Міцність та деформативність залізобетонних балок, підсилених залізобетонною обоймою під навантаженням

Abstract

В дисертації досліджено несучу здатність нормальних перерізів, деформативність та тріщиностійкість згинальних залізобетонних елементів, підсилених залізобетонною обоймою при дії навантаження. Отримано результати експериментальних досліджень та проаналізовано зміну параметрів НДС залежно від рівня діючого на час підсилення навантаження, величини додаткового армування обойми при однаковому рівні діючого навантаження, впливу навантаження граничного рівня. Визначено три характерні стадії НДС залізобетонних балок, підсилених залізобетонною обоймою при дії навантаження. Запропоновано методику визначення міцності нормальних перерізів залізобетонних балок, підсилених при дії навантаження, на основі нелінійної деформаційної моделі ДБН В.2.6-98:2009 ДСТУ Б В.2.6-156:2010. Удосконалено інженерну методику розрахунку згідно ДБН В.3.1-1-2002 із застосуванням підходів СНиП 2.03.01-84*, до якої запропоновано ввести корегуючі коефіцієнти використання перерізу додаткової арматури й бетону. Аналіз методик на основі проведених експериментальних досліджень показав добру збіжність результатів. Запропоновано змінити критерій вичерпання несучої здатності елементів, підсилених залізобетонною обоймою. В якості критерію вичерпання несучої здатності пропонується прийняти досягнення арматурою як основного, так і додаткового перерізів напружень межі текучості. В диссертации исследованы несущая способность нормальных сечений, деформативность и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, усиленных железобетонной обоймой под нагрузкой. Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены цель и задачи исследований, связь работы с научными программами, научная новизна, практическая ценность работы, представлена ее общая характеристика. В первом разделе выполнен обзор методов усиления железобетонных балочных конструкций, проведен анализ экспериментально-теоретических исследований прочности усиленных железобетонных балок и напряженно-деформированного состояния железобетонных конструкций, усиливаемых под нагрузкой. Второй раздел содержит программу и методику экспериментальных исследований нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов, усиленных железобетонной обоймой под нагрузкой. Для достижения поставленной цели и реализации задач было изготовлено 16 опытных балок. Разработанная программа и методика экспериментальных исследований обеспечила получение новых данных о работе изгибаемых железобетонных элементов, усиленных железобетонной обоймой под нагрузкой. В третьем разделе приведены результаты экспериментальных исследований изгибаемых железобетонных элементов не усиленных и усиленных железобетонной обоймой под нагрузкой. Получены данные экспериментальных исследований прочности, прогибов усиленных железобетонной обоймой балочных конструкций в зависимости от уровня нагрузки при усилении, процента армирования обоймы усиления, а также при усилении под нагрузкой предельного уровня. Определены три характерных стадии НДС железобетонных балок, усиленных при воздействии нагрузки. В четвертом разделе описана методика расчета прочности усиленных при действии нагрузки железобетонных изгибаемых элементов по деформационной модели и инженерной методике ДБН В.3.1-1-2002. В разделе детально описана методика и разработан алгоритм расчета несущей способности и напряженно-деформированного состояния железобетонных изгибаемых элементов, усиленных под нагрузкой, с учетом реальных свойств бетона и арматуры основного и дополнительного сечений. Также предлагается уточнить расчет прочности нормальных сечений железобетонных конструкций, усиленных при действии загрузки, по инженерной методике ДБН В.3.1-1-2002 введением в расчет коэффициентов использования дополнительного сечения для бетона и арматуры. Для проведения анализа и апробации предложенных методик исследованные усиленные железобетонные балки были рассчитаны на прочность нормальных сечений согласно предложенных алгоритмов. Сравнительный анализ показал удовлетворительное сходство экспериментальных и теоретических данных. Bearing capacity of normal cross section, deformability and crack resistance of bending concrete elements reinforced with reinforced concrete ring under load were investigated in the dissertation. Research was conducted. The results of changes of stress-strain state settings depending on the load level, additional reinforcement, influence of limit level load were analyzed. The three characteristic stages of stress-strain state of reinforced concrete beams strengthened with reinforced concrete ring were defined. The method of determining the strength of normal cross section reinforced concrete beams, strengthened with reinforced concrete ring under load based on non-linear deformation model was proposed. Engineering methods of SNIP 2.03.01-84* and DBN В.3.1-1-2002 were improved with the use of adjustment factors of additional reinforcement and concrete use. Analysis of methods based on experimental investigations was conducted. It showed good reproducibility. It was proposed to change the bearing capacity exhaustion criteria for the reinforced concrete elements reinforced with reinforced concrete ring. The achievement of main and additional steel reinforcement of yield point stresses proposed as criteria of exhaustion of bearing capacity.