Особенности работы изгибаемых элементов с композитной полимерной арматурой под нагрузкой

Представлены результаты экспериментальных исследований прочности, трещиностойкости нормальных сечений и деформативности изгибаемых элементов, армированных композитной арматурой. В исследовании применялись стержни стеклокомпозитной и базальтокомпозитной арматуры, в том числе с предварительным натяжением. Опытные образцы балок испытывались при кратковременном приложении нагрузок. По результатам испытаний установлены нагрузки трещино-образования, достижения предельных состояний по прогибам и ширине раскрытия трещин, разрушения. Выявлена зависимость момента трещинообразования от диаметра и вида армирования. Работа балок под нагрузкой после образования трещин вплоть до разрушения характеризуется преимущественно линейной зависимостью между величинами изгибающих моментов и прогибами. Зафиксированы четыре механизма разрушения балок. Установлено, что предельные состояния по эксплуатационной пригодности наступают при 26,1–52,9% от разрушающих нагрузок, у балок с преднапряженной композитной арматурой 42,3–70,3%. Более эффективным является использование стержней меньшего диаметра.

И.А. АНТАКОВ, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Зеленая, 1)

1. Al-Sunna R., Pilakoutas K., Hajirasouliha I., Guadagnini M. Deflection behavior of FRP reinforced concrete beams and slabs: An experimental investigation // Composites Part B: Engineering. 2013. 43 (5). 23 p.
2. Barris C., Torres L., Turon A., Baena M., Mias C. Experimental study of flexural behaviour of GFRP reinforced // Fourth International Conference on FRP Composites in Civil Engineering (CICE2008). Zurich, Switzerland, 22–24 July 2008.
3. Barris C., Torres L., Comas J., Mias C. Cracking and deflections in GFRP RC beams: an experimental study // Composites: Part B. 2013. 55. P. 580–-590.
4. Mahdi Feizbahr, Jayaprakash, Morteza Jamshidi, Choong Kok Keong. Review on Various Types and Failures of Fibre Reinforcement Polymer // Middle-East Journal of Scientific Research. 2013. 13 (10). P. 1312–1318.
5. Pawłowskia D., Szumigałaa M. Flexural behaviour of full-scale basalt FRP RC beams – experimental and numerical studies // 7th Scientific-Technical Conference Material Problems in Civil Engineering (MATBUD’2015). Procedia Engineerin. 2015. 108. P. 518–525.
6. Urbanski M., Garbacz A., Lapko A. Investigation on concrete beams reinforced with basalt rebars as an effective alternative of conventional R/C structures // Proceedings of the 11th International Conference on Modern Building Materials, Structures and Techniques. Procedia Engineering. 2013. 57. P. 1183–1191.
7. Климов Ю.А., Солдатченко А.Д., Витковский Ю.А. Экспериментальные исследования композитной арматуры на основе базальтового и стеклянного ровинга для армирования бетонных конструкций // Бетон и железобетон. 2012. № 2 (7). С. 106–109.
8. Фролов Н.В. Экспериментальные исследования образцов армобетонных балок в растянутой зоне, армированных стеклопластиковыми стержнями // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2016. № 2. С. 46–50.