автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Сопротивление сжатию керамзитофиброжелезобетонных элементов различной гибкости

На правах рукописи

РГБ ОД

1 з ш 2300

Шилов Александр Владимирович

СОПРОТИВЛЕНИЕ СЖАТИЮ КЕРАМЗИТОФИБРОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РАЗЛИЧНОЙ ГИБКОСТИ

Специальность 05.23.01 - строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Росгов-на-Дону 2000

Работа выполнена на кафедре железобетонных и каменных конструкци Ростовского государственного строительного университета

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Д.Р. Маилян

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Ю.Б. Потапов кандидат технических наук, доцент В.А. Сычев

Ведущая организация - Ростовский ПромстройНИИпроект

Защита состоится 27 нюня 2000 г. в 10-15 ч. на заседании специализирс ванного совета Д.063.64.01 в Ростовском государственном строительном уш верситете по адресу: 344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, ау; 232.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Просим принять участие в защите и направить отзыв по указанному адр« су в 2-х экземплярах.

Автореферат разослан " £5" мая_2000 г.

Ученый секретарь диссертационного /1 /

совета, доктор технических /г СчУ Г.В. Несветаев

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В области капитального строительства ускорение научно-технического прогресса и повышение эффективности достигается как поиском новых, тах и совершенствованием известных материалов, конструктивных решений и методов расчета. Сжатые железобетонные элементы составляют почти четверть общего объема железобетонных конструкций, поэтому вопросы их рационального проектирования и расчета являются весьма актуальными.

В последние годы в России и за рубежом проявляется все больший интерес к применению фибробетонов для изготовления строительных конструкций различного назначения. Дисперсное армирование различными волокнами-фибрами, равномерно распределенными в объеме бетона, осуществляется с целью улучшения его физико-механических свойств. К таким свойствам относятся повышенная прочность и связанная с ней трещиностойкость при растяжении, более высокая ударная вязкость, морозостойкость, возможность в ряде случаев отказаться от полного или частичного преднапряжения высокопрочной стальной арматуры.

Отечественный и зарубежный опыт применения фибробетонов в основном основывался на использовании металлических фибр, однако, учитывая их высокую стоимость и опасность коррозии, в последние годы предпочтение отдается неметаллическим волокнам природного происхождения. Среди них наи-более^перспективным является грубое базальтовое волокно (ГБВ).

Ранее проведенные исследования в РГСУ, НИИСКе и КИСИ (Украина) позволили установить значительное улучшение (по сравнению с обычными бетонами) ряда важнейших характеристик фибробетонов с использованием ГБВ. В частности, прочность на осевое растяжение повышается в 1,5 - 2 раза, а на сжатие - в 1,2 - 1,3 раза. Деформации усадки и ползучести при сжатии снижаются на 20 - 40%.

Особенно эффективно дисперсное армирование ГБВ керамзитобетонов, так как при перемешивании бетонной смеси округлые зерна керамзита повреждают базальтовые волокна в меньшей степени, чем щебень неправильной формы. Кроме того, модули упругости керамзита и волокон близки по численным значениям.

Несмотря на очевидные преимущества фибробетонов с ГБВ работа железобетонных конструкций на их основе, а также методы расчета и проектирования таких конструкций исследованы недостаточно. Так, практически не изучены несущая способность, деформзтивность и трещиностойкость фиброжелезо-

бетонных колони на основе ГБВ. Требуют существенной корректировки ней торые нормативные положения расчета в части определения параметров жест костей и кривизн, усилий трещинообразования, ширины раскрытия нормал! них трещин. Не разработаны методы расчета гибких фиброжелезобетонны стоек, учитывающие полные (с нисходящими ветвями) диаграммы деформирс вания фибробетона при сжатии и растяжении.

Исследованию этих и других малоизученных вопросов посвящена н< стоящая диссертационная работа. Решение поставленных в работе задач имее существенное значение для рационального и надежного проектирования сж: тых фиброжелезобетонных колонн.

Цель диссертационной работы: исследование сопротивления внецентреь ному сжатию гибких керамзитожелезобетонных колонн, армированных стера невой сталью (обычной и высокопрочной) и дисперсно распределяемой фибро из ГБВ; совершенствование нормативных методов расчета несущей способна ста, деформативности и трещиностойкости таких конструкций и разработка ме тодов расчета с учетом полных диаграмм деформирования фибробетона пр сжатии и растяжении.

Автор защищает:

результаты экспериментальных исследований несущей способно сти, деформативности и трещиностойкости керамзитофиброжелезобетонны колонн различной гибкости при центральном и внеце1пренном сжатии;

предложения по совершенствованию нормативного расчета проч ности с учетом фактических значений предельных деформаций бетона и на пряжений в арматуре керамзитофиброжелезобетонных колонн;

рекомендации по определению жесткостей и кривизн фиброжелезо бетонных колонн в зависимости от уровня нагружения, процента фибровоп армирования, гибкости и других факторов;

усовершенствованные методы определения усилий трещинообразо вания керамзитофиброжелезобетонных колонн;

усовершенствованную программу деформативного расчета фибро железобетонных колонн, основанного на откорректированных автором поло жений норы;

предложения по определению параметров полных диаграмм де формирования тяжелого и легкого фибробетонов при сжатии и растяжении I методику их аналитического описания;

программу итерационно-шагового расчета колонн с учетом полны; трансформированных диаграмм фибробетона;

упрощенный метод расчета фиброжелезобетонных колонн с учетом полных трансформированных диаграмм фнбробетона;

установление по опытным данным, а также результатам численного эксперимента области рационального применения фиброжелезобетонных колонн.

Научная новизна работы:

получены новые эксперимет-альные данные о сопротивлении вне-центренному сжатию керамзитофиброжелезобетонных элементов различной гибкости;

выявлено влияние фибрового армирования из ГБВ на свойства и полные диаграммы деформирования тяжелого и легкого бетона при сжатии и растяжении, даны рекомендации по аналитическому описанию диаграмм;

разработаны рекомендации по совершенствованию нормативного расчета прочности с учетом фактических значений предельных деформаций бетона и напряжений в арматуре керамзитофиброжелезобетонных колонн;

разработаны рекомендации по определению параметров жесткостей и кривизн, а также усилий трешинообразования и ширине раскрытия трешин керамзитофиброжелезобетонных колонн;

предложена программа деформационного расчета фиброжелезобетонных колонн, основанная на нормативных положениях с учетом предложений автора;

разработана программа итерационно-шагового расчета колонн с учетом полных трансформированных диаграмм деформирования фибробетона;

предложен упрошенный метод расчета колонн с учетом полных диаграмм деформирования фибробетона;

определены области наиболее рационального применения фиброжелезобетонных колонн по опытным данным, а также результатам численных экспериментов.

Достоверность разработанных рекомендаций и предложенных методов расчета подтверждается статистической обработкой опытных данных автора, а также результатами численных экспериментов с расширенными границами варьирования изучаемых факторов.

Практическое значение и внедрение результатов работы. Разработаны и изданы "Рекомендации по проектированию железобетонных конструкций из керамзитобегона с фибровым армированием базальтовым волокном", которые переданы в проектные и научно-исследовательские организации (СевкавНИ-ПИагропром, ПромстройНИИпроект) для использования в практической рабо-

те. Применение предложенных рекомендаций позволит более точно оценивать несущую способность, деформативность и трещиностойкость сжатых фибро-железобегонных элементов, что обеспечит наиболее рациональное проектирование натурных конструкций и снизит расход стали.

Результаты исследований автора внедрены в учебный процесс в Ростовском государственном строительном университете и Ростовском государственном архитектурном институте - они включены в программу общего и специального курсов железобетонных конструкций для студентов строительных специальностей.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в пятнадцати научных статьях. Материалы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях Ростовского государственного строительного университета, Ростовского государственного архитектурного института и Северокавказского научно-исследовательского и проектного института "СевкавНИПИагропром" в 1996 - 2000 гг.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы из 135 наименований и двух приложений. Она содержит 170 страниц машинописного текста, включая 48 рисунков и 18 таблиц.

Диссертационная работа выполнена в Ростовском государственном строительном университете под руководством доктора технических наук, профессора Д.Р. Маиляна.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Состояние вопроса. Влиянию фибрового армирования из базальтовых волокон на свойства бетона и железобетонных конструкций посвящены работы, проведенные в КИСИ, НИИЖБе, РГСУ и СевкавНИПИагропроме.

Основные исследования относятся к изгибаемым железобетонным элементам, практически отсутствуют данные о несущей способности, деформативно-сти и трещиностойкостн железобетонных колонн из фибробетона на основе базальтовых волокон. Методы расчета и проектирования таких конструкций требуют совершенствования.

Программа и методика исследования. В программу исследований входило изготовление и испытание кратковременной сжимающей нагрузкой 22 железобетонных колонн. В опытах варьировались: гибкость Хь=1о/Ь=5, 14, 23; относительный эксцентриситет внешней силы е<Л1=0; 0,1; 0,6; процент фибрового армирования цг=0; 10%; класс продольной рабочей арматуры - А-Ш, А-У1.

Основные образцы изготавливались из керамзитожелезобетона и два для сравнительного анализа из обычного тяжелого бетона.

Наряду с основными образцами изготавливались и испытывапись кубы, призмы при eo/h=0 и 0,15 и образцы-" восьмерки" для испытания на растяже!ше - всего 192 шт.

Для изготовления фибробетонов использовалось ГБВ, соответствующее требованиям ТУ 69 УССР 87-85, полученное в институте проблем материаловедения Академии наук Украины.

Принимая во внимание, что в технологии приготовления фибробетонов наиболее ответственным моментом является введение в бетонную смесь фибры с обеспечением равномерности распределения ее по всему объему, нами использовался метод принудительного перемешивания по раздельной технологии. Вначале производилось перемешивание сухой растворной части с фиброй, а затем перемешивание поступающих в смеситель одновременно воды и крупного заполнителя.

Опытные железобетонные колонны имели прямоугольные сечения размером 12x12 см (первая серия) и 13x21 см (вторая серия) и длину 60 см, 180 см и 300 см. Продольное армирование осуществлялось стержневой арматурой класса A-VI (первая серия) и А-Ш (вторая серия), диаметром 10 и 8 мм соответственно. Поперечная арматура изготавливалась из хомутов стали класса A-I диаметром 6 мм в виде сварных замкнутых хомутов, устанавливаемых с шагом 150 мм.

Испытание опытных железобетонных колонн осуществлялось на специальном стенде. На каждом этапе загружения измерялись горизонтальные перемещения (прогибы) в пяти точках с помощью прогибомеров, деформации бетона и арматуры на двух противоположных гранях колонн, а также на боковых поверхностях с помощью цепочек тензодатчиков. Наряду с механической и электротеизометрической использовалась и осциллографнческая аппаратура.

Прочность бетонов опытных составов на керамзитовом и тяжелом заполнителе с фиброй и без нее определялась по результатам испытания кубов в возрасте 14 - 360 суток.

На 14-е сутки твердения средние показатели прочности тяжелого бетона без фибры составили 20,4 МПа, а у фибробетока - 22,4 МПа, или соответственно 0,82 и 0,94 от R2g. Таким образом, прирост прочности на данный период времени составил 2,0 Мпа, или 12%. На 28-е сутки твердения характер влияния фибры в тяжелом бетоне в количественном стношенин несколько изменился. Так, R28 в обычном тяжелом бетоне достигли 24,1 МПа, а в фибрс-бетоне - 25,6

МПа, при этом относительные значения прироста прочности составили уж только 6%.Процесс нарастания прочности в тяжелом бетоне в дальнейшем (н период 60 - 120сугок) стабилизировался, при этом относительные значенн прироста прочности находились в пределах 6 - 7%.

Влияние фибры на изменение прочности керамзитобетона более эффек тивно. Так, введение 10% фибры из ГБВ увеличило его прочность на 14-е сутю на 10,1%, а на 28-е сутки - на 9,0%. При дальнейшем твердении бетона эта за кономерность сохранилась, при этом относительный прирост прочности не сколько увеличился по сравнению с тяжелым бетоном и составил на 60-е и 120 е супси соответственно 10,2 и 12,3%.

Коэффициент перехода от кубиковой прочности к призменной у керамзи тофибробетона оказался выше, чем у неармированных фиброй образцов. Пре дельные деформации сжатия в образцах-призмах из фибробетона оказалис: выше, чем в аналогичных без фибр.

Фибровое армирование существенно повлияло на значение Так, коэф фициент упругости при уровне нагрузки 0,75 - 0,8 от Ль изменялся в призмах и керамзитофибробетона в пределах 0,83 - 0,7. В наибольшей степени особенно сти упругопластическнх свойств фибробетонов проявились при разрушении, т( есть при а/Иь=1.В целом для опытных фибробетонов прочностью 20 - 25 МП; как на обычном тяжелом заполнителе, так и на легком - из керамзита, харах терны более высокие абсолютные значения коэффициентов упругости по срав нению с бетоном без фибр.

Несущая способность и характер разрушения опытных колонн. При ис пытании коротких стоек наблюдалось более хрупкое разрушение, чем у стое! средней гибкости и гибких. Введение в бетон фибры из ГБВ повысило пла стичность разрушения стоек, нисходящая ветвь диаграммы "Ы -Г (при ео/Ь>0,1 более полога и протяженна по сравнению с образцами без фибры.

В образца*, армированных фиброй, момент появления трещин отрыва 1 бетоне вдоль продольной арматуры соответствовал более высоким напряжени ям сжатия (N/N„=0,88 - 0,92), чем в аналогичных элементах без фибры.

Все опытные колонны с гибкостью Х.ь=14 и Х*=23 при е<уК>0,1 разруша лись от исчерпания "устойчивой прочности", то есть при достижении предельных значений напряжения в бетоне прн определенном значении прогибов, за висящих от гибкости элемс(гта и относительного эхсцеитриситета продольногс усилия. Центрально сжатые гибкие колонны (при ео/Ь^О) разрушались в результате потери устойчивости. При относительном эксцентриситете е</Ь<0,1 всс

опытные образцы разрушались по второму случаю когда первопричиной

разрушения являлись исчерпание прочности сжатого бетона. При eo/h=0,6 разрушение происходило по растянутой зоне, когда в растянутой арматуре достигался предел текучести.

Колонны из керзмзитофиброжелезобетона показали более высокую несущую способность на всем диапазоне варьируемых факторов, чем аналогичные элементы из керамзитобетона, при всех эксцентриситетах приложения внешней силы. Так, при относительном эксцентриситете eo/h=0,l фактическая разрушающая нагрузка у керамзитофибробетотшх стоек была на 7,6% выше, чем у аналогичной из керамзитобетона, а при eo/h=0,6 отмечешюе превышение составило 13,5%.

Увеличение относительного эксцентриситета внешней силы во всех случаях приводило к снижению несущей способности стоек. Однако в керамзито-фиброжелезобетонных стойках в количественном отношении снижение несушей способности менее значительно, чем в аналогичных стойках без фибрового армирования. Степень снижения несущей способности с увеличением er/h существенно зависит от гибкости. К ах показал анализ, с увеличением гибкости элементов степень влияния относительного эксцентриситета на работу сжатых стоек снижается. Так, увеличение гибкости сжатых элементов с = 14 до ^h=23 привело к снижению максимального продольного усилия, воспринимаемого колоннами: при eo/h=0,l и 0,6 при отсутствии фибр в 1,28 - 1,4 раза, а с фибровым армированием в 1,12 - 1,19 раза. С повышением гибкости колонн до Х+,=14 увеличение эффективности фибрового армирования наблюдается более отчетливо. При дальнейшем увеличении гибкости до Хь=23 эффект от использования фибрового армирования несколько снюхается.

При испытании коротких стоек с высокопрочной арматурой класса A-VI на центральное сжатие деформации бетона и арматуры в образцах, армированных фиброй, превышали аналогичные деформации образцов без фибры и не только в предельной "закритической" стадии работы, но и на всем диапазоне возрастания нагрузки.

В керамзитофиброжелезобетонных образцах, армированных сталью класса A-I1I фактические предельные деформации сжатия в бетоне и арматуре были также существенно выше аналогичных значений, зафиксированных в стойках без фибр. При увеличении относительного эксцентриситета внешней силы предельные сжимающие напряжения в бетоне и арматуре сжатой зоны еще более возрастали. Следует отметить, что в количественном отношении предельные

деформации сжатия фибробетоиа в коротких стойках с армированием стальк класса A-IFI были ниже, чем у аналогичных образцов, армированных высокопрочной сталью класса A-VI.

Зависимость приращения кривизн от величины продольной силы N ноет ярко выраженный нелинейный характер. Это особенно проявилось в стадиях работы конструкций с трещинами в растянутой зоне.

Результаты проведенных экспериментальных исследований позволили проанализировать характер распределения прогибов по длине колонн. По максимальным прогибам определялись опытные значения коэффициента Sexp по

г ехр

формуле: Srap = -у-Н-(!)

р етр1

и

Расчеты показали, что в гибких керамзигожелезобетонных колоннах с Х*=23 значения S"p составили 0,1 - 0,11, а в аналогичных образцах с фиброй -от 0,12 до 0,18. Эпюры прогибов по длине гибких стоек по форме близки к параболе и синусоиде. Кривизны и прогибы керамзитофиброжелезобетонных элементов несколько выше аналогичных значений образцов без фибры при всех уровнях нагрузки, так как введение фибр в бетон снижает модуль упругости.

Образование нормальных трещин в опытных образцах наблюдалось при различных уровнях нагрузки в зависимости от относительного эксцентриситета внешней силы, гибкости элемента и процентного содержания фибры.

Относительный уровень трещинообразования Nac/Nu в керамзитобетон-них колоннах находился в пределах 0,39 - 0,59 от Nutltp. В то же время фибровое армирование существенно повысило значения относительного уровня трещинообразования до 0,6 - 0,65.

В процессе испытания опытных железобетонных колонн при их внецен-тренном загружении иа каждой ступени увеличения внешнего усилия фиксировались ширина и высота развития нормальных трещин. Отмечено, что с повышением гибкости колонн ширина раскрытия трещин в предельных перед разрушением стадиях увеличивалась. При одинаковой внешней нагрузке ширина раскрытия трещин в керамзитофибробстонных элементах была существенно меньше, чем в керамзитобегонных.

Напряжения в арматуре сжатой зоны сечения при исчерпании прочности железобетонного элемента зависят от максимальных реализованных деформаций крайнего сжатого волокна бетона £(,„ и относительного расстояния от арматуры до сжатой грани ^¡=x/ho¡. Учитывая, что при введении в бетон фибр еЬи

возрастает, сжинающие напряжения в арматуре повышшотся, что способствует увеличению несущей способности элемента.

Учет работы арматуры класса А-ffî за физическим пределом текучести. Поскольку арматура класса А-Ш имеет сравнительно короткую площадку текучести при разрушении сжатой зоны бетона напряжения, в арматуре растянутой зоны при малых значениях ^ превышали предел текучести а}.

Напряжения в растянутой арматуре и относительная высота сжатой зоны бетона к моменту разрушения определялись по опытным усилиям и характеристикам материалов из уравнений

Nexp .с = Rcxpbx(ho _0 5х) + OgAgfhg - а1); (2)

R^bx + o'sA's - о^А, - N„xp = О. (3)

Значения высоты сжатой зоны определялись по тем же уравнениям при напряжениях в растянутой арматуре, равных пределу текучести ау, и опытным значениям призменной прочности бетона.

Махсималыгае значение напряжений в растянутой арматуре, равное сти ау как показали опыты, достигается не только при ç_v / Çr=0, ho h при 0< £,y<a.

Зависимость для определения коэффициента у^ при а < 5,v / c,r < 1 может быть записана в виде

frg-OfSr ,

Для арматуры класса А-Ш, использованной в опытах, получены следующие значения параметров: у^ =1,4; а= 0,5.

Жесткость сечений при отсутствии трещин в растянутой зоне. В нормах значение коэффициента фы принято постоянны»! и равным для легкого бетона - 0,7 для тяжелого - 0,85. Данные о величине этого коэффициента для фибробе-тона отсутствуют.

При нагрузке, вызывающей образование трещин, его значения обозначим через ф'ы Большинство факторов, влияющих на ф'ы может быть отражено в параметре, численно равном относительной высоте сжатой зоны железобетонного элемента, определенной по расчетным характеристикам материалов Rb^er

Y5P = YSP- .

1 - а

(4)

Rb>serbho

Ф ы = 1 - А|3. (6)

Были вычислены опытные значения коэффициентов фы в интервале изменения нагрузок от 0 до М^ из выражения

N(e0+f"P)

р EbJrrd

Как показали опытные данные, значение параметра А для опытных колонн может быть принято следующим: дня керамзитобетониых колонн А = 5. для керамзитофибробетонных А = 4.

Значения коэффициента ф'ы, определяемые по формуле (6), относятся к уровню загружения, при котором образуются трещины. С уменьшением отношения Мг / Мсгс от 1 до некоторого значения а <1, являющегося границей упругой работы сечения, коэффициент <рЬ1 возрастает до 1 Опыты показывают, что промежуточные значения коэффициента фЬ) при l>(Mr^Mfrc)> а могут быть определены по формуле:

• 1-ФЫ Фы =фы + ---_а

Мсп:У

(8)

Параметр а для опытных колонн из керамзитобетона и керамзитофибро-бетона может быть принят, соответственно равным 0,2 и 0,3.

Коэффициент упругости бетона сжатой зоны колонн, работающих с трещинами. Опытные данные могут быть аппроксимированы двумя прямыми - горизонтальной (с постоянным значением VH) протяженностью до М/М„=А и наклонной, отсекающей при M/Mu= 1 ординату равную vp. Таким образом, можно рекомендовать следующую зависимость коэффициента vb от уровня загруже-ния:

при М/М„ < А принимается vb = vH при А < М/М„ < 1

VJLIZP(M__A). (9)

1-A U

Входящие в выражение (9) начальное и конечное (минимальное) значения коэффицие!ггов упругости (V,, ур) и параметр А зависят от вида бетона и наличия фибры из ГБВ.

Для керамзитобетона прочностью 25 МПа, получено ун=0,5; ур=0.25 и А=0,5, для керамзитофибробетона той же прочности - ун=0,5; \'р=0,3 и А=0,6

Определение коэффициента Обработка опытных данных автора позволила рекомендовать следующую зависимость коэффициента от параметра Фш:

дня керамзнтобетонных элементов:

при фш > 0,6 принимается ц/, = 0,3, при фт < 0,6

% = 0,3 -М, 15(0,6-Фи) (10)

для керамзитофибробетонных элементов:

при <ро > 0,6 принимается у, = 0,4, при фга < 0,6

у, = 0,4+ 1,15(0,6 -<ри) (11)

Теоретические значения ксэффицие1гта ц/, определенные по формулам (10) и (11), хорошо согласуются с опытными данными.

Предложения по определению коэффициента Шь. Значение коэффициента ц/ь в нормах принято постоянным и равным для легкого и тяжелого бетона -0,9. С целью определения характера изменения коэффициента фь в опытных внецентренно сжатых колоннах из керамзито- и керамзитофибробетона были определены его опытные значения по измененным деформациям и Ечс

Анализ опытных данных не выявил влияния относительного эксцентриситета внешней силы на значения Шь Не выявлено заметного влияния уровня знешней нахрузкн, хотя, возможно, это влияние скрыто в значительном разбросе опытных данных.

В керамз1гтофиброжелезобетонных колоннах значение коэффициента оказались несколько ниже, чем в керамзнтобетонных.

По результатам анализа опытных данных могут быть рекомендованы следующие значения коэффициента для керамзитобетонных колонн = 0,9, для керамзитофибробетонных 1)/ь = 0,85.

Совершенствование методов расчета по образованию трещин керамзито-фиброжелезобетонных колонн. Анализ результатов показывает, что расхождения опытных я теоретических значений моментов трещинообразования ¡три

расчете по методике норм в керамзитофиброжелезобетонных образцах больше, чем в элементах из керамзитожелезобетона. Связано это, очевидно, с тем, что нормы не учитывают повышенные деформагавные свойства фибробстона, от которых, в свою очередь, зависит трещииостойкость элементов.

В связи с этим был использован итерационный метод с учетом влияния продольной силы. Усилия трещииообразования внецентренно сжатых железобетонных элементов были определены путем решения двух уравнений статики, составленных в предположении расчетных эпюр напряжений в момент образования трещин, предложенных В.И.Мурашевым. При этом в явном виде учитывается влияние продольной силы на положение' неГпральной линии и упруго-пластический момент сопротивления.

Ысге + ИыЬ^о + а - хсгс) + А5(2аР!ы) -

_ А;(2аКм )- ь в 0. (12)

N л. ^ и . „ \_р Ь(Ь0 + а - хС[Х. )2

+ (есгс - П0 + Хсгс) - КЫ-~-+

+ Аа(2аЕЬ1)(И0-хсге) + А'5(2аКь )х (13)

Ь0 + а - хсп;

х (х - а) + 2Кь'Ьх^гс .

1 сгс 3(Ь0 а - хсгс)

где есгс = ео + 0,5(Ь0 + а + Гас: а = Е3 / Еь.

Указанные уравнения решаются относительно Мсге и х^. При определении усилий трещииообразования гибких элементов эксцентриситет есгс определяется {ггерационным методом.

По приведенной методике были определены усилия трещииообразования опытных керамзита- и керамзитофиброжелезобетонных стоек. При этом учитывались фактические значения прочности керамзитофибробетона, полученные опытным путем. Сравнение теоретических значений усилий с опытными показало их удовлетворительную сходимость.

Приближенная методика расчета усилий трещииообразования. Фиксируются предельные деформации крайнего растянутого волокна бетона Еы,в и деформации крайнего сжатого волокна бетона, реализуемые к моменту появления трещин Еь^гс Эпюра напряжений в бетоне в момент появления трещин: прямоугольник в растянутой зоне и треугольник в сжатой. При этом угол в вершине

треугольной эпюры не задается. Уравнение равновесия выглядит следующим образом:

Ьо

Еъ^а-—Р.

-ЦЕ,

хсгс

(14)

О;

-а; _ . .

сгс

х -К £Ь.сп: (15)

сгс — 11

ЕЬ.сгс + еЫ.и

Напряжения в бетоне крайнего сжатого волокна Оь в момент появления

трещин могут быть определены по деформации 6ь,Сгс с помощью любой зависимости, связывающей напряжения и деформации бетона.

Из уравнения (14) сразу без громоздких промежуточных вычислений и итераций вычисляются усилия трещннообразования Ысге. Значения были

получены опытным путем. Анализ показал, что при ео/Ь =0,6 для опытных колонн могут быть приняты следующие значения: Еь,сгс=2-10*3 (для керамзитоже-лезобетониых колонн) и £ь,сгс = 2,5-10"3 (для керамзитофиброжелезобетонных колонн).

Предложения по определению ширины раскрытия нормальных трещин. Анализ результатов расчета показал, что теоретические значения астс определенные по методике норм, значительно (в несколько раз) превышают опытные. Причина этого явления заключается в существенном влиянии фибрового армирования на растяжимость бетона, трещиностойкость сечений, перераспределении усилий с бетона на фибру из ГБВ.

Поэтому целесообразно для керамз!ггофиброжелезобетонных колонн ввести в формулу норм понижающий коэффициент на который необходимо разделить значение ширины раскрытия трещин дсгс полученное по формуле норм.

Для опытных железобетонных колонн были получены следующие формулы: для керамзитобетонных колонн Рсгс = 2,8(1 - £); для керамзитофнбробе-тонных колонн рсгс = 3,5(1 - Ъ,).

При использовании предложенных рекомендаций наблюдается хорошая сходимость опытных и теоретических значений ат

Расчет гибких колонн по деформированной схеме. Основная особенность составленной автором программы итерационного расчета гибких херамзнто-фнброжелезобетониых колонн состоит в использовании рекомендаций автора по учету неупругих деформаций бетона и арматуры на всех уровнях нагруже-ния, по определению кривизн и прогибов, по уточнению усилий трещиносбра-зования и ширины раскрытия трещин.

С целью проверки эффективности расчетных предложений автора все опытные колонны были рассчитаны с учетом указанных предложений в соответствии с разработанной программой. Аналогичные расчеты были выполнены также при жесткостях и кривизнах определяемых в соответствии с нормами. Расчет с учетом предложений автора существенно улучшает сходимость теоретических и опытных кривых прогибов на всех уровнях нагружения вплоть до потери несущей способности и значений последней.

Полная диаграмма деформирования фнбробетона. Были получены опытным путем полные (с нисходящими вегвями) диаграммы деформирования тяжелых и легких фибробетонов. Нами принята методика испытаний с применением демпферов.

При обработке опытных данных нагрузку, приходящуюся на фибробстон-нын образец на, каждом этапе определяли как разницу между общей нагрузкой N и нагрузкой, приходящейся на демпферы N41.

По полученным данным построены опытные диаграммы "оь - £ь"- Наличие фибры оказало влияние на полные диаграммы деформирования, особенно на нисходящий участок. Так, у фибробетонных призм этот участок имел более плавное падение, при этом деформации увеличились в 1,8...2 раза.

Для аналитического описания диаграммы с учетом нисходящей ветви предложено много эмпирических зависимостей. Из всего многообразия зависимостей можно выделить формулу ЕКБ-ФИП, отличающуюся своей простотой и удобством использования.

По опытным данным были определены значения Кь—1,73 и 2,16 (для керамзите- и тяжелого фибробетонов) и К, =1,82 и 2,37 (для керамзито- и тяжелого бетона).

(16)

Теоретические диаграммы "а>, - еь" при принятых значениях коэффициентов хорошо согласуются с опытными.

Максимальные реализованные деформации Ен^ керамзитового и тяжелого фибробетонов существенно зависят от эксцентриситета внешней силы, гибкости элемента, класса арматуры, процента фибрового армирования и др. факторов.

Значения Еы, в образцах с фибровым армированием превышали аналогичные деформации в образцах без фибры. В частности, при ео/Ь=0 значения Еь„ в стойках из керамз1ггофиброжелезобетона составили 2,14 - 2,75-Ю"5, а в образцах без фибр соответственно 1,94 - 2,21 10"\ С увеличением относительного эксцентриситета продольного усилия эффективность фибрового армирования повышалась.

Деформации бетона наиболее сжатой грани элементов зависят от высоты сжатой зоны при разрушении С„, обобщающей влияние на значение £ьи таких факторов, как класс бетона, механические свойства арматуры, процент армирования, величины эксцентриситета и др.

По данным автора получены следующие зависимости:

для керамзнтобетона £ьи=3, 46-(0,53^и+0,55)2 (17)

для керамзитофибробетона £Ьа=3, 8-(0,53св+О,55)\ (18)

По результатам испытаний опытных керамзитофнброжелезобетонных стоек были определены таюке максимальные деформации Е[,»,и реализуемые к моменту образования трещин. Зависимость £ы, с от основных факторов - относительного эксцентриситета внешней силы и гибкости конструкций - оказалась слабо выраженной. Основное влияние оказал процент фибрового армирования. Предлагается при уг=10% значение £ы,и принимать равным 0,5-10'5, а при И(=0-0,25-10"3.

Метод итерационно-шагового расчета фиброжелезобетонных колонн с учетом полных трансформированных диаграмм "сть - Еь" фибробетона. Отличительными особенностями данного метода расчета являются следующие: расчет ведется с помощью трансформированных в зависимости от процентного содержания фибры диаграмм деформирования бетона. Трансформации подвергаются диаграммы деформирования бетона при сжатии "сть - еь" и растяжении "ам - ем"; на всех стадиях работы сечения сохраняются плоскими, т.е. принимается

справедливой гипотеза плоских сечений; нейтральные оси эпюр деформаций ^ напряжений совпадают.

До начала итерационного расчета элемент условно делится на /пр участков определяются параметры диаграммы "сь (Ы) - £ь (ьо" в зависимости от процент ного содержания фибры, вычисляются моменты М от единичных сил.

В общем виде система уравнений статики записывается следующим образом:

х У

/°Ь(Х)1Х + Ь1ОЫ(У)аУ + АБа8-А8О'5=0; 09

х-Ь+у О

ь *

^к(е0 > | стЬ|х)(Ъ-х+х)(1х+

х-Ь+у (20

+ ь}аЬ1(уХу - у)ёу + А5о5а - А;а'3(Ь - а') = О.

о

Функции СГц,) и 0"ы(у) выражаются при помощи зависимости (16).

В связи с тем, что количество неизвестных превышает количество уравнений, возникает необходимость описать взаимосвязь неизвестных при помощи следующих уравнений:

х + у = Ь;^ = А0; (21;

х и у и

На основании гипотезы плоских сечений запишем уравнения взаимосвязи

деформаций стали с деформациями крайних волокон бетона:

= = (22)

X X

е' = ЕЬ1<х-а') = ёь(х-а) (23]

ух'

Решаем систему уравнений (19) - (23) в предположении упругой работы арматуры. Если условие <т,< СТ^ не выполняется, то расчет повторяется. В этом случае к уравнениям (19) - (23) прибавляются уравнения, связывающие напряжения и деформации высокопрочной стали.

На каждом этапе нагружения определяется усилие, воспринимаемое растянутой зоной бетона, относительно крайнего сжатого волокна:

у /Оьадуйу Мь,=Рь,(Уы+^); ИЬ1 = Ь|оь,(уК1у; уь, = 3-. (24)

КЛуМУ

о

Когда функция "Мь, - £ы" достигает максимума (с!МЬе/<18ы - 0), происходит образование трещин.

При невыполнении условия элемент работает в стадии до образования трещин. В этом случае производится определение кривизн прогибов:

1=1

На каждом шаге расчета (при каждом проверяется условие совместности системы уравнений. Если уравнения несовместны (не имеют решения), то, значит, достигнуто предельное значение N1, = Ы„ без образования в элементе трещин.

Расчет элементов с трещинами в растянутой зоне начинается с определения глубины развития трещины:

Ьсгс = у(1 - (26)

В формуле (26) высота растянутой зоны и деформация крайнего волокна растянутой зоны £Ь{ принимаются по результатам расчета нормального сечения в предположении отсутствия трещин при воздействии силы

После этого полученное значение Ь<гс вводится в систему уравнений статики, которая в этом случае имеет вид

х У-Ьсгс

Мк"Ь_ + Ь 1°Ы{у)с1у + А5оз"Лзо'з=0; (27)

х-Ь+у О

Ь * У_Ьсгс

Гуе^-Ь \ °ь(х|Ь-х+х^х+Ь | оь^)^-у)с1уьАго5а-АзО'5(Ь^1'Н).(28) х-Ь+у О

Итерационный процесс заканчивается при выполнении условия сходимости:

Ьсгд а. (29)

^ сгд

На каждой итерации проверяется условие совместности системы уравш ний. Если система несовместна, т.е. решение системы уравнений отсутствуе элемент считается разрушившимся.

Таким образом, предлагаемая методика расчета позволяет определять высокой степенью точности напряженно-деформированное состояние иормаш ных сечений железобетонных элементов на любой стадии работы.

Упрощенный метод расчета прочности нормальных сечений фиброжелезс бетонных колонн заключается в следующем. Составляются уравнения статики:

Ыи - Ъ/оь(х)1х + Ь]оы№у + Азаз - А^ = 0; (ЗС О О

х -у

О о

Уравнения (30) и (31) решаются при значении деформации сжатого волоь на Бь — £ьи определенном по предложенным формулам (17), (18). Зависимосп связывающие деформации волокон бетона по высоте сечения и арматуры с де формацией крайнего сжатого волокна, принимают в виде (21) - (23).

После решения системы уравнений проверяется условие £ы< ЕЬш-

Если условие не выполняется т.е. элемент работает с трещинами в растя нутой зоне, определяем высоту трещины по формуле (26).

Затем расчет повторяется по уравнениям (30) - (31) с измененными преде лами интегрирования по высоте растянутой зоны от нуля до (у-Ьсгс).

На первом этапе расчета значение £,„ принимается из расчета по деист

вующим нормам. После получения значений И,, и х происходит уточнение

Таким образом, предлагаемый упрощенный метод определения прочносп в отличие от шагово-итерационного требует всего 5-6 шагов расчета и не тре бует мощных ЭВМ.

Определение трещиностойкости железобетонных элементов упрощенны», методом с учетом трансформированных диаграмм деформирования фибробегго на производится аналогично описанному выше расчету прочности. В этом слу чае на первом этапе уравнения (30) и (31), в которых вместо К, записываете)

Ncrc решаются при значении деформации крайнего растянутого волокна Sb»=£bsu где Eftu определяется по разработанным рекомендациям.

После проверки упругой работы арматуры и повторного, в случае невыполнения проверки, решения системы уравнений проверяется условие Еь< Сы,-Если это условие не выполняется, то, значит, в элементе вплоть до разрушения трещины не образуются.

Анализ точности предлагаемых методов расчета. По предлагаемым методам расчета с помощью составленных программ на ЕС ЭВМ были определены значения прочности и трещиностонкости нормальных сечений опытных образцов. Полученные результаты сравнивались с опытными разрушающими усилиями. Наилучшую сходимость с опытом показали результаты, полученные при расчете шагово-итерационным методом: с учетом трансформированных в зависимости от процентного содержания фибры диаграмм деформирования -отклонения составили 1 - 3%.

Упрощенные методы определения прочности и трещиностойкости, не требующие многократного повторения расчета и основывающиеся на тех же предпосылках, что и основной шагово-итерационнын метод также показали достаточно хорошую сходимость с опытными данными. Расхождения составили всего 5 - 7%.

С целью определения областей наиболее рационального применения ке-рамзиггофибробетонных колонн были построены области прочности сечений. Для этого помимо опытных данных был проведен обширный численный эксперимент, в программу которого входило 72 "условных" железобетонных элемента. В опытах варьировались гнбхость, процент фибрового армирования, класс продольной рабочей арматуры, относительный эксцентриситет внешней силы.

Анализ результатов численного эксперимента позволил для каждого железобетонного элемента построить зависимости между продольной нагрузкой и изгибающим моментом. Построив кривую, соединяющую точки максимальных продольных усилий при соблюдении условия dM/de, = 0, были получены области прочности сечений, внутри которых прочность элемента обеспечена.

Наиболее эффективно использование фибрового армирования при срав-шггельно небольших относительных эксцентриситетах внешней силы. В этих случаях использование фибрового армирования значительно расширяет области прочности. При больших эксцентриситетах внешней силы эффехт использования фибрового армирования существенно снижается. Использование высокопрочной арматуры существенно расширяет область прочности.

Тахим образом, проведенные исследования показали, что наиболее э4 фективны керамзнтофиброжелезобетонные элементы, армированные высокс прочной сталью. Такие конструкции особенно рациональны при незначител1 ных эксцентриситетах продольного усилия.

Для определения технико-экономической эффективности гибких железе бетонных колонн с использованием фибрового армирования из ГБВ были прс ведены их экономические сравнения с типовыми колоннами.

С этой целью выбраны две типовые колонны серии 1.020-1 (марки колон 1КН 3.45-5 и 1 КН 4.100-5). Колонны имеют размеры поперечного сечени 300x300 мм и 400x400 мм; длину 1о=4500 мм (Хь=15) и 10=ЮООО мм (?ч,=25). 1 колонне 1КН 3.45-5 продольная рабочая арматура состоит из 4028 А III, а в кс лонне 1 КН 4.100-5 - из 4032 А III.

Для улучшения технико-экономических показателей данных конструкци предлагается внести два варианта изменений.

Первый вариант: В колоннах 1 КН 3.45-5 и 1 КН 4.100-5 вместо тяжелс го бетона применяется равнопрочный легкий керамзитобетон с фиброй из ГБЕ продольное армирование сталью класса А III.

Второй вариант: Помимо замены тяжелого бетона на керамзитофибрс бетон продольное армирование принимается из высокопрочной стали класс AVI.

Расчет колонн, выполненный с учетом разработанных автором предложи ний, показал, что при относительном эксцентриситете продольного усили eo/h=0,3 и одинаковой несущей способности в стойках с применением фибры и ГБВ, по сравнению с типовыми конструкциями, расход арматуры может бьп снижен. Так, в колонне I КН 3.45-5 снижение расхода арматуры составил 12,8%, а в колонне 1 КН 4.100-5 - 5,4%. То есть при увеличении гибкости стое с Xh=15 до Хь=25 эффект от использования фибрового армирования снижается.

При использовании в качестве рабочей арматуры высокопрочной стал несущая способность стоек повышается еще больше, что ведет к дальнейшем снижению расхода стали.

Экономический расчет колонн с внесенными изменениями показал, чт себестоимость по первому варианту снизилась на 40,68 руб. на 1 м\ а по вте рому - на 85,3 руб. на 1 м3.

При годовом объеме производства и монтажа колонн из керамзитофибрс бетона на основе ГБВ в объеме 15-20 млн. м3 экономический эффект составн более 4 млн. руб. (первый вариант) и более 8 млн. руб. (второй вариант).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Впервые получены экспериментальные данные о несушей способности, трещиностойкости и деформативностн гибких железобетонных колонн из керамзитофнбробетона на основе ГБВ. Проанализировано влияние на их работу гибкости, относительного эксцентриситета внешней силы, процентного содержания фибры из ГБВ и др. факторов.

2. Введение в бетон фибры из ГБВ привело к тому, что разрушение в "закритнческой" стадии носило не хрупкий характер, как в обычных железобетонных элементах, а пластичный, по мере преодоления сопротивления базальтовых волокон пересекающих трещины. Несущая способность стоек с фиброй из ГБВ оказалась существенно выше (на 11-29%), чем образцов из обычного бетона.

3. Введение фибры из ГБВ увеличило призменную прочность бетона на тяжелом щебне на 9%, а конструктивного керамзитобетона - на 12%. Козф-фициеиг перехода от кубиковой прочности к призменной был выше, чем у не-армированных фиброй образцов. В фибробетснных призмах наблюдалось уве-лтгчение предельных деформаций по сравнению с призмами из обычного бетона на 12 (тяжелый заполнитель)...26%(керамзитовый заполнитель). Коэффициент упругости vb у фибробетонов прочностью 25 МПа возрастал по сравнению с элементами без фибры в тяжелом бетоне на 11%, а в керамзитофибробе-тоне на 12,2%.

4. Установлено, что предельные деформации сжатия бетона и арматуры фиброжелезобетонных стоек были выше, чем у аналогичных образцов без фибр. В частности, при eo/h=0 при введении фибры значения еь„ в стойках на легком заполнителе возросли в 1,42 раза, а в тяжелом - в 1,19 раза. При внецен-тренном сжатии (eo/h=0,6) значения Еы, достигли в керамзитофибробетонных образцах 3,6610"\ а в аналогичных без фибр - 2,4-10"3. Значения osc в высокопрочной арматуре класса A-VI х моменту разрушения достигли 620 МПа, значительно превышая нормируемые величины аи.

5. Относительный уровень трещинообразования Ncrc/Nu в керамзито-фибробетониых колоннах был существенно выше, чем в элементах без фибрового армирования. С увеличением Ль и е<уЪ эффект влияния фибрового армирования возрастает. Кривизны и прогибы керамзитофибробетонных колонн выше, ширина раскрытия нормальных трещин ниже, чем в аналогичных элементах без фибры.

6. Разработаны предложения по совершенствованию расчета прочн сти фиброжелезобетонных элементов, позволяющие учитывать действ ительн напряженно-деформированное состояние элементов при разрушении, пов! шенные прочностные характеристики фибробетонов, фактические напряжет в растянутой и сжатой арматуре. Дана методика учета работы арматуры клао А-Ш за пределом текучести.

7. Предложены рекомендации по определению жесткости сечений б трещин внецентренно сжатых фиброжелезобетоиных элементов с учетом уро ня нагруження, механических характеристик материалов и др. факторов.

8. Даны рекомендации по уточнению значений коэффициентов уи Н»ь для внецентренно сжатых колонн из керамзито- и керамзитофибробетон Предложены формулы для определения коэффициентов упругости сжатой зон сечений с трещинами, учитывающие уровень внешней нагрузки.

9. Рекомендуется усилия трещинообразования керамзитофиброжел! зобетонных колонн определять по уравнениям статики с учетом влияния пр< дольных сил, изменения механических характеристик бетона при введеии фибры из ГБВ. Разработана упрощенная методика определения усилий трещ! нообразования, учитывающая влияние основных факторов на уровень напр) жений в бетоне перед образованием трещин, которая обеспечивает хорошую сходимость опытных и теоретических данных.

10. Предлагается ширину раскрытия нормальных трещин в керамзите и керамзитофиброжелезобетонных колоннах определять по формуле норм учетом поправочных коэффициентов, вычисляемых по разработанной метода ке.

11. Получены опытным путем полные с нисходящими ветвями диа граммы деформирования легких и тяжелых фибробетонов, даны предложени по уточнению аналитического описания диаграмм, обеспечивающие хорошуь сходимость с опытными данными.

12. Предлагаются корреляционные зависимости для определения мак симальных реализованных деформаций сжатия е^, в зависимости ог относи тельной высоты сжатой зоны при разрушении. Максимальные реализованны деформации растяжения керамзитобетсиа Еьш во внецентренно сжатых железо бетонных колоннах существенно возрастают с увеличением процентного со держания фибры цг- Предложены рекомендации по назначению величин еЬш ке рамзито- и керамзнтофибробетона.

13. Предложен шагово-нтерациошгый метод расчета прочности и тре-щиностойкости фиброжелезобетотшх колонн на основе полных диаграмм "оь -£(," и "сть, - сы" трансформированных в зависимости от процентного содержания фибры из ГБВ, реализованный в профамме расчета на ЭВМ.

14. Разработаны упрощенные методы определения прочности н трещи-ностойкости фйброжелезобетонных колонн, учитывающие полные трансформированные диаграммы деформирования бетона.

15. Анализ показал хорошую сходимость всех разработанных методов расчета прочности и трещиносгойкости с опытными данными. Наилучшие результаты достигнуты при расчете шагово-итерационным методом с учетом полных трансформированных диаграмм "сгь<ы) - £ь<ы)"-

16. На основании опытных данных и численных экспериментов определены условия наиболее рационального использования керамзитофнброжеле-зобетонных колонн. Построены области прочности элементов и определено влияние на них фибрового армирования.

17. Перепроектированы типовые железобетонные колонны на элементы из керамзнтофнбробетона на основе ГБВ, армированные обычной и высокопрочной сталью. Экономический эффеет составил 40,68...85,3 руб. на м3.

Основные положения диссертации нашли отражение в следующих работах:

1. Шилов Ал.В. Несущая способность и деформации коротких стоек из фнбробетона// Строительные конструкции, материалы и методы производства работ. - Ростов н/Д: СевкавНИПИагропром, РГАС, 1996. - С. 11-14.

2. Маилян Р.Л., Маилян Л.Р., Осипов K.M., Шилов Ал.В. и др. Рекомендации по проектированию железобетонных конструкций из керамзитобето-на с фибровым армированием базальтовым волокном// Ростов н/Д: СевкавНИПИагропром, РГАС, 1996.

3. Маилян Д.Р., Шилов Ал.В., Джаварбек Н. Влияние фибрового армирования базальтовыми волокнами на свойства легкого и тяжелого бетона// Новые исследования бетона и железобетона. - Ростов н/Д: СевкавНИПИагропром, РГАС, 1997. - С. 7-11.

4. Шилов Ал.В. Влияние фибрового армирования на полные диаграммы деформирования при сжатии тяжелых и легких бетонов// Там же. - С. 12-15.

5. Маилян Д.Р., Шилов Ал.В. Предельные деформации в керамзнто-фиброжелезобетонных коротких стойках при центральном и внецетренном сжатии// Там же. - С. 16-19.

6. Шилов Ал.В. Архитектурно-строительная практика с позиций hi пользования дисперсно-армированных; бетонов// Архитектурное наследие IOi России. - Ростов и/Д: РГСУ, 1997. - С. 83-84.

7. Маилян Д.Р., Шилов Ал.В. Влияние гибкости на несущую cnocoi носгь керамзитофиброжелезобетонных стоек// Вопросы технологии бетона проектирования железобетонных конструкций. - Ростов и/Д: СевкавНИПИа ропром, РГСУ, 1998. - С. 22-25.

8. Шилов Ал.В. Особенности работы железобетонных стоек из Kepav зитофибробетоНа// Там же. - С.26-32.

9. Шилов Ал.В., Махова М.Ф., Джнгнрис Д.Д. К вопросу деформнрс вания фиброжелезобетонных элементов// Перспективные разработки, материг лы и методы производства работ. - Ростов и/Д: СевкавНИПИагропром, РГО

1998.-С. 12-16.

10. Шилов Ал.В., Колбаско Э.Б. Особенности напряженно деформирс ванного состояния фиброжелезобетонных элементов при сжатии и растяже нии//Там же. - С. 17-19.

11. Шилов Ал.В. Сопротивление сжатию гибких железобетонных стое на фубом базальтовом волокне// Материалы международной научно практической конференции: Тезисы докладов. - Ростов н/Д: РГСУ, 1999. -С.15.

12. Маилян Д.Р., Маилян PJL, Осипов В.К., Шилов Ал.В. и др. Реко мендацин по расчету и проектированию железобетонных конструкций с ком бинированным преднапряжением// Ростов н/Д: СевкавНИПИагропром, РГСУ

1999.

13. Маилян Д.Р., Шилов Ал.В. Метод расчета керамзитофиброжелезо бетонных колонн с учетом полных диаграмм деформирования материалов// Но вые исследования в области строительства. - Ростов н/Д: РГСУ, СевкавНИПИагропром, 1999. - С. 76-82.

14. Маилян Д.Р., Шилов Ал.В. Общий метод определения НДС сжатых элементов из бетона на основе ГБВ// Материалы международной научно-практической конференции: Тезисы докладов. — Ростов н/Д: РГСУ, 2000. -С.21-22.

15. Шилов Ал.В. Экономическгя эффективность керамзитофиброжеле-зобетонных колонн на основе грубого базальтового волокна// Там же. - С. 26.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Влияние фибрового армирования на свойства бетонов.

1.2. Полные диаграммы деформирования бетонов и их аналитическое описание.

1.3. Предельные деформации сжатия тяжелых и легких бетонов.

1.4. Существующие методы расчета железобетонных колонн.

1.5. Задачи исследования.

2. НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ, ДЕФОРМАТИВНОСТЬ И ТРЕ-ЩИНОСТОЙКОСТЬ КЕРАМЗИТОФИБРОЖЕЛЕЗОБЕТОН-НЫХ КОЛОНН РАЗЛИЧНОЙ ГИБКОСТИ.,.

2.1. Программа экспериментальных исследований.

2.2. Свойства использованных материалов и технология изготовления опытных образцов.

2.3. Конструкции образцов и методика испытаний.

2.4. Определение основных прочностных и деформативных свойств бетонов, армированных фиброй из ГБВ.

2.5. Несущая способность и характер разрушения опытных колонн.

2.6. Деформативность опытных колонн.

2.6.1. Деформации бетона и арматуры.

2.6.2. Кривизны и прогибы колонн.

2.7. Трещиностойкость опытных колонн.

Выводы по главе 2.

3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ГИБКИХ КЕ

РАМЗИТОФИБРОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН, ОСНОВАННЫХ НА НОРМАТИВНОМ ПОДХОДЕ.

3.1. Основные принципы.л.

3.2. Совершенствование нормативного расчета прочности керамзи-тофиброжелезобетонных элементов.

3.3. Учет работы арматуры класса А-Ш за физическим пределом текучести.

3.4. Предложения по определению параметров жесткостей и кривизн гибких керймзитофиброжелезобетонных колонн.

3.4.1. Жесткость сечений при отсутствии трещин в растянутой зоне.

3.4.2. Коэффициент упругости бетона сжатой зоны колонн, работающих с трещинами.

3.4.3. Определение коэффициента —.

3.4.4. Предложения по назначению коэффициента %.

3.5. Совершенствование методов определения усилий трещинооб-разования керамзитофиброжелезобетонных колонн.

3.5.1. Методика ядровых моментов.

3.5.2. Итерационный метод с учетом влияния продольной силы.

3.5.3. Приближенная методика расчета.

3.6. Определение ширины раскрытия нормальных трещин.

3.7. Расчет гибких колонн по деформированной схеме с учетом предложений автора.

3.7.1. Особенности расчета.

3.7.2. Результаты расчета опытных колонн.

Выводы по главе 3.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА КОЛОНН С УЧЕТОМ ПОЛНЫХ ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ ДИАГРАММ ДЕФОРМИРО-РОВАНИЯ КЕРАМЗИТОФИБРОБЕТОНА.

4.1. Исходные предпосылки.

4.2. Полная диаграмма деформирования фибробетонов и ее реализация в фиброжелезобетонных колоннах.

4.2.1. Опытные диаграммы деформирования фибробетонов и их аналитическое описание.

4.2.2. Зависимость деформаций сжатия фибробетонов от различных факторов.

4.2.3. Изменение деформаций растяжения фибробетонов в зависимости от различных факторов.

4.3. Метод итерациойно-шагового расчета фиброжелезобетонных колонн с учетом полных трансформированных диаграмм сть -£ь" фибробетона.

4.4. Упрощенный метод определения прочности и трещиностой-кости фиброжелезобетонных колонн.

4.5. Анализ точности предлагаемых методов расчета.

Выводы по главе 4.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН ИЗ КЕРАМЗИТОФИБРОБЕТОНА.-.

5.1. Области наиболее рационального применения керамзитофибро бетонных колонн.

5.2. Экономическая эффективность и надежность использования предложенных методов расчета цри проектировании сжатых железобетонных элементов.

5.3. Перепроектирование типовых железобетонных колонн с использованием фибрового армирования из ГБВ и их экономическая оценка.

Выводы по главе 5.

Снижение затрат на капитальное строительство может быть достигнуто за счет повышения технико-экономической эффективности строительных конструкций, в т.ч. железобетонных конструкций, являющихся основой современного строительства.

В этой области ускорение научно-технического прогресса и повышение эффективности достигается как поиском новых, так и совершенствованием известных материалов, конструктивных решений и методов расчета.

Сжатые железобетонные элементы составляют почти четверть общего объема конструкций, поэтому вопросы применения новых материалов, их рационального проектирования и расчета являются весьма актуальными.

В последние годы в России и за рубежом проявляется все больший интерес к применению фибробетонов для изготовления строительных конструкций различного назначения. Дисперсное армирование различными волокнами-фибрами, равномерно распределенными в объеме бетона, осуществляется с целью улучшения его физико-механических свойств. К таким свойствам относятся повышенная прочность й связанная с ней трещиностойкость при растяжении, более высокая ударная вязкость, морозостойкость, возможность в ряде случаев отказаться от полного или частичного предварительного напряжения высокопрочной стальной арматуры [27, 94, 99, 100].

Отечественный и зарубежный опыт применения фибробетонов в основном основывался на использование металлических фибр, однако, учитывая их высокую стоимость и опасность коррозии в последние годы предпочтение отдается неметаллическим волокнам природного происхождения [27, 34, 38,39]. Среди них, наиболее перспективным является грубое базальтовое волокно (ГБВ) [37, 46, 55].

Исследования [7, 29, 30, 31] позволили установить значительное улучшение (по сравнению с обычными бетонами) ряда важнейших характеристик фибробетонов с использованием грубого базальтового волокна. В частности, прочность на осевое растяжение повысилась в 3.4 раза, предельная растяжимость в 2.2,5 раза, а деформации свободной усадки и ползучести при сжатии снизились от 20 до 40 %.

Несмотря на очевидные преимущества фибробетонов из ГБВ работа железобетонных конструкций на их основе, а также методы расчета и проектирования таких конструкций исследованы крайне недостаточно.

Так, практически не изучены несущая способность, деформативность и трещиностойкость фиброжелезобетонных колонн на основе ГБВ. Требуют существенной корректировки некоторые нормативные положения расчета в части определения параметров жесткостей и кривизн, усилий трещинообразо-вания, ширины раскрытия нормальных трещин. Не разработан метод расчета гибких фиброжелезобетонных стоек, учитывающий полные (с нисходящими ветвями) диаграммы деформирования бетона при сжатии и растяжении.

Исследованию этих и других малоизученных вопросов посвящена настоящая диссертационная работа. Решение поставленных в работе задач имеет существенное значение для рационального и надежного проектирования сжатых фиброжелезобетонных колонн.

Цель диссертационной работы: исследование сопротивления внецен-тренному сжатию гибких железобетонных колонн, армированных стержневой сталью (обычной или высокопрочной) и дисперсно распределяемой фиброй из грубого базальтового волокна; совершенствование нормативных методов расчета несущей способности, деформативности и трещиностойкости таких конструкций и разработка методов расчета с учетом полных диаграмм деформирования фибробетона при сжатии и растяжении.

Автор защищает:

- результаты экспериментальных исследований несущей способности, деформативности и трещиностойкости гибких фиброжелезобетонных колонн при центральном и внецентренном сжатии;

- предложения по совершенствованию нормативного расчета прочности с учетом фактических значений предельных деформаций бетона и напряжений в арматуре фиброжелезобетонных колонн;

- рекомендации по определению жесткостей и кривизн фиброжелезобетонных колонн в зависимости от уровня нагружения, процента фибрового армирования, гибкости и других факторов;

- усовершенствованные методы определения усилий трещинообразо-вания фибробетонных колонн;

- усовершенствованную программу деформативного расчета фиброжелезобетонных колонн, основанного на откорректированных автором положений норм;

- предложения по определению параметров полных диаграмм деформирования тяжелого и легкого фибробетонов при сжатии и растяжении и методику их аналитического описания;

- программу итерационно-шагового расчета колонн с учетом полных трансформированных диаграмм фибробетона;

- упрощенный метод расчета фиброжелезобетонных колонн с учетом полных трансформированных диаграмм фибробетона;

- установление по опытным данным, а также результатам численного эксперимента области рационального применения фиброжелезобетонных колонн.

Научная новизна работы:

- получены новые экспериментальные данные о работе внецентренно сжатых фиброжелезобетонных элементов различной гибкости;

- выявлено влияние фибрового армирования из грубого базальтового волокна на свойства и полные диаграммы деформирования тяжелого и легкого бетона при сжатии и растяжении, даны рекомендации по аналитическому описанию диаграмм;

- разработаны рекомендации по совершенствованию нормативного расчета прочности с учетом фактических значений предельных деформаций бетона и напряжений в арматуре фиброжелезобетонных колонн;

- разработаны рекомендации по определению параметров жесткостей и кривизн, а также усилий трещинообразования и ширине раскрытия трещин фиброжелезобетонных колонн;

- предложена программа деформационного расчета фиброжелезобетонных колонн, основанная на нормативных положениях с учетом предложений автора;

- разработана программа итерационно-шагового расчета колонн с учетом полных трансформированных диаграмм деформирования фибро-бетона;

- предложен упрощенный метод расчета колонн с учетом полных диаграмм деформирования фибробетона;

- определены области наиболее рационального применения фиброжелезобетонных колонн по опытным данным, а также результатам численных экспериментов.

Достоверность разработанных рекомендаций и предложенных методов расчета подтверждается статистической обработкой опытных данных автора, а также результатами численных экспериментов с расширенными границами варьирования изучаемых факторов.

Практическое значение и внедрение результатов работы. Разработаны и изданы "Рекомендации по проектированию железобетонных конструкций из керамзитобетона с фибровым армированием базальтовым волокном", которые переданы в проектные и научно исследовательские организации (СевкавНИ-ПИагропром, ПромстройНИИпроект) для использования в практической работе. Применение предложенных рекомендаций позволит более точно оценивать несущую способность, деформативность и трещиностойкость сжатых фиброжелезобетонных элементов, что обеспечит наиболее рациональное проектирование натурных конструкций и снизит расход стали.

Результаты исследований автора внедрены в учебный процесс в Ростовском государственном строительном университете и Ростовском государственном архитектурном институте - они включены в программу общего и специального курсов железобетонных конструкций для студентов строительных специальностей.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в пятнадцати научных статьях. Материалы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях Ростовского-на-Дону государственного строительного университета, Ростовского государственного архитектурного института и Северокавказского научно-исследовательского и проектного института "СевкавНИПИагропром" в 1996.2000 гг.

Диссертационная работа выполнена в Ростовском государственном строительном университете под руководством доктора технических наук, профессора Д.Р. Маиляна. л

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Впервые получены экспериментальные данные о несущей способности, трещиностойкости и деформативности гибких железобетонных колонн из керамзитофибробетона на основе ГБВ. Проанализировано влияние на их работу гибкостй, относительного эксцентриситета внешней силы, процентного содержания фибры из ГБВ и др. факторов.

2. Введение в бетон фибры из ГБВ привело к тому, что разрушение в "закритической" стадии носило не хрупкий характер, как в обычных железобетонных элементах, а пластичный, по мере преодоления сопротивления базальтовых волокон пересекающих трещины. Несущая способность стоек с фиброй из ГБВ оказалась существенно выше (на 11-29%), чем образцов из обычного бетона.

3. Введение фибры из ГБВ увеличило призменную прочность бетона на тяжелом щебне на 9%, а конструктивйого керамзитобетона - на 12%. Коэффициент перехода от кубиковой прочности к призменной был выше, чем у неармированных фиброй образцов. В фибробетонных призмах наблюдалось увеличение предельных деформаций ebR по -сравнению с призмами из обычного бетона на 12 (тяжелый заполнитель).26% (керамзитовый заполнитель). Коэффициент упругости vb у фибробетонов прочностью 25 МПа возрастал по сравнению с элементами без фибры в тяжелом бетоне на 11%, а в керамзитофибробетоне - 12,2%.

4. Установлено, что предельные деформации сжатия бетона и арматуры фиброжелезобетонных стоек были выше, чем у аналогичных образцов без фибр. В частности, при e0/h=0 при введении фибры значения 8ьи в стойках на легком заполнителе возросли в 1,42 раза, а в тяжелом - в 1,19 раза. При внецентренном сжатии (e0/h=0,6) значения Sbu достигли в керам-зитофибробетонных образцах - 3,66 10"3, а в аналогичных без фибр - 2,4 10"3. Значения asc в высокопрочной арматуре класса А-VI к моменту разрушения достигли 520 МПа, значительно превышая нормируемые величины о5С.

5. Относительный уровень трещинообразования Ксгс/1\[и в керам-зитофибробетонных колоннах был существенно выше, чем в элементах без фибрового армирования. С увеличением и ео/Ъ эффект влияния фибрового армирования возрастает. Кривизны и прогибы керамзитофибробетон-ных колонн выше, ширина раскрытия нормальных трещин ниже, чем в аналогичных элементах без фибры.

6. Разработаны предложения по совершенствованию расчета прочности фиброжелезобетонных элементов, позволяющие учитывать действительное напряженно-деформированное состояние элементов при разрушении, повышенные прочностные характеристики фибробетонов, фактические напряжения в растянутой и сжатой арматуре. Дана методика учета работы арматуры класса А-1Н за пределом текучести.

7. Предложены рекомендации по определению жесткости сечений без трещин внецентренно сжатых фиброжелезобетонных элементов с учетом уровня нагружения, механических характеристик материалов и др. факторов. . ,

8. Даны рекомендации по уточнению значений коэффициентов и \|/ь для внецентренно сжатых колонн из керамзито- и керамзитофибробетона. Предложены формулы для определения коэффициентов упругости сжатой зоны сечений с трещинами, учитывающие уровень внешней нагрузки.

9. Рекомендуется усилия трещинообразования керамзитофибро-железобетонных колонн определять по уравнениям статики с учетом влияния продольных сил, изменения механических характеристик бетона при введении фибры из ГБВ. Разработана упрощенная методика определения усилий трещинообразования, учитывающая влияние основных факторов на уровень напряжений в бетоне перед образованием трещин, которая обеспечивает хорошую сходимость опытных и теоретических данных.

10. Предлагается ширину раскрытия нормальных трещин в керам-зито- и керамзитофиброжелезобетонных колоннах определять по формуле норм с учетом поправочных коэффициентов, вычисляемых по разработанной методике.

11. Получены опытным путем полные с нисходящими ветвями диаграммы деформирования легких и тяжелых фибробетонов, даны предложения по уточнению аналитического описания диаграмм, обеспечивающие хорошую сходимость с опытными данными.

12. Предлагаются корреляционные зависимости для определения максимальных реализованных деформаций сжатия вьи в зависимости от относительной высоты сжатой зоны при разрушении. Максимальные реализованные деформации растяжения керамзитобетона Быи во внецентренно сжатых железобетонных колоннах существенно возрастают с увеличением процентного содержания фибры Предложены рекомендации по назначению величин 8ьш керамзито- и керамзитофибробетона.'

13. Предложен шагово-итерационный метод расчета прочности и трещиностойкости фиброжелезобетонных колонн на основе полных диаграмм "сгь - 8ь" и "сты - ^ы" трансформированных в зависимости от процентного содержания фибры из ГБВ, реализованный в программе расчета на ЭВМ.

14. Разработаны упрощенные методы определения прочности и трещиностойкости фиброжелезобетонных колонн, учитывающие полные трансформированные диаграммы деформирования бетона.

15. Анализ показал хорошую сходимость всех разработанных методов расчета прочности и трещиностойкости с опытными данными. Наилучшие результаты достигнуты при расчете шагово-итерационным методом с учетом полных трансформированных диаграмм "с>ь(Ы) - £ь(Ы)"

1. Андреев В.Г. Определение прочности внецентренно-сжатых стержней с учетом гипотезы плоских сечений. "Бетон и железобетон", №2, 1982, с.30-31.

2. Аробелидзе В.И. Исследование прочности и напряженно-деформированного состояния внецентренно-сжатых элементов из легкого бетона при напряжениях, близких и превышающих его длительную прочность. Автореф. дисс. канд. техн. наук, Тбилисси, 1982, с.24.

3. Асаад Р.Х. Маилян Л.Р. Об определении несущей способности изгибаемых элементов с учетом нисходящей ветви диаграммы сжатия бетона. "Новые облегченные конструкции зданий", РИСИ, Ростов-на-Дону, 1982, с.48-50.

4. Бамбура А.Н. Диаграмма "напряжение деформации" для бетона при центральном сжатии. Труды РИСИ "Вопросы прочности, деформативно-сти и трещиностойкости железобетона". Ростов-на-Дону, 1980, с.19-22.

5. Байков В.Н., Горбатов C.B. Определение предельного состояния внецентренно-сжатых элементов по неупругим зависимостям напряжения -деформации бетона и арматуры. "Бетон и железобетон", 1985, №6, с. 13-14.

6. Байков В.Н., Додонов М.И., Расторгуев Б.С., Фролов А.К., Муха-медиев Т.А. Кунижев В.Х. Общий случай расчета прочности элементов по нормальным сечениям. "Бетон и железобетон", 1987, №5.

7. Барашиков А .Я., Колбаско Э.Б., Климов Ю.А. К расчету нормальных сечений элементов, армированных базальтовым волокном. В сб. Строительные конструкции. Республиканский межведомственный научно-технический сб., Вып.38. - Киев, Будивельник, 1985, с.7-11.

8. Бачинский В.Я., Бамбура А.П., Ватагин С.С. Связь между напряжениями и деформациями бетона при кратковременном неоднородном сжатии. "Бетон и железобетон", 1984, №10, с. 18-19.

9. Бачинский В.Я., Бамбура А.П., Ватагин С.С., Журавлева Н.В. Методические рекомендации по определению параметров диаграммы "ст-е" бетона при кратковременном сжатии. Киев, 1985.

10. Бужевич В.Г. Трещиностойкость преднапряженных внецентренно-сжатых элементов двутаврового сечения. М., "Бетон и железобетон", №3, 1991.

11. Берг О.Я., Щербаков E.H., Писанко Г.Н. Высокопрочный бетон. Изд-во литературы по строительству, М., 1971.

12. Бойцов В.Н. Сопротивление сжатию предварительно напряженных элементов повышенной гибкости. Дисс. канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, 1984, с. 220.

13. Бондаренко В.М. Фактор времени при учете ниспадающей ветви диаграммы бетона при сжатии. Труды РИСИ "Вопросы прочности, дефор-мативности и трещиностойкости железобетона". Ростов-на-Дону, 1980, с. 1218.

14. Бондаренко В.М., Шагин А.Л. Расчет эффективных многокомпонентных конструкций. М., Стройиздат, 1987.

15. Беликов В.А., Чистяков Б.А., Козак A.A. Внецентрренно-сжатые железобетонные элементы. В кн. "Сборные железобетонные конструкции из высокопрочного бетона". Труды НИИЖБ, М., Стройиздат, 1976, с. 51-92.

16. Гвоздев A.A., Матков Н.Г. О полной диаграмме сжатия бетона, армированного поперечными сетками. "Бетон и железобетон", №4, 1988, с. 3739.

17. ГОСТ 8829-85. Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Методы испытаний нагружением и оценка прочности, жесткости и трещиностойкости. М., Изд-во стандартов, 1985.

18. ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона. М., Изд-во стандартов, 1984, с.20.

19. Дмитриев A.B. Динамический расчет изгибаемых железобетонных элементов с учетом влияния скорости деформирования. Автореф. Дисс. .канд. техн. наук. М., МИСИ, 1983.

20. Залесов A.C., Чистяков Е.А., Ларичева И.Ю. Деформативная расчетная модель железобетонных элементов при действии изгибающих моментов и продольных сил. "Бетон и железобетон", М., №5, 1996, с. 16.

21. Залесов A.C., Серых Р.JI Развитие методов расчета и нормативной базы железобетонных конструкций. "Бетон и железобетон", М., №3, 1997, с.7.

22. Зайцев Ю.В. О форме эпюры напряжений и предельном сопро- • тивлении сжатого бетона в изгибаемых железобетонных элементах. Труды МИСИ и БТИСМ "Исследование работы строительных конструкций и сооружений", М., 1980, с.4-15.

23. Казачек В.Г., Чистяков Е.А., Пецольд Т.М. Экспериментальные исследования гибких сжато-изогнутых ж/б элементов с преднапряженной арматурой. Там же.

24. Карпенко Н.И., Мухамедиев Т.А., Петров А.Н. Исходные и трансформированные диаграммы деформирования бетона и арматуры. В кн. "Напряженно деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций". М., Стройиздат, 1986, с.7-25.

25. Карпенко Н.И. О современных построениях общих критериев прочности бетонных и железобетонных элементов. "Бетон и железобетон", М., №3, 1997, с.4

26. Колбаско Э.Б., Шилов A.B. Особенности напряженно-деформированного состояния фиброжелезобетонных элементов при сжатии и изгибе. В. ст. "Перспективные разработки, материалы и методы производства работ". СевкавНИПИагропром, РГСУ, Ростов-на-Дону, 1998.

27. Кодекс-образец ЕКБ-ФИП для норм по железобетонным конструкциям. Том II (пер. с франц.) НИИЖБ Госстроя СССР, М., 1984.

28. Красновский М.Б. Совершенствование расчета железобетонных конструкций на основе вероятностных подходов. "Бетон и железобетон". М.,№3, 1997, с.9.

29. Красновский P.O., Кроль И.С., Тихомиров С.А. Аналитическое описание диаграммы деформирования бетонов при кратковременном статическом сжатии. Труды ВНИИФТРИ "Исследования в области изменения механических свойств материалов". М., 1976.

30. Краснощеков Ю.В. Теория железобетона и предпосылки развития науки о железобетонных конструкциях. М., "Бетон и железобетон", № 2, 1997, с.23.

31. Куликов Н.Г., Иващенко A.M., Мальков A.A., Челбаев В.В. Несущая способность стержней из железобетона по признаку потери устойчивости второго рода. М., "Бетон и железобетон", №3, 1997, с. 15.

32. Махова М.В., Джигирис Д.Д., Сергеев В.П., Маилян Л.Р., Шилов Ан.В., Бочарова Т.М. Выбор рациональных видов дисперсного армирования тонкостенных конструкций. Строительство Украины. № 5-6, 1994.

33. Малинина Л.А., Королев K.M., Рыбасов В.П. Опыт изготовления изделий из фибробетона в СССР и за рубежом. Обзор ВНИИМЭСМ.- М., 1981, с. 35.

34. Материалы, армированные волокнами (перевод с английского ЛИ. Сычевой). М., 1982, с. 150.

35. Маилян Д.Р. Условия наибольшей экономической эффективности колонн с предварительно сжатой арматурой. М., "Бетон и железобетон", №9, 1992, с.15.

36. Маилян Д.Р., Осипов В.К. Эффективный железобетон для сельскохозяйственного строительства. Ростов-на-Дону, Изд-во Ростовского Госуниверситета, 1992.

37. Маилян Л.Р., Шилов Ан.В., Абдаллах М.Т. Способ учета работы арматуры за условным пределом текучести. В сб. "Строительные конструкции, материалы и методы производства работ". СевкавНИПИагропром, Ростов-на-Дону, 1996.

38. Маилян Д.Р., Шилов Ал.В., Джаварбек Н. Влияние фибрового армирования базальтовым волокном на свойства легкого и тяжелого бетонов. Там же.

39. Маилян Д.Р., Коробкин А.П., Маилян Л.Р. Изменение свойств сжатого бетона под влиянием градиентов напряжений. В кн. "Новые методы расчета железобетонных элементов", Ростов-на-Дону, РИСИ, 1990.

40. Маилян Д.Р., Шилов Ал.В. Предельные деформации в керамзито-фиброжелезобетонных коротких стойках при центральном и внецентренном сжатии. "Новые исследования бетона и железобетона". СевкавНИПИагропром, РГАС, Ростов-на-Дону, 1997.

41. Маилян Д.Р., Шилов Ал. В. Метод расчета керамзитофиброжеле-зобетонных колонн с учетом полных диаграмм деформирования материалов. В сб. "Новые исследования в области строительства". РГСУ, СевкавНИПИагропром, Ростов-на-Дону, 1999.

42. Мадатян С.А. Новое поколение арматуры железобетонных конструкций. М., "Бетон и железобетон", №2, 1998, с. 2.

43. Михайлов B.B. Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых элементов с учетом полной диаграммы деформирования бетона. М., "Бетон и железобетон", №4, 1990.

44. Михайлов К.В., Евгеньев И.Е., Асланова Л.Г. Применение неметаллической арматуры в бетоне. М., "Бетон и железобетон", №4, 1990.

45. Михайлов К.В., Волков Ю.В. Взгляд на будущее бетона и железобетона. М., "Бетон и железобетон", №6,1996, с. 2.

46. Методические рекомендации по определению основных механических характеристик бетонов при кратковременном и длительном нагруже-нии. НИЖБ. М., 1984.

47. Осипов В.К., Акопов В.Г. Определение коэффициента упругопла-стичности бетона сжатой зоны. М., "Бетон и железобетон", 1988, №4, с. 36-37.

48. Осадченко С.А. Основы технологии и механические свойства по-ризованных фибробетонов с синтетическими волокнами. Дисс. .канд. техн. наук: 05.23.01. -Ростов-на-Дону, РИСИ, 1991.

49. Патент 62-19385 Л>, МКИ3 СО 4 В 28/02. Состав легкого, армированного волокном бетона (Асахи Касей Коге К.К. 1987, № 3 -485, с. 2).

50. Паныпин Л.Л. Диаграмма момент-кривизна при изгибе и внецен-тренном сжатии. М., "Бетон и железобетон", 1985, № 11, с. 18-20.

51. Паныпин Л.Л., Симонов В.Л. Напряженно-деформированное состояние нормальных сечений. М., "Бетон и железобетон", №6,1987.

52. Пересыпкин E.H., Пузанков Ю.И., Починок В.П. Метод построения диаграмм деформирования сжато-изгибаемых элементов. М., "Бетон и железобетон", 1985, №5, с.31.

53. Пересыпкин E.H. Расчет стержневых железобетонных элементов. М., Стройиздат, 1988.

54. Пирадов К.А., Арабелидзе В.И., Хуцишвили Т.Г. Напряженно-деформированное состояние внецентренно сжатых элементов. М., "Бетон и железобетон", №2, 1988.

55. Пирадов К.А. Критический коэффициент интенсивности напряжений железобетона. М., "Бетон и железобетон", №12, 1982, с. 20.

56. Проценко М.М. К 60-летию создания A.A. Гвоздевым теории предельного равновесия. М., "Бетон и железобетон", №3, 1997, с.2.

57. Предельное состояние элементов железобетонных конструкций. (С.А. Дмитриев, С.М. Крылов, Н.И. Карпенко, Ю.П. Гуща). М., 1976.

58. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84) М., 1985.

59. Попов H.H., Матков Н.Г., Гончаров A.A. Внецентренное сжатие элемента с продольной высокопрочной арматурой при статическом и динамическом нагружении. М., "Бетон и железобетон", №10, 1990, с.32.

60. Рабинович Ф.Н. Дисперсно армированные бетоны. М., Стройиздат, 1989.

61. Рабинович Ф.Н. О механических свойствах цементного камня, дисперсно-армированного стекловолокнами. М., "Бетон и железобетон", №10, 1993, с. 20-22.

62. Рабинович Ф.Н. Об оптимальном армировании стеклофибробе-тонных конструкций. М., "Бетон и железобетон", №3, 1986, с. 17-18.

63. Рабинович Ф.Н., Лемыш Л.Л. Влияние удельной поверхности армирующих волокон на эффективность работы сталефибробетонных конструкций. М., "Бетон и железобетон", №3, 1997, с. 23.

64. Рекомендации по проектированию и изготовлению сталефибробетонных конструкций. НИИЖБ, ЛенЗНИИЭП, ЦНИИпромзданий. М., 1987.

65. Рекомендации ЕКБ (Международные рекомендации для расчета, обычных и предварительно напряженных конструкций). М., 1970.

66. Рекомендации по расчету и проектированию железобетонных конструкций с комбинированным преднапряжением. СевкавНИПИагропром, РГСУ, Ростов-на-Дону, 1999.

67. Руководство по изготовлению и применению изделий из конструкционного керамзитобетона для сельскохозяйственных производственных зданий. М,. Мин-во сельского строительства СССР, 1978.

68. Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из бетонов на пористых заполнителях. НИИЖБ, Госстрой СССР, М., Стройиздат, 1978.

69. Руденко В.В. Расчет сечений внецентренно сжатых элементов. М., "Бетон и железобетон", №10, 1985.

70. Рудык В.И., Доброхлоп Н.И., Колбаско Э.Б. Бетон, армированный грубыми базальтовыми волокнами. КИСИ. 11 с. (Депонированная рукопись) ВНИИИС, 1984, вып. 6, №5119.

71. Салия Г.Ш., Шагин А.Л. Бетонные конструкции с неметаллическим армированием. М., Стройиздат, 1990.

72. СНиП 2.03.01-84 Бетонные и железобетонные конструкции. М.,1985.

73. Сурин В.В. Прочность внецентренно сжатых железобетонных элементов с высокопрочной стержневой арматурой (при кратковременном на-гружении). Автореф. дисс. канд.техн.наук, Свердловск, 1981.

74. Солодухин И.А. Несущая способность сжатых элементов конструкций из керамзитобетона и его прочностные и деформативные свойства, Автореф. дисс. канд. техн. наук // М., 1976, с.23.

75. Серых Р.Л., Ярмаковский В.Н. Нарастание прочности бетона во времени. М., "Бетон и железобетон", 1992, № 3.

76. Сизов В.П. Проектирование составов тяжелого бетона. М., Строй-издат, 1979.

77. Ставров Г.И., Катаев В.А. Расчет центрально-сжатых железобетонных элементов со спиральным и кольцевым армированием. М., "Бетон и железобетон", 1993, № 2, с.31.

78. Ставров Г.И., Катаев В.А. Предельные деформации бетона при одноосном динамическом нагружении. М., "Бетон и железобетон", 1993, № 3, с.13.

79. Ставров Г.И., Руденко В.В. О критерии предельного состояния железобетонных конструкций при малоцикловых нагружениях / Изв. ВУЗов. -Строительство и архитектура/ 1986, № 7, с. 1-4.

80. Стеклофибробетон и конструкции из него. Серия "Строительные материалы". Вып.5. ВНИИНТПИ, М., 1991.

81. ТУ 69УССР 87-85. Волокно грубое базальтовое. Технические условия (Минсельстрой УССР), Киев, 1985.

82. Узун И.А. Коэффициенты упругопластичности бетона сжатой зоны на всех стадиях работы элементов. М., "Бетон и железобетон", 1993, № 8, с.26.

83. Узун И.А. учет реальных диаграмм деформирования материалов в расчетах железобетонных конструкций, "Бетон и железобетон", М., № 2, 1997, с.25.

84. Фибробетон в Японии. Экспресс-информация, вып.11. Строительные конструкции. ВНИИИС Госстроя СССР, 1983.

85. Фибробетон и его применение в строительстве./ Под ред. Б.А. Крылова. М., 1979 - 173 с.9.

86. Фибробетонные конструкции. Обзорная инф. Серия "Строительство и архитектура". Серия "Строительные конструкции". Вып.2.М., Госстрой СССР, 1988.

87. Хайдуков Г.К., Волков И.В., Карапетян А.Х. Прочность, деформа-тивность и трещиностойкость стеклофибробетонных элементов. М., Бетон и железобетон, №2,1988, с.35.

88. Холмянский М.М., Курилин В.В., Ерин H.H., Зальцман A.C. Расчет сталефибробетонных элементов на чистый изгиб. М., Бетон и железобетон, № 3, 1991.

89. Ходжаев A.A., Маилян Д.Р. К аналитическому описанию полной диаграммы сжатия легкого бетона / Наука ВУЗа перестройке: Тезисы докладов./ Ростовский инженерно-строительный институт. Ростов-на-Дону, 1988, с.59-60.

90. Хуцишвили Т.Г. Исследование внецентренно сжатых легкожелезобетонных элементов с учетом фактических кривых деформаций материалов и перераспределения усилий во времени. Автореф. дисс. канд. техн. наук, Тбилиси, 1987.

91. Цейтлин С.Ю. к расчету трещиностойкости внецентренно сжатых и обжатых элементов. " Бетон и железобетон", 1973, № 5, с.37-40.

92. Цепелев C.B. Работа изгибаемых элементов с косвенным армированием. М., "Бетон и железобетон", 1992, № 9, с.2.

93. Чайка В.П. Об одном резерве экономии сжатой арматуры в изгибаемых и внецентренно нагруженных железобетонных элементах. "Труды Львовского сельскохозяйственного института", т.69. 1975, с.45-50.

94. Чистяков Е.А., Бакиров К.К. Высокопрочная арматура в сжатых элементах с косвенным армированием. Бетон и железобетон", 1976, № 9, 3536.

95. Чистяков E.A., Мулин Н.М., Хайт И.Г. Высокопрочная арматура в колонах. "Бетон и железобетон", 1979, № 8, с.20-21.

96. Чистяков Е.А. и др. О деформировании бетона при внецентренном сжатии железобетонных конструкций". Труды НИИЖБ.М., 1979, с. 108-125.

97. Чистяков Е.А., Тарасов A.A. Колонны с высокопрочной ненапря-гаемой арматурой. В кн. "Новые исследования элементов железобетонных конструкций при различных предельных соотношениях". Сборник научных трудов НИИЖБ. М., 1982, с. 139-146.

98. Шляхтина Т.В. особенности подбора составов дисперсно- армированных бетонов. "Технология и долговечность дисперсно- армированных бетонов". Сб. трудов ЛенЗНИИЭП, Л., 1984, 7-2 с. 12.

99. Шилов Ан. В. Физико-механические характеристики легкого бетона с различными видами фибрового армирования. В кн. Совершенствование расчета, проектирования и изготовления строительных конструкций. Севкак-НИПИагропром, Ростов н/Д, 1995.

100. Шилов Ал. В. Несущая способность и деформации коротких стоек из фибробетона. В сб. "Строительные конструкции, материалы и методы производства работ". СевкавНИПИагропром, РГАС, Ростов-на-Дону, 1996.

101. Шилов Ал. В. Влияние фибрового армирования на полные диаграммы деформирования при сжатии тяжелых и легких бетонов. В сб. "Новые исследования бетона и железобетона". СевкавНИПИагропром, РГАС, Ростов-на-Дону, 1997.

102. Шилов Ал.В. Сопротивление сжатию гибких железобетонных стоек на грубом базальтовом волокне. В сб. "Строительство 99". Юбилейная международная научно-практическая конференция. Тезисы докладов РГСУ. Ростов-на-Дону, 1999.

103. Шилов Ал.В. Архитектурно-строительная практика с позиций использования дисперсно-армированных бетонов. В сб. "Архитектурное наследие Юга России". Мин-во общего и проф. Образования Российской Федерации, РГСУ, Ростов-на-Дону, 1997.

104. Шилов Ал. В. Особенности расчета железобетонных стоек из ке-рамзитофибробетона. В сб. "Вопросы технологии бетона и проектирования железобетонных конструкций ", РГСУ, СевкавНИПИагропром, Ростов-на-Дону, 1998.

105. Шилов Ал.В., Махова М.Ф., Джигирис Д.Д. К вопросу деформирования фиброжелезобетонных элементов. В кн. "Перспективные разработки, материалы и методы производства работ", СевкавНИПИагропром.- РГСУ, Ростов-на-Дону, 1998.

106. Шилов Ал.В., Маилян Д.Р. Влияние гибкости на несущую способность керамзитофибробетонных стоек. В сб. "Вопросы технологии бетона и проектирования железобетонных конструкций", РГСУ, СевкавНИПИагропром, Ростов-на-Дону, 1998.

107. Яшин A.B. Критерий прочности и деформирования бетона при простом нагружении для различных видов направленного состояния. "Расчет и конструирование железобетонных конструкций". М., 1977, С.48.57.

108. AGI Comitee 544. State-of-art report on fiber reinforced concrete. Ju "Fiber reinforced concrete". American.

109. Filkington. Diasing guide glass fibre reinlorced cement. Filking-ton.St.Melens.

110. Arfibre/ Проспект фирмы " Asahi Ciass" , Япония.

111. Forduce M.W. and Wodehouse R/G/ and Bufldings. A design gufde for the arcchitect and engineuur for the Glass Reiuforced Cementin construction.

112. Ford J.B/ Well panel projects in the USA/ Precast concret 1981. F. 214217.

113. State of art report. Thomas Telford Limited, London, 1984.

114. GFRS Japan's Rissing star in bufling Market. Concrete Produkts.-1986, Vol. 89 № 3 P. 28-29.178

115. GRS Fireproof Siding from Agahi Class / Проспект фирмы "Honban", Япония.

116. The art of construction/ The Architect Journal.-1980. Vol. VII 28, p.127-136.

117. Aoyama H., Nogushi H. Mechanical properietes of concrete under load cycles ideealiving seisnie actions / Comit Euro-international du beton // Bulletien de information. Rome, 1979. № 131.

118. Sargin M. Stress-Strain relationchips for concrete and the analisis of structural concrete section // SM. Stud; №4, Solid Mechanics Oivision, University of Vaterloo. Ontario, canada, 1971.

119. Aveston J. Fibre reinforced materials, Practical Metallic Composites Spring Meeting Palmy, s. 3, no 1, London, 1974, p. 76.179