Том 8, № 4 (2024)
ТЕОРИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
Перераспределения усилий в статически неопределимых корродированных железобетонных балках
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы перераспределения изгибающих моментом в статически неопределимых корродированных железобетонных балках. Отмечено, что способность железобетонной балки поворачиваться имеет решающее значение как для эксплуатационных, так и для предельных состояний, поскольку она влияет на прогиб, перераспределение моментов и поглощение энергии. Разработана математическая модель, прогнозирующая коэффициент перераспределения моментов. Перераспределение моментов позволяет балке приспособляться к изменяющимся условиям, вызванным коррозией, и обеспечивает ее структурную устойчивость. Приведен метод расчета перераспределения моментов в корродированной статически неопределимой железобетонной балке. Этот метод предполагает использование механизма поворота жесткого тела (RB), который позволяет рассчитать момент на основе сил и локального поворота сечения, что подходит для определения фактического момента в корродированном сечении балки.
Железобетонные конструкции. 2024;8(4):5-13
5-13
Динамика плиты покрытия заглубленного сооружения при варьировании жесткости ее опор
Аннотация
Изучено влияние процента армирования и класса прочности бетона по сжатию на устойчивость железобетонных элементов при различных соотношениях продольной силы и крутящего момента. Для целей исследования использовано численно-аналитическое решение для стержневых железобетонных элементов, учитывающее изменение жесткости при комбинированном действии продольной сжимающей силы и крутящего момента с учетом нелинейной связи между напряжениями и деформациями по Model Code и изменения прочности и деформативности бетона при сложном напряженно-деформированном состоянии по модели Г.А. Гениева. Для исследуемых железобетонных элементов построены границы области устойчивости при комбинированном действии продольной сжимающей силы и крутящего момента. Показано, что при комбинированном нагружении продольной силой и крутящим моментом для малых значений продольной силы N следует ожидать разрушение от потери прочности сечений при действии крутящего момента Mt. Для подверженных сжатию с кручением элементов из бетонов разных классов прочности по сжатию, но с близкими значениями эффективного процента армирования αs установлено снижение безразмерной продольной силы αn и безразмерного крутящего момента αm по мере роста класса прочности бетона.
Железобетонные конструкции. 2024;8(4):14-23
14-23
Длительная эксплуатация гибкого фундамента в условиях нелинейного реологического деформирования при силовых и средовых воздействиях
Аннотация
Предложена методика расчета железобетонного гибкого фундамента на грунтовом основании в агрессивной среде в условиях реологического деформирования с учетом коррозионных повреждений, отражающая его реальную работу при совместном влиянии силовых и несиловых воздействий на основе современной феноменологической теории деформирования упруго ползучего тела. Показана возможность рассмотрения процессов длительного деформирования железобетона при изменяющемся режиме действия внешней нагрузки на основе метода интегральных оценок. Представлена расчетная оценка длительной эксплуатации железобетонной балки на грунтовом основании с учетом коррозионных повреждений. Показано, что средовые повреждения железобетонных конструкций могут повлиять на прочность материала, изменить схемы расчетов, перераспределить усилия в сечениях конструкции, а также привести к другим последствиям, которые снижают проектные сроки эксплуатации зданий. Приведен пример расчета железобетонного гибкого фундамента жилого здания на грунтовом основании с учетом сил трения по его подошве при различных сроках сроке эксплуатации и наличии коррозионных повреждений.
Железобетонные конструкции. 2024;8(4):23-32
23-32
Деформационный критерий для определения расстояния между нормальными трещинами в железобетонных балках при плоском изгибе
Аннотация
Выполнен краткий обзор развития нового раздела механики деформируемого твердого тела — механика железобетона. Для стержневых железобетонных элементов обосновывается целесообразность выделения нового подраздела — механики стержневых железобетонных элементов с нормальными трещинами. Подробно рассмотрены классические предпосылки и допущения для определения расстояния между нормальными трещинами в состоянии чистого изгиба и обосновывается необходимость их полного пересмотра на основе предельной растяжимости бетона и выработкой деформационного критерия. Предложена программа экспериментальных исследований для определения предельной растяжимости бетона совместно с арматурой при осевом растяжении призматических образцов. Рассмотрен пример определения расстояния между нормальными трещинами для консольной балки при действии равномерно распределенной нагрузки.
Железобетонные конструкции. 2024;8(4):33-43
33-43
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Деформирование бетона раннего замораживания при оценке НДС железобетонных конструкций
Аннотация
При производстве работ по бетонированию конструкций в условиях отрицательных температур часто возникает ситуация, при которой нарушена технология прогрева бетонной смеси при ее схватывании и твердении. Принято указывать в проекте минимальную (критическую) прочность бетона перед его замораживанием для обеспечения набора прочности до марочных показателей. Низкая прочность бетона к моменту замораживания является основанием для демонтажа конструкции или ее усиления. Как следствие — снижение рентабельности строительства и увеличение сроков производства работ. В работе приведена методика построения диаграммы деформирования образцов бетона после раннего замораживания бетонной смеси с целью использования ее при оценке НДС конструкций с низкой прочностью. Для оценки влияния сроков раннего замораживания на конечную прочность бетона и построения деформационных кривых проведены испытания на сжатие образцов-кубов с ребром 100 мм с различным сроком выдерживания бетона перед его замораживанием. Приведена методика учета полученных деформационных кривых для оценки НДС конструкций на основе нелинейной деформационной модели. Подготовлена исходная информация для разработки программы расчета НДС по полученной методике. Полученные результаты позволяют выполнять оценку технического состояния конструкций после раннего замораживания бетонной смеси с учетом измененных деформационных характеристик бетона участков с ранним замораживанием бетонной смеси.
Железобетонные конструкции. 2024;8(4):44-53
44-53
Прогнозирование прочности и контроль качества укладки монолитного бетона в конструкциях с несъемной опалубкой
Аннотация
При возведении ряда сооружений атомных электростанций применяют сборно-монолитную технологию строительства с использованием армоопалубочных блоков, состоящих из арматурного каркаса и несъемной опалубки из сталефибробетона. Использование указанной технологии позволяет снизить время возведения объекта. В то же время возникает ряд проблем, связанных с оценкой прочности и контролем качества уложенного монолитного бетона, находящегося за несъемной опалубкой. Отсутствие прямого доступа к поверхности бетона не позволяет использовать стандартизированные неразрушающие методы оценки прочности. Дефекты монолитного бетона в виде каверн и пустот становятся скрытыми и требуется использование специализированных инструментальных методов. Для выбора оптимальной методики оценки прочности бетона и контроля качества его укладки выполнены экспериментальные исследования фрагмента армоопалубочного блока с уложенным монолитным бетоном. Установлено, что оптимальным способом контроля качества укладки является ультразвуковая томография, позволяющая выявить дефект за несъемной СФБ опалубкой, а также вести контроль параметров армирования. В результате апробации предложено использовать методы прогнозирования прочности бетона на основании температурно-временных зависимостей.
Железобетонные конструкции. 2024;8(4):55-69
55-69