автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Рациональное использование стеклопластика для усиления элементов бетонных и железобетонных конструкций

кандидата технических наук
Ата Эль Карим Шоеаб Солиман
город
Белгород
год
2005
специальность ВАК РФ
05.23.01
цена
450 рублей
Диссертация по строительству на тему «Рациональное использование стеклопластика для усиления элементов бетонных и железобетонных конструкций»

Автореферат диссертации по теме "Рациональное использование стеклопластика для усиления элементов бетонных и железобетонных конструкций"

На правах рукописи

Ата Эль Карим Шоеаб Салиман

РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТЕКЛОПЛАСТИКА ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05.23.01. -Строительные конструкции,

здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород-2005г.

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор А.Г. Юрьев

Официальные оппоненты.

доктор технических наук, профессор В.И. Коробко

кандидат технических наук, доцент А.В. Ахтямов

Ведущая организация:

Курский государственный технический университет

Защита состоится июня 2005г. а 11.00

на заседании

диссертационного совета Д 212.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им.В.Г. Шухова по адресу: 308012, г.Белгород, ул. Костюкова, 46, БГТУ, главный корпус, ауд 242.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белгородского государственного технологического университета им.В.Г. Шухова.

Автореферат разослан /?6 • ОЦ-- 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук

Актуальность темы исследования. Научио-технический прогресс связан с производством и широким применением в строительстве новых материалов с эффективными механическими свойствами К числу прогрессивных композиционных материалов относятся полимеры, армированные волокнами. Их широкое распространение обусловлено наличием ряда преимущественных свойств, касающихся прочности, веса, стоимости. Использование прогрессивных композиционных материалов будет одним из важнейших и эффективных направлений в строительстве вследствие нарастающего объема сооружений с изменяющимися функциями и необходимостью обеспечения новых функциональных требований при реконструкции зданий

Использование прогрессивных композиционных материалов Для усиления элементов конструкций оказалось конкурентоспособным решением проблемы их качества в смысле обеспечения надежности и долговечности сооружения. Они применяются как внутренняя арматура (стержни в бетоне) и как внешняя арматура (пластинкн и оболочки).

Применение прогрессивных композиционных материалов позволяет создавать конструкции с высокими техническими и экономическими характеристиками. Перспективной областью исследования является их использование при проектировании и усилении бетонных и железобетонных конструкций.

Одним из представителей прогрессивных композиционных материалов является полимер, армированный стекловолокном (ПАСВ). Экспериментальное исследование его прочностных и деформативных качеств проводилось стандартными методами как для отдельного материала. Мало внимания уделялось его взаимодействию с другими материалами в конструкциях. Это касается как бетонных колонн, ограниченных трубой из ПАСВ, так и бетонных и железобетонных элементов с полосой из ПАСВ в растянутой зоне. Представляются актуальными экспериментальные й теоретические исследования в этом направлении.

Цели и задача исследования. Целью работы являлась физическая и математическая модель деформирования элементов бетонных и железобетонных конструкций при усилении их стекловолокном и методика поверочных и проектных расчётов такого рода элементов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- экспериментальные исследования деформирования балок и коротких цилиндров из мелкозернистого бетона, содержащего стекловолокна;

- методика расчета стеклофибробетонной балки прямоугольного сечения;

-экспериментальные исследования деформирования балок из мелкозернистого бетона, усиленных стеклопластиковой полосой в растянутой зоне, и методика из расчета по первому и второму предельным состояниям;

- экспериментальные и теоретические исследования сжатых бетонных элементов в стеклопластиковой обойме;

Научная новизна работы определяется следующими результатами:

1.Экспериментальными исследованиями стеклофибробетонных балок установлено оптимальное соотношение между процентом дисперсного армирования и длиной фибр на прочность на растяжение при изгибе.

2.Разработаны теоретические основы поверочных и проектных расчетов стеклофибробетонной балки прямоугольного сечения.

3.Определена область использования полос из полимера, армированного стекловолокном, для усиления балок в растянутой зоне.

4.Разработаны теоретические основы поверочных и проектных расчетов балки с полосой из стеклопластика, получившие подтверждение результатами экспериментов.

5.Усовершенствована математическая модель напряженно-деформированного состояния бетонной колонны с обоймой из стеклопластика.

6.На основе экспериментальных и теоретических исследований дана количественная оценка эффекта обоймы из стеклопластика для бетонных колонн.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием устоявшихся научных гипотез деформирования твердого тела и, в частности, композиционных систем, а также результатами экспериментальных исследований и сопоставлением результатов исследований с аналогичными данными других авторов.

Практическая ценность результатов исследований Полученные результаты и основанные на них рекомендации позволят повысить надежность и экономичность строительных конструкций из бетона и железобетона с включением прогрессивных композиционных материалов (типа стеклопластика). Кроме этого, они могут быть использованы при разработке методики расчета и проектирования композитных систем с включением стеклопластика.

Апробация результатов диссертации. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройнндустрии» (Белгород, 2003); 2-й Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного и дорожного комплексов» (Брянск, 2003); Международной научно-практической конференции « Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов» (Йошкар-Ола, 2004); Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» (Пенза, 2004); Международной научной конференция «Образование, наука, производство и управление в XXI веке» (Старый Оскол, 2004); II Международном студенческом форуме «Образование, наука, производство» (Белгород, 2004); III Международной научно-технической конференции "Материалы и технологии XXI века" (Пенза, 2005).

Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 9 статьях и тезисах докладов конференций.

На защиту выносятся:

- эффективное дисперсное армирование стекловолокном балки из мелкозернистого бетона,

- основные зависимости для поверочных и проектных расчетов балки с полосой из стеклопластика;

- эффективное использование полос из полимера, армированного стекловолокном, для усиления балок в растянутой зоне;

- основные зависимости для поверочных и проектных расчетов балки с полосой из стеклопластика;

- математическая модель напряженно-деформированного состояния бетонной колонны с обоймой из стеклопластика;

- показатели эффекта обоймы из стеклопластика для бетонной колонны, касающиеся толщины и композиционного состава оболочки.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы. Она изложена на 159 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 48 рисунков, список литературы, включающий 151 наименование.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы, дается общая характеристика работы. Приводятся цели, задачи, основные гипотезы и методы исследования. Аргументируется практическая ценность диссертации, приводятся основные ее результаты, выносимые на защиту.

В первый главе обсуждается современное состояние проблемы усиления бетонных и железобетонных конструкций с применением прогрессивных композиционных материалов. На примере балки рассматривается технология использования композиционных материалов. Обращается внимание на контактные напряжения и длину анкеров для полосы из стеклопластика, усиливающей балку Рассмотрены модели для бетонных колонн, заключенных в трубы из стали и ПАВ.

Усиление железобетонных конструкций с применением прогрессивных композиционных материалов в настоящее время получает широкое распространение. Это обусловлено наличием у данных материалов таких преимущественных свойств, как легкость, высокая прочность, коррозионная устойчивость, простота производства.

Исследованием рассматриваемой проблемы занимались известке ученые: Л.М.Бутт, И.В.Волков, В.А.Дроздов, Д.М.Карпинос, О.В.Коротышевский, Б.А.Крылов, В.Г.Макаров, И.Г.Овчннников, Б.С.Соколов, Л.И.Стороженко, В.В.Судаков, Г.К.Хайдуков, В.И.Харчевников, М.М.Холмянский, Е.М.Чернышов, А.Л.Шагин, В.Волни, Н.Грас, А.Ламанна, Дж.Мендер, Е.Миллер, П.Ритчи, М.Саафи, Г.Тумиалан, М.Фардис и др.

Технология использования композиционного материала является очень важной при усилении конструктивных элементов (колонн, балок, плит) И ДЛЯ преднапряжения железобетона. Традиционный метод усиления железобетонной балки был связан с использованием стальной полосы. Вначале этот метод имел широкое применение во многих странах, но с течением времени утратил свое значение из-за тяжеловесности стальной полосы и дороговизны технологии строительных работ.

Имеется 4 метода внешнего усиления стеклопластиком. Первый метод сходен с внешним армированием стальной полосой. Многие эмпирические зависимости для случая усиления стальной полосой подходят и для усиления полосой из ПАВ. Второй метод - использование нескольких слоев для балки или колонны. В случае балки слои имеют ^ образную форму с различной длиной. Третий метод предусматривает расположение стержней из ПАВ по поверхности балки. Четвертый метод - распыление клеящего материала, смешанного с короткими волокнами (углеродными или стеклянными).

Подготовка поверхности и установка ПАВ различна в зависимости от типа усиления. Один из методов состоит в следующем: ликвидируется

первоначальная шероховатость поверхности бетона, удаляются частицы пыли, проверяется качество поверхности.

Установка ПАВ включает следующее операции: 1) грунтовка на бетоне, преследующая цель предотвратить поглощение бетоном эпоксида, а также увеличить сцепление стеклопластика; 2) приведение ПАВ в соответствие с эпоксидной смолой по рекомендациям производства; 3) клеящий материал наносится на очищенную стеклопластиковую полосу и на подготовленную бетонную поверхность в отдельности; 4) полоса прижимается к бетону резиновым валиком. Дополнительные слои ПАВ помещаются таким же образом на стабилизировавшийся клеящей материал; 5) балки выдерживаются 7 дней до нагруження.

Использование стеклянного волокна для армирования бетонных конструкций имеет преимущества перед сталью. Коррозия стали и ее вес - главная проблема. ПАВ уже успешно использовался для усиления бетонных колонн. Теоретические разработки в этом направлении немногочисленны. Исследователи использовали ряд моделей для решения проблемы использования ПАВ для колонн.

Во второй главе излагаются теоретические и экспериментальные исследования изгибаемых стеклофибробетонных элементов. Обосновывается назначение дисперсно-армированных цементных композиций.

Экспериментальные работы связаны с исследованием поведения бетонных элементов, дисперсно-армированных стекловолокнами, при сжатии и изгибе, В качестве варьируемых параметров были приняты: длина фибр: 20; 35 и 50мм, процент насыщения ими - 1,5; 3,0 и 4,5% (по массе) при 11/11= 1:3 и Н/11=0.47 Выходными параметрами были плотность бетона (у), прочность на сжатие (/?&) и на растяжение при изгибе а также начальный модуль деформации.

Использовался песок, применяемый для изготовления мелкозернистого бетона. Характеристики песков определялись по методикам ГОСТ 8735-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний» в производственной лаборатории с применением соответствующего оборудования и инструмента. Модуль крупности песка 2,56, насыпная плотность 1700 кг/м3 . Для образцов применялся товарный цемент ЗАО «Белгородский цемент» марки ПЦ 500Д0.

Затворение бетонов производилось водой, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 23732 - 79 «Вода для бетонов и растворов»; рН=7,12, карбонатная жесткость 5,5 - 5,6 Мгэкв/л.

Цементостойкое стекловолокно выпускается в виде ровинга РЦР-15-190-2520-9 (Цифры обозначают 15 -диаметр элементарного волокна в мкм, 190 - линейная плотность комплексной нити, 2520 - линейная плотность ровинга, 9 - номер замасливателя ) Характерные свойства стеклянного волокна модуль сдвига - 29,1ГПа, модуль упругости -72ГПа; предельная деформация при растяжении - 2,2%.

Формование образцов велось стандартным методом. Испытанию подлежали призмы см, кубы см и цилиндры

10,0*20, Осм

Рис 1 Испытания стеклофибробетонных призм и цилиндров

6 тензодатчиков (30 и 40мм) наклеивались в середине длины призмы на расстоянии 7,5, 22,5, 41,25, 63,75, 86,25, 108,75 мм от верхней поверхности

Измерение деформации производилось специальным прибором СИИТ Тензодатчики (30 и 40мм) были наклеены в середине высоты цилиндра - два в тангенциальном и два в вертикальном направлении Приведены результаты испытаний образцов прочность на сжатие и растяжение при изгибе (/?„), модули деформации (Е), коэффициенты Пуассона (V) в зависимости от процента армирования и длины фибр (/у) (табл 1)

В ходе экспериментов проводились визуальные наблюдения за образованием и раскрытием трещин. Было установлено, что первые трещины появлялись при напряжениях от 0,2 до 0,3 от предела прочности на растяжение при изгибе. Первая трещина имела волосяной характер и постепенно раскрывалась. Виды образования трещин и площадь трещинообразования изменялись в зависимости от длины фибр и их содержания.

Анализ результатов экспериментов по изучению влияния различных дозировок и длин стекловолокон показал, что наилучшие показатели прочности на сжатие дали образцы, имеющие в составе стекловолокно в количестве 1,5% и 3% при длине волокон 20мм и 35 мм.

Количественный рост прочности на растяжение при изгибе зависит от сочетания процента армирования и длины волокон. При 1,5% диапазон роста составляет от 44,5 до 150%, при 3% - от 66,7 до 164%, при 4,5% - от 75 до 181%.

Табл. 1. Экспериментальные результаты стеклофибробетонных образцов

Индекс, образца мм Г/, % МПа Кц, МПа кг/см1 Е, ГПа V

Контрол. - - 23,0 3,6 2250 22,0 0,120

1 20 1,5 27,1 5,2 2040 22,0 0,135

2 20 3,0 27,4 6,0 2230 22,0 0,120

3 20 4,5 24,0 6,3 2180 21,9 0,110

4 35 1,5 29,5 7,1 2230 21,8 0,157

5 35 3,0 28,2 8,5 2220 21,7 0,140

6 35 4,5 20,0 9,0 2170 20,2 0,132

7 50 1,5 22,2 9,0 2195 21,0 0,173

8 50 3,0 21,1 9,5 2175 20,2 0,160

9 50 4,5 18,1 10,1 2145 20,1 0,142

Анализ эпюр деформаций, приведенных на рис. 2, позволяет сделать два вывода. Во-первых, высота сжатой зоны зависит от длины стекловолокон и их содержания в бетоне. Так, высота сжатой зоны при 3%-м содержании стекловолокна составляла 0,16; 0,2; 0,25 при длине волокон 20, 35 и 50 мм соответственно. При 1,5%-м содержании стекловолокна высота сжатой зоны была 0,13; 0,145; 0,167 при длине 2 0, 35 и 50 мм соответственно.

Второй вывод состоит в том, что на эпюре деформаций отмечается три зоны. Первая зона - в области растяжения - увеличивалась от 0,15 до 0,25, после чего отмечается ее уменьшение до 0 (это присуще образцу 4). Вторая зона эпюры деформаций соответствует увеличению до 0,35 (образец с 3% содержанием стекловолокна и длинной 20 и 35 мм). Третья зона эпюры деформации соответствует постепенному их увеличению (образец с 3% содержанием стекловолокна и длиной волокон 50 мм). Обратим внимание на искривление поперечных сечений за пределами упругой стадии деформирования.

Полученные модули деформации стеклофибробетонных образцов имеют незначительные отклонения (1 - 9%), что позволяет считать влияние стекловолокна незначительным на изменение модуля деформации мелкозернистого бетона.

Рис.2. Диаграммы деформаций для стеклофибробегонной балки, а -¿/=20 мм, У/= 1,5%, о =5,2МПа; б - ¿/=20мм, К/=3%, ст=7,01МПа; в - ¿/= 35мм, Р/=1,5%, о=б,33 МПа; г - £/=35 мм, ¥¿=1%, о=8,47 МПа; д - ¿/=50 мм, ¥/=1,5%, а = 6,01МПа; е - ^=50мм, У/=3%; а =9,01 МПа.

Коэффициенты Пуассона, приведенные в табл.1, показывают, что при увеличении содержания стекловолокна и уменьшении его длины наблюдается их уменьшение. Деформация элемента в радиальном направлении определяется его растяжением, а стекловолокно на растяжение работает более эффективно, чем на сжатие.

В теоретической части предложена методика определения момента в прямоугольном сечении стеклофибробетонного элемента по экспериментальным данным, рассчитана высота сжатой зоны, предел прочности на растяжение при изгибе и приближенная эпюра напряжений.

Высота сжатой зоны может быть рассчитана по следующей формуле:

Величина максимального напряжения при изгибе вычисляется по формуле

Коэффициент полноты эпюры напряжений в растянутой и сжатой зонах, определяемый на основе опытов автора, вычисляется по формуле.

а.

(3)

где <*„,■ - прочность на сжатие; к -коэффициент разномодульности (от упругой стадии до упругопластической стадии), полученный из эксперимента.

Рассмотрены три стадии работы изгибаемого стеклофибробетонного элемента прямоугольного сечения. Первая стадия - упругая деформация,

вторая - упругопластическая деформация, третья стадия - вязкое течение.

Обработка полученных экспериментальных результата» позволила определить значение упругопластического момента сопротивления стеклофибробетоного прямоугольного сечения:

Рис.3. Эпюра напряжений для изгибаемого стеклофнбро-бетоного элемента прямоугольного сечения: а - упругая стадия; б — упругопластическая стадия.

Г- сила в середине пролета I; Ь и й - размеры сечения.

Для практических расчетов прямоугольного сечения стеклофибробетонного элемента коэффициент к принимается в пределах 0,39...0,56. Итак,

М = 0,47(0,5+2,5—Ьф(6) = 0,47(0,5 + х). (7)

о, 2 о„

Эпюры напряжений в изгибаемом стеклофибробетонном элементе прямоугольного сечения даны на рис. 3.

Третья глава посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям для железобетонных балок, усиленных полосами из ПАВ. Изучаются параметры, влияющие на усиление балки, характер трещинообразования и виды разрушения.

На основе предшествовавшего обзора тип разрушения представляется следующим образом.

Разрушение в сжатой зоне чаще всего не реализуется в железобетонных (тем более усиленных) балках. При рациональном проектировании достижение сталью предела текучести и разрушение ПАВ происходят одновременно. Разрушение в виде отслаивания элемента железобетонной балки имеет комплексную причину Слабым звеном в растянутой зоне (внешний стеклопластик, бетон, клеящий материал и внутреннее стальное армирование) является бетон. Связанные материалы имеют различные свойства. Типы отслаивания различаются в зависимости от конкретного случая. Отслаивание защитного слоя начинается на уровне арматурного стержня и доходит до конца полосы ПАВ. Это явление отличается от случая армирования стальной полосой, когда отслаивание обычно начинается с края полосы по причине концентрации напряжений и развивается вглубь пролета балки. Может произойти сдвиг в бетоне.

Проведены экспериментальные исследования такого рода балок. Используемые материалы - те же, что и для экспериментов, описанных во второй главе. Использовались полосы из полимера, армированного стекловолокном (ПАСВ). Использован клей эпоксидный марки ЭДП (ТУ 2385-012-54804491-2002), изготовленный из эпоксидной смолы ЭД-20. Стекловолокно смешивалось с эпоксидным клеем в пропорции 63:37. Модуль Юнга материала полосы равен 77 ГПа Испытывались балки с размерами 120x120x480 мм (В,) и 120x120x600 мм (В2) (1 % ПАСВ по массе, Ль-19 МПа).

Результаты испытаний балок с полосами из ПАСВ приведены в табл.2 (¥- нагрузка, д - перемещения в середине балки).

Таблица 2. Прогибы для балок Вр В2

кН 2 4 6 8 10

qжa^o3, мм (В!> 34,8 69,7 104,5 139,4 174,3

«Ужсп 5 о3, мм(В2) 60 102 129 155 181

Сравнение балки, усиленной ПАСВ-полосой, и стеклофибробетонной балки показывает, что первый тип более эффективен, чем второй, вследствие концентрации фибр в растянутой зоне. При армировании 1 % ПАСВ-полосой несущая способность балки увеличивается от 1,55 до 2,89 раз и может быть больше, когда избегают разрушения в виде отслаивания. Дисперсное армирование увеличивает несущую способность лишь в 1,4...1,67раза. Кроме этого, ПАСВ-полосу более удобно использовать при восстановлении и реконструкции зданий.

В теоретических исследованиях рассмотрено проектирование железобетонных балок, усиленных полосами из полимера, армированного волокнами. Детально рассмотрена теория деформирования такого рода железобетонного элемента прямоугольного сечения. Решена задача определения предельного момента для железобетонной балки, усиленной полосой из композита.

При расчете железобетонной балки, усиленной полосой из ПАВ, рассматривают условия деформаций и равновесия, а также физические уравнения.

Из условий равновесия внутренние силы в сечении железобетонной балки могут быть рассчитаны по следующим формулам: Л',= (9) о,, (Ю) ЛГ/=Л/0/, (И)

где - внутренние силы в бетоне в сжатой зоне, арматурной

стали в сжатой и растянутой зонах и в полосе из ПАВ; -

площади сечения бетона в сжатой зоне, арматурной стали в сжатой и растянутой зонах и в полосе из ПАВ соответственно; -

напряжение в бетоне в сжатой зоне, арматурной стали в сжатой и растянутой зонах и в полосе из ПАВ соответственно; - коэффициент для определения положения центра тяжести криволинейной эпюры относительно верхней сжатой грани.

Условия деформаций в данном случае подчинены гипотезе плоских сечений. Зная любое значение деформации, все другие значения могут быть рассчитаны из следующего соотношения

е" _ е* = = ^ » 02) х йо-х х-а Н-х

где - деформации бетона, растянутой арматуры, сжатой

арматуры и полосы из ПАВ соответственно; х - высота сжатой зоны; Ьо -расстояние от верхнего края сечения до центра растянутой стальной арматуры; а - защитный слой бетона.

Вычислив максимально допустимую деформацию, мы можем определить другие деформации, соответствующие этому значению.

Физические уравнения в линейной стадии деформирования соответствуют закону Гука:

Рис 5. Идеализированные диаграммы о - е: а - бетон; б-сталь; в-ПАСВ На основании уравнений (8) - (13) и рис. 4 и 5 вычисляется изгибающий момент. При этом должны быть учтены прочность материала и допустимая деформация.

Шаги проекта определяют высоту сжатой зоны, тип разрушения и изгибающий момент. В первом приближении высота сжатой зоны принимается в предположении, что во всех материалах происходит разрушение. Используется условие . Таким образом,

(15)

х=

(14)

Затем сравнивается приближенная высота сжатой зоны с ее величиной по нормам. Когда момент определятся следующим

уравнением

М=М,+ Ф{Мг-М,),

где Ф =0 ... 1 - коэффициент, зависящий от типа отслаивания полосы. В случае Е,3^; О»=<5од, из условия ^ = 0 получаем

0.86дг +[(Л, + Л>,+Л, а, ] * - [ Л^ а, а+4 а, ^ + Л, а, Я ] - 0. (16)

Здесь (А + А)а. -ьА^йу выражает площадь арматуры в сечении (А^п,,), а - статический момент площади арматуры

статический

относительно верха сечения )- Таким образом,

тх- «о ;

М, = А,<Т,(\ -о Ах) + А(Ы,{Н-а,Ах) + Ах ох{х - а), х-а

(17)

где

о« =е,

К~х

-Р.;

ь В-а с

В случае е* > £,,; е^ имеем

0,Ш2 +[{-1, +Л, 8, а, й +Л, а,83 ^ +(Л/*)а/Я]=0, (18)

ГДе &1 =е«ал>/£/» ; = #-£«0''

М2 =А,оЛН0-ОЛх) + А/ко/{Н-0,4х) + Аках(х-а)- (19)

Также определяется момент при 5 4 ^ 4« • Когда

разрушение может произойти в сжатой зоне, что не позволяет рекомендовать этот случай для использования.

В середине композитной балки пролета I, симметрично нагруженной двумя силами ¥, при симметричном усилении снизу в виде полосы длиной \-2а1 перемещение равно

\ рх "е Рх V /л

' -> Л». 4

(20)

С и, ^2».- а "На

Жесткость при изгибе на участке 0 £ х 2 я,

(21)

где Е\ - модуль продольной упругости материала основной балки; 1\ -момент инерции ее поперечного сечения.

Жесткость при изгибе на участке а,<х</-в, вычисляется по формуле

Формула для перемещений принимает вид

003/*-в1)!

3 2 1

¿Х«3 -в?) + а*'(0,25/г -о1)

(23)

Четвертая глава посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям деформирования бетонной колонны, заключенной в трубу из ПАВ.

Эксперименты связаны с исследованием эффекта отношения высоты колонны к диаметру. Пластмассовая труба, используемая как обойма, служит конструктивным элементом при композиции материалов.

Характеристики песков, цемента, воды приведены во второй главе. Использовалась труба из стеклопластика (предел прочности на растяжение 35,5 МПа, модуль упругости 50 ГПа). Изучалось влияние отношения высоты колонны к ее диаметру (к/й) на напряженно-деформированное состояние. Труба имела диаметр 100 мм, а высота изменялась в пределах от 100 до 400мм.

Пределы прочности бетона в обойме на сжатие даны в табл.3. Контрольный образец С1 - цилиндр 10,0x10,0 см из мелкозернисто бетона - имел прочность на сжатие 20,60 МПа. Цилиндры С2, СЗ, С4 были загружены только в области бетона.

Для обычных бетонов зависимость между прочностью бетона на сжатие и отношением высоты цилиндра к диаметру (к/й) имеет вид

где Дм - прочность бетона на сжатие при отношении между высотой цилиндра к диаметру к/й=1, Я -прочность бетона на сжатие при произвольной величине к/й.

(24)

Таблица.3. Результаты для цилиндра в обойме

Индекс образца Размеры <1хЬ, см Предел прочности, МПа Приращение, %

В обойме без обоймы

С1 (контр.) 10,0x10,0 — 20,60 —

С2 10,0x20,0 37,30 19,75 87

СЗ 10,0x30,0 34,30 19,08 80

С4 10,0x40,0 29,97 18,90 60

При использовании обоймы предел прочности на сжатие увеличивается в 1,6... 1,87 раза.

Экспериментальные исследования показали, что зависимость прочности бетона на сжатие от отношения высоты к диаметру цилиндра, используемое для обычных бетонов, можно применять для определения прочности бетона на сжатие для бетона в обойме.

Рассматривается одна из известных эмпирических моделей деформирования бетонных колонн, заключенных в трубы из ПАВ.

Пп

ППППГТ1,

я к рттлгая^ и^тппгп глтттла'

К

где

1+Р(_______°'7______Л

(1 + 0,05сХ2.59 + 0.17{5) с

1_а К, К

--, а=—» с —

« г, К

(25)

- призменная прочность; - прочность на растяжение; радиус цилиндра; гс - радиус круга-области нагружения.

В случае бетона в трубе из ПАВ принимается

г=г

' ' К

где Опак - прочность трубы в тангенциальном направлении. Здесь

Сравнение модели с полученными экспериментальными результатами и результатами во другим моделям дает прирост прочности 0,74... 1,29, что не вполне удовлетворительно для проектных решений.

НОВАЯ математическая модель включает две стадии деформирования - упругую (линейную) и упругопластическую. Построение модели связано с исследованием деформации сжатия колонны и деформации растяжения ободочки из ПАВ.

Рассмотрена труба из ПАВ, растягиваемая внутренним давлением (рис.6, а). Условие предельного равновесия в этом случае имеет вид

где А - площадь поперечного сечения кольца до деформации, равная 1-/; г( - радиус оси кольца; Они - прочность на растяжение композита; а -давление ограниченного бетона.

(27)

а

Рис.6. Бетонная колонна в обойме а - сечение трубы; б - ее расчетная схема

Из (27) вытекает

о =

(28)

По закону Гука, тангенциальное удлинение элемента (к равно

(29)

тангенциальная деформация равна

2жг, Е^

А» _

(30)

С другой стороны

Д,=2 «(г,-гД

(31)

где Г, - радиус оси трубы-оболочки в процессе деформирования. Таким образом,

Из формул (32) и (30) следует, что

Аг, яг

Рассмотрим элемент трубобетонной колонны (рис.6,б). Радиальная деформация в точке контакта с трубой равна

Дг

(34)

При ограничении бетонног Аг, _ Агс

г, К

(35)

что при использовании ура

Е =-£5-

(36)

Таким образом,

При этом деф

К

(37)

(38)

С другой стороны, радиальная деформация имеет выражение (34),

вследствие чего имеет ме аг 1 . . ,

тг—=—К )о].

С_' е..

(39)

откуда находим радиальг „-„

(40)

Если обозначить

то

у «Ч™

° = (42) (43)

* »'к

Определим поперечные(с^и)и продольные (е^!^,) деформации

На основании формул (38) (39) и (41) получаем

кот (-V оГ" 2^

^Р-—Ч (44) (45)

При линейной зависимости «напряжение-деформация» поперечные и продольные деформации и напряжения вычисляются при коэффициенте Пуассона, равном 0,2, и модуле деформации, равном начальному модулю

Для вычисления продольных напряжений о^ и деформаций уравнения (43) и (45) представляются в виде

<с:=—(46) (47)

где Ш\ и п>2 - коэффициенты, учитывающие экспериментальные

результаты (эффект работы бетона в обойме). Коэффициент т\ по

экспериментальным результатам, можно определять по формуле

л», = ОД^Ш/^'476 , а коэффициент да2 принимается равным 10.

Итак, уравнения (46) и (47) имеют вид

О ?«т t ЮцЧ«

<4*)е™ =---^41-^4. (49)

»'к,7» Л*о *

Сравнение теоретических значений по формулам (48, 49) с полученными экспериментальными данными дает удовлетворительные результаты.

Основные выводы

1. Армирование стеклянными волокнами различных видов бетона, как показывает отечественная и зарубежная практика, весьма перспективно как с точки зрения конструктивных качеств, так и благодаря неограниченным запасам сырья и более простому решению ряда экологических проблем.

2.Дисперсное фибровое армирование обеспечивает повышение прочности за счет большей энергии деформации и разрушения по сравнению с обычным бетоном при дискретном армировании

З.Эффект дисперсного армирования бетона стекловолокном выражается в повышении прочности на растяжение при изгибе в 2 - 2,8 раза, что соответственно увеличивает несущую способность изгибаемого элемента.

4. Установленные на основе экспериментальных исследований зависимости предела прочности на сжатие и предела прочности на растяжение при изгибе от длины фибр и процента насыщения позволяют определить эффективное соотношение между указанными параметрами армирования.

5. Повышение эффекта усиления изгибаемых элементов стекловолокном достигается за счет полосы из полимера, армированного стекловолокном, размещенной в растянутой зоне. На несущую способность элемента влияют на только параметры армирования, но и размеры полосы, которые также подлежат оптимизации. Теоретические результаты подтверждены процессом трещинообразования при проведении экспериментов.

6.Выведенная формула прогибов балки, усиленной полосой, получила экспериментальное подтверждение и может быть использована при расчете по второму предельному состоянию

7.Предложена математическая модель деформирования бетонной колонны, ограниченной трубой из полимера, армированного стекловолокном, которая получила экспериментальное подтверждение.

8.Теоретические и экспериментальные исследования дают количественную оценку эффекта обоймы из стеклопластика для бетонных колонн.

9. Установлены рациональные отношения толщины оболочки из стеклопластика к диаметру колонны в зависимости от параметров армирования обоймы.

10. Использование обоймы из стеклопластика повышает несущую способность бетонной колонны в 1,6 - 1,9 раза.

11. Проведенные исследования и их результаты могут быть использованы при разработке стандартов по фибробетону для строительной отрасли.

Публикации

1.Ата Эль К. Шоеаб Солиман. Теоретическая модель для расчета бетонной колонны, ограниченной полимерной трубой // Вестник БелГТАСМ. - 2003. - № 5. - С. 299 - 303.

2.Ата Эль К. Шоеаб Солиман, Юрьев А.Г., Усиление железобетонных балок стеклопластиковыми полосами // Проблемы строительного и дорожного комплексов: 2-й Междунар. науч.-техн. конф. Брянск, 2003. - С.232 - 233.

3. Ата Эль К. Шоеаб Солиман. Использование полосы из полимера, армированного стекловолокном, для усиления железобетонной балки // Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов: Сб. докл.

Междунар. науч.- практич. конф. - Йошкар-Ола, 2004. - 4.2. - С 249 -253.

4.Ата Эль К. Шоеаб Солиман. Изгиб железобетонной балки, усиленной полосой из стеклопластика // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: Сб. докл. Междунар. науч. - практич. конф. -Пенза, 2004. -С. 226-228,

5.Ата Эль К. Шоеаб Солиман, Юрьев А.Г. Определение перемещений линейно деформируемых балочных систем из слоистых композитов // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: Сб. докл. Междунар. науч. техн. конф. -Пенза, 2004. - С. 291 -293.

6. Ата Эль К. Шоеаб Солиман, Юрьев А.Г., Загороднюк Л.Х. Экспериментальное изучение деформирования стеклофибробетонных элементов // Образование, наука, производство и управление в XXI веке: Сб. докл. Междунар. науч: техн. конф. - Старый Оскол, 2004. - Т.4. - С. 234-237.

7. Ата Эль К. Шоеаб Солиман. Увеличение несушей способности трубобетонных колонн // Образование, наука, производство: Тез. докл. Междунар. научн. форума. - Белгород, 2004. - 4.2. - С. 112.

8. Ата Эль К. Шоеаб Солиман, Палалане ЖА, Тек Сокли Определение перемещений брусьев переменной жесткости // Образование, наука, производство: Тез. докл. Междунар. научн. форума. - Белгород, 2004. - 4.2. - С. 104.

9. Ата Эль К. Шоеаб Солиман, Юрьев А.Г., Панченко Л.А Экспериментальные исследования стеклофибробетонных элементов // Материалы и технологии XXI века: Сб. докл. Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза, 2005. - С. 119- 122.

Изд. лиц. ИД № 00434 от 10.11.99

Подписано в печать 12 -04- 2005. Формат 60x84/16 Усл.п.л. 1,1 Тираж 100 экз. Заказ.Л'-£ . Отпечатано в типографии БГТУ им.В.Г.Шухова 308012, г.Белгород, ул.Костюкова, 46.

1 9 м:.й 2005

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Ата Эль Карим Шоеаб Солиман

Введение.

1 .Современное состояние проблемы.

1.1. Прогрессивные композиционные материалы.

1.1.1.Волокна (армирующий материал).

1.1.2.Матриц а.

1.1.3.Свойства композиционных материалов.

1.2.Технология использования композиционного материала.

1.2.1 .Традиционный метод усиления железобетонной балки.

1.2.2.Внешнее усиление железобетонной балки.

1.2.2.1. Подготовка поверхности.

1.2.2.2.Установка ПАВ.

1.3.Контактные напряжения и длина анкера.

1.3.1. Влияние длины полосы из ПАВ.

1.3.2.Контактные напряжения.

1.4.Другие случаи использования ПАВ для усиления железобетонных элементов.

1.5.Бетонные колонны в обойме.

1.5.1.Бетонная колонна, ограниченная трубой из стали.

1.5.2.Колонна, ограниченная трубой из ПАВ.'.

1.5.3 .Местное сжатие.

1.5.4.Другиеобласти применения стекловолокнистых композитов.

1 .б.Дисперсно-армированные цементные композиты.

1.6.1.Роль волокон в цементных композитах.

1.6.2.Передача напряжения в фиброцементных композитах.

1.6.3.Взаимодействие «фибра - фибра».

1.6.4.Критическое объемное содержание фибры.

1.6.5.Механические свойства дисперсно-армированных цементных композитов.

2.Исследования изгибаемых стеклофибробетонных элементов.

2.1 .Назначение дисперсно-армированных цементных композиций.

2.1.1.Прочность фибробетона на сжатие.

2.1.2.Прочность фибробетона на растяжение при изгибе.

2.2.Экспериментальные исследования.

2.2.1.Экспериментальная программа. л 2.2.1.1.Используемые материалы.

2.2.2.Параметры испытываемых образцов.

2.2.3 .Подготовка образцов.

2.2.3.1.Смешивание компонентов.

2.2.3.2.Укладывание и уплотнение.

2.2.3.3.Уход за бетоном.

2.2.3.4.Устройство для нагружения.

2.2.3.5.Испытание стеклофибробетоных призм 12x12x48см.

2.2.3.6. Испытание стеклофибробетона с целью определения начального модуля упругости и коэффициента Пуассона.

2.3.Результаты испытаний образцов и их анализ.

2.3.1.Прочность мелкозернистого бетона при сжатии и изгибе.

2.3.2.Результаты для стеклофибробетона.

2.3.2.1 .Виды трещинообразования.

2.3.2.2.Предел прочности стеклофибробетона на сжатие и на растяжение при изгибе.

2.3.2.3.Эпюры деформаций. ti 2.3.2.4.Модуль деформации и коэффициент Пуассона.

2.4.Несущая способность стеклофибробетоного сечения.

2.4.1.Высота сжатой зоны.

2.4.2.Предел прочности на растяжение при изгибе.

2.4.3.Приближенная эпюра напряжений.

2.4.4.Момент в прямоугольном сечении стеклофибробетонного элемента.

3.Теоретическое и экспериментальное исследование для железобетонных балок, усиленных полосами из ПАВ.

3.1.Поведение железобетонных балок, усиленных полосами из ПАВ.

3.1.1.Параметры, влияющие на усиление балки.

3.1.1.1.Толщина внешней полосы.

3.1.1 ^.Распределение ПАВ на слои.

3.1.1.3.Наличие стального армирования.

3.1.1 АПередел прочности бетона на сжатие.

3.1.1,5.Подготовка поверхности.

3.1.2.Анализ усиленных балок.

3.1.2.1.Формы трещинообразования.

3.1.2.2.Виды разрушения.

3.2.Экспериментальные исследования.

3.2.1.Экспериментальная программа.

3.2.2.Результаты для бетонных балок с полосами из ПАСВ.

3.3.Теоретические исследования.

3.3.1.Механические свойства материалов.

3.3.1.1.Бето н.

3.3.1.2.Арматурная сталь.

3.3.1.3.Полимер, армированный волокнами.

3.3.2.Теория деформирования и проектные предпосылки.

3.3.3.Кривизна оси балки, жесткость железобетонных элементов.

3.3.3.1.Кривизна оси балки без усиления, и жесткость на участках без трещин.

3.3.3.2.Кривизна оси балки, усиленной полосой из ПАВ, и жесткость на участках без трещин при наличии полосы из ПАВ.

3.3.3.3.Кривизна оси балки без усиления, и жесткость на участках с трещинами 98 3.3.3.4.Жесткость на участках с трещинами при наличии полосы из ПАВ.

З.ЗАМомент трещинообразования при изгибе.

3.3.5.Предельное состояние железобетонной балки.

З.З.б.Определение перемещений балочных систем из слоистых композитов.

4.Теоретическое и экспериментальное исследование деформирования бетонной колонны, заключенной в трубу из ПАВ.

4.1 .Проблема прочности труб, заполненных бетоном.

4.1.1 .Способы определения прочности бетона в обойме.

4.1.2.Геометрические характеристики для трубобетонной колонны

4.1.3.Учет отношения толщины оболочки из ПАВ к диаметру . колонны.

4.1.4.Моделирование напряженно-деформированого состояния для колонны, ограниченной трубой из ПАВ.

4.2.Экспериментальные исследования.

4.2.1.Экспериментальная программа.

Й 4.2.2.Результаты исследования.

4.3.Модели сжатия бетонной колонны, заключенной в трубу из ПАВ

4.3.1 .Анализ известной математической модели.

4.3.2.Новая математическая модель.

4.3.2.1 .Деформация растяжения кольца из ПАВ.

4.3.2.2.Деформация сжатия бетонной колонны.

4.3.2.3.Связь между напряжениями и деформациями (закон

Гука).

4.3.2.4.Вычисление напряжений и деформаций в трубобетоной колонне.

4.3.2.5.Анализ других теоретических моделей.

Введение 2005 год, диссертация по строительству, Ата Эль Карим Шоеаб Солиман

Актуальность темы исследования. Научно-технический прогресс связан с производством и широким применением в строительстве новых материалов с эффективными механическими свойствами. К числу прогрессивных композиционных материалов относятся полимеры, армированные волокнами. Их широкое распространение обусловлено наличием ряда преимущественных свойств, касающихся прочности, веса, стоимости. Использование прогрессивных композиционных материалов будет одним из важнейших и эффективных направлений в строительстве вследствие нарастающего объема сооружений с изменяющимися функциями и необходимостью обеспечения новых функциональных требований при реконструкции зданий.

Использование прогрессивных композиционных материалов для усиления элементов конструкций оказалось конкурентоспособным решением проблемы их качества в смысле обеспечения надежности и долговечности сооружения. Они применяются как внутренняя арматура (фибры и стержни в бетоне) и как внешняя арматура (пластинки и оболочки).

Применение прогрессивных композиционных материалов позволяет создавать конструкции с высокими техническими и экономическими характеристиками. Перспективной областью исследования является их использование при проектировании и усилении бетонных и железобетонных конструкций.

Одним из представителей прогрессивных композиционных материалов является полимер, армированный стекловолокном (ПАСВ). Экспериментальное исследование его прочностных и деформативных качеств проводилось стандартными методами как для отдельного материала. Мало внимания уделялось его взаимодействию с другими материалами в конструкциях. Это касается как бетонных колонн, ограниченных трубой из ПАСВ, так и бетонных и железобетонных элементов с полосой из ПАСВ в растянутой зоне. Представляются актуальными экспериментальные и теоретические исследования в этом направлении.

Цели и задачи исследования. Целью работы являлась физическая и математическая модель деформирования элементов бетонных и железобетонных конструкций при усилении их стеклопластиком и методика поверочных и проектных расчетов такого рода элементов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- экспериментальные исследования деформирования изгибаемых элементов и коротких цилиндров из мелкозернистого бетона, содержащего фибры стекловолокна;

- методика расчета стеклофибробетонной изгибаемых элементов прямоугольного сечения;

-экспериментальные исследования деформирования изгибаемых элементов из мелкозернистого бетона, усиленных стеклопластиковой полосой в растянутой зоне, и методика из расчета по первому и второму предельным состояниям;

- экспериментальные и теоретические исследования сжатых бетонных элементов в стеклопластиковой обойме.

Научная новизна работы определяется следующими результатами:

1 .Экспериментальными исследованиями стеклофибробетонных изгибаемых элементов установлено оптимальное соотношение между процентом дисперсного армирования и длиной фибр на прочность на растяжение при изгибе.

2.Разработаны теоретические основы поверочных расчетов и проектирования стеклофибробетонной балки прямоугольного сечения.

3.Определена область использования полос из полимера, армированного стекловолокном, для усиления балок в растянутой зоне.

4.Разработаны теоретические основы поверочных и проектных расчетов балки с полосой из стеклопластика, получившие подтверждение результатами экспериментов.

5.У совершенствована математическая модель напряженно-деформированного состояния бетонной колонны с обоймой из стеклопластика.

6. На основе экспериментальных и теоретических исследований дана количественная оценка эффекта обоймы из стеклопластика для бетонных колонн.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием устоявшихся научных гипотез деформирования твердого тела и, в частности, композиционных систем, результатами экспериментальных исследований, а также сопоставлением результатов исследований с аналогичными данными других авторов.

Практическая ценность результатов исследований. Полученные результаты и основанные на них рекомендации могут способствовать разработке свода правил по проектированию, изготовлению стеклофибробетонных конструкций, что в свою очередь позволит повысить надежность и экономичность строительных конструкций из бетона и железобетона с включением прогрессивных композиционных материалов.

Апробация результатов диссертации. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород; 2003); 2-й Международной научно-технической конференции « Проблемы строительного и дорожного комплексов» (Брянск, 2003); Международной научно-практической конференции « Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов» (Йошкар-Ола, 2004); Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» (Пенза, 2004); Международной научной конференции «Образование, наука, производство и управление в XXI веке» (Старый Оскол, 2004); II Международном студенческом форуме «Образование, наука, производство» (Белгород, 2004); III Международной научнопрактической конф. «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2005).

Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 8 статьях и тезисах докладов конференций.

На защиту выносятся: результаты исследования напряженно-деформированного состояния стеклофибробетонных балок; несущая способность стеклофибробетонной балки; результаты исследования напряженно-деформированного состояния балок, усиленных полосами из полимера, армированного стекловолокном; предельный изгибающий момент для железобетонной балки, усиленной полосой из стеклопластика; основные зависимости для поверочных и проектных расчетов балки с полосой из стеклопластика; математическая модель напряженно-деформированного состояния бетонной колонны с обоймой из стеклопластика; исследование эффекта обоймы из стеклопластика для бетонной колонны, касающееся толщины и композиционного состава оболочки.

Автор выражает признательность научному консультанту канд. техн. наук, доценту Р.В. Лесовику.

Структура и объем работы. Диссертация состоит - из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы. Она изложена на 159 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 48 рисунков, список литературы, включающий 151 наименование.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы, дается общая характеристика работы. Приводятся цели, задачи, основные гипотезы и методы исследования.

В первой главе обсуждается современное состояние проблемы для усиления бетонных и железобетонных конструкций с применением прогрессивных композиционных материалов. Рассматривается технология использования композиционных материалов в элементах строительных конструкций. Обращается внимание на восприятие контактных напряжений в балке с полосой из стеклопластика. Рассмотрены модели для бетонных колонн, заключенных в трубы из стали и полимеров, армированных волокнами.

Во второй главе излагаются теоретические и экспериментальные исследования изгибаемых стеклофибробетонных элементов. Обосновывается эффективность дисперсно армированных цементных композиций, описывается постановка экспериментальных исследований изгибаемых бетонных элементов, дисперсно армированных стекловолокнами. Приведены их результаты, касающиеся механических характеристик, в зависимости от процента армирования и длины фибр. Теоретически изучена несущая способность стеклофибробетонной балки, проведено ее сравнение с экспериментальными результатами.

Третья глава посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям изгибаемых элементов, усиленных полосами из полимера, армированного стекловолокном в зоне растяжения. Изучаются параметры, влияющие на усиление балки, формы трещинообразования и виды разрушения. Рассмотрено проектирование балок прямоугольного сечения, усиленных полосами из ПАСВ. Решена задача определения предельного изгибающего момента для железобетонной балки, усиленной полосой из стеклопластика.

Четвертая глава посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям деформирования сжимаемых элементов, заключенных в обойму из стеклопластика. Эксперименты были направлены на исследование влияния отношения высоты элемента к диаметру на несущую способность. Предложена новая математическая модель деформирования бетонной колонны, заключенной в трубу из стеклопластика. и

Заключение диссертация на тему "Рациональное использование стеклопластика для усиления элементов бетонных и железобетонных конструкций"

Основные выводы

1.Армирование стеклянными волокнами различных видов бетона, как показывает зарубежная практика, весьма перспективно как с точки зрения конструктивных качеств, так и благодаря неограниченным запасам сырья и более простому решению ряда экологических проблем.

2.Дисперское фибровое армирование обеспечивает повышение прочности за счет большей энергии деформирования и разрушения по сравнению с обычным бетоном при дискретном армировании.

3.Эффект дисперсного армирования бетона стекловолокном выражается в повышении прочности на растяжение при изгибе в 2 - 2,8 раза, что соответственно увеличивает несущую способность изгибаемого элемента.

4.Установленные на основе экспериментальных исследований зависимости предела прочности на сжатие и предела прочности на растяжение при изгибе от длины фибр и процента насыщения позволяют определить оптимальное соотношение между указанными параметрами армирования.

5.Повышение эффекта усиления изгибаемых элементов стекловолокном достигается за счет полосы из полимера, армированного стекловолокном, размещенной в растянутой зоне. На несущую способность элемента влияют на только параметры армирования, но и размеры полосы, которые также подлежат оптимизации. Теоретические результаты подтверждены процессом трещинообразования при проведении экспериментов.

6.Выведенная формула прогибов балки, усиленной полосой, получила экспериментальное подтверждение и может быть использована при расчете по второму предельному состоянию.

7.Предложена математическая модель деформирования бетонной колонны, ограниченной трубой из полимера, армированного стекловолокном, которая получила экспериментальное подтверждение.

8.Теоретические и экспериментальные исследования дают количественную оценку эффекта обоймы из стеклопластика для бетонных колонн.

9.Установлены рациональные отношения толщины оболочки из стеклопластика к диаметру колонны в зависимости от параметров армирования обоймы.

10. Проведенные исследования и их результаты могут быть использованы при разработке стандартов по фибробетону для строительной отрасли.

Библиография Ата Эль Карим Шоеаб Солиман, диссертация по теме Строительные конструкции, здания и сооружения

1. А.с. 334347 СССР, МКИ 4Е04В1/62. Способ изготовления железобетонных водогазонепроницаемых конструкций с металлической листовой гидроизоляцией на подкладке из цементного раствора / Р.В. Воронков; Опубл. 30.03.72; Бюл. № 12.-С.З.

2. А.с. 1025825 СССР, МКИ 4Е04В5/05. Железобетонная плита / JI.3. Аншин; Опубл. 30.06.82; Бюл. № 24. С.2.

3. А.с. 647425 СССР, МКИ 4Е04С2/00. Строительная плита и способ ее изготовления / Е.Н. Кузьмин; Опубл.30.06.82; Бюл. № 24. С.2.

4. А.с. 846683 СССР, МКИ 4Е04С2/00. Строительная плита / Ю. И. Лубошников, В. В. Сурин, Б. В. Кчер; Опубл. 15.07.82; Бюл. № 26. С.2.

5. А.с. 945321 СССР, МКИ 4Е04С2/26.Слоистая облицовочная плитка / 3. А. Ацагорцян, Г.М. Барсегян, Р.Д. Абелян, А.А. Хачатрян; Опубл. 23.07.82; Бюл. № 27. С.2

6. А.с. 87923 СССР, МКИ Е04С1/00. Способ изготовления слоистых полимербетонных плит покрытий и устройство для его осуществления / С.С. Давыдов, А.С. Жиров, А. И. Шевченко и др.; Опубл. 23.10.81; Бюл. № 39. — С.4.

7. А.с. 777171 СССР, МКИ Е04С1/42. Профильное стекло / Ю. П. Александров, Е.Г. Кутухтин, Х.Г. Ярокер; Опубл. 23.10.81; Бюл. № 39. С. 2.

8. А.с. 647425 СССР, МКИ Е04С2/00. Строительная плита и способ ее изготовления // Е.Н. Кузьмин; Опубл. 15.02.79; Бюл. № 6. С.2.

9. А.с. 870619 СССР, МКИ Е04В1/38.Узел соединения ригелей с добетонируемой верхней частью колонны каркаса / Б. Аширов, А. И. Белолипеций, С.В. Кожаринов; Опубл.07.10.81; Бюл. № 37. С. 4.

10. А.с. 777171 СССР, МКИ Е04С1/42. Профильное стекло / Ю.П. Александров, Е.Г. Кутухтин, Х.Г. Ярокер; Опубл. 23.10.81; Бюл. № 39. С. 4.

11. П.Альперин В.И. Свегопрозрачные стеклопластики в строительстве / В.И. Альперин, К.А. Чапский. М.: АСВ, 1968. -175 с.

12. Амбарцумян С.А. Основные уравнения и состояния разномодульной теории упругости анизотропного тела / С.А. Амбарцумян // Механика твердого тела. -1968.-№3.-С.51 —61.

13. Ата Эль К. Солиман. Теоретическая модель для расчета бетонной колонны, ограниченной полимерной трубой/ Ата Эль К. Солиман // Вестник БелГТАСМ. -2003.-№5.-С. 299-303.

14. Ата Эль К. Солиман. Изгиб железобетонной балки, усиленной полосой из стеклопластика. / Ата Эль К. Солиман // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: Сб. докл. Междунар. науч. практич. конф. - Пенза, 2004. - С. 226 - 228.

15. Ата Эль К. Солиман. Увеличение несущей способности трубобетонных колонн / Ата Эль К. Солиман // Сб. Образование, наука, производство: Тез. докл. Междунар. научн. форума. — Белгород, 2004. 4.2. - С.112.

16. Ата Эль К. Солиман. Определение перемещений брусьев переменной жесткости/ Ата Эль К. Солиман, Ж.А Палалане, Тек Сокли // Образование, наука, производство: Тез. докл. Междунар. научн. форума. Белгород, 2004. -4.2. - С.104.

17. Банков В.Н. Железобетонные конструкции / В.Н. Байков, Э.Е.Сигалов. -М.: Стройиздат, 1991.-767 с.

18. Байков В.Н. Построение зависимости между напряжениями и деформациями сжатого бетона по системе нормируемых показателей / В.Н. Байков, С.В. Горбатов, З.А. Димитров // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1977. -№ 6. - С. 15 - 18.

19. Бедов А.И. Обследование и реконструкция железобетонных и каменных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений / А.И. Бедов, В.Ф. Сапрыкин. М.: АСВ, 1995. - 193 с.

20. Биргер И.А. Прочность, устойчивость, колебания / И.А. Биргер. — М.: Машинстроеное, 1968. 464 с.

21. Бутт JI.M. Технология стекла/ JI.M. Бутт, В.В. Поллях. М.: Стройиздат, 1971.-368 с.

22. Вайнберг Д.В. Справочник по прочности, устойчивости и колебаниям пластин / Д.В. Вайнберг. Киев: Буд1вельник, 1973. - 488 с.

23. Волков И.В. Проблемы применения фибробетона в отечественном строительстве / И.В. Волков // Строительные материалы. 2004. - № 6. - С. 12- 13.

24. Давыдов Н.Ф. Сопротивление бетона при местном осесиметричном сжатии/ Н.Ф.Давыдов, В.Б. Мацкеев // Исследование работы строительных конструкций и сооружений: Сб. науч. тр. М.: МИСИ, БТИСМ, 1979. - С.80 -82.

25. Донченко О.М. Сопротивление бетонных элементов внецентренному сжатию/ О. М. Донченко // Вестник БелГТАСМ. 2001. - № 1. - С.53 - 67.

26. Донченко. О.М. Экспериментальное исследования сопротивления железобетонных балок, армированных различного вида сталями / О.М. Донченко // Исследование работы строительных конструкций и сооружений: Сб. науч. тр. -М.: МИСИ, БТИСМ, 1979. С.1 - 33.

27. Дроздов. В.А. Применение стекла в строительстве / В.А. Дроздов, С.М. Гликин, В.П. Тарасов. М.: Стройиздат, 1983. - 288 с.

28. Дрокин А. В. Расчет сталебетонной плиты с воздушным зазором / А.В. Дрокин // Вестник БелГТАСМ. 2003. - № 5. - С. 342 - 345.

29. Жакин И.А. Несущая способность сталебетонных колонн при силовых и интенсивных температурных воздействиях // Автореф. дисс.канд. техн. наук / И.А Жакин; Харьков, 2004. 21 с.

30. Иванов М.А. Определение теплофизических характеристик / М.А.Иванов // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1988. - № 7. - С. 122 - 125.

31. Карпинос Д.М. Прочность композиционных материалов / Д.М. Карпинос, Г.Г. Максимович, В.Х. Кадыров, Е.М. Лютый. Киев: Наукова думка, 1978. -125 с.

32. Каган И.З. Оценка прочности бетона и сталефибробетона на растяжение/ И.З. Каган // Бетон и железобетон. -1987. № 6. - С. 17 - 18.

33. Кафтаева М.В. Регулирование свойств мелкозернистых бетонов с пониженным содержанием воды: Дис.канд. техн. наук / М.В. Кафтаева; Белгород, гос. технологич. акад. строит, матер. Белгород, 2000. - 150 с.

34. Квирикадзе О.П. Эмпирические формулы для определения начального модуля упругости мелкозернистого бетона для групп Б и В / О.П. Квирикадзе // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1988. - № 8. - С. 112-115.

35. Кикин. А.И. К проблеме прочности стальных труб, заполненных бетоном / А.И. Кикин, В.А. Трулль, Р.С. Санжаровский // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1977. — № 6. - С. 5 - 7.

36. Кончковский 3. Плиты: Статические расчеты / Пер. с пол. М.В. Предтеченского; Под ред. А. И. Цейтлина. М.: Стройиздат, 1984. - 480 с.

37. Коротышевский О.В. Расчет сталефибробетона по прочности на осевое растяжение и на растяжение при изгибе / О.В. Коротышевский // Строительные материалы. 2003. - № 8. — С. 31 - 33.

38. Крылов Б. А. Прочность фибробетона, армированного различными волокнами / Б.А. Крылов // Бетон и железобетон. 1989. - № 8. - С. 13-14.

39. Леонтьев Н.Н. Основы строительной механики стержневых систем / Н.Н. Леонтьев, Д. Н. Соболев, А. А. Амосов. М.: АСВ, 1996. - 125 с.

40. Лукаш П.А. Основы нелинейной строительной механики / П.А.Лукаш. — М.: Стройиздат, 1978. 204 с.

41. Макаренко Л.П. О модуле упругости бетона при сжатии и растяжении / Л.П. Макаренко // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1988. - № 9. - С. 1-5.

42. Макаров В.Г. Влияние структуры на распределение свойств стеклопластиков / В. Г. Макаров, В.В. Куйбышева // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1988. - № 7. - С. 60-63.

43. Моргун. Л.В. Эффективность применения фибропенобетона в современном строительстве / Л.В. Моргун // Строительные материалы. 2002. - № 3. - С. 16 -17.

44. Мурашкин Г.В. Деформирование ядра трубобетонного элемента из бетона, твердевшего под давлением / Г.В. Мурашкин, А.А. Сахаров // Изв. вузов. Строительство. 1994. - № 12 - С. 3 -6.

45. Мурог В.Ю. Влияние домола цемента на прочность бетонных изделий / В.Ю. Мурог, П.Е. Вайтехович // Строительные материалы. 2004. - № 6. - С. 36-37.

46. Нелинейные методы расчета пространственных конструкций: Сб. науч. тр. -М.: МИСИ, БТИСМ, 1988.-217 с.

47. Несветаев В.Г. К вопросу определения основных констант деформирования бетона/ В.Г. Несветаев // Изв. вузов. Строительство. -1999. № 5. - С. 136 — 139.

48. Новожилов В.В. Теория тонких оболочек/ В.В.Новожилов. Л.: Судпромд 1951.-344 с.

49. Панфилов Д.В. Дисперсно армированные строительные композиты на основе полибутадиенового олигомера: Автореф. дисс.канд. техн. наук/ Д.В. Панфилов; Воронеж, 2001. 18 с.

50. Погосян Г.С. Об устойчивости тороидальной оболочки из композиционного материала / Г.С. Погосян, К. Маркса // Изв. вузов. Строительство. 1988. - №4. с.ЗЗ - 35.

51. Рабинович Ф.Н. Об оптимальном армировании сталефибробетонных конструкций / Ф.Н. Рабинович // Бетон и железобетон. -1986. № 3. - С. 17 -19.

52. Рамачандран B.C. Наука о бетоне / B.C. Рамачандран, Р.Ф. Фельдман, Ю.Ю. Бодуэн. М.: Строийздат, 1986. - 279 с.

53. Роговой С.И. К расчету внецентренно сжатых железобетонных элементов / С. И. Роговой, Н.Н. Губий // Изв. вузов. Строительство и архитектура. — 1988. -№ 9.-С. 9-13.

54. СНиП 52 01 - 2003. Бетонные и железобетонные конструкции - Взамен СНиП 2.03.01-84* / Госстрой России. - М.: ГУП "НИИЖБ", 2004. - 25 с.

55. СНиП 52 101 - 2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры / Госстрой России. — М.: ГУП "НИИЖБ", 2004.-54 с.

56. Соколов Б.С. Новый подход к расчету прочности бетонных элементов при местном действии нагрузки / Б.С. Соколов // Бетон и железобетон. -1992. -№ ю.-С. 22-25.

57. Соколов Б.С. Теоретические основы сопротивления бетона и железобетона при сжатии / Б.С.Соколов // Изв. вузов. Строительство. -1993. № 9. - С. 39 -43.

58. Соколов Б.С. Прочность керамзитобетонных элементов при действии местной нагрузки / Б.С. Соколов, И.И. Мустафин // Изв. вузов. Строительство. 1995. -№ 1. - С. 7 — 10.

59. Соколов Б.С. Прочность объемных элементов из керамзитобетона при действии местной нагрузки / Б.С. Соколов, И.И. Мустафин // Изв. вузов. Строительство. 1999. -№ 5. - С. 139 -144.

60. Стороженко JI. И. Центрифугированные трубобетонные элементы с заполненной бетоном полостью / JI. И. Стороженко, С. А. Харченко // Изв. вузов. Строительство. 1999. - № 4. - С. 1-4.

61. Стороженко Л.И. Трубобетонные конструкции / Л.И. Стороженко. — К.: Буд1вельник, 1978. 80 с.

62. Стороженко Л.И. Прочность и деформативность трубобетонных элементов/ Л.И.Стороженко // Бетон и железобетон. 1980. - № 12 - С. 8 - 9.

63. Стороженко Л.И. Центральное сжатие трубобетонного элемента прямоугольного поперечного сечения / Л.И. Стороженко // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1986. - № 9. - С. 5 - 9.

64. Стороженко Л.И. Расчет трубобетонных конструкций / Л.И.Стороженко, П.И. Плахотный, А.Я. Черный. К.: Буд1вельник, 1991. - 120 с.

65. Судаков В.В. Контроль содержания фибры в сталефибробетонных конструкциях / В.В. Судаков, Л.Г. Курбатов, Х.Х. Стерним, О.Н. Хегай// Бетон и железобетон. 1986. - № 2. - С. 26 - 27.

66. Талантова К.В. Основы создания сталефибробетонных конструкций с заданными свойствами / К.В. Талантова // Бетон и железобетон. 2003. — № 5. — С. 4 - 8.

67. Тимошенко С.П. Устойчивость стержней, пластин и оболочек / С.П.Тимошенко.-М.: Наука, 1971.-848 с.

68. Тимошенко С.П. Теория упругости / С.П.Тимошенко. М. Наука, 1979. -560 с.

69. Узуи И.А. Напряжения в сжатой зоне бетона / И.А. Узуи // Изв. вузов. Строительство. 1987. - № 3. - С. 8 -13.

70. Фролов Н.П. Стеклопластиковая арматура и стеклопластбетонные конструкции / Н.П. Фролов. М.: Стройиздат, 1980. - 81с.

71. Фудзии Т. Механика разрушения композиционных материалов / Т.Фудзии, М.Дзако. М.: Мир, 1982. - 232 с.

72. Хайдуков Г.К. Прочность, деформативность и трещиностойкость стеклофибробетонных элементов / Г.К. Хайдуков, А.Х. Карапетян// Бетон и железобетон. 1988. - № 2. - С. 35 - 36.

73. Харчевников В.И. Основы структурообразования стекловолокнистых полимербетонов / В.И. Харчевников // Изв. вузов. Строительство и архитектура. -1987. № 11. - С. 62 - 66.

74. Хечумов Р.А. Сопротивление материалов и основы строительной механики / Р.А. Хечумов, А.Г. Юрьев, А.А. Толбатов. М.: АСВ, 1994. - 387 с.

75. Холмянский М.М. Расчет сталефибробетонных элементов на чистый изгиб / М.М. Холмянский, В.В.Курилин, А.С.Зальцман, И.А.Зальцман // Бетон и железобетон. 1991. - № 3. - С. 23 - 25.

76. Чихладзе Э.Д. Напряженно-деформированное состояние бетонных цилиндрических колонн при силовых и температурных воздействиях / Э.Д. Чихладзе, И.А. Жакин и др. // Вестник БелГТАСМ. 2003. - № 5. - С. 454 -460.

77. Шалун Г.Б. Слоистые пластики / Г.Б. Шалун.- М.: АСВ, 1978. 232 с.

78. Юрьев А.Г. Напряженно-деформированное состояние трубобетонных элементов / А.Г.Юрьев // Вестник БелГТАСМ 2003. - № 5. - С. 490 - 494.

79. Юрьев А.Г. Расчет сталебетонной плиты на силовые и температурные воздействия / А.Г. Юрьев, Ямб Эммануэль // Вестник БелГТАСМ. 2002 — №2.-С. 61-63.

80. Юрьев А. Г. Вариационные принципы механики / А. Г. Юрьев. М.: АСВ, 2002.-90 с.

81. Aiello M.A. Effects of thermal loads on concrete cover of FRP reinforced elements: theoretical and experimental analysis / M.A. Aiello, F. Focacci, A. Nanni // ACI Materials Journal. 2001. - V.98, № 4. - P. 332 - 339.

82. Alkhrdaji T. Surface bonded FRP reinforcement for strengthening/repair of structural reinforced concrete / T. Alkhrdaji, A. Nanni // Proc., ICRI-NRCC Workshop. Baltimore, 1999. - P. 19 - 26.

83. Anders C. Carbon fiber reinforced polymers for strengthening of structural element/ C. Anders // Ph.D. Thesis, Department of civil and mining engineering, Lnlta University of Technology; Sweden, 2003. 194 p.

84. Avril S. Mechanical behavior of cracked beams strength with composites: application of a full-field measurement method / S.Avril, A.Vautrin, P.Hamelin: France, 2002. 9 c.

85. Bakhoum M. Innovative application of CFRP strips for repair of concrete beams / M.Bakhoum, A.Abdelrahman // The Second Middle East Symposium on Structural Composites for Infrastructure Applications.- Egypt, 2000. P. 450 - 457.

86. Bakis C.E. Self-monitoring, pseudo-ductile, hybrid FRP reinforcement rods for concrete applications/ C.E. Bakis, A. Nanni, J.A. Terosky, S.W. Koehler // Composite Science and Technology. 2001. - V.61. - P. 815 - 832.

87. СЕВ FIP model code structures. - Third edition. - 1978. C.30 - 150.

88. Chajes M.J. Bond and Force transfer of composite material plates bonded to concrete/ M.J. Chajes, W.W. Finch, T.F. Januszka // ACI Structural Journal. 1999. -V. 93, №2.-P. 295-303.

89. De Lorenzis L. Bond of FRP laminates to concrete/ L. de Lorezis, B. Miller, A. Nanni / ACI Material Journal. 2001. - V.98, № 3. - P. 256 - 264.

90. De Lorenzis L. Shear strengthening of reinforced concrete beams with near-surface mounted fiber-reinforced polymer rods / L. de Lorenzis, A. Nanni // ACI Structural Journal. -2001. -V.98, № 1. P. 135 - 144.

91. De Lorenzis L. Characterization of FRP rods as near-surface mounted reinforcement / L. de Lorenzis, A. Nanni // Journal of Composites for Construction -2001.-V.5,№2.-P. 115-121.

92. Ehasni M.R. Fiber composite plates for strengthening bridge beams / M.R. Ehasani, H. Saadatmanesh // Composite structures 1990. - V.15. - P. 343 - 355.

93. Ehasani M.R. Design recommendation for bond of GFRP rebar to concrete / M.R. Ehasani, H. Saadatmanesh // Journal of Structural Engineering. 1996. -V.102, № 3. - P. 125- 130.

94. El-Refaie S.A. Repair and strengthening of continuous reinforced concrete beams/ S.A. El-Refaie// Ph.D. Thesis, department of civil and environmental engineering, University of Bradford; UK, 2001.-207 p.

95. Elsanadedy H. M. Seismic performance and analysis of ductile composite -jacketed reinforced concrete bridge columns / H.M. Elsanadedy// Ph.D. Thesis, University of California; USA, 2002. 588 p.

96. Ezeldin A. S. Mechanical properties of steel fiber reinforced rapid-set materials / A.S. Ezeldin, S.R. Lowe // ACI Materials Journal. 1991. - V.88, №.4. -P. 384-389.

97. Fam A. Large scale testing and analysis of hybrid concrete composite tubes for circular beam-column applications /А. Fam, S. Rizkalla // Construction and Building Material. 2003. - V. 1. - P. 36 - 45.

98. Fanella D.A. Stress-strain properties of fiber reinforced concrete in compression/ D.A. Fanella, A. E. Naaman // ACI Journal. 1985. - V.82, № 4. - P. 475-483.

99. Fardis M.N. Concrete incased in fiberglass-reinforced plastic / M.N. Fardis, H. Kahalili // ACI Journal. 1981. - V.78, № 6. - P. 440 - 446.

100. Farahat H. Abdel-G. Durability of glass fiber reinforced cement mortar /H.Abdel-G. Farahat // M.Sc. Thesis, department of civil engineering, Ain shams University; Egypt, 1997. Ch. 3. - P. 57. - 124.

101. Grace N.F. Strengthening of concrete beams using innovative ductile fiber-fiber reinforced polymer fabric / N.F. Grace, G. Abdel-Sayed, W.F. Raghed // ACI Structural Journal. 2002. - V.99, № 5. - P. 692 - 700.

102. Grace N.F. Design approach for carbon fiber-reinforced polymer prestressed concrete bridge beams / N.F. Grace, S.B. Singh // ACI Structural Journal. 2003. -V.100, № 3. - P. 365-376.

103. Grzybowski M. Shrinkage cracking of fiber reinforced concrete // M. Grzybowski, P.S. Shah / ACI Structural Journal. 1990. - V.87, № 2. - P. 138 -148.

104. Horiguchi T. Effect of test methods and quality of concrete on bond strength of CFRP sheet / T. Horiguchi, N. Saeki // Non-Metallic (FRP) Reinforcement for Concrete Structures Conference. Japan, 2001. - V.l. - P. 265 - 270.

105. Johansson M. Structural behavior of slender circular steel-concrete composite columns under various means of load application / M. Johansson, K. Gylltoft // Steel and Composite Structures. 2001. - V. 1, № 4. - P. 393 - 410.

106. Johnston C.D. Flexural fatigue performance of steel fiber reinforced concrete-influence of fiber concrete, aspect ratio and type / C.D. Johnston, R.W. Zemp // ACI Material Journal. 1991. - V.88, № 4. - P. 374 - 383.

107. Jones R. Plate separation and anchorage of reinforced concrete beams strengthened by epoxy-bonded steel plates / R. Jones, R.N. Swamy, A. Charif / The Structural Engineering. 1988. - V.66, № 1. - P. 85 - 94.

108. Kasumassa N. Bond behavior between fiber-reinforced polymer laminates and concrete / N. Kasumassa, K. Toshiyuki, Y. Hizoyuki // ACI Structural Journal. -2001. V.98, № 3. - P. 1-9.

109. Kurt C.F. Concrete-filled structural plastics columns / C.F. Kurt // Proceedings, ASCE Journal. 1978. - V.l04, № ST 1. - P. 55 - 63.

110. Lamanna A.J. Flexural strengthening of reinforced concrete beams using fasteners and fiber-reinforced polymer strips // A.J. Lamanna, L.C. Bahk, D.W. Scott / ACI Structural Journal. 2001. - V.95, № 3. - P. 320 - 329.

111. Maeda T. Study on bond mechanism of carbon fiber sheet / T. Maeda, Y. Asano, Y. Sate // Non-Metallic (FRP) Reinforcement for Concrete Structures. — 2002.-V.l.-P. 279-286.

112. Maerz N. A. Laser profilometry for concrete substrate characterization prior to FRP laminate application / N. A. Maerz, A. Nanni, J.J. Myers, G. Galecki // Concrete Repair Bulletin. 2001. - P. 4 - 8.

113. Malek A.M. Prediction of failure load of R/C beams strengthened with FRP plate due to stress concentration at the plate end / A.M. Malek, H. Saadatmanesh, M.R. Ehsani // ACI Structural Journal. 1998. - V.12, № 2. - P. 142 - 152.

114. Mander J.B. Theoretical stress-strain model for confined concrete / J.B. Mander, J.N. Priestley, R. Park // Journal of Structural Engineering. 1988. -V.l 14, №8.-P. 1804- 1826.

115. Mashima M. Tensile properties of polypropylene reinforced cement with different fiber orientations / M. Mashima, D.J. Hannant, J.G. Keer // ACI Material Journal. 1990. -V.87, № 2. - P. 172 - 178.

116. Miller B. Bond between carbon fiber reinforced polymer sheets and concrete // M.Sc. Thesis, University of Missouri, 1999. -138 p.

117. Naaman. A. E. High Strength fiber reinforced cement composites / A.E. Naaman // Proceedings of MRS Symposium on Potential of Very High Strength Cement-Based Materials, Materials Research Society. 1985. - V. 42, № 1. - P. 217-229.

118. Nagabhushanam M. Fatigue strength of fibrillated polypropylene fiber reinforced concrete / M. Nagabhushanam, V. Ramakrishanam, G. Vondran // Transportation Research Record. 1989. - № 1226. - P. 36 - 47.

119. Nakagawa H. Mechanical properties of various types of fiber reinforced concretes. Fiber reinforced cements and concretes / H. Nakagawa, S. Akihama, T.

120. Suenaga // Recent Developments. International Conference. London. - 1989. - P. 523-532.

121. Nielsen L. E. Young's modulus of composites filled with randomly oriented fiber / L. E. Nielsen, P. E. Chen // Journal of Materials. 1968. - V.3, № 2. - P. 352 -358.

122. Orchard D.F. Concrete technology / D.F. Orchard // Contractors Record Limited. V.l. - 1976. - 358 p.

123. Orchard D.F. Concrete technology. / D.F. Orchard // Contractors Record Limited. -V.2. 1976. - 493 p.

124. Ritchie P.A. External reinforcement of concrete beams using fiber reinforced plastics / P.A. Ritchie, D.A. Thomas, L.W. Lu, G.M. Connelly // ACI Structural Journal. 1991. - V.88, № 4. - P. 490 - 499.

125. Saafi M. Behavior of concrete columns confined with fiber reinforced polymer tubes / M. Saafi, H.A. Toutanji, Z. Li // ACI Material Journal. 1999. -V.96, № 4. — P. 500- 509.

126. Shah S. P. Fiber reinforced concrete properties / S. P. Shah, B.V. Rangan // ACI Journal. 1971. - V.68, № 2. - P. 126 - 135.

127. Shah S. P. Mechanical properties of glass and steel fiber reinforced mortar /S.P. Shah, A.E. Naaman // ACI Journal. 1976. - V.73, № 10. - P. 50-53.

128. Soroushian P. Distribution and orientation of fibers in steel fiber reinforced concrete / P. Soroushian, C.D. Lee // ACI Material Journal. 1990. - V.87, № 5. -P. 433-439.

129. Soroushian P. Fiber type effects on the performance of steel fiber reinforced concrete / P. Soroushian, Z. Bayasi // ACI Material Journal. 1991. - V.88, № 2. -P. 129- 134.

130. Sutersic J. Erosion abrasion resistance of steel fiber reinforced concrete / J. Sutersic, E. Mali, S. Urbancic // Second International Conference. - Montreal. -1999. - V.2. - P. 729-743.

131. Swamy R. N. Influence of fibers geometry on the properties of steel fiber reinforced concrete / R.N. Swamy, P.S. Mangat // Cement and Concrete Research. -1974. V.4, № 3. - P. 451 - 465.

132. Taha M.M.R. Enhancing fracture toughness of high-performance carbon fiber cement composites / M.M.R.Taha, N.G.Shrive // ACI Materials Journal. 2001. -V. 98, №2.-P. 168- 177.

133. Taha M.M.R. New concrete anchors for carbon fiber reinforced polymer post-tensioning tendons Part 2: development/ experimental investigation / M.M.R. Taha, N.G. Shrive //ACI Structural Journal. - 2003. - V. 100, № 1. - P. 96 -104.

134. Taljsten B. Defining anchor lengths of steel and CFRP plates bonded to concrete / B. Taljsten // International Journal of Adhesion and Adhesives. 2000. — V.17,№4.-P. 319-327.

135. Toutanji H.A. Stress strain characteristics of concrete columns externally confined with advanced fiber composite sheet / H.A.Toutanji // ACI Structural Journal. 1999. - V.96, № 3. - P. 397 - 405.

136. Tumialan G. Concrete cover delamination in RC beams strengthened with FRP sheets / G. Tumialan, P. Serra, A. Nanni, A. Belarbi // 4th International Symposium on FRP for Reinforcement of Concrete Structures. Baltimore, 1999. -P. 725-735.

137. Volnyy V.A. Bond length of CFRP composites attached to precast concrete walls/ V.A. Volnyy, C.P. Pantelides // Journal of Composites for Construction ASCE. 1999. - V.3, № 4. - P. 168-176.

138. Wang. Y. Experimental determination of tensile behavior of fiber reinforced concrete // ACI Material Journal. 1990. - V.87, № 5. - P. 461 - 468.

139. Yang, X. Effect of corner radius on performance of externally bonded FRP reinforcement / X. Yang, A. Nanni, G. Chen // Non-Metallic Reinforcement for Concrete Structures FRPRCS-5. - Cambridge, 2001. - P. 197 - 204.

140. Yang, X. Concrete beams strengthened with misaligned CFRP laminates / X.Yang, A. Nanni // Non-Metallic Reinforcement for Concrete Structures -FRPRCS-5. Cambridge, 2001. - P. 79 - 85.