автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Прочность и деформативность внецентренно сжатых элементов, усиленных железобетонными обоймами с использованием полимерного клея

Борисов Андрей Олегович

ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, УСИЛЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМИ ОБОЙМАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИМЕРНОГО КЛЕЯ

Специальность 05.23.01 -«Строительные конструкции, здания и сооружения»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени канди дата технических наук

1 2 МАЙ 2011

Челябинск-2011

4845596

Работа выполнена на кафедре «Промышленное и гражданское строительство» ГОУ ВПО «Тольяттинский государственный университет»

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Теряник Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Назаренко Павел Петрович (г. Самара)

кандидат технических наук, доцент Варламов Андрей Аркадьевич (г. Магнитогорск)

Ведущая организация - ГОУ ВПО «Военный инженерно-технический

университет» (г. С-Петербург).

Защита состоится «У9» .¡лйЛ 2011 г. вФ.(?0часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.298. 08 при Южно-Уральском государственном университете (ЮУрГУ) по адресу: 454080, Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76, главный корпус, ауд. 1001.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Уральского государственного университета.

Автореферат разослан «. » аИРС.АЛ_2011 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим выслать в секретариат ученого совета по указанному адресу: 454080, Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76, Южно-Уральский государственный университет, диссертационный совет ДМ 212.298.08, ученому секретарю Трофимову Б.Я. Факс: (3512) 67-94-72.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор техн. наук, профессор

Б .Я. Трофимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: В настоящее время проблема усиления строительных конструкций является весьма актуальной в связи с тем, что возникает необходимость реконструкции зданий и сооружений. Причинами, вызывающими необходимость усиления железобетонных конструкций, являются следующие дефекты: коррозия арматуры и, как следствие, полное отслаивание защитного слоя бетона; ошибки, допущенные при проектировании, изготовлении и монтаже конструкций; повреждения, вызванные действием высоких температур при пожарах; износ конструкций при неудовлетворительной эксплуатации. Без выявления и систематизации дефектов, установления причин их появления невозможно совершенствовать конструктивные решения железобетонных конструкций, технологию их монтажа.

Как показал анализ традиционных способов усиления сжатых элементов, обоймы считаются самыми простыми и надежными конструктивными решениями усиления и применяются достаточно часто.

Одним из важнейших факторов, определяющих сопротивление усиленных железобетонных конструкций, является «эффект обоймы» — способность обойм сдерживать поперечные деформации усиливаемого элемента. Сжатые железобетонные элементы, усиленные таким образом, значительно повышают свою несущую способность. В настоящее время в существующих нормативных документах при расчете конструкций усиления учет поперечной арматуры отсутствует.

Наряду с этим проблема обеспечения совместности работы «старого» и «нового» бетонов в конструкциях как при монолитном, так и при сборно-монолитном строительстве является одной из основных для общей прочности сооружения.

В склеенных, омоноличенных конструкциях сочетание бетона и полимера дает качественно новый материал. Такое применение полимеров пока наиболее экономически выгодно и технически целесообразно в несущих конструкциях и полностью отвечает научно-техническому прогрессу в строительстве.

В настоящее время считается, что применение полимерных клеев для склеивания бетона сдерживается их высокой стоимостью, а также небольшим объемом производства. Однако и то, что производится, мало используется в практике склеивания бетона, в первую очередь вследствие недостаточной технической информации об эффективности этого способа производства работ. Кроме того, прочность и деформативность клеевых соединений бетона еще мало изучены. Склеивание бетона получает все более широкое применение в строительстве благодаря преимуществам, отличающим этот метод от тра ^

онных способов соединения бетонных и железобетонных элементов при помощи цементных композиций. Оно позволяет значительно повысить прочность соединений, защитить бетон от коррозии, производить работы по омоноличи-ванию в любое время года.

С этих позиций представляются актуальными совершенствование методики расчета сжатых усиленных железобетонных элементов с учетом «эффекта обоймы», разработка новых конструктивных решений усиления с использованием полимерного клея и методики их расчета.

Объектом исследования являются внецентренно сжатые элементы железобетонных конструкций, усиленные железобетонными обоймами.

Предмет исследования: напряженно-деформированное состояние, прочность и деформативность элементов железобетонных конструкций с различными способами обработки поверхности, усиленных железобетонными обоймами.

Цель исследования - изучение влияния способов обработки поверхности сжатых усиливаемых элементов железобетонных конструкций на несущую способность; разработка новых конструктивных решений усиления.

В соответствии с целью диссертационного исследования поставлены следующие задачи:

1. Провести комплексные экспериментальные исследования влияния на прочность и деформативность сжатых усиленных элементов: «эффекта обоймы», способа обработки поверхности усиливаемого элемента, эксцентриситета приложения нагрузки.

2. Выявить закономерности увеличения несущей способности сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами, с различными способами обработки поверхности усиливаемого элемента.

3. Экспериментально проверить результаты теоретических исследований.

4. Разработать инженерную методику расчета внецентренно сжатых железобетонных элементов, усиленных железобетонными обоймами, с использованием полимерного клея.

Научная новизна результатов:

- получены экспериментальные данные о влиянии на прочность и деформативность сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами, следующих факторов: «эффекта обоймы», способа обработки поверхности усиливаемого элемента, эксцентриситета приложения нагрузки;

- усовершенствована методика расчета сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами, на осевое и внецентренное сжатие с различными способами обработки поверхности, в которой уточнены значения ко-

эффициента эффективности бокового обжатия и коэффициента, учитывающего способ обработки поверхности усиливаемого элемента;

- разработаны новые конструктивные решения усиления сжатых элементов железобетонных конструкций, подтвержденные патентами РФ. Даны рекомендации по конструированию и технологии выполнения усиления.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается применением современного оборудования; тщательно проработанной методикой проведения эксперимента, опирающейся на существующие стандарты; применением признанных способов статистической обработки данных, а также сравнением данных проведенного эксперимента с результатами других ученых, работающих в этой области.

Практическая значимость работы:

- выполненные исследования расширяют и углубляют существующие представления о сопротивлении сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами;

- разработана инженерная методика расчета сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами, с различными способами обработки поверхности усиливаемого элемента;

- использование результатов исследования при усилении реконструируемых зданий промышленного и гражданского назначения..

На защиту выносятся:

- теоретические зависимости между основными параметрами напряженно-деформированного состояния бетона при определении несущей способности сжатых усиленных элементов железобетонных конструкций с учетом «эффекта обоймы», способа обработки поверхности усиливаемого элемента и эксцентриситета приложения нагрузки;

- результаты экспериментальных исследований сопротивления сжатых, усиленных обоймами железобетонных элементов при статическом нагружении;

- инженерная методика расчета сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами.

Внедрение результатов работы. Результаты проведенных исследований использовались при разработке конструктивных решений железобетонных обойм и проведении работ по усилению колонн при реконструкции торгового комплекса «Хитон» (г. Тольятти, 2008), а также при усилении колонн основного корпуса ООО «Тольятти Хлеб» (г. Тольятти, 2009). Экспериментальные данные являются составной частью НИР «Обойма», выполненной в Тольяттин-ском военном техническом институте, результатом которой стали рекомендации по конструированию усилений. Материалы диссертации использовались в

учебном процессе на кафедре «Строительные конструкции и военная архитектура» в ГОУ ВПО «Тольяттинский военный технический институт».

Апробация результатов диссертации.

Основные положения и полученные в диссертационной работе результаты обсуждались и докладывались на V и VI Международных научно-технических конференциях ПГУАС «Эффективные строительные конструкции. Теория и практика» (Пенза, 2006, 2007), на I и II Международных научно-практических конференциях ТВТИ «Развитие вуза через развитие науки» (Тольятти, 2007,2008), на XII и ХП1 научно-методических конференциях ВИТУ «Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций» (С-Петербург, 2008, 2009), на П Всероссийской научно-практической конференции «Градостроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развития городов Поволжья» (Тольятти, ТГУ 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 4 - в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов кандидатских диссертаций; новизна технических решений подтверждена 5 патентами РФ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка использованных источников и приложения. Работа изложена на 180 страницах, 59 страниц — иллюстрации (97 рисунков), 23 страницы - таблицы (24 таблицы), 19 страниц -библиографический список из 177 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении освещена актуальность темы диссертации, научная новизна и практическая значимость работы, которые выносятся на защиту. Изложена структура диссертации.

В первой главе приведен критический анализ состояния вопроса усиления железобетонных колонн, дана классификация дефектов сжатых железобетонных конструкций на примере колонн. Предложена система оценки несущей способности сжатых железобетонных элементов с учетом выявленных дефектов. Систематизированы основные способы усиления железобетонных колонн, выявлены недостатки конструкций усиления с использованием традиционных способов обработки поверхности усиливаемого элемента. Рассмотрены существующие конструктивные решения усиления железобетонных колонн обоймами, с использованием полимерного клея как наиболее технологичные.

С целью обоснования эффективности предложенных конструктивных решений усиления использованы работы российских ученых: Д.О. Астафьева,

B.C. Балицкого, Т.И. Барановой, C.B. Бондарекко, Л.И. Вишнякова, М.А. Власова, В.Т. Гроздова, С.Т. Захарова, В.А. Камейко, П.С. Поповича, Е.А. Рабиновича, А.Г. Ройтмана, P.C. Санжаровского, Г.М. Спрыгина, В.В. Теряника, А.Е. Ткаченко, В.Ф. Утенкова, A.C. Файвусовича, О.Л. Фйговского, Е.Р. Хило, М.С. Хуторянского, А.Л. Шагина, A.A. Шишкина, А.Н. Шкинева.

По этим вопросам известны работы зарубежных авторов: А. Альбрехта, Э. Грунау, Р. Залигера, А. Клейнлигеля, А. Лампрехта, А. Лоссье, А. Митцела, Ф. Перкинса, Е. Фрейсине, а также авторов из ближнего зарубежья: В.Г. Коза-чек, Д.Н. Лазовского, Т.М. Пецольда и др.

Рассмотрены и проанализированы существующие положения по расчету и конструированию сжатых элементов, усиленных железобетонными обоймами, с традиционными способами обработки поверхности и с использованием полимерных клеев. Выявлены их достоинства и недостатки. В частности, показано, что известные предложения по расчету усиления не позволяют теоретически и экспериментально оценить их несущую способность при статическом нагружении, что особенно важно в связи с увеличением доли реконструкции зданий и сооружений. Кроме того, некоторые исследователи при определении несущей способности элементов, усиленных обоймами, исходят из того, что сечение рассматривается как единое целое, без расслоения по контакту усиливаемой и усиливающих частей. Большинство работ посвящено исследованию сжатых, усиленных обоймами элементов, на осевое сжатие. Анализа работы внецентренно сжатых, усиленных обоймами элементов в диссертационных исследованиях недостаточно.

Проанализированы существующие методики расчёта сжатых усиленных обоймами железобетонных элементов. Отмечено отсутствие четкого представления об учете явления «эффект обоймы» и способа обработки поверхности усиливаемого элемента при расчете несущей способности сжатых, усиленных элементов. Отмечено незначительное количество диссертационных работ посвященных этим вопросам и отсутствие соответствующего сводного нормативного документа.

Во второй главе рассмотрено теоретическое обоснование работы бетона в сжатых железобетонных колоннах с учетом их усиления при статическом нагружении. Для определения условия прочности сжатых элементов, усиленных железобетонными обоймами с применением полимерных клеев, рассмотрены и проанализированы существующие теории прочности бетона в условии трехосного сжатия, которые подразделяются на механические (феноменологические), статистические, эмпирические и структурные (физические).

Отмечено, что феноменологические условия прочности описывают макроскопическое поведение твердого тела под нагрузкой, делая некоторые идеализирующие допущения и пренебрегая характерными особенностями процесса разрушения,

поэтому имеют ограниченное применение. При этом большое внимание придается математическому построению. Используемые зависимости громоздки, а физическая картина явлений, протекающих в бетоне, отсутствует.

Физические теории стремятся к пониманию внутренней природы процесса деформирования материала и выводу на основе физических законов условия прочности. Они гораздо глубже изучают структуру материала и процесс разрушения, однако не нашли широкого применения ввиду недостаточного сходства с опытными данными.

Статистические условия прочности в основном разработаны для хрупких материалов. Под разрушением понимается достижение предельного напряжения в самом слабом элементе системы. Однако изложенные статистические теории ограничиваются рассмотрением только плоского напряженного состояния, поэтому область их применения ограничена.

Эмпирические условия прочности обычно описывают один или несколько видов напряженного состояния и отличаются простотой, основываясь непосредственно на результатах опытов. В работе рассмотрено несколько эмпирических условий прочности бетона, отличающихся незначительной универсальностью. В положительную сторону отмечена их простота, что создает условия для их практического применения.

Анализ теоретического обоснования показал, что наиболее приемлемой для решения поставленной задачи является феноменологическая теория с введением ряда эмпирических зависимостей, связывающая прочность бетона в условиях сложного напряженного состояния с его прочностью при одноосном сжатии, предложенная Ф. Рихардом, А. Брандзаегом, Р. Брауном. С учетом обозначений, принятых вСНиП2.03.01-84 .уравнение может быть записано в виде:

1^,3 = 1^ +Я* Сто, (!)

где Яь - призменная прочность бетона при одноосном сжатии; К* - коэффициент эффективности бокового обжатия; ст0 - уровень бокового обжатия.

С учетом работ В.В. Теряника и А.Е. Ткаченко предлагается производить расчет сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами с использованием полимерного клея, по формуле (1), используя зависимости косвенного армирования в виде поперечных сеток, с некоторыми уточнениями.

При этом условие прочности для расчета несущей способности элементов, работающих на осевое сжатие, усиленных железобетонными обоймами с использованием клея, предлагается в виде:

+ от, -т", -К' а0] ■ Аь + Л1С -А, + 1

+ Г* ((Д»2 + « 2 ■ тк, К 2'а „)Ае, + Д„1<Л А,м ■ т)\ '

N й <р - г«

где /?м, ЯЬ2 - расчетное сопротивление бетона сжатию соответственно усиливаемой конструкции и обоймы; - расчетное сопротивление арматуры сжатию; К' - коэффициент эффективности бокового обжатия; Аь — площадь поперечного сечения усиливаемого элемента; Ае! — площадь сечения бетона обоймы, заключенного внутри контура сеток; а0- уровень бокового обжатия; Л, - площадь поперечного сечения арматуры усиливаемого элемента; А1дЬ - площадь поперечного сечения арматуры обоймы; у^- коэффициент условия работы обоймы, равный 0,8; т — коэффициент, учитывающий пережог арматуры при сварных работах, равный 0,5; /я/ - коэффициент, учитывающий способ обработки поверхности усиливаемого элемента эпоксидным клеем, равный 0,9; т2 — коэффициент, учитывающий конструктивные особенности железобетонных обойм, равный 0,5; т\- коэффициент, учитывающий изгиб поперечных стержней обоймы.

Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов, усиленных железобетонными обоймами с использованием полимерного клея в виде адгезионной обмазки усиливаемого элемента, предлагается в виде:

„ [[ЛМ + |Я1И,.**!*°'оК|*4, + + 2*х)+ 1

N • е ■ Т) < у^ * Г (3)

[+ Г„ь((кьг + тгт,К2 а0)Ае/гЬ2 + К!СА'1с,оьг52т)\ '

где е=ео+0^5-6+/-а2; е„— эксцентриситет действующей продольной силы относительно геометрической оси сечения без учета усиления (е0=М/Ы); , ЯЬ2 -расчетное сопротивление бетона сжатию соответственно усиливаемой конструкции и обоймы; Я,, - расчетное сопротивление арматуры соответственно растяжению и сжатию; Аы, - площадь поперечного сечения усиливаемого элемента; Аг/— площадь сечения бетона обоймы, заключенного внутри контура сеток; Л„- площадь поперечного сечения арматуры усиливаемого элемента; А,соЬ - площадь поперечного сечения арматуры обоймы; ги ,гЬ2 - равнодействующая

внутренней пары сил соответственно бетона усиливаемого элемента и обоймы;

>г,2 - равнодействующая внутренней пары сил арматуры усиливаемого элемента и обоймы; 77- коэффициент, учитывающий прогиб элементов, определяемый как для неусиленного элемента; г* , т , т1, тг, , К\а0- аналогично, как в (6).

В третьей главе изложены цель, задачи, методика экспериментального исследования, проведено численное моделирование экспериментальных образцов на основе метода конечных элементов (с использованием программного

комплекса ЛИРА), приведены результаты физического эксперимента исследования прочности и деформативности сжатых, усиленных обоймами железобетонных элементов, с различными способами обработки поверхности при статическом нагружении.

В исследованиях варьировались: характер напряженно деформированного состояния элементов; вид соединения железобетонной обоймы с элементом усиления; эксцентриситет приложения нагрузки.

В соответствии с поставленными задачами было исследовано восемь серий образцов. В маркировке серий образцов приняты следующие условные обозначения: заглавные буквы обозначают способ нагружения и вид обоймы (О -осевое сжатие, В - внецентренное сжатие, У - усиленный обоймой); первая цифра - эксцентриситет приложения нагрузки (I - 20 мм, II - 60 мм, III - 80 мм); последняя цифра - вид соединения элемента с железобетонной обоймой (1 - без клея, 2-е клеем). В общей сложности было испытано более пятидесяти опытных образцов.

Образцы выполнены сечением 80x160 мм, длиной 900 мм (Х=39) из бетона В20 состава 1:1,92:3,72 при водоцементном отношении 0,58 с использованием добавки СП-З (Супер Пластификатор-3), осадка конуса 10-15 мм. Контроль прочностных характеристик бетона осуществлялся испытанием бетонных кубиков 150x150x150 мм - 5 образцов по истечении 28 суток. Армирование элементов: продольная арматура - 4 стержня диаметром 6 мм А—400 (A-III) предел текучести а„ = 440 МПа, предел прочности оу = 640 МПа, относительное удлинение 27%, поперечное армирование выполнено в виде замкнутых хомутов из арматуры диаметром 4 мм В-500 (Вр-I) с шагом 120 мм. Прочностные и де-формативные характеристики арматуры определяли по испытаниям на растяжение контрольных образцов, отрезаемых от каждого прутка. Образцы прямоугольного сечения с симметричным армированием изготовлены на заводе ЖБИ г. Тольятти с использованием местных материалов: портландцемент М400, щебень М600 фракции 5-20 мм. Для исключения преждевременного разрушения оголовков образцов они дополнительно усиливались металлическим башмаком (патент № 76944). После набора прочности образцы усиливались железобетонной обоймой.

Железобетонная обойма выполнена из бетона В20 состава 1:1,92:3,72 при водоцементном отношении 0,58. Толщина обоймы для всех усиливаемых элементов принята с учетом конструктивных требований (диаметр продольной и поперечной арматуры, величина защитного слоя, а также особенности бетонирования) и установлена 40 мм, длина — 600 мм. Армирование обоймы: продольная арматура - 4 стержня диаметром 6 мм А-400 (А—III), поперечное армирова-

ние выполнено в виде замкнутых хомутов из арматуры диаметром 4 мм В-500 (Вр-1) с шагом 60 мм.

Для обеспечения надежного сцепления старого и нового бетона поверхность усиливаемого элемента обрабатывалась двумя способами. Первый способ - традиционный (поверхность бетона усиливаемого элемента обрабатывалась стальными щетками и промывалась водой за 1 - 1,5 часа до бетонирования). Второй способ - на необработанную поверхность бетона усиливаемого элемента наносилась адгезионная обмазка. В качестве адгезионной обмазки использовался клей марки ЭДП состава: эпоксидная смола ЭД-20 - 100 частей по массе (ч.м.), отвердитель - полиэтиленполиамин - 10-12 ч.м., поверхностно-активное вещество ОП-7 - 2 ч.м.

Для измерения деформаций продольной и поперечной арматуры выбраны тензорезисторы типа 2ПКБ-20-200Б, а для регистрации деформаций - прибор ИДЦ-1. Тензорезисторы наклеивали перед бетонированием каркасов на арматурные стержни образцов, которые имели горизонтальные площадки шириной 5мм в пределах шага поперечных стержней. Тензорезисторы располагали по схеме: продольная арматура усиливаемых образцов, продольные и поперечные стержни железобетонных обойм. Статические испытания выполнены на прессе П-250 по общепризнанной методике для испытания образцов и изделий строительных материалов на сжатие (ГОСТ 8829-94). Расчетная схема выбрана с учетом шарнирного опирания опорных частей элементов.

Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований производилась с использованием критерия Кохрена.

При осевом сжатии неусиленные элементы (ЭО) разрушались с образованием продольных трещин. Этот процесс заканчивался отслоением защитного слоя бетона.

Разрушение экспериментальных образцов, усиленных железобетонными обоймами с традиционным способом обработки поверхности (ЭОУ-1) и с использованием клея (ЭОУ—2), начиналось с появления вертикальных микротрещин в обойме (рис. 1). Разрушение в обойме происходило в опорных частях с отрывом поперечных стержней. На участках наибольшего разрушения у образцов ЭОУ-1 заметного отслоения бетона обоймы от бетона образца не обнаружено, а у образцов ЭОУ-2 замечено локальное отслоение бетона обоймы от бетона образца, но это существенно не повлияло на работу всей конструкции. Конструкция работала как единое целое (рис. 2). Предельное значение разрушающей нагрузки для образцов серии ЭОУ-1 составило в среднем 250 кН, а для образцов серии ЭОУ-2 предельная нагрузка в среднем достигла 272 кН (рис. 3). Отмечено две стадии работы усиленного элемента: I - обжатие элемента, И - «эффект обоймы» (рис. 4).

Рис. I. Характер разрушения образцов при осевом сжатии (традиционный способ обработки поверхности)

Рис. 2. Характер разрушения на стыке обоймы с элементом (вид сверху): 1 - стык обоймы с элементом усиления; 2 — усиливаемый элемент, 3 - обойма; 4 - продольная арматура усиливаемого элемента; 5 - поперечная арматура обоймы

Исследования подтвердили, что увеличение несущей способности усиленных элементов происходит за счет «эффекта обоймы», которое составило: для образцов ЭОУ-1 в среднем 32%, а для образцов ЭОУ-2 в среднем 43%. Применение адгезионной обмазки по сравнению с традиционным способом обработки поверхности позволило увеличить несущую способность усиливаемого элемента в среднем на 11%.

Следует отметить, что относительные деформации продольной арматуры усиливаемого образца с традиционным способом обработки поверхности (ЭОУ-1) выше, чем относительные продольные деформации у образцов с использованием клея (ЭОУ-2), и составили соответственно 213х10~5 и 198x10 5 (рис. 3). Сравнительный анализ показал, что продольные деформации усиливаемых элементов с обработкой их адгезионной обмазкой эпоксидным клеем уменьшаются на 8% по отношению к усиленным элементам без нее. Но это справедливо только при усилении ненагруженного сжатого элемента.

Если же сжатый элемент имеет нагрузку в момент усиления, то адгезионная обмазка позволяет включать в работу обойму на более ранней стадии на-гружения (рис. 4).

Поперечные деформации в обойме у элементов ЭОУ-1 ниже чем у образцов ЭОУ-2 и достигают в среднем 49x1 (Г5 и 72x10 5 соответственно. Имеющиеся различия деформаций в обоймах и усиливаемых элементах свидетельствуют о незначительном проскальзывании обоймы у образцов ЭОУ-1, а у образ-

цов ЭОУ-2 этого не наблюдается, обойма работает с усиливаемым элементом как единое целое (рис. 4).

N. кН Ы, кН

Рис. 3. Обобщенный график N - esc для Рис. 4. Обобщенный график N - E^/s^ для

элементов (осевое сжатие): 1 - элемент без элементов (осевое сжатие): 1 - усиленный же-

усиления; 2 - усиленный железобетонной лезобетонной обоймой элемент (традиционный

обоймой элемент (традиционный способ); 3 - способ); 2 - то же с использованием эпоксидного

то же с использованием эпоксидного клея клея

Результаты испытаний для серий экспериментальных образцов при осевом сжатии приведены в таблице 1.

Таблица 1

Результаты испытания усиленных элементов на осевое сжатие

Маркировка образца Экспериментальное значение N0bs, кН Теоретическое значение Nu, кН Nobs / Nu, кН Эффект обоймы A Nef, % Среднее квадратичное отклонение s Коэф. вариации Kv (%)

ЭО 195 165 210 162 157 166 1,20 1,05 1,27 - 15,8 8,8

ЭОУ-1 255 240 255 268 260 277 0,95 0,92 0,92 32 9,8 4,6

ЭОУ-2 260 255 300 267 259 276 0,97 0,98 1,09 43 15,9 7,8

Примечание: Д Nef = [(Nob5 - Nobs ) / Nobs ] x 100 %, где Nobs - среднее

значение экспериментальной разрушающей нагрузки элементов, усиленных обоймами; Nobs" - среднее значение экспериментальной разрушающей нагрузки элементов без усиления.

Кроме этого, выявлено и показано влияние эксцентриситета приложения продольной силы на эффект обоймы при eo/h = 0,125; 0,375; 0,5. Некоторые результаты экспериментальных исследований представлены иа рис. 5-6.

Проведенные исследования показали, что внецентренно сжатые неусиленные элементы (ЭВ-I, ЭВ-П, ЭВ-Ш) разрушались с образованием поперечных трещин в растянутой зоне и отколом бетона в сжатой зоне.

У образцов, усиленных железобетонной обоймой с традиционным способом обработки поверхности (ЭВУ-I-l, ЭВУ-П-1, ЭВУ-Ш-1), разрушение происходило по обойме с образованием поперечных трещин в растянутой зоне, а также поперечных и продольных трещин в сжатой зоне. Продольные деформации составили соответственно 200х10~5 и 209x10 5 в растянутой арматуре (рис. 5) и 191х10~5 и 200x1в сжатой арматуре (рис. 6). Аналогичный характер разрушения наблюдался у образцов, усиленных железобетонной обоймой с использованием клея (ЭВУ-1-2, ЭВУ-Н-2, ЭВУ-Ш-2). Отмечено увеличение несущей способности внецентренно сжатых усиленных элементов за счет эффекта обоймы. Применение адгезионной обмазки позволило увеличить эффект обоймы в среднем на 4-11% по сравнению с традиционным способом обработки поверхности усиливаемого элемента.

N.KH во

EswXMT

2

1

ÊscwXlO

120

Рис. 5. Обобщенный график N - для элементов (Сг/Ь = 0,5): 1 - усиленный железобетонной обоймой элемент (традиционный способ); 2 - то же с использованием эпоксидного клея

Рис. 6. Обобщенный график N - для элементов (eo/h = 0,5): 1 - усиленный железобетонной обоймой элемент (традиционный способ); 2 - то же с использованием эпоксидного клея

При внецентренном сжатии продольные деформации в растянутой зоне усиливаемых элементов с обработкой их адгезионной обмазкой эпоксидным клеем уменьшаются в среднем на 5-11% по отношению к усиленным элемен-

• там без нее, а в сжатой зоне - в среднем на 4-8%. Поперечные деформации в обойме у элементов ЭВУ-Ш-1 ниже, чем у образцов ЭВУ-Ш-2, и достигли в среднем 111х10~5 и 114х10~5 соответственно в растянутой арматуре, а также 108х10~5 и 118х10"5 в сжатой арматуре.

Результаты испытаний для серий экспериментальных образцов при вне-центренном сжатии приведены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты испытания усиленных элементов на внецентренное сжатие

Маркировка образца Экспериментальное значение Nobs, кН Теоретическое значение N„,kH Nobs /Nu, кН Эффект обоймы Д Nef, % Среднее квадратичное отклонение s Коэф. вариации Kv(%)

ЭВ-1 160 165 155 144 148 140 1,11 1,11 1,10 - 7,5 3,5

ЭВУ-1-1 205 220 205 226 241 233 0,91 0,91 0,88 31 12,1 5,3

ЭВУ-1-2 195 225 255 225 232 239 0,87 0,97 1,07 41 23,6 11,2

ЭВ-П 65 75 79 60 62 64 1,08 1,21 1,23 - 11,0 5,7

ЭВУ-Н-1 98 88 100 104 101 107 0,94 0,87 0,93 30 11,2 5,5

ЭВУ-Н-2 90 95 110 98 101 105 0,92 0,94 1,05 35 19,1 9,7

ЭВ-Ш 35 43 46 40 42 43 0,88 1,02 1,07 - 14,2 7,5

ЭВУ-Ш-1 50 55 53 62 65 63 0,81 0,85 0,84 28 7,7 3,9

ЭВУ-Ш-2 53 50 60 62 60 64 0,85 0,83 0,94 32 18,1 9,5

Примечание: ANef = [(Nob3 -Nobs ) /Nobs ] x 100 %, где Nobs - среднее

значение экспериментальной разрушающей нагрузки элементов, усиленных обоймами; Nobs - среднее значение экспериментальной разрушающей нагрузки элементов без усиления.

Независимо от способа обработки поверхности усиливаемого элемента эксцентриситет приложения нагрузки снижает «эффект обоймы» (табл. 2) при

усилении с использованием традиционного способа обработки поверхности в среднем на 3 %, а с применением адгезионной обмазки - в среднем на 9 %. Обобщенный график зависимости N - ео/Ь представлен на рис. 7. N. кН

320

240

160

80

3

N

s V

>

е„/ь

0 0.125 0.25 0.375 0.5 0.625

Рис. 7. Обобщенный график N - ео/Ь для элементов: 1 - элемент без усиления; 2 - усиленный железобетонной обоймой элемент (традиционный способ); 3 - то же с использованием

эпоксидного клея

В четвертой главе предложена методика расчета сжатых усиленных элементов с использованием полимерного клея на осевое и внецентренное сжатие. Предлагаемая методика основана на результатах предложенной модели расчета главы 2 с учетом экспериментальных данных и позволяет учитывать работу поперечной арматуры обоймы (эффект обоймы). При разработке методики расчета были введены некоторые допущения: нагрузка во время усиления не превышает 65% расчетной величины; при расчете используется гипотеза плоских сечений.

На основе разработанной методики расчета составлены блок-схемы алгоритма расчета железобетонных элементов, усиленных железобетонными обоймами, на осевое и внецентренное сжатие. Некоторые из них представлены на рис 8. Приведены примеры расчета по предложенной методике.

Результаты расчетов по предлагаемому методу для сжатых железобетонных элементов, усиленных железобетонной обоймой, с использованием клея, сопоставлялись с существующими методиками А.Е. Ткаченко, В.В. Теряника, Д.Н. Лазовского, Т.М. Пецольда, ТбилЗНИИЭПа, СНиП 2.03.01-84*.

Кроме этого, экспериментальные результаты автора по деформациям сопоставлялись с данными В.В. Теряника, JI.B. Галкина, C.B. Цветкова.

/Исходные данные: #, ДГЦ, /г,, й2, 6,, Ьг, /, а,, а2, /и, т,, т.

Рис.8 Блок - схема алгоритма расчета сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами с использованием полимерного клея, на осевое

сжатие

Анализ показал, что экспериментальные исследования дают близкие результаты: при оценке прочности - с данными А.Е. Ткаченко (+10,6 %); при оценке продольных деформаций - с данными C.B. Цвеггкова (+4,7 %); при оценке поперечных деформаций - с данными В.В. Теряника (-13,4 %).

На основе экспериментальных данных разработаны рекомендации по совершенствованию технологических операций при усилении сжатых элементов с использованием полимерного клея и конструктивных решений усиления сжатых железобетонных элементов обоймами. Приведены некоторые технико-экономические показатели при усилении сжатых железобетонных элементов обоймами с различными способами обработки поверхности усиливаемого элемента. Разработаны новые конструктивные решения усилений. Некоторые из них представлены на рис.9.

Рис. 9. Устройство железобетонной обоймы с адгезионной обмазкой: 1 - усиливаемая колонна; 2 - железобетонная обойма; 3 - продольная арматура; 4 - поперечная арматура; 5 -слой адгезионной обмазки или слой адгезионной обмазки со стеклотканью

Приложение к диссертации содержит результаты численного моделирования экспериментальных образцов на основе метода конечных элементов, диаграммы зависимостей N - е элементов, усиленных железобетонными обоймами, акты внедрения результатов исследований.

тшпшпплп

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В диссертации получены новые сведения о сопротивлении сжатых, усиленных элементов железобетонных конструкций действию продольных сил, которое достигается применением железобетонных обойм с различными способами обработки поверхности усиливаемого элемента.

2. Получены теоретические зависимости между основными параметрами напряженно-деформированного состояния бетона для определения несущей способности усиленных обоймами железобетонных элементов при осевом и внецентренном сжатии. При этом предложено использовать нормативные зависимости между этими параметрами для оценки несущей способности элементов с косвенным армированием.

3. Проведен комплекс экспериментальных исследований по изучению влияния на прочность и деформативностъ сжатых элементов, усиленных обоймами, следующих факторов: «эффект обоймы», способ обработки поверхности усиливаемого элемента, эксцентриситет приложения нагрузки. Установлено, что основным фактором, влияющим на несущую способность, является «эффект обоймы».

4. Выявлены закономерности увеличения несущей способности усиленных элементов за счет «эффекта обоймы» и его снижение при наличии эксцентриситета (ео/Ь = 0,125; ео/Ь = 0,375; ео/Ь = 0,5).

5. На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработана инженерная методика расчета сжатых элементов, усиленных железобетонными обоймами, с использованием полимерного клея. Методика доведена до расчетных формул и рекомендуется для использования при определении несущей способности усиленных элементов.

6. На основе сопоставления результатов экспериментальных и теоретических исследований установлено достаточно удовлетворительное соответствие, величина отклонений результатов составила 19-27 %. На примерах расчета усиленных обоймами элементов на осевое и внецентренное сжатие показаны реальные возможности предлагаемой методики.

7. Применение полимерного клея в качестве адгезионной обмазки существенно не влияет на несущую способность сжатых, усиленных элементов, позволяет увеличить эффект обоймы на 4-11 % по сравнению с традиционным способом обработки поверхности усиливаемого элемента и снизить продольные деформации в элементе в среднем на 8 %.

8. Экспериментальные данные показали, что включение обоймы в работу (при наличии адгезионной обмазки) происходит по всей зоне контакта между «старым» и «новым» бетоном на ранней стадии нагружения.

Основные результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных результатов кандидатских диссертаций:

1. Борисов, А.О. Новые конструктивные решения усиления сжатых элементов обоймами / А.О. Борисов, В.В. Теряник, А.Ю. Бирюков, Р.В. Щипа-нов // Жилищное строительство. - 2009. -№ 7. - С. 8-9.

2. Борисов, А.О. Усиление сжатых железобетонных колонн обоймами / А.О. Борисов, В.В. Теряник И Жилищное строительство. - 2010.-№2,-С. 24-25.

3. Борисов, А.О. Испытания внецентренно сжатых усиленных железобетонных элементов с использованием полимерного клея / А.О. Борисов,

B.В. Теряник // Жилищное строительство. - 2010. - № 8. - С. 43-45.

4. Борисов, А.О. О влиянии сцепления бетона на прочность и деформатив-ность сжатых усиленных элементов / А.О. Борисов, В.В. Теряник // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». - 2010.- Выпуск. 11.-№33 (209).-С. 13-16.

Основные статьи и тезисы докладов:

5. Борисов, А.О. О дефектах внецентренно сжатых железобетонных колонн / А.О. Борисов, В.В. Теряник, А.Ю. Бирюков, А.В. Лу // Эффективные строительные конструкции. Теория и практика : сборник статей V Международной научно-технической конференции. - Пенза : ПГУАС, 2006. -

C. 69-71.

6. Борисов, А.О. Способы усиления железобетонных колонн и необходимость в совершенствовании данных способов / А.О. Борисов, В.В. Теряник, А.Ю. Бирюков, Р.В. Щипанов // Эффективные строительные конструкции. Теория и практика : сборник статей VI Международной научно-технической конференции. - Пенза: ПГУАС, 2007. - С. 124-127.

7. Борисов, А.О. Полимерные материалы для усиления конструкций и предъявляемые к ним требования / А.О. Борисов, В.В. Теряник // Эффективные строительные конструкции. Теория и практика : сборник статей VI Международной научно-технической конференции. - Пенза : ПГУАС, 2007.-С. 122-124.

8. Борисов, А.О. Совершенствование способов усиления железобетонных колонн / А.О. Борисов, В.В. Теряник, А.Ю. Бирюков // Развитие вуза че-

рез развитие науки : сборник докладов I Международной научно-практической конференции - Ч. 1. - Тольятти: ТВТИ, 2007. - С. 31-34.

9. Борисов, А.О. Клеи для склеивания железобетонных конструкций / А.О. Борисов, В.В. Теряник // Развитие вуза через развитие науки : сборник докладов 1 Международной научно-практической конференции - 4.1. -Тольятти : ТВТИ, 2007. - С. 34-35.

Ю.Борисов, А.О. Новые конструктивные решения железобетонных обойм / А.О. Борисов, В.В. Теряник, А.Ю. Бирюков, Р.В. Щипанов // Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций : тезисы докладов XII научно-практической конференции. - СПб.: ВИТУ, 2008. - С. 56-59.

11 .Борисов, А.О. Анализ способов усиления колонн / А.О. Борисов, В.В. Теряник, А.Ю. Бирюков, Р.В. Щипанов // Наука и технологии. Секция 1. Неоднородные материалы и конструкции. - Екатеринбург : УрО РАН,

2008. - С. 67-€8.

12. Борисов, А.О. Влияние поперечного армирования железобетонной обоймы на несущую способность усиленных элементов / А.О. Борисов, В.В. Теряник, А.Ю. Бирюков // Развитие вуза через развитие науки : сборник докладов И Международной научно-практической конференции - 4.1. -Тольятти : ТВТИ, 2008. - С. 7-9.

13. Борисов, А.О. Клеи для усиления железобетонных конструкций реконструируемых зданий / А.О. Борисов, В.В. Теряник, В.М. Клименко // Развитие вуза через развитие науки : сборник докладов II Международной научно-практической конференции - 4.1. - Тольятти : ТВТИ, 2008. - С. 9-11.

14. Борисов, А.О. Дефекты железобетонных колонн / А.О. Борисов // Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций : тезисы докладов XIII научно- практической конференции. - СПб.: ВИТУ, 2009. -С. 60-62.

15. Борисов, А.О. О некоторых результатах экспериментальных исследований прочности и деформативности сжатых усиленных элементов i А.О. Борисов, В.В. Теряник // Градостроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развития городов Поволжья : сб. тр. II Всероссийской научно-практической конференции. - Тольятти : ТГУ,

2009.-С. 215-219.

Патенты:

16. Пат. 73684 Российская Федерация, МПК Е 04 С 3/30. Наружная усиливающая конструкция колонны [Текст] / Борисов А.О., Теряник В.В., Бирюков А.Ю.; заявитель и патентообладатель Тольят. военный техн. ин-т. -№2008100862/22; заявл. 09.01.2008 ; опубл. 27.05.2008, Бюл. № 15. -1 с.

17. Пат. 75679 Российская Федерация, МПК Е 04 С 3/00. Наружная усиливающая конструкция колонн [Текст] / Борисов А.О., Теряник В.В., Тка-ченко А.Е.; заявитель и патентообладатель Тольял военный техн. ин-т. -№2007122650/22; заявл. 15.06.2007; опубл. 20.08.2008, Бюл. № 23. - 1 с.

18. Пат. 76944 Российская Федерация, МПК Е 04 в 23/00. Конструкция усиления оголовка колонн [Текст] / Борисов А.О., Теряник В.В., Бирюков А.Ю.; заявитель и патентообладатель Тольят. военный техн. ин-т. -№2007122651/22 ; заявл. 15.06.2007; опубл. 10.10.2008, Бюл. №28. - 1 с.

19. Пат. 85925 Российская Федерация, МПК Е 04 С 3/00. Наружная усиливающая конструкция [Текст] / Борисов А.О., Теряник В.В.; заявитель и патентообладатель Тольят. военный техн. ин-т. - №2008148431/22 ; заявл. 08.12.2008 ; опубл. 20.08.2009, Бюл. № 23. -1 с.

20. Пат. 85926 Российская Федерация, МПК Е 04 С 3/30. Наружная усиливающая конструкция железобетонной колонны [Текст] / Борисов А.О., Теряник В.В.,; заявитель и патентообладатель Тольят. военный техн. ин-т. - №2008148434/22 ; заявл. 08.12.2008 ; опубл. 20.08.2009, Бюл. № 23.-1 с.

Борисов Андрей Олегович

Прочность и деформативносгь внецекгренно сжатых элементов, усиленных железобетонными обоймами с использованием полимерного клея

Специальность 05.23.01 -«Строительные конструкции, здания и сооружения»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд идата технических наук

Подписано в печать 11.04.2011 г. Формат 60x84 1/8. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1.5. Тираж 100 экз. Заказ 115

Отпечатано в типографии ТГУ. 445042 г. Тольятти, ул. Белорусская 4

Введение

Глава 1. Cocíоянис вопроса усиления железобетонных колонн

1.1 Классификация дефектов сжатых железобетонных конструкций:

1.1.1 Дефекты при проектировании; {g

1.1.2 Дефекты при изготовлении;

1.1.3 Дефекты колонн, вызнанные ошибками при их монтаже;

1.1.4 Дефекты колонн при эксплуатации зданий.

1.2 Оценка несущей способности сжатых железобетонных конструкций с учетом выявленных дефектов.

1.3 Традиционные способы усиления сжатых железобетонных элементов.

1.4 Способы усиления железобетонных конструкций полимерраствора

1.5 Полимерные материалы для усиления конструкций и предъявляемые к ним требования.

1.6 Основные положения rio расчету и конструированию сжатых элементов, усиленных обоймами. 5g

1.7 Выводы по 1 главе.

1.8 Цель и задачи исследований.

Глава 2. Теоретическое обоснование работы беюна в сжатых железобетонных колоннах

2.1 Выбор условия прочности при расчете железобетонных элементов, усиленных обоймами.

2.2 Условия прочности при расчете внецентреино сжатых железобетонных элементов, усиленных железобетонными обоймами, с адгезионной обмазкой усиливаемого элемента.

2.3 Определение предельных продольных деформаций элементов, работающих в условиях сложного напряженного состояния.

2.4 Определение предельных поперечных деформаций элементов, работающих в условиях сложного напряженного состояния.

2.5 Предложения по расчету сжатых элементов, усиленных железобетонными обоймами с различным способом обработки поверхности.

Выводы по 2 главе.

Глава 3 Экспериментальные исследования прочности и деформативности сжатых железобетонных элементов усиленных обоймами с использованием клеи

3.1 Численное моделирование образцов экспериментальных исследований.

3.2 Цели и задачи физического эксперимента.

3.3 Планирование экспериментальных исследований:

3.3.1 Планирование эксперимента;

3.3.2 Характеристика экспериментальных образцов;

3.3.3 Определение необходимого числа опытов;

3.3.4 Подготовка образцов к испытаниям;

3.3.5 Методика проведения испытаний;

3.4 Влияние сцепления бетона па прочность и деформативность сжатых усиленных элементов при осевом сжатии.

3.5 Влияние эксцентриситета приложения нагрузки на прочность и деформативность сжатых железобетонных элементов, усиленных обоймами, с различными способами обработки поверхности усиливаемого элемента:

3.5.1 Исследование прочности и деформативности усиленных элементов при е0 / h = 0,125;

3.5.2 Исследование прочности и деформативности усиленных элементов при с0 / h = 0, 375.

3.5.3 Исследование прочности и деформативности усиленных элемен тов при е0 / h = 0,5;

Выводы по 3 главе.

Глава 4 Практическая методика расчета сжатых железобетонных элементов, усиленных железобетонными обоймами, с различными способами обработки поверхности усиливаемого элсмсша

4.1 Меюдика расчета сжатых усиленных элементов, с использованием полимерного клея, на осевое и впецентренное сжатие:

4.1.1 Расчет прочности сжатых элементов, усиленных железобетонной обоймой, при осевом сжатии; 166 4.1.2 Расчет прочное 1 и сжашх элементов, усиленных железобетонной обоймой, при внецешрешюм сжатии;

4.2 Примеры расчета с учетом предложенной методики:

4.2.1 Расче! сжатых усиленных элементов при осевом сжатии;

4.2.2 Расчет сжатых усиленных элементов при внецет репном ежа- 179 тии.

4.3 Сравнительный анализ результаюв исследований.

4.4 Совершенспювание технологических операций при усилении сжатых элементов с использованием полимерного клея. 19

4.5 Рекомендации по усилению сжатых железобетонных элементов обоймами с использованием полимерного клея.

4.6 Внедрение результатов исследований.

4.7 Технико-экономические показатели при усилении сжатых железобетонных элемешов обоймами с различными способами обработки поверхности усиливаемо! о элемента 196 Заключение 199 Библиографический список использованной литературы 201 Приложение А

В настоящее время проблема усиления строительных конструкций является весьма актуальной, в связи с тем, что возникает необходимость реконструкции зданий и сооружений. Причинами, вызывающими необходимость усиления железобетонных конструкций, являются наличие дефектов, а именно: коррозия арматуры и, как следспше, полное отслаивание защитного слоя бетона; ошибки, допущенные при проектировании, изготовлении и монтаже конструкций; повреждения, вызванные действием высоких температур при пожарах; износ конструкций при неудовлетворительной эксплуатации. Без выявления и систематизации дефектов, установления причин их появления невозможно совершенствовать строительные конструкции, технологию монтажа, а также нельзя правильно принять решение о необходимости и степени усиления дефектной конструкции. Усиление строительной конструкции позволяет устранить дефекты и обеспечить восприятие увеличенной полезной нагрузки при реконструкции зданий и сооружений.

Обследования зданий и сооружений, показывают, что в ряде случаев в проектах принимаются не совсем продуманные решения, что приводит в процессе изгоювления, возведения и эксплуатации строительных конструкции к возникновению дефектов, которых можно было бы избежать. На большинстве строительных площадок систематически нарушаются нормы и правила работ, наблюдаются отклонения от проекта. Это в полной мере можно отнести и к сжатым железобетонным конструкциям.

Как известно, колонны являются основными несущими элементами каркаса, которые обычно имеют большие скрытые запасы несущей способности, так как они проектируются (в частости, для промышленных зданий) исходя из самого невыгодного сочетания нагрузок, одновременное воздействие которых маловероятно. Поэтому необходима оценка несущей способности, устойчивости и деформативпости колонн в процессе эксплуатации, а также в условиях принятия решения по усилению утих конструкций. Решение о технической возможности и экономической целесообразности усиления железобетонных конструкций должно приниматься в каждом конкретном случае в зависимости от эксплуатационных требований и состояния конструкций, а также по результатам сравнения стоимости усиления со стоимостью возведения новой конструкции.

Как показал анализ традиционных способов усиления сжатых элементов, обоймы считаются самыми простыми и надежными конструктивными решениями усиления и применяются достаточно часто.

Одним из важнейших факторов, определяющих сопротивление усиленных железобетонных конструкций является «эффект обоймы» - способность обойм сдерживать поперечные деформации усиливаемого элемента. Сжаше железобетонные элементы, усиленные таким образом, значительно повышают свою несущую способность.

Имеющиеся исследования подтверждают вывод об увеличении несущей способности сжатых железобетонных конструкций, усиленных указанными способами. Однако к настоящему времени значительное количество работ, посвященных вопросам изучения несущей способности усиленных железобетонных конструкций, имеют сугубо эмпирический подход, основанный на использовании поправочных коэффициентов к расчетным формулам. В ряде случаев в литературе обычно даются либо общие схемы усиления конструкций, либо чертежи усиления, выполненные для конкретных конструкций. В нормативной литературе (СНиП) отсутствуют зависимости и формулы для определения несущей способности усиленных элементов и 1ем более рекомендации по конструированию усилений. Имеющихся рекомендаций в технической литературе, которые могли бы бьпь использованы при проектировании конструкций усиления, недостаточно. Используемые в настоящее время в инженерной практике методы расчета усилений не содержат учет явления «эффекта обоймы».

Наряду с этим, проблема обеспечения монолитности бетона в конструкциях как при монолитном, так и при сборно-монолитном строительстве является одной из основных для общей прочности сооружения.

В настоящее время монолитность конструкций обеспечивается использованием минеральных, минерально-полимерных и полимерных связующих. В первом случае имеются в виду обычные цементные композиции - строительные pací воры и бетоны, а также коллоидные цементные клеи, во втором - цемент-но-полимерные композиции, когда для повышения адгезионных свойств цементных композиций в них вводится полимерная добавка, и в третьем - композиции, в которых связующим является только полимер.

Надежная монолитность бетона необходима для различных строительных работ, основными из них можно считать следующие: а) укладка бетона в монолитные сооружения, возводимые с перерывом в бетонировании; б) устройство сборных и сборно-монолшных конструкций; в) омоноличивание стыков, пазов и швов железобетонных конструкций; г) усиление существующих железобетонных конструкций; д) заделка трещин, раковин и другие ремонтные работы.

В склеенных, омоноличенных конструкциях сочетание цементного бетона и полимера в виде тонких прослоек дает качественно новый материал. Такое применение полимеров пока наиболее экономически выгодно и технически целесообразно в несущих конструкциях и полностью отвечаст научно-техническому npoipeccy в строительстве.

В настоящее время многие считают, что применение эпоксидных и других полимерных клеев для склеивания бетона сдерживается их высокой стоимостью, а также небольшим объемом производства. Однако и то, чю производится, мало используется в практике склеивания бетона, в первую очередь вследствие недостаточной технической информации об эффективности di ого способа производства работ. Кроме того, прочность и деформагивносiь клеевых соединений бетона еще мало изучены. Склеивание бетона получает все более широкое применение в строительстве благодаря преимуществам, отличающим этот метод от традиционных способов соединения бетонных и железобетонных элементов при помощи цементных композиций. Оно позволяет значительно повысить прочность соединений, улучшить их динамические характеристики, защитить бетон от коррозии, производить работы по омополичиванию в любое время года.

Таким образом, очевидна объективная потребность в совершенствовании методики расчета сжатых усиленных железобетонных элементов, разработке новых конструктивных решений усиления с использованием полимерного клея и методики их расчета, с учетом «эффекта обоймы».

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованных источников и приложения (общий объем 272 страницы). Основной печатный текст занимает 180 страниц, 59 страниц занимают иллюстрации (97 рисунков), 23 страницы таблицы (24 таблицы), 19 страниц список использованных источников (177 наименований).

В первой главе работы критически рассмотрено современное состояние теории и практики усиления сжатых железобетонных конструкций, дано определение дефектов, их классификация (на примере железобетонных колонн), обобщены причины их вызывающие. Предложена оценка несущей способности сжатых железобетонных конструкций с учетом выявленных дефектов, представлен общий алгоритм их обследования и усиления. В результате анализа дана классификация способов усиления железобетонных колонн, систематизированы недостатки и достоинства традиционных способов усиления сжатых железобетонных элементов и с использованием полимерных материалов. Предложены новые конструктивные решения железобетонных обойм с использованием полимерного клея. Критически рассмотрены и проанализированы существующие предложения по расчету сжатых усиленных железобетонных конструкций, выявлены их достоинства и недостатки. Проанализированы существующие методики расчета сжатых усиленных железобетонных элементов обоймами при частичном учете работы поперечной (косвенной) арматуры. Сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе рассмотрено теоретическое обоснование работы бетона в сжатых усиленных железобетонных конструкциях. Используя различные подходы к вопросам теории прочности, получены теоретические зависимости между основными параметрами напряженно-деформированного состояния бетона для учета эффекта обоймы и адгезионной обмазки при определении несущей способности усиленных железобетонных конструкций. Уточнены выражения по оценке продольных и поперечных деформаций усиленных железобетонных конструкций. Предложены условия прочности по расчету сжатых элементов, усиленных железобетонными обоймами с различным способом обработки поверхности.

В третьей главе изложены цель, задачи, методика экспериментального исследования, произведено моделирование экспериме1 пильных образцов на основе метода конечных элементов, приведены результаты физического эксперимента исследования прочности и деформативносги сжатых усиленных обоймами железобетонных элементов с использованием полимерного клея при статическом нафужении. На образцах, усиленных железобетонными обоймами, изучалось влияние способа обработки поверхности усиливаемого элемента и эксцентриситета приложения нагрузки на прочность и деформативность усиленных железобетонных элементов. Выявлена закономерность увеличения несущей способности сжатых усиленных элементов за счет «эффекта обоймы» и способа обработки поверхности усиливаемого элемента. Детально изучались процессы образования и развития трещин. Получены качественная и количественная оценки продольных деформаций в арматуре усиленных железобетонных элементов, а также продольных и поперечных деформаций в обоймах. Получены диаграммы «на1рузка-деформация» для сжатых железобетонных элементов, усиленных обоймами с различным способом обработки поверхности усиливаемого элемента.

В четвертой главе содержатся методика расчета сжатых усиленных железобетонных конструкций обоймами с использованием полимерного клея на осевое и вне-центренное сжатие, проведено сравнение результатов расчета по предлагаемому методу и существующим методикам. Приведены примеры расчета сжатых и внецентрепно сжатых усиленных элементов обоймами аналитическим способом. Предложено совершенствование технологических операций при усилении сжатых элементов с использованием эпоксидного клея, даны рекомендации по усилению сжатых железобетонных элементов обоймами с использованием адгезионной обмазки. Научная новизна работы:

• получены экспериментальные данные о влиянии на прочность и деформа-тивность сжатых элементов железобетонных консфукпий, усиленных обоймами, следующих факторов: «эффект обоймы», способа обработки поверхности усиливаемого элемента, эксцентриситета приложения нагрузки;

• усовершенствована методика расчета сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами, на осевое и впецентренное сжатие с различными способами обработки поверхности, в которой уточнены значения коэффициента эффективности бокового обжатия и коэффициента, учитывающего способ обработки поверхности усиливаемого элемента;

• разработаны новые конструктивные решения усиления сжатых элементов железобетонных конструкций, подтвержденные патентами РФ. Даны рекомендации но конструированию и технологии выполнения усиления.

Автор защищает:

• теоретические зависимости между основными параметрами напряженно-деформированного состояния бетона при определении несущей способности сжатых и внецентреино сжатых усиленных железобетонных конструкций с уче-юм «эффекта обоймы» и способа обработки поверхности усиливаемого элемента полимерным клеем и эксцентриситета приложения нагрузки;

• результаты экспериментальных исследований сопротивления сжатых, усиленных обоймами железобетонных элементов при статическом нагружении;

• инженерную методику расчета сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами.

Практическая значимость работы:

• выполненные исследования расширяют и углубляют существующие представления о сопротивлении сжатых элементов железобеюнных конструкций, усиленных обоймами;

• разработана инженерная методика расчета сжатых элементов железобетонных конструкций, усиленных обоймами, с различными способами обработки поверхности усиливаемого элемента;

• использование результатов исследования при усилении реконструируемых зданий промышленного и гражданского назначения.

Внедрение результатов работы. Результаты проведенных исследований использовались: а) при разработке конструктивных решений железобеюнных обойм и проведении работ по усилению колонн сечением 400 х 400мм, Н = 3,2м, (^=28) при реконструкции торгового комплекса «Хитон» (г. Тольятти, 2008); б) при усилении колонн сечением 400 х 400мм, Н = 4,8м, (X = 40) основного корпуса ООО «'Голья [ ш Хлеб» (г. Тольятти, 2009); в) в учебном процессе на кафедре «Строительных конструкций и военной архитектуры» в ГОУ ВГ10 « Гольят пшекий военный технический институт».

Апробация резулыатов днссеркиши.

Основные положения и полученные в диссер! анионной работе результаты обсуждались и докладывались: на V и VI Международных научно-технических конференциях ПГУАС «Эффективные сфошельные конструкции. Теория и практика» (Пенза, 2006, 2007); на I и II Международных научно-практических конференциях ТВТИ «Развитие вуза через развитие пауки» (Тольятти, 2007, 2008), на XII и XIII научно-методических конференциях ВИТУ «Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций» (С-Пегербург, 2008, 2009), на II Всероссийской научно-практической конференции ТГУ «Градостроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развития городов Поволжья» (Тольятти, 2009).

В целом диссертационная работа докладывалась на заседаниях и семинарах кафедры «Строительных конструкций и военной архитектуры» в ГОУ ВПО «Тольяттипский военный технический институт», а также кафедры «Промышленное и гражданское строительство» в ГОУ ВПО «Толья гтинский государственный университет».

По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 4 - в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов кандидатских диссертаций. Новизна технических решений подтверждена 5 патентами РФ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В диссертации получены новые сведения о сопротивлении сжатых, усиленных элементов железобетонных конструкций действию продольных сил, которое достигав 1ся применением железобетонных обойм с различными способами обработки поверхности усиливаемого элемента.

2. Получены теоретические зависимости между основными параметрами напряженно-деформированного состояния бетона для определения несущей способности усиленных обоймами железобетонных элементов при осевом и внецептренном сжатии. При этом предложено испольювать нормативные зависимое!и между этими параметрами для оценки несущей способности элементов с косвенным армированием.

3. Проведен комплекс экспериментальных исследований по изучению влияния на прочность и деформативность сжатых элементов, усиленных обоймами, следующих факторов: «эффект обоймы», способ обработки поверхности" усиливаемого элемента, эксцентриситет приложения нагрузки. Установлено, что основным фактором, влияющим на несущую способность, является «эффект обоймы».

4. Выявлены закономерности увеличения несущей способности усиленных элемешов за счет «эффект обоймы» и его снижение при наличии эксцентриситета (е0/Ь = 0,125; ео/Ь = 0,375; е0/Ь = 0,5).

5. На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработана инженерная методика расчета сжатых элементов, усиленных железобетонными обоймами, с использованием полимерного клея. Методика доведена до расчетных формул и рекомендуется для использования при определении несущей способности усиленных элементов.

6. На основе сопоставления результатов экспериментальных и теоретических исследований установлено достаточно удовлетворительное соответствие, величина отклонений результатов составила 19-27 %. На примерах расчета усиленных обоймами элементов па осевое и внецентренное сжатие показаны реальные возможности предлагаемой методики.

7. Применение полимерного клея в качестве адгезионной обмазки существенно не влияет па несущую способность сжатых, усиленных элементов, позволяет увеличить эффект обоймы на 4-11 % по сравнению с традиционным способом обработки поверхности усиливаемого элемента и снизить продольные деформации в элементе в среднем на 8 %.

8. Экспериментальные данные показали, что включение обоймы в работу (при наличии адгезионной обмазки) происходит по всей зоне контакта между «старым» и «новым» бетоном па ранней стадии пагружения.

1. Алексеев, В.К. Дефекты несущих конструкций зданий и сооружений, способы ихустранения /В.К. Алексеев, В.Т. Гроздов. М. : Мш io6opoi 1ы, 1982. -176 с.

2. Альбрехт, Р. Дефекты и повреждения строительных конструкций: пер. с нем / Р. Альбрехт. М. : Сгройиздат, 1979. - 207 с.

3. Анализ аварий и повреждений железобетонных конструкций: Сб. науч. тр. НИИЖБ. -М. : Стройизда г, 1981. 77 с.

4. Анализ причин обрушения зданий и сооружений. Методы усиления конструкций: пробл. докл.—М. : ВНИИНТПИ, 1998.-76 с.

5. Астафьев, ДО. Расчет реконструируемых железобетонных конструкций / ДО. Астафьев.-СПб. : СПбГАСУ, 1995.-158с.

6. Ашрабов, A.A. Элементы механики разрушения бетонов/A.A. Ашрабов, Ю.В. Зайцев. Ташкент: У ю пу т\ i, 1981. - 23 8 с.

7. Банков В.Н. Посгроспие зависимости между напряжениями и деформациями сжатого бетона по системе нормируемых показателей / В.Н. Байков, C.B. Горбатов, З.А: Дим1 пров // Изв. вузов. Строительство и архитектура -1977. № 6. - С. 15-18.

8. Банков, В.Н. Железобетонные конструкции / В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов. М. : Стройиздат, 1985.- 728 с.

9. Баландин, П.П. К вопросу о гипотезах прочности / П.П. Баландин // Вестник инженеров и техников. 1937.-№1.-С. 12-14.

10. Балицкий, B.C. Усиление железобетонных конструкций на реконструируемых предприятиях/B.C. Балицкий //Бетон и железобетон,-1985.-№5.-28 с.

11. Бедов, А.И. Обследование и реко11струкция железобетонных и каме! шых конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений/А.И. Бедов.-M. : АСВ, 1995.-192 с.

12. Бойко, М.Д. Динамика повреждений и мегоды восстаноа'гсния эксплуатационньк качеств здания/М.Д. Бойко.-J1. : СгроГшздат, 1975.-334 с.

13. Бойко, М.Д Техническая эксплуатация зданий и сооружений / М.Д. Бойко. Л. : Стройиздаг, 1980.-123 с.

14. Бойко, М.Д. Техническое обслуживание и ремопг зданий и сооружений/М.Д. Бойко. — J1. : Стройиздат, 1986.-256 с.

15. Богданова, E.H. Усиление железобетонных конструкций междуэтажных перекрытий учебного здания (КИР) / E.H. Богданова // Строительство и архитектура. (Строительные конструкции и материалы: заруб, и отеч. опьп-). 1998. - Т. 3. - С. 1

16. Бондарснко, C.B. Усиле1 шс железобего1 пibix koi 1Сфуктшп i фи реконструкции зданий / C.B. Бондаренко, P.C. Санжаровский. М. : Стройиздаг, 1990. - 352 с.

17. Борисов, А.О. Новые консгрукшвные решения усиления сжатых элементов обоймами / А.О. Борисов, В.В. Тсряник, A.IO. Бирюков, Р.В. Щипанов // Жилищное строительство. -2009. № 7. - С. 8-9.

18. Борисов, А.О. Усиление сжагых железобетонных колонн обоймами / А.О. Борисов, В.В. Теряник// Жилищное строительство. 2010. —№ 2. - С. 24-25.

19. Борисов, АО. Клеи для склеивания железобетонных конструкций / АО. Борисов, В.В. Теряник // Развитие вуза через развитие науки : сборник докладов 1 Международной научно-практической конференции Ч. 1. - Тольятти: ТВТИ, 2007. - С. 34—35.

20. Борисов, А.О. Дефекты железобетонных колонн / А.О. Борисов // Дефеклъ1 зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций : тезисы докладов XIII научно-пракшческойконфсрешщи.-СПб. :ВИТУ, 2009.-С. 60-62.

21. Боткин, А.И. О прочности сыпучих хрупких материалов / А.И. Боткин // Известия ВНИИ пиротехники,-1940.-Т. 26.-С. 56-64.

22. Васильков, АН. О прочности материалов в условиях сложного напряженного состояния / АН. Васильков // Научные труды КИИСНП. Киев, 1955 -Вып. З.-С. 73-108.

23. Всйц, Р.И. Предупреждение аварий при строительстве зданий / Р.И. Вейц. JT ■ Сгройиздат, 1985.- 144 с.

24. Волженский, A.B. Минеральные вяжущие вещссгоа / A.B. Волжепский, Ю.С. Буров, B.C. Колокольников. М.: Строииздат, 1979. - С. 447-455.

25. Галкин, JI.B. Влияние косвенного армирования на прочностные и деформативные характеристики бетона сжатой зоны элементов, при статической и динамической нагрузках / ЛБ. Галкин // Дис. па соиск. учен. ст. канд. техн. наук. Л.: ЛВВИСКУ, 1982.-253 с.

26. Гамбаров, ГА. Цешрально сжатые спирально армированные предварительно напряженные элементы / Г. А. Гамбаров // Beroi i и железобетон. 1961. - № 4. - С. 5-8.

27. Гвоздев, A.A. Изучение сцепления нового бетона со старым в стыках сборных железобетонных конструкций и рабочих швах / A.A. Гвоздев, А.П. Васильев, С.А. Дмитриев. -ОНТИ, М.; Л., 1936г. 58 с.

28. Гениев, Г.А. Теория пластичности бетона и железобетона / Г.А. Гениев, В.Н. Кисюк, Г.А. Tionni i. iVl.: Строииздат, 1974. 316 с.

29. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В.Е. Гмурман // Учеб. пособие /для вузов. -10-е изд., стер. М.: Высшая 11 жола, 2004. - 479с.: ил.

30. Гмурман, В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике / В.Е. Гмурма11. 9-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2004. -404с.: пл.

31. Гнедовский, В.И. Косвенное армирование железобетонных конструкций / В.И. Гнедовский. Л.: Строииздат, Ла и п пр. отделение, 1981. -128 е., ил.

32. Гомаюнов, Е.И. Цешрально сжагые железобетонные элементы под статической и многократно повторной нагрузкой/Е.И. Гомшонов//Бетон и железобетон.—1969.-№ 2,-С. 27-30.

33. Гроздов, В .Т. Дефекты конструкций крупнопанельных зданий, снижающие несущую способносп> зданий и их устранение/В.Т. Гроздов. Сгю.: Спб. ВВИСУ, 1993.-96 с.

34. Гроздов, В.Т. Методы технического обследования, дефекты и усиление железобетонных и каменных конструкций/В.Т. Гроздов.-Л.: ВВИСУ, 1986.- 68 с.

35. Гроздов, В.Т. Дефекты сборных железобетонных несущих конструкций одноэтажных каркасных промышла и 1ых зданий и методы их устранения / В.Т. Гроздов. Спб.: Спб ВВИСУ, 1993.-168 с.

36. Гроздов, В.Т. О прочности и дсформативносги колонн, усиленных обоймами / В.Т. Гроздов, В.В. Теряник// Изв. вузов. Строи 1сльспю и архитектура. -1989. -№ 3. -С. 8.

37. Гроздов, В.Т. О прочности и деформашвности внецептренно сжатых колонн; усиленных обоймами / В.Т. Гроздов, В.В. Теряник // Изв. вузов. Строительство и архитектура -1991. -№ 2. С. 7-10.

38. Гроздов, В.Т. Дефекты основных железобетонных, конструкций несущих каркасных многоэтажных промышленных и общественных зданий и методы их устранения / В.Т. Гроздов.-СПб.: СПб. ВВИСУ, -1993,- 192с.

39. Грощов, В.Т. Основы расчета прочности усиленных железобетонных конструкций / В.Т. Гроздов. СПб.: СПб. ВВИСУ, -1993. - 80с.

40. Гроздов, В.Т. Об эмпирическом условии прочности бетона при неравномерном трехосном сжатии / В.Т. Гроздов, JI.B. Галкин, В.В. Олейников // Изв. вузов. Сгроительспю и архитектура. — 1981. № 8. - С. 20-24.

41. Гроздов, ВТ., Реконструкция зданий и сооружений, техническое обследование, испытание и усиление, строительных конструкций / В.Т. Гроздов, В.Н. Татарепко. — СПб.: ВИТУ, 2004. - 244 с.

42. Грунау, Э. Предупрсждение дефектов в строитель)плх конструкциях/Э. Групау // пер. с нем. М.: Сгройиздат, 1980. - 214 с.

43. Евстифеев, В.Г. Железобетонные конструкции (расчет и конструирование) / ВТ. Евстифеев. СПб.: Иван Федоров, - 2005. -192 е.: ил.

44. Ел шин, И.М. Синтетические смолы в строительстве / И.М. Елшин, H.A. Мотцапский, В.А. Олепювич, Г.М. Берман. -Бущвелы-шк, Киев, 1969. 120с.

45. Зайцев, Ю.В. Моделирование деформаций и прочности бетона, методики механики разрушения / Ю.В. Зайцев. М.: Оройи здат, 1982. -196 с.

46. Захаров, С.Т. Исследование некоторых способов усиления железобетонных колонн с малыми экстр i ipi ici i гетами / CT. Захаров // Авгореф. дисс. канд. техн. наук. — Л., 1974.-24 с.

47. Иш, В.Г. Экспериментальное и теоретическое исследования влияния двухосного сжатия и растяжения на прочность и деформап-ibi юстъ бетона массив! 1ых сооружений / В.Г. Иш// Авгореф. насоиск. \-ч. ст. канд. техн. наук.-М., 1975.-221 с.

48. Кандыба,Н.А. Подземные сооружения / H.A. Кандыба.-Л., 1965.-584с.

49. Карпенко, 11.14. Об одной характерной функции прочности бетона при трехосном сжатии /11.И. Карпенко // Строительная механика и расчет сооружений. 1962. -№ 2. -С. 33-36.

50. Касимов, Р.Г. Прочность 6с гона при трехоа юм неравномерном сжатии / РГ. Касимов //Бетон и железобетон.-1977.-№ 10.-С. 27-28.

51. Колчупов, В.И. Методы расчет конструкций зданий при реконструкции / В.И. Колчунов // Изв. высш. учеб! i. заведи шй. Crpoi i гельегао. -1998. № 4-5. - С. 4-9.

52. Лукша, Л А Прочность бетона в обойме / Л. А. Лукша // Бетон и железобетон. -1973. -№1,-С. 23-25.

53. Малашкин, Ю.Ы. К испытаниям бетонных образцов в условиях двухосного и трехосного состояния / Ю.Н. Малашкин, В.К. Иш // Заводская лаборатория, -1972. -№ 5.-С. 32-45.

54. Методические рекомендации но усилеш но железобетонных конструкций. — Харьков : НИИСК, 1984.-39 с.

55. Микульский, В.Г. Склеивание бетона / В.Г. Микульский, В.В. Козлов. М. : Стройизда г. 1975. - 236с.

56. Микульский, В.Г. Справочник по клеям и клеящим мастикам в строительстве / В.Г. Микульский, О.Л. Фиговский.-М.: Стройиздат, 1984. -241с.

57. Михеев, И.И. Усиление конструкций промышленных зданий / ИМ. Михеев, С.Т. Захаров, Е.Д. Косенков.-Киев: Будивелышк, 1969. 191 с.

58. Михеев, И.И. и др. Усиление конструкций промышленных зданий / ИИ. Михеев. -Киев: Будивелышк, 1986,-192 с.

59. Мурашкин, Г.В. Моделирование диаграммы деформирования бетона и схемы напряженно деформировш п юго состояния /1 ".В. М>рашкин, В.Г. Мурашкин // Извест. высш. учсб11, заведений. Строительство. -1977. — № 10. —45с.

60. Никитин, В.М., Руководство по контролю качества строительно-мотнвжных работ / В.М. Никитин, С А Платонов, ДА. Малинский, В А Селькин, В.А. Шинксвич. -Спб. : Издательский Дом KN+, 2000. 784 с.

61. Олейников, В.В. Прочность и деформативность бешна в сжатых зонах конструкций, работающих в условиях напряженного состояния / В.В. Олейников // Дне. на соиск. учен.ст. канд.тсхп. наук.-JI.: ЛВВИСКУ, 1989.-232с.

62. Онуфриев, Н.М. Усиление железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений / Н.М. Oí 1уфриев. М.; Л.: Госстройиздат, 1965. - 342 с.

63. Парфенов, В.Д. Эпоксидный клей для железобетонных конструкций (из зарубеж. опыта) / В. Д. Парфа юв // Бетон и железобето! i. -1963г. № 1 - С. 45-50.

64. Пат. 85925 Российская Федерация, МПК Е 04 С 3/00. Наружная усиливающая конструкция Текст. / Борисов А.О., Теряник В.В.; заявитель и патентообладатель Тольят. военный техн. ин-т. -№2008148431/22 ; заявл. 08.12.2008 ; опубл. 20.08.2009, Бюл. №23.-1с.

65. Пат. 67610 Российская Федерация, МПК F 04 Г 23/02. Элемент усиления колонн Текст. / Теряник В.В., JTy А.В., Бирюков А.Ю.; заявитель и патентообладатель Тольят. гос. унив-т. -№2007116504/22; заявл. 02.05.2007; опубл. 27.10.2007, Бюл. № 30. -1с.'

66. Пат. 62408 Российская Федерация, МПК Е 04 Б 1/41. Арматурная конструкция Текст. / Теряник В.В., Юрьев К.П.; заявитель и пагсшххюладатель Тольят. рос. унив-т. -№2006107936/22; заявл. 13.03.2006; опубл. 10.04.2007, Бюл. № 26. 1 с.

67. Перкинс, Ф. Железобетонные сооружения. Ремонт; гидроизоляция и защита / Ф. Перкинс // пер. с англ.—М.: С ¡ройиздат, 1986. 256 с.

68. Петрунии, K.JI. Способ усиления колонн / К.Л. Петру пин, В.В. Теряник // Военно-строительный бюллстс! ib. Лазовский 1992. № 1.

69. Пецольд, Т.М., Расчет усиленных железобетонных конструкций эксплуатируемых строительных сооружений / Т.М. Пецольд, Д.И. Лазовский // Бетон и железобетон. -1998.-№ 6.-С. 16-20.

70. Пинаджяп, B.B. К вопросу усилеиия изгибаемых koi 1Сфуюций / В.В. Пинаджян // АН Арм. ССР, Ереван, -1947. -Т. 35. -№ 5. -125 с.

71. Пиеаренко, Г.С. Деформирование и прочность материалов i ipn сложном напряженном состоянии / Г.С. Пиеаренко, A.A. Лебедев. Киев, 1976. - 234 с.

72. Попеско, А.И. Устойчивость усиленных под нагрузкой железобетонных колонн/А.И. Попеско // Автореф, дисканд. азхн.паук.-Л., 1988.-23 с.

73. Пособие по проектированию 6ctoi и 1ы\ i i жепезобсгош1Ых конструкций из тяжелого и легкого бетонов без 11редварителы юго i шпряжа 1ия армагуры (к СНиП 2.03 01 84) -М.: Стройиздаг, 1986. - 59 с.

74. Пособие по усилению стержневых железобетонных конструкций при капитальном ремонте промышленных зданий. Владивосток : Дальневосточный промстройпроект Минстроя СССР, 1973.-32 с.

75. Продапов, К. Антисейсмическое усиление здания Болгарского народного банка (Сейсмостойкое строительство: заруб, и отеч. опыт) / К. Продапов // Строительство и архитектура. -1995. -№ 3. С. 24 -28.

76. Рабш ЮВ114,11.M. Расчет сооружений i ia действие кратковременных и мгновенных сил / Н.М. Рабинович. М.: ВИА, 1956.-460 с.

77. Рабинович, Е.А Усиление колонн реконструируемых зданий железобетонными обоймами / Е.А. Рабинович, И.М. Подлетев, A.B. Царицын // Бетон и железобетон. -1987.-№ 4.-С. 14-15.

78. Раевский, А.Н. Основы расчета стержневых систем па устойчивость / Л.Н. Раевский. -М.: Высш. школа 1962. -160 с.

79. Раевский АН., Экспериментальные и 'теоретические исследования внецептренно сжатых, усиленных обоймами, железобетонных элементов при статическом нагружепии/ АН. Раевский, В.В. Гержшк. -М. ВНТИЦ, 2001. -24 с.

80. Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сшружений. М.: Стройиздат, 1989. - 104 с.

81. Рекомендации но усилению монолитных железобетонных конструкций зданий и сооружений предприятии горнодобывающей промышле!п юсти. М. : Стройиздат, 1974.-96 с.

82. Рекомендации по обеспечению надежности и долговечности железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений при реконструкции и ^становлении. М.: Стройиздат, 1990. -176 с.

83. Рекомендации по проектированию усиления железобетонных конструкций зданий и сооружений реконструируемых предприятий (надземные конструкции и сооружения). -Харьков: Г1СП; М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1992. -191 с.

84. Рекомендации по усилению монолитных железобетонных конструкций зданий и сооружений предприятий горнодобывающей промышленности. М. : Стройиздат, 1974.-192 с.

85. Рекомендации по восстановлению и усилению полносборных зданий и сооружений полимсррастворами // ТбилЗ! 1ИИЭП Госкомархи гектуры. М. : Сдройиздат, 1990.-160 с.

86. Рекомсхщации по усилению элементов конструющй с применением сварки. М : ЦНИИ Проектегалькопструкция, 1971.-51 с.

87. Реконструкция промышленных предприятий: справочник строителя. М. : Сгрой! i адат, 1960. - Т. 1. - 591 с.

88. Руководство по обеспечению долговечности железобетонных конструкций предприятий черной металлургии при реконструкции и восстановлении. М. : Стройиздат, 1974. -192 с.

89. Руководство по проектированию каменных и армокаменных конструкций. М. *' Стройиздат, 1974.-71 с.

90. Рыбаков, Ю.И. Усиление сжатой зоны железобетонных балок / Ю.И. Рыбаков // Промышла л loe с гроита 1ьст во и И1 DKci íepi ibic сооружа ¡ия.-l 973. № 5. - С. 19-21.

91. Санжаровский, A.C. Устойчивость железобетонных колонн и рам при кратковременном и длигслыюм иагружении / A.C. Санжаровский // Реконструкция. -СПб., 1993.-Ч. 2.-С. 52-58.

92. Санжаровский, P.C. Усиления при реконструкции зданий и сооружений / P.C. Caí шаровский,} 1,0. Астафьев, В.М. Ули1 жий, Ф. Зибср. СПб.: 1998. - 640 с.

93. Санжаровский, A.C. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном / A.C. Санжаровский, А.И. Кикип, В.А. Труль.-М.; С116., 1974. -240 с.

94. Семени жо, ЯП. Определение несущей способности бетонного ядра, заключенного в сплошную стальную обойму / Я.П. Семененко // Бетой и железобетон. 1960. -№ 3. -С. 28-36.

95. СНиП П-56-77. Бетонные и железобетонные консфукции гидротехнических сооружений.-М.: Стройюдат, 1977.-32 с.

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

97. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения / М.: ГУН 11ИИЖБ Госстрой России, 2004.-26 с.

98. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения армагуры. М.: ГУЛ НИИЖБ Госстроя РФ, 2003.-97 с.

99. Ставров, Г.Н. Определение коэффициент поперечных деформаций в бетоне при динамическом и статическом нагружен и и / Г.Н. Ставров, В.А. Катаев, М.В. Леонтьев// Бетон и железобетон. -1989. -№ 7. С. 30.

100. Сташсвская, С.Г. Выявление дефектов железобетонных конструкций / СГ. Сгашевская, И.А. Зуев// Бетон и железобетон.-1988. —№ 1.-С.41.

101. Стороже! псо, Л.И. Трубобегопные копелрукцпп / ЛИ. Сторожепко. Киев : Будивелышк. 1978.-80 с.

102. Теряник, В.В. Особенности усиления внецентреппо сжатых железобетонных элементов обоймами / В.В. Теряник // Научно техническая конференция: тезисы докладов и сообщений. - Пушки11,1991. - С. 102.

103. Теряник, В.В. Способ усиления колонн / В.В. Теряник // Военно строительный бюллетень.-М., 1992.-№ 1.-С. 9-10.

104. Теряник, В.В. О выборе критериев прочности i гри расчегс усиленных железобетонных конструкций/В.В. Теряник// сб. науч. тр.-Тольятти: ТолПИ, 1999.-С. 140.

105. Теряник, В.В. Определение пределы ых поперечных деформаций при усилении сжатых элементов / В.В. Теряник // Наука, техника, образование г. Тольятти и Поволжского региона: межвузовский сб. 11ауч. тр. Тольятти: ТолПИ, 2001. - Вып. 4. -4.2.-С. 466-467.

106. Теряник, ВБ. Рекомендации по усилению сжатых железобетонных конструкций обоймами / В.В. Теряник. М.: ВНТИЦ, 2001. - 12 с.

107. Теряник, В.В. Научно-практические основы усиления сжатых железобетонных конструкций обоймами/В.В. Теряпик.-М.: ВНТИЦ, 2001,-128 с.

108. Теряник, В.В. Некоторые результата исследования усилении внецентренно сжатых железобетонных элементов обоймами / ВБ. Теряник // Изв. вузов. Строительство.у2001.-№ 8.-С. 146-149.

109. Теряник, В.В. Сопротивление сжатых усиленных элементов железобетонных конструкций действию продольных сил / В.В. Теряник // Изв. вузов. Строительство. -2003.-№4.-С. 128-131.

110. Теряник, В.В. О проблеме устойчивости внецептрепло сжатых бетонных и железобетонных элементов средней и большой гибкости / В.В. Теряник // Вестник СамГТУ. Сер. Физ.-мат. пауки.-2003.-Вып. 19.-С. 167-169.

111. Теряник, В.В. Метод расчета внецентренно сжатых усиленных элементов железобетонных конструкций / В.В. Теряник // Наука-производсгау. М. - 2003. -№ 11 (67).-С. 17-19.

112. Геряник, В.В. К вопросу усиления железобетонных элементов при кратковременном динамическом нагружении/В.В. Теряник //Изв. вузов. Строительство.-2004,-№ 1,-С. 128-130.

113. Теряник, В.В. Выбор способа усиления железобетонных колонн / В.В. Теряник // Наука-производству. М, 2004. - №4 (72). - С. 65-67.

114. Теряник, В.В. Прочность, устойчивость и деформативностъ железобетонных колонн, усиленных обоГгмами / BJB. Теряник. Челябинск: Южно -Уральское книжное издательство, 2004. -188 е., ил.

115. Теряник, В.В. О влиянии сцепления бегона на прочность усиленных обоймами железобетонных элементов / В.В. Теряник, А.Е. Ткаченко // Изв. вузов. Строительспю. -2001.-№ 12.-С. 105-107.

116. Ткаченко, А.Е. Ошибки при монтаже колонн каркасных зданий и способы их устранения / АЕ. Ткаченко // Проблемы качества строи гелы юп продукции на объектах Минобороны : тезисы докладов. СПб. : ВИГУ, 1998. - Вып. 1. - С. 40-41.

117. Усиление строительных конструкций ; тезисы докл. IV научно-пр^Есгической конференции. СПб.: БИТУ, 2000. - С. 71-76.

118. Топчий, В.Д. Реконструкция промышлеш 1ых предприятий / В.Д Топ^р^ рд Гребенник. М.: Стройиздат, 1990. - 588 с.

119. Топчий, В.Д. Бетонные и железобетонные работы: справочник строит^^ / зд Топчий, БВ. Жадановский, Л.А. Широкова М.: Стройиздат", 1980. - 200 е.,

120. Трущев, А. Г. Усиление мополишош железобетонного перекрытия с сильно корродированной арматурой / /V. Г. Трущев // Промышленное строительство. — № 1.-С. 37.

121. Усиление железобетонных конструкции (Пособие П 1-98 к СНиП 2.03.01-34*-) ГТТ «Стройтех! юрм». Ми! юк, 1998.

122. Утспков, В.Ф.Ззделка стыков сборных железобетонных конструкций в зимних условиях / В.Ф. Утенков, М.А. Власов. -М.: Госстройщдаг, 1958. -230 с.

123. Физдель, И.А. Дефеклы бстташых, каменных и других строительных консггруК-ци^ и методы их устране1 шя / И.А. Физдель. М.: Госсгройиздат, 1961. -224 с.

124. Физдель, И.А. Дефекты и методы их устранения в конструкциях и сооружениях / И А Физдель. -М.: Стройиздат, 1970. -140 с.

125. Физдель, И. А. Дефекты в конструкциях, сооружениях и методы их устранения / И А Физдель. -М.: Стройиздат, 1987.-336 с.

126. Филиппов, Б.П. Исследование прочности и дсФ°РМативности сжатых элементов с косвенным армированием / Б.П. Филиппов//Дис. на соиск уч ст. катщ. техн. наук. М., 1973. - 230 с.

127. Хило, Е.Р. Некоторые вопросы исследования работы железобетонных балок, усиленных предварительно напряженными системами / Е.Р. Хило // Вопросы совремешюго строительства,-Вестник ЛПИ.-Лыюв, 1968.-№ 11.-С.ЗЗ.

128. Хило, Е.Р. К расчету железобетонных балок, усиленных предвари 1елы ю напряженными стержнями / Е.Р. Хило // Второе республиканское научно-техническое совещание по вопросам усиления: тезисы докладов. Харьков, 1968. - С. 242.

129. Хило, Е.Р. Усиление железобетонных конструкции с изменением расчетной схемы напряжешюго состояния/Е.Р. Хило.-Львов : Вища школа, 1976,- 146с.

130. Хохолев, К.И. Опьп работы по омополичиванию дефектных железобетонных конструкций / К.И. Хохолев // Промышленное строительство и инженерные сооружения. -1969. -№ 6. -С. 14—16

131. Хуторянский, М.С. Условия монолитности бетонных и железобетонных конструкций /' М.С. Хуторянский. Харьков : ГОНГИ УССР, 1938. -120 с.

132. Цветков, СВ. Прочность и деформативиость бетона и железобетона в элементах сооружений, находящихся в условиях сложного напряженного состояния / СВ. Цветков // Дис. на соиск. учен. ст. канд. техн. на) к. Л. : ЛВВИСКУ, 1986. -195 с.

133. Черепанов, Ю.П. Усилить внимание к исследованиям работы железобетонных конструкций в условиях эксплуатации / Ю.П. Черепанов, Ю.Д. Рыбаков // Бетон и железобетон.-1967.-№ 11.-С. 15-17.

134. Чемпио! I, С. Дефекты и ремо! гг бстош 1ых и жеа гсзобего! u 1ых сооружений / С. Челн moi i. -M. : Стройиздат, 1967.-160 с.строительство. -1963. -№ 11.—С. 12.

135. Шатии, А.Л. Реконструкция зданий и сооружений / А.Л. Шагин. М. : Высш. шк., 1991.-352 с.

136. Шкинев, А.Н. Аварии в строителютве / АН. Шкинев. М.: Стройиздаг, 1984.-260 с.

137. K.Hager, E.Nenning. Versuche zur Fcststelung der Scherfestigkei' und der Wasserdichtigkeit des Beton in den Arbeitsfugen bei Verschi dener Fugenbechandlung. Berlin, 1940. S. 120 -125.

138. MullerS. Baupolizei und Einstuzzungfalle Beton und Eisen I Engan ziuTgshelt zum I argarig. Berlin, 1912. S.120 -124.

139. Richard F.E., Branlzaeg A., Brow R.I. A study of concrete under combined compressive stress, Vniv. ofUlinois, Eng. st. Bull. 185,1928, p. 232 - 238.

140. Schuize W, Tischer W. Ettel. W P. Nichtzementgebundene Mörtel und Betone: Der Baustoff Beton, Band 2. Berlin, VFB Verlag fur Bauwesenj 1987.240 s.

141. Нелинейно« >агрух*нм* 1 Июлем мэпр*х*мим во М> Единицы и)м«р*нил • ?ЛГ"2