автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Прочность и деформативность балочных железобетонных конструкций, усиленных армополимербетонными обоймами

На правах рукописи

БИКБОВ РАШИД ХАМЗИЕВИЧ

ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ БАЛОЧНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, УСИЛЕННЫХ АРМОПОЛИМЕРБЕТОННЫМИ ОБОЙМАМИ

05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в Московском институте коммунального хозяйства и строительства (МИКХиС)

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

РИМШИН Владимир Иванович

Официальные оппоненты: почетный член РААСН,

доктор технических наук, профессор

ЧИРКОВ Владилен Павлович кандидат технических наук, профессор КОВЛИКОВ Владимир Иванович

Ведущая организация - ОАО Центральный научно-исследовательский и

проектный институт жилых и общественных зданий (ЦНИИЭПжилища)

Защита диссертации состоится 26 мая 2004 года в 10 часов 00 минут

на заседании диссертационного совета Д 212.153.01 в Московском институте коммунального хозяйства и строительства по адресу: 109029, Москва, ул. Средняя Калитниковская, д. 30, актовый зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского института

коммунального хозяйства и строительства

Автореферат разослан 22 апреля 2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук

Бунькин И.Ф.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Значительная часть зданий и сооружений из бетона и железобетона в гражданском, промышленном, транспортном и сельскохозяйственном строительстве подвержена в процессе эксплуатации воздействию самых разнообразных агрессивных сред. Это требует постоянного поиска и внедрения новых конструкционных материалов и конструкций на их основе с комплексом заданных свойств, что позволило бы в конкретных условиях возведения и эксплуатации разнообразных объектов применять необходимые технические решения.

Существующие ограничения сроков службы железобетонных конструкций, работающих в агрессивных средах, предопределяют уже в настоящее время и в обозримом будущем увеличение объемов работ по их реконструкции и усилению.

Задача эта актуальна для любой отрасли строительства, но в пищевой, нефтегазовой, целлюлозно-бумажной, химической и ряде других отраслей промышленности её решение приобретает особую значимость в связи с особенной агрессивностью воздействий на конструктивные элементы. Экспериментальные и теоретические исследования комбинированных конструкций на основе армополимербетона и традиционных материалов - одно из наиболее эффективных и перспективных направлений в создании коррозионно-стойких конструктивных элементов при реконструкции и усилении зданий и сооружений.

Настоящая работа посвящена кругу вопросов, связанных с исследованием особенностей работы комбинированных элементов балочного типа, выполненных из железобетона с обоймами из армополимербетона.

Отмеченное научное направление соответствует современной тенденции строительства - реконструировать существующие здания при их модернизации. Реализация работы ориентирована на повышение долговечности, восстановления и усиления силового сопротивления железобетонных конструкций. Вышеизложенное определяет актуальность темы настоящего исследования.

Цель диссертационной работы. Развитие и экспериментальное обоснование метода расчета усиления железобетонных конструкций армополимербетонными обоймами в условиях повреждений с целью обеспечения их долговечности и усиления с учетом реальных прочностных и деформативных

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА ,

Авторзащищает:

• теоретические предпосылки и расчетные зависимости для определения прочности и деформативности железобетонных балочных конструкций, усиленных под нагрузкой армополимербетонными обоймами, с учетом реальных свойств составляющих материалов;

- результаты экспериментальных исследований силового сопротивления и де-формативности комбинированного сечения балки, состоящего из железобетона и армо-полимербетонной обоймы;

- метод расчета прочности и деформативности изгибаемых поврежденных и неповрежденных комбинированных железобетонных элементов, усиленных методом обоймы под нагрузкой,

- результаты численных исследований железобетонных комбинированных балок с учетом различных прочностных и деформативных факторов

Научнуюновизну диссертации составляют:

- результаты экспериментальных исследований несущей способности и дефор-мативности железобетонных балочных конструкций, усиленных под нагрузкой армопо-лимербетонными обоймами,

- методика расчета несущей способности и деформативности железобетонных балок, усиленных армополимербетонной обоймой, с учетом предыстории нагружения и реальной работоспособности;

- результаты численных исследований влияния различных, осложняющих факторов на несущую способность и деформативность составной балочной конструкции;

- предложения по повышению эффективности усиления поврежденных железобетонных балочных элементов армополимербетонными композитными материалами.

Достоверность результатов диссертации основывается на использовании общепринятых допущений, согласовывается с основными законами силового сопротивления при деформировании и разрушении конструкций, экспериментами и тестовыми оценками.

Практическое значение и реализация результатов работы. Предложенный

метод расчета несущей способности и деформативности изгибаемых железобетонных элементов балочного типа, усиленных армополимербетонными обоймами под нагрузкой с учетом фактора времени, что позволяет более полно оценивать силовое сопротивление конструкции при реконструкции и усилении элементов зданий и сооружений

Результаты проведенных исследований были использованы при усилении железобетонных балочных элементов гальванического участка инструментально-механического цеха № 2 ОАО «Опытный завод «Электрон», арматурного цеха ЗАО «Завод «ЖБИ-3»в г. Тюмени и при разработке проекта реконструкции Сургутской общеобразовательной гимназии № 2 для усиления железобетонных балок и балочных элементов.

Метод расчета ослабленных сечений железобетонных балок, усиленных армопо-лимербетонными обоймами при проведении реконструкции и усилении элементов зданий и сооружений и экспериментальные данные внедрены в учебный процесс кафедры «Строительные конструкции» Тюменской государственной архитектурно-строительной академии для студентов специальности 290300 и 290302 по дисциплинам «Железобетонные конструкции» и «Обследование и усиление строительных конструкций».

Апробацияработы и публикации. Результаты исследований представлялись и докладывались на Тюменской областной научно-технической конференции «Опыт и проблемы внедрения новой техники и передовой технологии на строительстве объектов народного хозяйства области» (Тюмень, 1981 г.), научно-технической конференции «Опыт создания и внедрения на химических и других предприятиях коррозионно-стойких конструкций» (Минск, 1981 г.), научно-технической конференции по химии и химической технологии (Тюмень, 1985 г.), научно-технической конференции «Исследование действительной работы и усиление строительных конструкций промышленных зданий и сооружений» (Магнитогорск, 1993 г.), научно-технической конференции «Повышение надежности и долговечности конструкций зданий и сооружений» (Братск, 1999 г.), научно-технической конференции «Проблемы модернизации застройки и обновления жилой среды городов» (Москва, 2002 г.), научно-практической конференции «Экологическое образование и здоровье населения» (Смоленск, 2002 г.), международной научно-технической конференции «Проблемы строительного материаловедения» (Саранск, 2002 г.), международной научно-практической конференции «Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий» (Орел, 2003 г.), международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы градостроительства и жилищно-коммунального комплекса» (Москва, 2003 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии строительных материалов» (Саранск, 2003 г.), международной научно-технической конференции «Вопросы планировки и застройки городов» (Пенза, 2003 г.), международной

научно-технической конференции «Биоповреждения и биокоррозия в строительстве» (Саранск, 2004), юбилейной научно-технической конференции аспирантов и студентов института (Москва, 2004).

В полном объеме работа доложена и одобрена на расширенном заседании кафедры «Железобетонных конструкций» Московского института коммунального хозяйства и строительства (Москва, апрель 2004). По теме диссертации опубликовано 25 научных работ.

Структура диссертации: рукопись состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 170 страницах, включающих 126 страниц основного текста, 41 рисунков, 20 таблиц, список литературы из 212 наименований и 9 приложений на 9 страницах.

Содержание диссертаций

Во введении дано обоснование актуальности темы диссертационного исследования, приведена общая характеристика работы и ее основные положения.

В первой главе представлен обзор состояния вопроса и основные направления методов расчета усиливаемых комбинированных железобетонных элементов и конструкций с учетом различных факторов повреждения.

При этом нужно отметить приоритетно большой вклад в отечественную практику разработок ученых - строителей: Н.Х. Арутюняна, С.В. Александровского, Д.О. Астафьева, В.М. Бондаренко, С.В. Бондаренко, В.В. Болотина, А.А. Гвоздева, ГА. Гение-ва, С.С. Давыдова, В И. Мурашова, В.И. Колчунова, В.Г. Назаренко, И.Г. Овчинникова,

A.И. Попеско, Ю.Н. Работнова, В.И. Римшина, Р.С Санжаровского, Ю.Н. Хромца,

B.П. Чиркова, А.Л. Шагина и др. и несомненно имеющуюся обеспеченность в соответствующих разделах механики твердого тела, энергодинамики и термодинамики.

На основе существующих приемов усиления представлена развернутая классификация методов восстановления и усиления железобетонных конструкций, которая выделяет два основных направления - с предварительным частичным разгружением и усиление под нагрузкой. Интенсивные поиски путей повышения расчетного силового сбпротивления и коррозионной стойкости усиленных конструкций привели к вариантному использованию в качестве материала усиления - армополимербетона.

В трудах С.С. Давыдова, А.И. Чебаненко, А.В. Носарева, Я.И. Швидко, А.Л. Ша-гина, В.В. Патуроева, A.M. Иванова, В.Ф.Степановой, Б.С. Соколова, И.Г. Овчинникова, В.П. Чиркова, В.Г. Назаренко, B.C. Федорова, Э.Д. Чихладзе, Г.Н. Шоршнева и других доказана высокая эффективность усиления строительных железобетонных конструкций композитами с заданными функциональными, техническими и эксплуатационными возможностями. Рассматривая полимербетоны и армополимербетоны в качестве такого материала, сегодня продолжаются исследования в области обеспечения заданных физико-механических свойств, физико-химической стойкости и создания новых методик расчета конструкций зданий и сооружений, состоящих из материалов с различными прочностными и деформационными характеристиками.

В то же время проводимые исследования, направленные на дальнейшее повышение прочности и трещиностойкости полимербетонов и армополимербетонов ещё требуют дальнейшего аналитического осмысления. В последнее время ведутся, и довольно успешно, поиски разновидностей полимербетонов со сниженным расходом связующего (3-8%) по массе и менее. Однако при этом возникают проблемы, связанные с понижением у полимербетонов прочности на растяжение, трещиностойкости, а в ряде случаев и стойкости к внешним силовым воздействиям: ударной стойкости, износостойкости.

Показано, что введение армополимербетонов в растянутую зону балок и плит позволяет более полно использовать возможности как растянутой арматуры, поскольку значительно повышается момент образования трещин, так и сжатой зоны бетона. В двухслойных балках характерно также включение растянутой арматуры в работу на ранних стадиях нагружения. На основании представленного обзора исследований сформулированы цели и задачи настоящей работы. Для изучения деформирования усиленных армополимерных и армополимербетонных балок были проведены экспериментальные исследования.

Во второй главе предложена методика, программа и основные результаты оценки прочности и деформативности усиленных железобетонных балочных конструкций при кратковременном и длительном действии нагрузки, выявлен характер влияния предшествующей нагрузки на прочность и деформативность комбинированных балок, оценено их влияние на резерв несущей способности.

Для решения сформулированных задач разработаны и изготовлены две серии опытных образцов: первая серия - для исследования свойств сталеполимербетонных ба-

лок, вторая серия - для исследования железобетонных балок, усиленных армополимер-бетонными обоймами. В первом случае были изготовлены 5 сталеполимербетонных предварительно напряженных балок (Б-1-1н, Б-1-2, Б-1-3, Б-1-4, Б-1-5) с размерами 300x650x6280 мм (рис. 1).

Армирование балок осуществлялось двумя предварительно напряженными стержнями 018 АШ классов Ат-У и А-ГУ и продольной ненапрягаемой арматурой 0 12 АШ. Ненапрягаемая арматура объединялась в пространственные каркасы, которые располагались в крайних третях сталеполимербетонных балок.

Рис. 1. Установка балки Б-1-1 н на испытательном стенде.

Одновременно с балками были изготовлены из полимербетона контрольные кубы размерами а также полимербетонные призмы размерами см и 10x10x40 см. Преднапряжение стержней осуществлялось в два этапа: первый этап -натяжение арматуры до уровня 0,5ст^,, второй - натяжение её до расчетной величины

Бетонирование балок выполнялось через двое суток после натяжения арматуры.

Испытание сталеполимербетонных балок производилось в возрасте от трех до шести . месяцев. Перед испытанием на поверхность полимербетона балок в зоне чистого изгиба были установлены тензодатчики сопротивления с базой 50 мм, а также прогибомеры

Аистова. В зоне чистого изгиба для измерения продольных деформаций устанавливались также индикаторы деформаций часового типа.

Нагрузка на балки прикладывались в двух местах по длине пролета с помощью двух гидравлических домкратов ДГ - 50. Нагрузка на балки подавалась ступенчато, исходя из условия, что каждая из них будет составлять около 10% от предполагаемой разрушающей нагрузки. Величина нагрузки на каждой ступени равнялась 136,5 Н. Балки выдерживались на каждой ступени под нагрузкой этапами. Обнаруженные повреждения отмечались на поверхности балок. Прочностные и деформативные характеристики по-лимербетона определялись на кубах и призмах, которые были изготовлены одновременно с балками и хранились в одинаковых с ними условиях. Трещины в балке Б-1-1н (балка без преднапряжения) появились при моменте равном 1772 кН -М, в балках Б-1-2+Б-1-3 - при М = 2490,4 кН-м. Разрушающий момент балок в зависимости от класса арматуры находился в пределах

Для исследования прочности и деформативности железобетонных балочных конструкций, усиленных армополимербетонными обоймами под нагрузкой, изготовлены и испытаны 8 балок с опалубочными размерами 90x150x1200 мм, армированные одним сварным каркасом с продольной арматурой а 12 АШ. В начале балки «оборачивались» в 3 слоя дисперсной проволочной сварной сеткой 14/14/0,7/0,7 мм, причем под первый слой дополнительно закладывались со стороны растянутой при нагружении балок грани пять арматурных стержней (рис. 2).

Балки размещались в раме стенда и после подключения измерительной аппаратуры подвергались испытытанию сосредоточенной поперечной нагрузкой, создаваемой посредством давления гидродомкрата ДГ-10. Большинство балок испытывалось сериями, состоящими из 2-х - 3-х образцов-близнецов, двумя видами загружений: одной силой в середине пролета или двумя силами, действующими на расстояниях 1/3 пролета от опор. Это давало возможность экспериментально оценить удельное влияние касательных напряжений на напряженно-деформированное состояние образцов. При испытании железобетонных балок на воздействие двух сил нагрузка от гидродомкрата передавалась на них с помощью распределительной балки.

Нагружение образцов проводилось поэтапно, ступенями по 2 или 4 кН, с выдержкой на каждом расчетном этапе и снятием показаний измерительной аппаратуры (манометра, прогибомеров, тензодатчиков). На последних этапах испытаний нагрузка увеличивалась более малыми интервалами (2 кН вместо 4 кН). Длительные испытания

производились на стандартной пружинной установке, предназначенной для исследования ползучести бетонных призм. Для этого установка снабжалась специальной стальной опорной балкой, имевшей значительно большую жесткость, чем испытываемая, которая на ней устанавливалась.

Рис. 2. Кратковременное испытание балки Б-3 с обоймой.

При испытании балок все они доводились до разрушения. Испытуемые железобетонные балки подразделялись на следующие разновидности:

1. Б-1 (1-й тип) - эталонная железобетонная балка сечением 90x150 мм с пролетом 1000 мм и растянутой арматурой 1012 АШ (коэффициент армирования р = 0,0037).

2. Б-2 (тип II) - балка ранее испытанная нормативной нагрузкой, вторично загружаемая через длительный срок при наличии трещин в растянутой зоне бетона.

3. Б-3 (1-й тип) - балка, снабженная без нагрузки армополимербетонной обоймой толщиной 5-8 мм. Армирование обоймы в 3 слоя дисперсной, сварной, метизной сеткой из проволоки с ячейкой (коэффициент армирования полимербетона сетками ц = 0,02) Растянутая грань обоймы дополнительно армировалась пятью стержнями 0 3 Вр-1. Балка загружалась кратковременной нагрузкой.

4. Б-4 (11-й тип) - балка, снабженная такой же армополимербетонной обоймой, как и балка Б-3. Балка испытывалась кратковременной нагрузкой.

5. Б-5 (1-й тип) - балка, усиленная армополимербетонной обоймой вышеописанного вида при действии кратковременной нагрузки с последующим длительным загружением увеличенной интенсивности и доведением балки до разрушения кратковременной нагрузкой.

6. Б-6 (1-й тип) - балка аналогична Б-5, усиленная армополимербетонной обоймой вышеописанного вида после выдержки балки под длительной нагрузкой (без ее снятия), с последующим доведением до разрушения кратковременной нагрузкой.

7. Б-7 (1-й тип) - балка аналогична Б-3, балка выдерживалась под длительной нагрузкой с последующим доведением её до разрушения кратковременной нагрузкой.

8. Балка Б-8 (П-й тип), аналогична Б-4, балка выдерживалась под длительной нагрузкой с последующим доведением ее до разрушения кратковременной нагрузкой.

Исследования образцов показали, что восстанавливать и увеличивать несущую способность железобетонных балок с помощью армополимербетонных обойм представляется возможным в весьма широких пределах в зависимости от назначаемой толщины обоймы и количества сопряженной с ней дополнительной арматуры. Количество этой арматуры лимитируется только предельным значением высоты сжатой зоны бетона.

Наличие начальных трещин в бетоне усиливаемых балок при устройстве армо-полимербетонных обойм почти не снижает их несущей способности, но существенно (в среднем на 20%) увеличивает их деформативность. Деформативность композита, составляющего балку, определяется секущими модулями деформации отдельных материалов (бетона, стали, полимербетона) на данном уровне загружения. Эффект повышения несущей способности балок при устройстве армополимербетонных обойм не уменьшается при устройстве обойм на нагруженных и эксплуатируемых балках, в том числе имеющих трещины.

. При устройстве обойм под нагрузкой обнаруживается быстро протекающее явление значительного (в приведенных опытах - более 50%) падения напряжений в бетоне и изначальной арматуре, которое тем не менее следует отнести к реологическим факторам, поскольку разгрузка бетона и старой арматуры продолжается (затухающим образом) с течением времени. Наличие поперечных сил в сечениях балки (при отсутствии зон чистого изгиба) почти не влияет на их несущую способность по изгибающему моменту и на деформационные свойства материала.

Третья глава посвящена изложению методики расчета комбинированных железобетонных балок на прочность и деформативность с учетом реологических факторов, приводится расчетная методика оценки реологических факторов, имеющих место при усилении железобетонных балок армополимербетонными обоймами под нагрузкой. Дается статический расчет комбинированных балок с учетом нелинейности деформаций.

На основе полученных во второй главе результатов можно считать достоверным определение предельного несущего изгибающего момента для нормальных сечений балок прямоугольной формы, как суммы трех несущих моментов.

1. Момент, воспринимаемый сжатой арматурой и эквивалентной ей частью растянутой арматуры, при напряжениях, равных расчетному сопротивлению стали.

2. Момент, воспринимаемый сжатым бетоном и остальной частью растянутой арматуры.

3. Момент, воспринимаемый армополимербетонной обоймой, вычисляемый по следующим правилам:

а) определяется упругопластический момент сопротивления обоймы (с условным значением напряжений на сжатой фибре <т = Р и прямоугольной эпюры в растянутой зоне (с условным значением напряжений на растянутой фибре £7 = 1). При этом коэффициент определяется из зависимости

О)

где

(2)

- ордината центра тяжести обоймы, отсчитываемая от растянутой фибры, h - высота обоймы.

Упругопластический момент сопротивления обоймы с учетом (6) можно определить по формуле

где d - суммарная толщина двух боковых стенок обоймы,

й, аг

А] - толщина сжатой грани обоймы, - толщина растянутой грани обоймы;

б) определяется расчетное сопротивление материала обоймы До = Д,(1+/£//, ),

где - площадь сечения дисперсных проволочных сеток, арми-

рующих обойму, - площадь брутто поперечного сечения обоймы, - принятое значение расчетного сопротивления полимербетона растяжению при изгибе, - то же, проволочных сеток;

в) определяется момент, воспринимаемый армополимербетонной обоймой

МР=К^Р. (5)

После определения моментов Мг, Мь, Мр предельный момент, воспринимаемый сечением, находится как их сумма

М = М,+Мь+Мр. (6)

Если при усилении эксплуатируемых балок высота сжатой зоны бетона из-за наличия дополнительной, продольной, растянутой арматуры увеличивается в не очень значительных пределах, то изложенную методику расчета можно применять как для поврежденных, так и неповрежденных до усиления балок.

Для определения расчетной изгибной жесткости железобетонных и других конструктивных элементов, состоящих из различных материалов, целесообразно рассматривать многослойную рабочую модель. Модель использует положения нелинейной теории деформирования материалов В.М. Бондаренко и корректна при рассмотрении не только балок, но и плит, закрепленных по контуру. В настоящей работе расчеты сделаны применительно к балочным элементам.

В связи с этим, изгибная жесткость некоторого бруса изначально может быть представлена в виде

В

■ш

■сЬ,

где - относительная координата центра изгиба сечения.

Становится очевидной целесообразность применения многослойной рабочей модели, позволяющей заменить интегрирование по всей высоте балки суммированием существенно более простых частных результатов интегрирования для отдельных слоев. Соответствующая трансформация формулы (7) получает вид

В связи с тем, что величины в пределах каждого слоя можно считать

постоянными и выносить за знак интеграла, возможно, полагая после вы-

'полнения интегрирования привести выражение (8) к простому виду

Для практического использования формулы (9) необходимо определить положение нулевой точки интегрирования на оси г, т.е. точки пересечения этой оси с нейтральной поверхностью и обосновать способ учета возможного сочетания в одном слое разных материалов (бетон и сталь, бетон и армополимербетон и т.д.).

Учесть в случае дискретного разбиения наличие в одном рассматриваемом слое разных материалов можно с помощью введения в рассмотрение понятия о приведенном модуле деформаций для этого слоя

где Е1, Ег - секущие модули деформаций для отдельных материалов;

//,, /¿2 - доли площади поперечного сечения слоя, выполненного из данного материала.

Пластические свойства материалов можно при этом учитывать, вводя в (10) значения не начальных, а секущих модулей деформации материалов.

Оценивая реологические факторы при усилении железобетонных балок армопо-лимербетонными обоймами под нагрузкой введем в рассмотрение типовое интегральное уравнение Вольтера второго рода, связывающее упруго-мгновенные и действительные напряжения в бетоне СТ^), (Го(/) при одноосном напряженном состоянии в записи СВ. Александровского:

(8)

(9)

(10)

(И)

где E{t) упруго-мгновенный модуль деформации L(f,r) и ядро уравнения определяются по формулам

Riaо)

(12)

(13)

При этом полная относительная единичная деформация мера ползучести

и удельная деформация ползучести определяются зависимостями:

(14)

(15)

(16)

а параметры, входящие в формулы (12-16) табулируются.

Достоверный расчет комбинированных балок, состоящих из разных материалов, в том числе железобетонных балок с армополимербетонными обоймами требует учета фактора нелинейности деформирования всех этих материалов. При исследованиях как железобетонных, так и армополимербетонных конструкций учитывают нелинейность деформаций материалов шагово-итерационными методами при построении одного типового расчетного цикла как расчета конструктивного элемента с заданной по результатам, полученным в предыдущем цикле переменной, либо ступенчато-переменной жесткостью в упруголинейной постановке, т е. применяется метод упругих решений Применительно к одномерным балочным изгибаемым конструкциям оператор получает вид

(17)

где В - интегральная изгибная жесткость сечения балки, Ж - функция прогибов.

Из структуры оператора (17) очевидно, что задача определения функции прогибов может быть в данном случае решена за два цикла вычислений, если ввести в рассмотрение промежуточную функцию:

(19)

где - В0 = const - "опорное" (максимальное) значение жесткости, =

Как видно, уравнения (18, 19) отличаются только правой частью. Если записывать оператор (18) в конечных разностях с помощью известных формул:

(20)

(21)

ще у{х) - дифференцируемая функция, - порядковый индекс рассматриваемого узла сетки, - расстояние между узлами с индексами

тогда получаем формулы для типовой строки матрицы:

Рассматривается общий случай с переменным шагом конечно-разностной сетки (а, ^ 1) в связи с исследованием балок на действие сосредоточенных нагрузок, которые приводятся к распределенным нагрузкам на малых участках а расчленять

всю балку на одинаковые малые участки с шагом нецелесообразно из-за неоправданного увеличения порядка системы разрешающих, алгебраических уравнений. После определения прогибов из уравнений (18, 19) изгибающие моменты определяются из следующей зависимости:

М,

а поперечные силы по формуле

(24)

(25)

Четвертая глава посвящена сопоставительному анализу расчетных и экспериментальных данных прогибов железобетонных балок, усиленных армополимербетонными обоймами, и фибровых напряжений бетона при устройстве обойм под нагрузкой, который представлен в табл. 1,2.

Таблица 1

Анализ экспериментальных и расчетных значений прогиба и жесткости в середине пролета для балок, усиленных обоймами

Пор. Равнодей- Теорети- Опытный Изгибаю- Расчетная Фактическая

но- ствующая на- ческий прогиб щий мо- жесткость жесткость

мер грузки Л, прогиб W, мм мент М, в-юЛ Во-Ю"7,

кН мм МПа'см3 МПа'см4 МПа'см4

1 2 3 4 5 6 7

Балка Б-3 (нагрузка кратковременная)

1 15 1,53 1,65 2500 1,97 1,82

2 30 3,4 3,3 5000 1,77 1,82

3 45 5,75 4,95 7500 1,57 1,82

4 60 8,72 7,85 10000 1,37 1,53

5 69 10,95 12,5 11500 1,26 1,125

Балка Б-4 (нагрузка кратковременная)

1 15 1,87 2,4 2500 1,6 1,25

2 30 3.98 4,8 5000 1,5 1,25

3 45 6,48 7,2 7500 1,4 1,25

4 60 9,22 9,6 10000 и 125

5 66 10,56 11,3 11000 1,26 1,17

Продолжение таблицы 1 2 1 4 5 ~6 7

Балка Б-7 (длительная выдержка под нагрузкой 48кН)

1 12 1,25 1,44 2000 1,92 1,67

2 24 2,63 2,88 4000 1,83 1,67

3 36 4,08 4,49 6000 1,77 1,61

4 48 6,1 6,31 8000 1,57 1,52

5 48 (длит.) 7,3 7,72 8000 1,32 1,25

6 60 9,7 9,54 10000 1,23 1,25

7 66 10,9 11,02 11000 и 1,19

Балка Б-8 (длительная выдержка под нагрузкой 39кН)

1 15 2,0 2,6 2500 1,5 1,15

2 27 3,83 5,0 4500 1,41 1,08

3 39 5,91 7,8 6500 1,32 1,0

4 39 (длит.) 6,6 9,2 6500 1,2 0,86

5 48 8,76 11,3 8000 1,11 0,86

6 63 12,22 14,5 10500 1,02 0,86

Таблица 2

Сопоставление экспериментальных и расчетных значений прогиба и жесткости в середине пролета для балок, усиленных армополимербетонными обоймами под кратковременной и длительной нагрузкой

Порядковый номер Марка балки Расчетная относит, деформ., е,103 3 о. 3 О 5 4 С N 5 ш С о $t 3 4 е* & ё 5 X § 5 Расчета, напряж. до разгрузки, МПа Фактич. напряж. до разгрузки, С|, МПа Расчета, напряж после разгруз- А . К £ * я Я 2 & С « 1 * а* £ Е Б « ¡5 1 Расчета, упр. мгн. напряж., со» МПа Схема режима загружения

0,16 6 А

1 Б-5 0,26 0,26 0,17 4,5 4,5 2,88 3,0 6,0 1

О0 ▲

2 Б-6 0,43 2 0,36 0,39 6 0,36 3,6 3,0 3,3 3,0 6,0 У

В пятой главе представлены данные о технико-экономической эффективности усиления поврежденных железобетонных конструкций, находящихся в нагруженном состоянии, армополимербетонными обоймами на примере железобетонных ригелей и ребристых плит перекрытия.

Экономический эффект, связанный с ликвидацией убытков, имеющих место при остановке производства в связи с реконструкцией здания, зависит от характера производства, может соответственно колебаться в очень широких пределах и должен исчисляться строго индивидуально, в зависимости от стоимости продукции, производимой на данном конкретном реконструируемом объекте в течение предполагаемого ремонтного срока и может исчисляться по одной из стандартных методик, применяемых в технико-экономических исследованиях:

1. Выявлено, что восстанавливать и увеличивать несущую способность железобетонных балочных конструкций с помощью армополимербетонных обойм можно в весьма широких пределах за счет толщины обоймы и из-за количества расположенной в ней дополнительной арматуры. Это количество может ограничиваться только предельным значением соответственной высоты сжатой зоны бетона. При этом высоту сжатой зоны бетона можно уменьшать путем введения арматуры в сжатую грань армополимер-бетонной обоймы, с одновременным >величением количества растянутой арматуры и повышением несущей способности балки.

2. Подтвержено, что предельный изгибающий момент, воспринимаемый железобетонной балкой с армополимербетонной обоймой, представляет сумму трех компонентов: а) момента, воспринимаемого сжатой арматурой и частью растянутой арматуры; б) момента, воспринимаемого остальной частью растянутой арматуры (включая дополни-

Тогда экономический эффект Э, будет иметь значение:

Э, = 570 • 1,75 - 750 = 247,5р.1м3.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

тельную, расположенную в обойме) и сжатым бетоном; в) момента, воспринимаемого собственно армополимерной обоймой, с учетом развития в ней пластических деформаций.

3. Наличие трещин в бетоне до усиления балок армополимербетонными обоймами почти не снижает их конечной несущей способности, но существенно (на 20 % и более) увеличивает их деформативность с соответственным возрастанием прогибов. При этом интегральная деформативность композита, составляющего балку, определяется совокупностью значений модулей деформации отдельных материалов (бетона, стали, по-лимербетона) на данном уровне нагружения.

4. Доказано, что эффект повышения несущей способности железобетонных балок при усилении армополимербетонными обоймами, не уменьшается в случае устройства обойм на нагруженных (эксплуатируемых) балках, в т.ч. имеющих трещины. Однако при устройстве армополимербетонных обойм под нагрузкой имеет место быстропро-текающее явление значительного падения напряжений в сжатом бетоне и изначальной растянутой арматуре.

5. Разработана расчетная и инженерная методика определения несущей способности комбинированных балок, в том числе железобетонных, усиляемых армополимер-бетонными обоймами под нагрузкой и без нее с вычислением изгибных жесткостей комбинированных балок на разных уровнях загружения на основе введения в рассмотрение многослойной рабочей модели, составленной из центрально-сжатых и центрально-растянутых (при разных уровнях напряжений) слоев.

6. Обоснована возможность пренебрежения влиянием касательных напряжений и поперечных сил в рассматриваемых балках на все расчетные параметры, не связанные с определением усилий в хомутах, и модифицирована методика итерационного статического расчета рассматриваемых комбинированных балок в нелинейной, постановке. Разработана расчетная методика количественной оценки факторов, действующих при усилении железобетонных балок армополимербетонными обоймами под нагрузкой, на основе решения дискретно-численным методом соответствующего конкретного варианта уравнения механического состояния материала, с объяснением уменьшения деформаций сжатия бетона при устройстве армополимербетонных обойм, и выявление имеющего при этом место режима изменений мгновенных напряжений.

7. Выявлено достаточно близкое совпадение расчетных и экспериментальных значений для прогибов железобетонных балок, усиленных армополимербетонными обоймами, при использовании разработанной приближенной рабочей методики. Для получения расчетных данных о деформативности комбинированных балок, достаточно близко совпадающих с результатами экспериментальных исследований, в расчеты следует вводить не начальные значения модулей деформации материалов, а значения их секущих модулей деформации, соответствующие рассматриваемому уровню загружения, так как в противном случае расчетные прогибы получаются значительно меньше реальных. Путем сопоставления расчетных и экспериментальных данных доказана правомерность разработанной методики численной оценки изменений напряжений в бетоне сжатой зоны балок, связанных с устройством армополимербетонных обойм под нагрузкой.

8. Выявлена и оценена количественно технико-экономическая эффективность усиления армополимербетонными обоймами под нагрузкой эксплуатируемых железобетонных конструкций балочного типа применительно к ригелям одноэтажных и многоэтажных каркасных зданий и железобетонных ребристых плит перекрытий типов ПКЖ, ПНСит.д.

Основное содержание диссертации представлено в следующих публикациях:

1. Бикбов Р.Х. Некоторые особенности новых нормативных документов по расчету армополимербетонных конструкций. - Исследование строительных конструкций железнодорожного транспорта. Труды институтов инженеров железнодорожного транспорта, вып. 635.- М.: МИИТ, 1981, с.78-82.

2. Бикбов Р.Х., Щилов А.М. Применение ЭВМ для расчета конструкций из П-бетона с учетом реологических свойств материала. - Исследование строительных конструкций железнодорожного транспорта. Труды институтов инженеров железнодорожного транспорта, вып. 635.- М.: МИИТ, 1981, с.83т 85.

3. Бикбов Р.Х. Экспериментальное исследование совместной работы полимербето-на и стеклопластиковой арматуры. - Опыт и проблемы внедрения новой техники и передовой, технологии на строительстве объектов народного хозяйства области. Областная научно-техническая конференция.- Тюмень, 1981, с. 144.

4. Бикбов Р.Х., Щилов AM., Иванова И.И. Сцепление полимербетона ФАМ и по-лимерсиликатного бетона со стеклопластиковой арматурой. - Опыт создания и внедре-

ния на химических и других предприятиях коррозионностойких конструкций. Доклады научно-технического совещания.- Минск, ИСиА Госстроя БССР, 1981, с. 21-22.

5. Бикбов Р.Х. Потери предварительного напряжения от ползучести полимербето-на. - Армополимербетонные конструкции железнодорожного транспорта. Труды институтов инженеров железнодорожного транспорта, вып. 752.- М.: МИИТ, 1984, с.80- 84.

6. Бикбов Р.Х. Напряженно-деформированное состояние армополимербетонного элемента от усилий обжатия. - Научно-техническая конференция по химии и химической технологии.- Тюмень: ТГУ, 1985, с.131.

7. Бикбов Р.Х. Расчет прочности по нормальным сечениям изгибаемых армополи-мербетонных конструкций. - Областная межвузовская конференция молодых ученых и специалистов - Тюмень: ТГУ, 1985, с. 118.

8. Бикбов Р.Х. Испытание предварительно напряженных армополимербетонных балок. - Актуальные проблемы строительства. В сб. научно-технической конференции молодых ученых и специалистов Минстройматериалов СССР и Минвуза РСФСР. Ч.2.-Воронеж: ВИСИ, 1987, с.33-34.

9. Бикбов Р.Х., Филисюк В.Г. Усиление плоских железобетонных перекрытий с жесткой несущей арматурой. - Исследование действительной работы и усиление строительных конструкций промышленных зданий и сооружений. Тезисы докладов.- Магнитогорск: МПИ, 1993, с. 86.

10. Бикбов Р.Х., Поситко В.И., Мальцев В.Л. К вопросу о качестве плит-оболочек марки ПГ пролетом 12 м.- Исследование действительной работы и усиление строительных конструкций промышленных зданий и сооружений. Тезисы докладов.- Магнито-горек: МПИ, 1993, с. 88.

11. Бикбов Р.Х. Основные положения расчета прочности по нормальным сечениям изгибаемых армополимербетонных конструкций. - Повышение надежности и долговечности конструкций зданий и сооружений. Межвузовский сборник.- Братск: БГТУ, 1999, с. 31-35.

12. Бикбов Р.Х. К вопросу усиления комбинированных балочных железобетонных конструкций армополимербетонными обоймами. - Проблемы модернизации застройки и обновления жилой среды городов. Материалы научно-практической конференции студентов и преподавателей института.- М.: МИКХиС, 2002, с. 15-16.

13. Бикбов Р.Х., Римшин В И. О методике феноменологических исследований железобетонных балочных конструкций, усиленных наращиванием. - Проблемы модерниза-

ции застройки и обновления жилой среды городов. Материалы научно-практической конференции студентов и преподавателей института.- М: МИКХиС, 2002, с. 17-18.

14. Бикбов Р.Х., Марков СВ. Реновация и усиление конструкций зданий с использованием экологобезопасных эпоксидных полимеров. - Экологическое образование и здоровье населения. Материалы научно-практической конференции.- Смоленск: МИКХиС, 2002, с. 56-59.

15. Римшин В.И., Бикбов Р.Х. Влияние поперечных сил на напряженно-деформированное состояние железобетонных балок, усиленных армополимербетонны-ми обоймами. - Актуальные вопросы строительства. Вып. 1.- Саранск: МГУ им Огарева, 2002, с. 332-333.

16. Бикбов Р.Х. Комбинированные конструкции из железобетона и армополимербе-тона. - Строительный вестник Тюменской области, № 4.- Тюмень: 2002, с. 50-51.

17. Римшин В.И., Бикбов Р.Х. Расчетная методика оценки реологических факторов при усилении железобетонных балок армополимербетонными обоймами под нагрузкой.

- Проблемы строительного материаловедения. Первые Соломатовские чтения. Материалы Всероссийской научно-технической конференции.- Саранск: МГУ им Огарева, 2002, с. 291-295.

18. Бикбов Р.Х., Римшин В.И. Статический расчет комбинированных балок с учетом нелинейности деформаций. - Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий.- Орел: ОрГТУ, 2003, с. 155-157.

19. Бикбов Р.Х., Римшин В.И. Определение изгибных жесткостей комбинированных балок с учетом нелинейности их деформирования. Известия вузов «Нефть и газ» ТГНГУ № 1.- Тюмень: 2003, с.89-91.

20. Бикбов Р.Х., Римшин В.И. Надежность и конструктивная оценка элементов городских инженерных конструкций. - Актуальные проблемы градостроительства и жилищно-коммунального комплекса. Международная научно-практическая конференция.

- М.: МИКХиС, 2003, с. 308-311.

21. Римшин В.И., Екимов В.К., Бикбов Р.Х. Средовые воздействия и ресурс безопасности железобетона. - Актуальные проблемы градостроительства и жилищно-коммунального комплекса. Международная научно-практическая конференция. - М.: МИКХиС, 2003, с. 312-315.

22. Бикбов Р.Х., Екимов В.К., Римшин В.И. Описание деградации стандартных элементов городских сооружений при применении ремонтных воздействий. - Современные

технологии строительных материалов и конструкций. Материалы Всероссийской научно-технической конференции.- Саранск: МГУ им Огарева, 2003, с. 297-302.

23. Бикбов РХ., Екимов В.К., Римшин В.И. Некоторые методические принципы организации постоянного мониторинга сооружений городской мостовой сети. Вопросы планировки и застройки городов. X Международная научно-практическая конференция.- Пенза: ПГАСА, 2003, с. 73-75.

24. Римшин В.И., Бикбов Р.Х. некоторые предложения расчета железобетонных элементов поврежденных биокоррозией. - Биоповреждения и биокоррозия в строительстве. Международная научно техническая конференция.- Саранск: МГУ им Огарева, 2004, с. 143-145.

25. Бикбов Р.Х., Кустикова Ю.О., Римшин В.И. Усиление железобетонных конструкций, поврежденных средовыми воздействиями. - Юбилейная научно- техническая конференция аспирантов и студентов института.- М.: МИКХиС, 2004, с. 146-147.

КОПИ-ЦЕНТР св. 77:07:10429 Тираж 100экз. тел. ^-79-54

г. Москва м. Бабушкинская ул. Енисейская 36 комната №1 (Экспериментально-производственный комбинат)

»Í140J

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ и способы усиления железобетонных конструкций.

1.2. Обзор исследований свойств полимербетонов и армополимербетонов как композитных материалов для усиления.

1.3. Обзор исследований комбинированных конструкций, состоящих из железобетона и армополимербетона.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК, УСИЛЕННЫХ АРМОПОЛИМЕРБЕТОННЫМИ ОБОЙМАМИ И АРМОПОЛИМЕРБЕТОННЫХ БАЛОК.

2.1. Конструкционные параметры и технология изготовления сталеполимербетонных балок.

2.2. Методика проведения испытаний сталеполимербетонных балок.

2.3. Результаты испытаний сталеполимербетонных балок при кратковременном нагружении.

2.4. Конструкционные параметры испытываемых железобетонных балок, усиленных армополимербетонными обоймами.

2.5. Конструкция стенда для испытания железобетонных балок.

2.6. Расстановка измерительной аппаратуры при испытании железобетонных балок серии Б-1 + Б-8.

2.7. Методика испытаний железобетонных балок Б-1 Б-8.

2.8. Результаты испытаний железобетонных балок серии Б-1 -г- Б-8.

2.9. Выводы.

3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОМБИНИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК, УСИЛЕННЫХ АРМОПОЛИМЕРБЕТОННЫМИ ОБОЙМАМИ.

3.1 Исходные предпосылки для реализации методики расчета железобетонных балок, усиленных армополимербетонными обоймами.

3.2 Расчет прочности нормальных сечений усиленных железобетонных балок.

3.3 Определение изгибных жесткостей комбинированных балок с учетом нелинейности их деформирования.

3.4 Влияние поперечных сил на напряженно - деформированное состояние железобетонных балок усиленных армополимербетонными обоймами.

3.5 Расчетная методика оценки реологических факторов место при усилении железобетонных балок армополимербетонными обоймами под нагрузкой.

3.6 Статический расчет комбинированных балок с учетом нелинейности деформаций.

3.7 Выводы.

4. АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.

4.1 Оценка расчетных и экспериментальных значений прогибов железобетонных балок с армополимербетонными обоймами.

4.2 Анализ изменения опытных и расчетных значений фибровых напряжений бетона при устройстве комбинированных обойм под нагрузкой.

4.3 Выводы.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УСИЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ АРМОПОЛИМЕРБЕТОННЫМИ ОБОЙМАМИ.

5.1 Технико-экономическая эффективность усиления армополимербетонными обоймами железобетонных ригелей каркасных зданий.

5.2 Технико-экономическая эффективность усиления армополимербетонными обоймами ребристых железобетонных плит перекрытий.

5.3 Выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

СПИСОК

ЛИТЕРАТУРЫ.

Значительная часть зданий и сооружений из бетона и железобетона в гражданском, промышленном, транспортном и сельскохозяйственном строительстве подвержена в процессе эксплуатации воздействию самых разнообразных агрессивных сред. Это требует постоянного поиска и внедрения новых конструкционных материалов и конструкций на их основе с комплексом заданных свойств, что позволило бы в конкретных условиях возведения и эксплуатации разнообразных объектов применять необходимые технические решения.

Существующие ограничения сроков службы железобетонных конструкций, работающих в агрессивных средах, предопределяют уже в настоящее время и в обозримом будущем увеличение объемов работ по их реконструкции и усилению.

Задача эта актуальна для любой отрасли строительства, но в пищевой, нефтегазовой, целлюлозно-бумажной, химической и ряде других отраслей промышленности её решение приобретает особую значимость в связи с особенной агрессивностью воздействий на конструктивные элементы.

Основные строительные конструкции зданий и сооружений состоят из бетонных и железобетонных элементов и воспринимают средовые и силовые нагрузки. Силовые составляющие определяются гравитационными силами, природно-климатическими и техногенными явлениями жизнедеятельности людей, аварийными и неординарными воздействиями. Они имеют молекулярно-кинетическую природу, величины сопротивления являются статическими и определяются физико-механическим качеством материала.

Средовые воздействия не менее важны и включают в себя взаимодействие с влажностью, температурой, химической и биологической составляющими и другими факторами.

Результаты многочисленных исследований, проведенных рядом научных организаций и коллективов, показывают, что одним из эффективных способов повышения коррозионной стойкости конструкций, а, следовательно, и их долговечности является применение армополимербетонных конструкций, позволяющее во многом решить комплекс различных проблем. Сравнительно быстрому внедрению полимербетонов (армополимербетонов) в различных отраслях строительства способствовала благоприятная гамма их физико-механических свойств: высокая прочность, хорошие диэлектрические свойства, повышенная стойкость к истиранию, практически универсальная химическая стойкость и прочее. Дальнейшее совершенствование и развитие коррозионно-стойких конструкций на основе полимербетонов привело к созданию комбинированных конструкций.

Разработка комбинированных конструкций на основе армополимербето-на и традиционных материалов - одно из наиболее эффективных и перспективных направлений в создании коррозионностойких конструктивных элементов при реконструкции и усилении зданий и сооружений.

Настоящая работа посвящена кругу вопросов, связанных с исследованием особенностей работы комбинированных элементов балочного типа, выполненных из железобетона с обоймами из армополимербетона.

При этом особое внимание уделяется реализации возможностей усиления армополимербетоном существующих, т.е. эксплуатируемых железобетонных конструкций зданий и сооружений, находящихся в предаварийном состоянии, либо реконструируемых в связи с необходимостью повышения их несущей способности (в связи установкой более тяжелого технологического оборудования и т.п.). В этом случае возможно обеспечение существенного экономического эффекта от внедрения разработок в связи с проведением реконструкции предприятия без остановки его технологического процесса. Кроме того разработки этого направления соответствуют современной тенденции строительства - реконструировать существующие здания при их модернизации. Реализация работы ориентирована на повышение долговечности, восстановления и усиления силового сопротивления железобетонных конструкций. Вышеизложенное определяет актуальность темы настоящего исследования.

Целью работы является развитие и экспериментальное обоснование метода расчета усиления железобетонных конструкций армополимербетонными обоймами в условиях повреждений с целью обеспечения их долговечности и усиления с учетом реальных прочностных и деформативных характеристик материалов.

Научную новизну работы составляют:

- результаты экспериментальных исследований прочности и деформа-тивности железобетонных балочных конструкций, усиленных под нагрузкой армополимербетонными обоймами;

- методика расчета прочности и деформативности железобетонных балок, усиленных армополимербетонной обоймой с учетом предыстории на-гружения и реальной работоспособности;

- результаты численных исследований влияния различных, осложняющих факторов на несущую способность и деформативность составной балочной конструкции;

- предложения по повышению эффективности усиления поврежденных железобетонных балочных элементов армополимербетонными композитными материалами.

Автор защищает:

- теоретические предпосылки и расчетные зависимости для определения несущей способности и деформативности железобетонных балочных конструкций усиленных армополимербетонными обоймами под нагрузкой с учетом реальных свойств составляющих материалов;

- результаты экспериментальных исследований силового сопротивления и деформативности комбинированного сечения балки, состоящего из железобетона и армополимербетонной обоймы;

- метод расчета несущей способности и деформативности изгибаемых поврежденных и неповрежденных комбинированных железобетонных элементов, усиленных методом обоймы под нагрузкой;

- результаты численных исследований железобетонных комбинированных балок с учетом различных прочностных и деформативных факторов.

Обоснованность и достоверность научных положений основывается на использовании общепринятых допущений, согласовывается с основными законами силового сопротивления при деформировании и разрушении конструкций, экспериментами и тестовыми оценками.

Практическое значение и реализация результатов работы.

Предложенный метод расчета несущей способности и деформативности изгибаемых железобетонных элементов балочного типа, усиленных армополи-мербетонными обоймами под нагрузкой с учетом фактора времени, что позволяет более полно оценивать силовое сопротивление конструкции при реконструкции и усилении элементов зданий и сооружений.

Результаты проведенных исследований были использованы при усилении железобетонных плит покрытия гальванического участка инструментально-механического цеха № 2 ОАО «Опытный завод «Электрон», арматурного цеха ЗАО «Завод «ЖБИ-3»в г. Тюмени и при разработке проекта реконструкции Сургутской общеобразовательной гимназии № 2 для усиления железобетонных балок и балочных элементов.

Метод расчета ослабленных сечений железобетонных балок, усиленных армополимербетонными обоймами при проведении реконструкции и усилении элементов зданий и сооружений и экспериментальные данные внедрены в учебный процесс кафедры «Строительные конструкции» Тюменской государственной архитектурно-строительной академии для студентов специальности 290300 и 290302 по дисциплинам «Железобетонные конструкции» и «Обследование и усиление строительных конструкций».

Апробация работы и публикации.

Результаты исследований представлялись и докладывались на Тюменской областной научно-технической конференции «Опыт и проблемы внедрения новой техники и передовой технологии на строительстве объектов народного хозяйства области» (Тюмень, 1981 г.), научно-технической конференции «Опыт создания и внедрения на химических и других предприятиях коррози-онностойких конструкций» (Минск, 1981 г.), научно-технической конференции по химии и химической технологии (Тюмень, 1985 г.), научно-технической конференции «Исследование действительной работы и усиление строительных конструкций промышленных зданий и сооружений» (Магнитогорск, 1993 г.), научно-технической конференции «Повышение надежности и долговечности конструкций зданий и сооружений» (Братск, 1999 г.), научно-технической конференции «Проблемы модернизации застройки и обновления жилой среды городов» (Москва, 2002 г.), научно-практической конференции «Экологическое образование и здоровье населения» (Смоленск, 2002 г.), международной научно-технической конференции «Проблемы строительного материаловедения» (Саранск, 2002 г.), международной научно-практической конференции «Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий» (Орел, 2003 г.), международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы градостроительства и жилищно-коммунального комплекса» (Москва, 2003 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии строительных материалов» (Саранск, 2003 г.), международной научно-технической конференции «Вопросы планировки и застройки городов» (Пенза, 2003 г.), международной научно-технической конференции «Биоповреждения и биокоррозия в строительстве» (Саранск, 2004), юбилейной научно-технической конференции аспирантов и студентов института (Москва, 2004).

В полном объеме работа доложена и одобрена на расширенном заседании кафедры «Железобетонных конструкций» Московского института коммунального хозяйства и строительства (Москва, апрель 2004).

По теме диссертации опубликовано 25 научных работ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения с основными выводами, списка литературы и приложений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Выявлено, что восстанавливать и увеличивать несущую способность железобетонных балочных конструкций с помощью армополимербетонных обойм можно в весьма широких пределах за счет толщины обоймы и за счет количества расположенной в ней дополнительной арматуры. Это количество может ограничиваться только предельным значением соответственной высоты сжатой зоны бетоны. При этом высоту сжатой зоны бетоны можно уменьшать путем введения арматуры в сжатую грань армополимербетонной обоймы, с одновременным увеличением количества растянутой арматуры и повышением несущей способности балки.

2. Подтверждено, что предельный изгибающий момент, воспринимаемый железобетонной балкой с армополимербетонной обоймой, представляет сумму трех компонентов: а) момента, воспринимаемого сжатым бетоном и частью растянутой арматуры (включая дополнительную, расположенную в обойме); б) момента, воспринимаемого сжатой арматурой и остальной частью растянутой арматуры; в) момента, воспринимаемого собственно армополимерной обоймой, с учетом развития в ней пластических деформаций.

3. Наличие трещин в бетоне до усиления балок армополимербетонными обоймами почти не снижает их конечной несущей способности, но существенно (на 20 % и более) увеличивает их деформативность с соответственным возрастанием прогибов. При этом интегральная деформативность композита составляющего балку определяется совокупностью значений модулей деформации отдельных материалов (бетона, стали, полимербетона) на данном уровне нагружения.

4. Доказано, что эффект повышения несущей способности железобетонных балок при усилении армополимербетонными обоймами не уменьшается в случае устройства обойм на нагруженных (эксплуатируемых) балках, в т.ч. имеющих трещины. Однако при устройстве армополимербетонных обойм под нагрузкой имеет место быстропротекающее явление значительного падения напряжений в сжатом бетоне и изначальной растянутой арматуре.

5. Разработана расчетная и инженерная методика определения несущей способности комбинированных балок, в том числе железобетонных, усиляемых армополимербетонными обоймами под нагрузкой и без нее с вычислением из-гибных жесткостей комбинированных балок на разных уровнях загружения на основе введения в рассмотрение многослойной рабочей модели, составленной из центрально-сжатых и центрально-растянутых (при разных уровнях напряжений) слоев.

6. Обоснована возможность пренебрежения влиянием касательных напряжений и поперечных сил в рассматриваемых балках на все расчетные параметры, не связанные с определением усилий в хомутах, и модифицирована методика итерационного статического расчета рассматриваемых комбинированных балок в нелинейной постановке. Разработана расчетная методика количественной оценки факторов, действующих при усилении железобетонных балок армополимербетонными обоймами под нагрузкой, на основе решения дискретно-численным методом соответствующего конкретного варианта уравнения механического состояния материала с объяснением уменьшения деформаций сжатия бетона при устройстве армополимербетонных обойм и выявление имеющего при этом место режима изменений упруго-мгновенных напряжений.

7. Выявлено достаточно близкое совпадение расчетных и экспериментальных значений для прогибов железобетонных балок, усиленных армополимербетонными обоймами, при использовании разработанной приближенной рабочей методики. Для получения расчетных данных о деформативности комбинированных балок, достаточно близко совпадающих с результатами экспериментальных исследований, в расчеты следует вводить не начальные значения модулей деформации материалов, а значения их секущих модулей деформации, соответствующие рассматриваемому уровню загружения, так как в противном случае расчетные прогибы получаются значительно меньше реальных. Путем сопоставления расчетных и экспериментальных данных доказана правомерность разработанной методики численной оценки изменений напряжений в бетоне сжатой зоны балок, связанных с устройством армополимербетонных , обойм под нагрузкой.

8. Выявлена и оценена количественно технико-экономическая эффективность усиления армополимербетонными обоймами под нагрузкой эксплуатируемых железобетонных конструкций балочного типа применительно к ригелям одноэтажных и многоэтажных каркасных зданий и железобетонным ребристым плитам перекрытий типов ПКЖ, ПНС и т.д. с

1. Аванесов М.П., Бондаренко В.М., Римшин В.И. Теория силового сопротивления железобетона.- Барнаул: АГТУ, 1996.- 170 с.

2. Александров A.B., Карпенко Н.И., Шапошников H.H. О развитии новых направлений в теории расчета и проектирования строительных конструкций зданий и сооружений. // Промышленное и гражданское строительство. -1994. -№4.

3. Александровский C.B. Расчет бетонных и железобетонных конструкций на изменения температуры и влажности с учетом ползучести. М.: Стройиздат, 1973.- 432 с.

4. Алексеев С.Н. Коррозия и защита арматуры в бетоне. М.: Стройиздат, 1968.-231 с.

5. Арутюнян Н.Х. Некоторые вопросы теории ползучести. M.-JI.: Госстройиздат, 1952.- 323 с.

6. Арутюнян Н.Х., Колмановский В.З. Теория ползучести неоднородных тел. М.: Стройиздат, 1976. - 336 с.

7. Астафьев Д.О. Расчет реконструируемых железобетонных конструкций. СПб: Изд-во СПбГАСУ, 1995.-158 с.

8. Астафьев Д.О. Теория и расчет реконструируемых железобетонных конструкций: Автореф. дис.докт. техн. наук С.-Петербург, 1995.-40 с.

9. Багдоев С.Г. Об эффективности усиления железобетонных балок наращиванием // Промышленное и гражданское строительство. 2000. -№8. -с.56-57.

10. Баженов Ю.М. Бетоны повышенной долговечности. / Сб. Долговечность и защита конструкций от коррозии. М.: НИИЖБ, 1999. - с. 43-48.

11. Баранова Т.П., Гучкин И.С., Муленкова В.И. Оценка прочности и эксплуатационной пригодности железобетонных балок с нормальными трещинами // Сб. Инженерные проблемы современного железобетона. Иваново: 1995.с. 32-36.

12. Барашиков А .Я., Подольский Д.М., Сирота М.Д. Надежность восстанавливаемых и усиливаемых конструкций зданий и сооружений. Черкассы: НПК «Фотоприбор», 1993. - 45 с.

13. Барашиков А .Я. Надежность железобетонных конструкций при повторных нагрузках // Проблеми теори практики зал1зобетону. 36 наук. Статей. Полтава: ПДГУ ¡м Ю. Кондратюка, 1997.- с. 42-45.

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

15. Бедов А.И., Сапрыкин В.Ф. Обследование и реконструкция железобетонных и каменных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений: М.: Изд-во АСВ. 1995 192 с.

16. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. -М.: Высшая школа, 1968. 512 с.

17. Беляев Е.Е. Исследование кратковременного и длительного воздействия изгибающего момента на сталеполимербетонные балки. Автореф. дисс. канд.техн.наук. - Воронеж, ВИСИ, 1968. - 22 с.

18. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. М.: Гостехиздат, 1961. - 96 с.

19. Берлинов М.В., Римшин В.И. Использование нелинейных реологических методов расчета при усилении железобетонных конструкций // Сб. Ученые Владимирского гос. университета строительству. - Владимир: ВГУ, 1999.-с. 121-122.

20. Бикбов Р.Х. Потери предварительного напряжения от ползучести полимербетона. Армополимербетонные конструкции железнодорожного транспорта. Труды институтов инженеров железнодорожного транспорта, вып. 752. М.: МИИТ, 1984, с.80- 84.

21. Бикбов Р.Х. Основные положения расчета прочности по нормальным сечениям изгибаемых армополимербетонных конструкций. Повышение надежности и долговечности конструкций зданий и сооружений. Межвузовский сборник. Братск, БГТУ, 1999, с. 31-35.

22. Бикбов Р.Х., Римшин В.И. Статический расчет комбинированных балок с учетом нелинейности деформаций. Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий. Орел: ОрГТУ, 2003, с. 155-157.

23. Бикбов Р.Х., Римшин В.И. Определение изгибных жесткостей комбинированных балок с учетом нелинейности их деформирования. Известия ВУЗов «Нефть и газ» ТГНГУ № 1, Тюмень, 2003, с.89-91.

24. Бойко М.Д. Диагностика повреждений и методы восстановления эксплуатационных качеств зданий Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1975. -334 с.:ил.

25. Болотин В.В. Некоторые вопросы механики композитных полимерных материалов. Механика полимеров, 1975, №1. с. 126-133.

26. Бондаренко В.М. Некоторые вопросы нелинейной теории железобетона. Харьков: Изд-во Харьковского ун-та, 1968. - 324 с.

27. Бондаренко В.М., Бондаренко C.B. Инженерные методы нелинейной теории железобетона. М., Стройиздат, 1982, 287 с.

28. Бондаренко В.М. Развитие методов усиления железобетонных конструкций./ Вестник Отделения строительных наук. M.: РААСН, 1996. - 220 с.

29. Бондаренко В.М., Боровских A.B. Износ, повреждения и безопасность железобетонных сооружений. М.: ИД Русанова, 2000. - 144 с.

30. Бондаренко В.М., Боровских A.B., Марков C.B., Римшин В.И. Элементы теории реконструкции железобетона . М.: РААСН, 2002. - 189 с.

31. Бондаренко В.М., Прохоров В.Н., Римшин В.И. Проблемы устойчивости железобетонных конструкций. / Бюллетень строительной техники. Изд-во БСТ, 1998. №5.-с. 13-16.

32. Бондаренко В.М., Серых P.JL, Римшин В.И. Силовое сопротивление материалов, конструкций и зданий // Бетон и железобетон. 1995. -№3. - с. 29-30.

33. Бондаренко В.М., Шагин A.JI. Расчет эффективных многокомпонентных конструкций. М.: Стройиздат, 1997. - 175 с.

34. Бондаренко C.B. Теория сопротивления строительных конструкций режимным нагружениям. -М.: Стройиздат, 1984. 352 с.

35. Бондаренко C.B., Санжаровский P.C. Усиление железобетонных конструкций при реконструкции зданий. М.: Стройиздат, 1990. - 352 с.:ил.

36. Бондаренко C.B., Тутберидзе О.Б. Инженерные расчеты ползучести строительных конструкций. Тбилиси: Изд-во «Ганатлеба», 1988. - 560 с.

37. Булгаков С.Н. Технологичность железобетонных конструкций и проектных решений. Стройиздат, 1983, 303 с.

38. Васильев Е.Б., Захаров JI.B. Балки со слоями из дисперсноармированного цементно-полимерного бетона. Бетон и железобетон, 1978, №9, с. 25-27.

39. Васильев Е.Б., Захаров JI.B. Работа балок с цементнополимерным бетоном при многократно повторяющихся нагрузках. Транспортное строительство, 1978, № 2, с. 46-47.

40. Гвоздев A.A., Карпенко Н.И. Работа железобетона с трещинами при плоском напряженном состоянии / Строительная механика и расчет сооружений. -1965-№2. с. 20-23.

41. Гениев Г.А., Киссюк В.Н., Тюпин Г.А. Теория пластичности бетона и железобетона. — М.: Стройиздат, 1974. 316 с.

42. Теркин B.C. Экспериментальное исследование деформаций в плоскости клеевых соединениях. Казань: КГУ, 1975. - 26 с.

43. Голышев М.Б., Полищук В.П., Колпаков Ю.А. Расчет сборно-монолитных конструкций с учетом фактора времени. Киев: Буд1вельник, 1969. -219 с.

44. Гроздов В.Т., Сергеев СЛ. К вопросу учета прочности контактной зоны при расчетов железобетонных изгибаемых конструкций, усиленных способами наращивания сечений // Изв. вузов: Строительство. 1996. -№4. -с. 34-38.

45. Гусев Б.В., Файвусович A.C., Степанова В.Ф., Розенталь Н.К. Математические модели процессов коррозии бетона. -М.: Тимр, 1996. 104 с.

46. Гусельников В.В. Опыт усиления несущих железобетонных конструкций перенапряженными элементами. — Тбилиси: Мецниероба, 1978. -66 с.

47. Гучкин И.С. Диагностика повреждений и восстановление эксплуатационных качеств конструкций: Учеб. Пособие для студ. Вуз. М.: АСВ, 2001.-176 с.

48. Гуща Ю.П., Краковский М.Б., Долганов А.И. Надежность изгибаемых элементов прямоугольного сечения // // Бетон и железобетон. 1988. -№83. -с. 20-21.

49. Давыдов С.С., Жиров A.C., Швидко Я.И. Армопластбетон в строительных конструкциях. Изв-ия вузов, строительство и архитектура. - 1976, №4. с. 25-38.

50. Давыдов С.С., Носарев A.B. Применение полимербетонов для повышения качества и долговечности сооружений. Труды МИИТ, 1980, вып.666. с. 3-18

51. Давыдов С.С., Швидко Я.И. и др. Исследование армополимербетона и конструкций на его основе. Известия вузов. Строительство и архитектура, 1989, №9, с. 4-16.

52. Дворников В.М. Прочность и деформативность внецентренно сжатых усиленных под нагрузкой железобетонных элементов: Автореф. дис.канд. техн. наук: Орел, 2003.-23 с.

53. Демьянов А.И. Деформирование и разрушение составных железобетонных балок в запредельных состояниях: Автореф. дис.канд. техн. наук: Орел, 2003. 22 с.

54. Дмитриев С.А., Калатуров Б.А. Расчет предварительно напряженных железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1965. - 508 с.

55. Долидзе Д.Е. Испытания конструкций и сооружений. / Учеб. пособ. для вузов М.: Высшая школа, 1975. - 252 с.

56. Дорофеев Н.С. Исследование сталиполимербетонных балок и двухслойных изгибаемых элементов с полимербетоном в сжатой зоне. Автореф.дисс.канд.наук. Ростов на Дону, 1974 - 24 с.

57. Елшин И.М. Полимербетоны в гидротехническом строительстве. — М.: Стройиздат, 1980. 181 с.

58. Ерофеев В.Т., Мищенко Н.И., Селяев В.П., Соломатов В.И. Каркасные строительные композиты. 4.1,2. Саранск: Морд. гос. университет, РААСН. -372 с.

59. Ерхов М.И., Жило Е.Р., Попович Б.С. Усиление строительных конструкций. Львов: Вища школа, 1985. - 156 с.

60. Жиров A.C. Исследование несущей способности элементов конструкций из сталепластобетона на керамзите. Дисс. канд. тех. наук. -М.:МИИТ, 1968.-198 с.

61. Зайцев Ю.В. Моделирование Деформаций и прочности бетона методами механики разрушения. М.: Стройиздат, 1982. - 196 с.

62. Залесов A.C. Расчет железобетонных конструкций по прочности, трещиностойкости и деформациям. М.: Стройиздат, 1988. - 320 с.

63. Залесов A.C., Чистяков Е.А., Ларичева И.Ю. Деформационная расчетная модель железобетонных элементов при воздействии изгибающих моментов и продольных сил // Бетон и железобетон. 1996. - №5. - с. 16-18.

64. Здоренко B.C. Развитие численных методов исследования прочности и устойчивости стержневых и тонкостенных железобетонных конструкций во времени. Дисс.докт. техн. наук. Киев: 1978. - 302 с.

65. Землянский A.A. Обследование и испытание зданий и сооружений: Учебное пособие. М.: ИЗд-во АСВ, 2001. - 240 с, с илл.

66. Ивахнюк В.А., Колчунов В.И., Римшин В.И. Новые технологии строительного комплекса Информация РААСН. №4, М.: РААСН, 1998. с. 17-18.

67. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. М.: Стройиздат, 1996.-416 с.

68. Карпенко Н.И. Теория деформирования железобетона с трещинами. -М.: Стройиздат, 1976. 208 с.

69. Кисилиер М.И. Изгибаемые железобетонные элементы с приклеенной внешней стальной листовой растянутой арматурой при воздействии статических нагрузок. Автореф. дисс.канд. техн. наук. -М.: 1976. - 15 с.

70. Клевцов В.А. Методы обследования и усиления железобетонных конструкций // Бетон и железобетон. 1995. - №2.

71. Клевцов В.А. Кремнева Е.Г. Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов, усиленных под нагрузкой // Известия вузов. Строительство. 1997. №2. - с. 45-49.

72. Клименко Ф.Е. Сталебетонные конструкции с внешним полосовым армированием. Киев: Бущвельник, 1984. - 86 с.

73. Клюкин В.И. Критерий оценки несущей способности комбинированных конструкций на основе сталеполимербетона. Изв. Вузов. Строительство и архитектура. 1980. №1, с. 26-31.

74. Клюкин В.И. Комбинированные конструкции из армополимербетона на транспорте. Труды МИИТ, 1980, вып. 666, с. 32-56.

75. Колоколов П.М., Захаров Л.В., Васильев Е.Б. Испытание бетонной балки с цементно-полимерными слоями. Бетон и железобетон, 1978, № 7, с. 1920.

76. Колчунов В.И. Применение вариационного метода перемещений к расчету усиленных железобетонных балок // Математическое моделирование в технологии строительных материалов. Белгород: БТИСМ, 1982. - с. 105-112.

77. Колчунов В.И. Совершенствование метотов расчета реконструируемых зданий и сооружений // Ресурсосберегающие конструктивно-технологические решения зданий и сооружений. Т.6 Белгород: БелГТАСМ, 1997. - с. 72-77.

78. Колчунов В.И. Методы расчета конструкций зданий при реконструкции // Известия вузов. Строительство. 1998. №4-5. - с. 4-9.

79. Красовицкий М.Ю. Численный расчет железобетонных и армополимербетонных конструкций на прочность по нормальным сечениям. Автореф. дисс.канд. техн. наук. -М.: МИИТ, 1983, 22 с.

80. Кренер Э. Общая континуальная теория дислокаций и собственных напряжений. Пер. с нем. М.: Мир, 1965, 103 с.

81. Крупичка А.Г. Исследование полимербетонных конструкций с учетом влажности среды. Автореф. дисс.канд. техн. наук. МИИТ, - М.: 1979. — 24 с.

82. Кудзис А.П., Рябов В.И. Влияние длительного сжатия на механические свойства бетонного и полимербетонного центрифугированных бетонов. Труды ВИСИ, 1979, вып. 9, с. 19-30.

83. Кудзис А.П. Оценка надежности железобетонных конструкций. -Вильнюс: Мокслас, 1985. 156 с.

84. Лужин О.В., Злочевский А.Б., Горбунов И.А., Волохов В.А. Обследование и испытание сооружений. / Учебн. для вузов . М.: Стройиздат, 1987.-263 с.

85. Лукша Л.К. Расчет прочности железобетонных конструкций с учетом сложного напряженного состояния бетона. Дисс.докт. техн. наук. - Минск: 1978.-363 с.

86. Маилян Р.Л. Совершенствование методов расчета и проектирования железобетонных конструкций. В кн.: Вопросы прочности, деформативности и трещиностойкости железобетона. - Ростов н/Д: Рост, инж.-строит. ин-т, 1986. -с. 3-14.

87. Мальганов А.И., Плевков B.C., Полищук B.C. Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий. -Томск: Изд-во То. Ун-та, 1992. 456 с.

88. Малышев И.В. Способ усиления железобетонных ребристых плит // Бетон и железобетон. 1990. №12. - с. 5-6.

89. Матков Н.Г., Литвинов А.Г., Красулин H.H. Расчет балок при усилении их приклеиванием продольной арматуры полимеррастворами // Бетон и железобетон. 1994. -№4. - с. 18-21.

90. Методические рекомендации по усилению железобетонных конструкций производственных зданий и сооружений предприятий по производству минеральных удобрений. Черкассы: Отделение НИИТЭИ, 1986. -172 с.

91. Методические рекомендации по усилению железобетонных строительных конструкций на реконструируемых предприятиях. Киев: НИИСП, 1984.-116 с.

92. Методические рекомендации по усилению железобетонных конструкций зданий и сооружений на основе анализа и обобщения существующего опыта. Харьков: 1984. 204 с.

93. Методическое пособие для расчета экономического эффекта от использования изобретений и рационализаторских предложений. М., 1985, 104с.

94. Мирсаяпов И.Т. Оценка остаточной несущей способности эксплуатируемых железобетонных конструкций // Инженерные проблемы современного железобетона. Иваново: РААСН, ИГАСА, 1995. с. 192-201.

95. Михайлов В.В. Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых элементов с учетом полной диаграммы деформирования бетона // Бетон и железобетон. 1993. - №3. - с. 26-27.

96. Мурашов В.И. Трещиноустойчивость, жесткость и прочность железобетона (основы сопротивления железобетона). М.: Машстройиздат, 1950. 268 с.

97. Мурашкин Г.В., Сахаров A.A. Трубобетонные элементы из бетона, твердеющего под давлением // Инженерные проблемы современного железобетона. Иваново: РААСН, ИГАСА, 1995. с. 230-235.

98. Назаренко В.Г. К вопросу об оптимальном проектировании железобетонных конструкций с учетом физической и геометрической нелинейности. // Исследования стержневых и плитных железобетонных статически неопределимых конструкций. М.: Стройиздат, 1979.

99. Назаренко В.Г. Об интегральной жесткости сечений // Бетон и железобетон. 1980. - №8.

100. Назаренко В.Г., Боровских A.B. Диаграмма деформирования бетонов с учетом ниспадающей ветви // Бетон и железобетон. 1999. - №2. - с. 18-22.

101. Налимов В.В. Теория эксперимента. Наука, 1971. 207 с.

102. Новичков П.М. Определение собственных напряжений в композиционных конструкциях из бетона и полимербетона. Тр. МИИТ, 1977, вып. 586, с. 82-92.

103. Носарев A.B. Приближенные методы в теории армированных материалов и их приложение к расчету строительных конструкций. Автореф. дисс.докт. техн. наук. МИИТ, 1973. с. 31.

104. Носарев A.B., Красовицкий М.Ю. Численные методы в теории расчета армополимербетонных (композиционных) конструкциях. Труды МИИТ, 1982, вып. 696, с. 46-50.

105. Овчинников И.Г., Айнабеков А.И., Кудайбегов Н.В. Инженерные методы расчета конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах. / Учебное пособие Алматы: РИК, 1994. 132 с.

106. Овчинников И.Г., Инамов P.P., Гарибов Р.Б. Прочность и долговечность железобетонных элементов конструкций в условиях сульфатной агрессии. Саратов: Изд-во Сарат. Ун-та, 2001. - 164 е.: ил.

107. Онуфриев Н.М. Усиление железобетонных конструкций изменением их конструктивной схемы. М.: Стройиздат, 1949. - 88с.

108. Онуфриев Н.М. Усиление железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений. M.-JI.: Стройиздат, 1965. - 342с.

109. Патуроев В.В. Проблемы рационального использования полимербетонов в строительстве. М.: Стройиздат, 1976, с. 107-113.

110. Плевков B.C. Прочность и трещиностойкость эксплуатируемых железобетонных конструкций зданий и сооружений при статическом и кратковременном динамическом нагружении: Автореф. дисс.докт. техн. наук: 05.23.01.-Томск, 2003.- 45 с.

111. Подвальный A.M. Влияние прочности бетона и толщины защитного слоя на долговечность железобетона // Бетон и железобетон. — 1968. №3. - с. 6-12.

112. Полак А.Ф., Гельман Г.Н., Яковлев В.В. Антикоррозионная защита 4 строительных конструкций на химических и нефтехимических предприятиях.

113. Уфа: Башк. кн. Изд-во,1980. 80 с.

114. Полак А.Ф., Яковлев В.В., Латыпов В.М. Механизм и кинетика коррозионного поражения бетона в жидких средах // Изв. вузов. Строительство и архитектура. -1982. №1. с. 70-75

115. Попеско А.И. Работоспособность железобетонных конструкций, подверженных коррозии. СПб.: Изд-во СПбГАСУ, 1996. - 182 с.

116. Попов H.H., Забегаев A.B. Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций. М.: Высшая школа, 1989. - 400 с.

117. Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций (к СНиП 2.03.11-85) / НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1989, - 179 с.

118. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие / А.Б. Голышев, В.Я. Бачинский, В.П. Полищук и др.; Под ред. А.Б. Голышева. -Киев: Бущвельник, 1990. 544 с.

119. Прокофьев A.C. Совершенствование методов расчета строительных конструкций по предельным состояниям // Известия вузов. Строительство. 1996. - №6. - с. 5-9.

120. Прочность, структурные изменения и деформации бетона / Под ред. A.A. Гвоздева. М.: Стройиздат, 1978. - 299 с.

121. Прошин А.П. Применение поверхностно-активных веществ в защитных полимерных материалах. В кн.: Повышение долговечности промышленных зданий и сооружений за счет применения полимербетонов. - М.: НИИЖБ, 1978, с. 60-61.

122. Путляев И.Е., Ким И.П. Соломахин В.Д. Химически стойкие конструкции из полимерсиликатных бетонов. Бетон и железобетон, 1974. - №8.-с. 9-11.

123. Рабинович А.Л. Введение в механику армированных полимеров. М.: Наука, 1970,482 с.

124. Работнов Ю.Н. и др. Описание ползучести композиционных материалов при растяжении и сжатии. Механика полимеров. - М.: Наука, 1970, 482 с.

125. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Стройиздат, 1996.-752 с.

126. Разумовский А.Б. Влияние толщины защитного слоя полимербетона на работу комплексных армополимербетонных конструкций. Автореф. дисс.канд. техн. наук. - М.: МИИТ, 1982. 24 с.

127. Райзер В.Д. Теория надежности в строительном проектировании. М.: АСВ, 1998.-302 с.

128. Рахимов Р.З. Прогнозирование долговечности строительных материалов по единичному сроку испытаний // Строительные материалы. -1994. №4.

129. Рекомендации по восстановлению и усилению полносборных зданий полимеррастворами / ТбилЗНИЭП. М.: Стройиздат, 1990. 160 с.

130. Рекомендации по обеспечению надежности и долговечности железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений при их реконструкции и восстановлении / Харьковский проекта, и научно-исслед. Институт. М.: Стройиздат, 1990. - 176 с.

131. Рекомендации по оценке надежности строительных конструкций по внешним признакам / ЦНИИпромзданий. М.: Стройиздат, 1989. - 112 с.

132. Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сооружений / ЦНИИСК Госстроя СССР. -М.: Стройиздат, 1989.- 104 с.

133. Рекомендации по оценке состояния железобетонных конструкций при эксплуатации в агрессивных средах / НИИЖБ Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1984.-44 с.

134. Рекомендации по проектированию антикоррозионной защиты строительных конструкций производственных зданий целлюлозно-бумажной промышленности / НИИЖБ Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1987. - 76 с.

135. Рекомендации по проектированию усиления железобетонных конструкций зданий и сооружений реконструируемых предприятий. Надземные конструкции и сооружения. / Харьковский ПСБ НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1992. -191 с.

136. Рекомендации по реконструкции и расширению предприятий машиностроительной, легкой и пищевой промышленности / ЦНИиЭП пром. зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1988. - 108 с.:ил.

137. Рекомендации по ремонту и восстановлению железобетонных конструкций полимерными составами. / НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1986. - 28 с.

138. Рекомендации по усилению железобетонных конструкций зданий и сооружений реконструируемых предприятий. 4.1, Надземные конструкции и сооружения / ПромстройНИИПроект. Харьков: 1985. - 248 с.г

139. Рекомендации по усилению монолитных железобетонных конструкций » зданий и сооружений предприятий горнодобывающей промышленности. М.:1. Стройиздат, 1974. 97 с.

140. Рекомендации по учету ползучести и усадки при расчете бетонных и железобетонных конструкций / НИИЖБ Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1988. -120 с.

141. Ржаницын А.Р. Теория ползучести. М.: Стройиздат, 1968. - 416 с.

142. Римшин В.И. О некоторых вопросах расчета несущей способности строительных конструкций, усиленных наращиванием // Вестник отделения строительных наук. Вып.2. М.: 1998. - с. 392-398.г

143. Римшин В.И. Повреждения и методы расчета усиления 4 железобетонных конструкций: Автореф. дисс.докт. техн. наук: 05.23.01.

144. Москва, МИКХиС, 2001. 35 с.

145. Ройтман А. Г. Деформации и повреждения зданий. М.: Стройиздат, 1987.-160 с.

146. Руководство по обеспечению долговечности железобетонных конструкций предприятий черной металлургии при их реконструкции и восстановлении / Харьковский ПромстройНИИпроект. М.: 1982. - 112 с.

147. Руководство по по защите от коррозии лакокрасочными покрытиями строительных бетонных и железобетонных конструкций, работающих в газовлажных средах / М.: Стройиздат, 1978. 225 с.

148. Савкин С.А., Пашкевич А.А К оценке несущей способности изгибаемых элементов эксплуатируемых железобетонных конструкций // Совершенствование методов расчета и исследование новых типов железобетонных конструкций. -Л.: Сб. тр. ЛИСИ, 1987. с. 80-85.

149. Санжаровский P.C. Устойчивость элементов строительных конструкций при ползучести. Л.: Изд-во ЛГУ, 1984. 280 с.

150. Санжаровский P.C., Астафьев Д.О., Улицкий В.М. Усиление при реконструкции зданий и сооружений. Устройство и расчеты усилений зданий при реконструкции. СПб.: СПбГАСУ, 1998. - 637 с.:ил.

151. Селяев В.П. Напряжения в контактном слое бетона на границе полимербетона и их влияние на трещиностойкость железобетона. В кн.: О напряженном состоянии строительных конструкций в стыках и сопряжениях. -Саранск: Морд. ГУ. 1972, с. 44-54.

152. Селяев В.П. Основы теории расчета композиционных конструкций с учетом действия агрессивных сред: Автореф. дисс.докт. техн. наук: 05.23.01. -М., 1984.- 35 с.

153. Серых Р.Л. Качественные показатели бетона при его увлажнении // Бетон и железобетон. 2000,- №6. - с. 4-5.

154. Серых Р.Л. Ползучесть бетона при его увлажнении под нагрузкой / Труды НИИЖБ. М., 1982. с.39-48.

155. СНиП 2.03.01 84*. Бетонные и железобетонные конструкции.// Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989 - 80с.

156. СНиП 2.01.13 86. Реконструкция зданий и сооружений. Исходящие данные для проектирования. Правила обследования конструкций и оснований (Проект).//Промстройпроект. - Харьков, 1986 - 81с.

157. Снятков Н.М. Несущая способность железобетонных рам, усиленных под нагрузкой: Автореф. дисс.канд. техн. наук: 05.23.01. СПб., 1992. - 23 с.

158. Скупин J1. Полимерные растворы и пластобетоны. Пер. с чеш. М.: Стройиздат, 1967, 175 с.

159. Соколов В.К. Реконструкция жилых зданий. М.: Стройиздат, 1986. -248 с.:ил.

160. Соломатов В.И., Бобрышев А.Н., Химмлер К.Г. Полимерные композиционные материалы в строительстве, М.: Стройиздат, 1998. - 309 с.

161. Справочник строителя. Бетонные и железобетонные работы. Под ред. В.Д. Топчия М., Стройиздат, 1987, 127 с.

162. Сталеполимербетонные строительные конструкции . / Под ред. Давыдова С.С. -М.: Стройиздат., 1972, 260 с.

163. Степанова В.Ф. Проблема долговечности бетонных и железобетонных конструкций в современном строительстве //Долговечность и защита конструкций от коррозии. М.: НИИЖБ, 1999. с. 32-37.

164. Стрелецкий Н.С. К вопросу развития методики расчета по предельным состояниям // Развитие методики по предельным состояниям. М.: Стройиздат, 1971.-с. 5-37.

165. Стулий Н.Г. Результаты испытания двухслойных предварительно напряженных железобетонных балок // Бетон и железобетон. 1958.- №12. - с. 461-463.

166. Сунгатуллин Я.Т. Создание надежного силового контакта между усиливаемой конструкцией и элементом усиления // Проблемы реконструкции зданий и сооружений. Казань: КИСИ, 1993. - с. 34-38.

167. Суров K.JI. Теория деформирования железобетона при сложных напряженных состояниях: Дисс.докт. техн. наук: 05.23.01. -М., 1984.

168. Теличенко В.И., Римшин В.И. Критические технологии в строительстве. / Информация РААСН. №4- М.: РААСН, 1998. с. 14-16.

169. Титов Г.И. Усиление железобетонных конструкций. Новосибирск: Изд-во НИСИ,1985. -48 с.

170. Топчий В.Д. Реконструкция промышленных предприятий. В 2-х т. Т.2 /Под ред. В.Д. Топчия. М.: Стройиздат, 1990. - 623 с.:ил.

171. Тьерри Ю., Залески С. Ремонт зданий и усиление конструкций. М.: Стройиздат, 1975. - 175 с.

172. Фанталов A.M. Химически стойкие и технологичные строительные конструкции на основе полимеров. Тр. институтов инж. ж.-д. трансп., МИИТ, 1982, вып. 696, с. 100-130.

173. Фёдоров B.C. Деформативность изгибаемых элементов из армополимербетона при нагреве. // Строительные конструкции для железнодорожного транспорта. Тр. МИИТа, вып. 713.-е. 64-67.

174. Фёдоров B.C. Огнестойкость комплексных коррозионностойких колонн. // Обеспечение огнестойкости зданий и сооружений при применении новых строительных материалов и конструкций. М.: МДНТП, 1988. - с.20-24.

175. Физдель И.А. Дефекты в конструкциях, сооружениях и методы их устранения. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1987. - 336 с.:ил.

176. Фомина JI.H., Сумбатов P.A. Измерение напряжений в железобетонных конструкциях. Киев: Будивельник, 1994, 168 с.

177. Фрайфельд С.Е. Общие уравнения теории деформации материаловю -Харьков: ХИСИ, тр.вып. №5,1957.

178. Харчевников В.М. Стекловолокнистый полимербетон. Воронеж: ВГУ, 1976. 116 с.

179. Хасин B.JI. Деформации и трещинообразование в бетоне с учетом предыстории нагружения: В кн.: Исследование прочности и деформаций бетона и железобетонных конструкций для транспортного строительства: Сб. научных тр. -М.: 1990.-с. 79-98.

180. Хило Е.Р., Попович B.C. Усиление строительных конструкций. -Львов: Вища шк.:Изд-во при Львов. Ун-те, 1985. 156 с.

181. Хохолев К.И, Рогинский М.З., Лапшин Н.Г. Использование эпоксидных клеёв для устранения дефектов в бетонных и железобетонных конструкциях. Киев: НИИСП Госстроя УССР, 1970. - 32 с.

182. Хрулев В.М., Шутов Г.М. и др. Основы технологии полимерных строительных материалов. Минск: Высшая школа, 1975, 299 с.

183. Чебаненко А.И. Вопросы теории расчета армополимербетонных конструкций. В сб.: Перспективы применения бетонополимеров и полимербетонов в строительстве. (Под редакцией Баженова Ю.М.). - М.: Стройиздат, 1976. с. 116-119.

184. Чебаненко А.И. Вопросы расчета сталеполимербетонных конструкций с учетом влияния длительных процессов. Дисс.докт. техн. наук. М.: МИИТ, 1975,42 с.

185. Чебаненко А.И. Моделирование напряженно-деформированных состояний и процессов, наблюдаемых в конструкционных композиционных материалах. Тр. ин-тов инж. ж.-д. транс., МИИТ, 1982, вып. 696. с. 17-40.

186. Чирков В.П. Вероятностные методы расчета мостовых железобетонных конструкций. М.: Транспорт, 1980. - 136 с.

187. Чирков В.П. Основы теории расчета ресурса железобетонных конструкций. // Бетон и железобетон. 1990.- №3. - с. 15-17.

188. Чирков В.П., Шавыкииа М.В., Фёдоров B.C. Основы проектирования железобетонных конструкций. М.: ИД Русанова, 2000.

189. Шагин A.JI. Метод усиления железобетонных изделий с трещинами // Бетон и железобетон. 1980.- №12.

190. Шагин АЛ. Реконструкция зданий и сооружений. М.: Высшая школа, 1991.-352 с.

191. Яшин А.В. Основные физико-механические свойства пластобетонов и пласторастворов. Бетон и железобетон, 1965, №9, с. 10-11.

192. Agarwoil В. At ol. Elastic-Plastic Element Analysis of Short Fibre Composites Fibre -Science and Technology, 1974, hoi. 7, № 1, p. 42-62.

193. Aveston I. Fibre Reinforced materials, Praktikal Metallik Composites, Spring Meeting, Palma, London, 1974, p. 131-140.

194. Bolotin V.V. Stochastic Models of Cumulative Damage in Composite Materials, Engineering Fracture Mechanics, 1976, vol/8, №1, p. 103-113.

195. Cai K.Y. Parameter estimations of normal fuzzy variabeles // Fussy Sets Cyst, 1993. №55. -p. 1.79-1.85.

196. Geymayer H.G. Use of epoxy or poliester concrete in tensile zone of composite beams. Tehnikal reports 69-4-USA, 1969. 43 p.

197. Hugghes B.P. Fatigue and the ability of composite precast and site concrete slabs to distribute concentrated loads / B. P. Hugghes, C. dunkar // Structural Engineer. -1986. Vol. 64B, №1. -p. 1-5.

198. Mang H.A., Mogel H., Tpappel F., Walter H. Wind Loader reinforce concrete cooling towers: bulking or ultimate load. Eng. Strukt. 1983. - Vol. 5, Jule. -pp. 163-180.

199. Wallaca M. Hour System Combines Precats and Cast in Place // Concrete Construction. 1986/ - Vol. 31, №6. - p. 574.

200. Young Craig Steven, Easterling W. Samuel. Strength of composite slabs // Recent Res. And Dev. Cold-Form. Steel Des. and Constr.: 10-th Int. Spec. Conf. Cold-Formed Steel Struct., St. Louis, Mo, Oct. 23-24; 1990. s. 65-80.

201. Richrdson M. Industrial polymeric compoite malerials//M.: Chemisry, 1980.- 472 p.

202. Характеристики балки Числовые значения1 Сечение балки, мм:высота 150ширина 90рабочая высота 135

203. Площадь поперечного сечения, см2:растянутой арматуры 1,13сжатой арматуры 0,5хомута 0,2833 Класс арматуры А:растянутой арматуры AIIIсжатой арматуры AIIIхомута AI

204. Число хомутов в продольном сечении балки п,шт. 195 Шаг хомутов Бь мм 501. Бг, мм 125

205. Физико-механические характеристики бетонаV

206. Прочность бетона в момент испытания балки по результатам испытания бетонных призм и кубов: К^ег^ 5,0 МПа

207. Прочность бетона на растяжение: И-ы^ег^ 1,5 МПа

208. Составы фурановых полимербетонов

209. Составляющие Содержание, в % по массе, в составах №1 2 3 4

210. Маномер ФАМ 8 7,4 7,25 6,5

211. Каменоугольная смола 0,74 1,45 2,6

212. Бензолсульфокислота 2 1,86 1,8 1,63

213. Щебень гранитный 54 54 53,5 53,27

214. Песок кварцевый 27 27 27 271. Микронаполнитель 9 9 9 9

215. Статистические данные прочности эпоксидно-каменоугольныхполимербетонов.