Theoretical analysis and experimental investigation of the defects in the compressed zone of the reinforced concrete elements

Abstract

У зв’язку з економічними тенденціями в будівельній галузі останніми роками все більше уваги приділяється дослідженню залишкової несучої здатності залізобетонних елементів. Вивчення впливу пошкоджень на несучу здатність залізобетонних елементів є однією із основних тем досліджень у цій галузі. У статті зосереджено увагу на впливах пошкоджень у стиснутій зоні бетонних елементів з погляду мінливості таких пошкоджень. Хоча деякі методи дослідження пошкоджених залізобетонних елементів висвітлені в цій статті, зазначимо, що більшість методів придатні лише для певних дефектів і пошкоджень через велику багатофакторність і складність дослідження. Крім того, висвітлено теоретичні та експериментальні дослідження впливу пошкоджень у стиснутій зоні під час вигину залізобетонних елементів. З погляду впливу на несучу здатність порівнювали рівень навантаження та втрату покриття у стиснутій зоні. Запропоновано результати випробувань чотирьох залізобетонних балок, одна з яких була контрольною (випробувана без пошкоджень), і три – типово пошкоджені в зоні стиснення за різних рівнів навантаження. У результаті було виявлено, що найістотніше впливають тип пошкодження, навантаження та зміна положення нейтральної осі. Крім того, результати досліджень свідчать про збільшення несучої здатності залізобетонних балок у разі їх пошкодження під навантаженням на 3,8 % порівняно із пошкодженими залізобетонними балками без навантаження. Отже, видаються актуальними та доцільними для подальшого вивчення експерименти з метою визначення залишкової несучої здатності в пошкоджених залізобетонних елементах.

Due to economic trends in the building industry, the investigation of the residual bearing capacity of reinforced concrete elements has been receiving more and more attention in recent years. Studying the effect of damage on the bearing capacity of reinforced concrete elements is one of the main themes of investigation in this field. Results of 4 reinforced concrete beams’ testing are proposed, one of which was the control one (tested without damages) and three – typically damaged in the compressed zone at different load levels. As a result, the most crucial effect was detected by the type of damage, load, and neutral axis position change. In addition, research results demonstrate an increase of 3.8% in reinforced concrete beams bearing capacity if they are damaged under the load, compared with the unloaded damaged reinforced concrete beams.