Ю.В., Спиранде К.В., Мольский М.М. Экспериментальные исследования прочности и деформативности стеклопластиковой арматуры при сжатии и сжатых стеклопластбетонных элементов. Науковий вісник будівництва. 2016;(2):250–258.

10. Плевков В.С., Балдин И.В., Кудяков К.Л., Невский А.В. Прочность и деформативность арматуры композитной полимерной при статическом и кратковременном динамическом растяжении и сжатии. Вестник ТГАСУ. 2016;(5):91–101.

11. Плевков В.С., Тамразян А.Г., Кудяков К.Л. Прочность и трещиностойкость изгибаемых фибробетонных элементов с преднапряженной стеклокомпозитной арматурой при статическом и кратковременном динамическом нагружении. Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та; 2021.

12. Лапшинов А.Е., Мадатян С.А. Колонны, армированные стеклопластиковой и базальтопластиковой арматурой. В: Бетон и железобетон — взгляд в будущее: сб. тр. II Междунар., III Всеросс. конф. по бетону и железобетону; г. Москва, 12—16 мая 2014 г. Т. III. Москва; 2014. с. 67–77.

13. ГОСТ 31938–2012. Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ; 2014.

14. ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона. Москва: Стандартинформ; 2005.

15. ГОСТ 32492–2015. Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения физико-механических характеристик. – Москва: Стандартинформ; 2016.


Рецензия

Для цитирования:


Степанова В.Ф., Мухамедиев Т.А., Кудяков К.Л., Бучкин А.В., Юрин Е.Ю. Экспериментальные исследования прочности сжатых бетонных элементов, армированных композитной полимерной арматурой. Вестник НИЦ «Строительство». 2022;33(2):173-182. https://doi.org/10.37538/2224-9494-2022-2(33)-173-182

For citation:


Stepanova V.F., Mukhamediev T.A., Kudyakov K.L., Buchkin A.V., Yurin E.Yu. Experimental studies into the strength of compressed concrete elements reinforced with fiber-reinforced polymer rebars. Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2022;33(2):173-182. (In Russ.) https://doi.org/10.37538/2224-9494-2022-2(33)-173-182

Просмотров: 25


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2224-9494 (Print)
ISSN 2782-3938 (Online)