автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Учет сопротивления растянутого бетона между трещинами в изгибаемых железобетонных элементах

На правах рукописи

Пимочкин Вадим Николаевич

УЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАСТЯНУТОГО БЕТОНА МЕЖДУ ТРЕЩИНАМИ В ИЗГИБАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

Специальность 05 23 01 - Строительные конструкции,

здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

«-"-»о 1 Г484Э

Орел-2007

003174849

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Орловский государственный технический университет» (ОрелГТУ).

Научный руководитель академик РААСН,

доктор технических наук, профессор Колчунов Виталий Иванович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Меркулов Сергей Иванович

кандидат технических наук, доцент Балабин Юрий Алексеевич

Ведущая организация Московский институт коммунального

хозяйства и строительства (МИКХиС)

Защита состоится " 16" ноября 2007 г в 15-00 на заседании диссертационного совета Д 212.182 05 при ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» по адресу 302020, г Орел, Наугорское шоссе, 29, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет»

Автореферат разослан " 15 " октября 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212 182 05 кандидат технических наук, доцент

А И Никулин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Железобетон еще долго будет оставаться основным строительным материалом и это вызывает настоятельную необходимость развития теории и совершенствования теории и методов расчета железобетонных конструкций

Процесс трещинообразования и учет работы растянутого бетона между трещинами в элементах железобетонных конструкций - явления достаточно сложные, для описания которых требуется привлечение ряда гипотез о совместной работе двух материалов Изучению этих явлений в железобетонных конструкциях посвящено большое число российских и зарубежных исследований Большинство экспериментальных исследований железобетонных конструкций проводилось с целью получения количественных данных об их сопротивлении Вопросы же, связанные с физической природой происходящих при этом явлении, исследовались не достаточно полно Поэтому отсутствие надежного теоретического обоснования и глубокого анализа экспериментальных данных вынудило в свое время отдать предпочтение эмпирическим методам расчета, в том числе по оценке сопротивления растянутого бетона между трещинами В результате нормативные документы и руководства по расчету, в основном, построены на эмпирических зависимостях, что, по мере создания новых типов конструкций, требует непрерывного трудоемкого экспериментирования

Оценивая накопленные результаты экспериментальных исследований сопротивления растянутого бетона между трещинами железобетонных элементов, подвергающихся силовым воздействиям, можно отметить, что на сегодняшний день нет данных об опытных параметрах трещиностойкости в зонах, непосредственно примыкающих к берегам трещин Мало опубликовано опытных данных об изменение расстояния между трещинами, длине и приращениях трещин при увеличении нагрузки. Тем не менее отмеченные параметры являются определяющими для анализа сопротивления растянутого бетона между трещинами и областей, прилегающих к местам пересечения трещинами рабочей арматуры, где, как показали последние исследования, возникает эффект нарушения сплошности

Последнее время для совершенствования расчета железобетонных конструкций все большее внимание уделяется методам механики разрушения, так как после появления трещин гипотезы и методы механики сплошной среды уже неприменимы Однако до настоящего времени практически отсутствуют разработки, устанавливающие зависимость традиционных параметров железобетона y/s, lcrc с новыми элементами механики разрушения Многие связанные с этим эффекты нуждаются в выяснении их физической сути и, в первую очередь, эффект, связанный с нарушением сплошности железобетона При этом возникает еще и необходимость в получении опытных данных о сопротивлении отмеченных зон Такие сведения необходимы как минимум по двум причинам С одной стороны это позволит заметно уточнить зависимости для определения основного параметра теории железобетона i//s, с другой - эта информация может дать

более полное представление об особенностях сопротивления железобетона в целом.

Отсюда следует, что проведение исследований по детальному изучению сопротивления растянутого бетона между трещинами и напряженно-деформированного состояния железобетонных изгибаемых элементов с учетом несовместности деформаций бетона и арматуры и нарушения сплошности материала является актуальной задачей

Цель и задачи исследований. Целью исследований является разработка методики расчета модернизированного параметра ц/п необходимого для оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами железобетонных изгибаемых конструкций с учетом смещений арматуры и бетона, эффекта нарушения сплошности и его анализа на различных стадиях нагружения для эффективного проектирования железобетонных конструкций

Для достижения цели были сформулированы следующие основные задачи.

- на основании обобщения и анализа собранных результатов, экспериментальных и теоретических исследований разработать уточненный способ расчета расстояния между трещинами и оценить сопротивление растянутого бетона между трещинами изгибаемых железобетонных элементов с учетом эффекта нарушения сплошности бетона,

- выполнить целенаправленные экспериментальные исследования по уточнению физической природы основных параметров, связанных с уровнями появления трещин и деформированным состоянием железобетонных элементов в окрестности трещины,

- провести экспериментально-аналитическую проверку предлагаемого расчетного аппарата по уточненному определению расстояния между трещинами и оценке сопротивления растянутого бетона между трещинами в железобетонных конструкциях,

- провести численные исследования оценки влияния основных расчетных параметров по уточненному определению расстояния между трещинами и оценке сопротивления растянутого бетона

Объект исследования - железобетонные конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений

Предмет исследования - расстояние между трещинами и параметры сопротивления растянутого бетона между трещинами изгибаемых железобетонных элементов

Методы исследования — используется экспериментально-теоретический метод В теоретических и численных исследованиях, которые выполнены в работе, использованы общие методы теории железобетона

Научную новизну работы составляют:

- методика расчета модернизированного параметра y/s для оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами с учетом эффекта нарушения сплошности и относительных взаимных смещений арматуры и бетона, позволяющая существенно откорректировать сопротивление изгибаемых железобетонных конструкций после появления в них трещин и заметно приблизить эти расчетные параметры к действительным,

- методика экспериментальных исследований сопротивления растянутого бетона между трещинами стержневых железобетонных элементов, основной особенностью которой является обеспечение возможности замера опытных деформаций бетона на уровне оси арматуры в непосредственной близости от трещины - зоне, где проявляется эффект нарушения сплошности в железобетоне,

— уточненные экспериментальные данные для следующих основных параметров модернизированного параметра y/s> ширины раскрытия трещин на уровне оси продольной растянутой арматуры и вдоль всего профиля трещин; изменения расстояния между трещинами 1СГС и длины трещин hcrc по мере увеличения нагрузки, деформаций рабочей арматуры в трещине и между трещинами и деформаций бетона на берегах трещины вдоль оси рабочей арматуры с учетом эффекта нарушения сплошности и др , которые в значительной мере дополняют накопленный экспериментальный материал,

— результаты численных исследований влияния расчетных параметров сопротивления растянутого бетона на значение i//s, так же выявлены зависимости if/s от условных касательных усилий AT, от напряжения оыа которые имеют вид ниспадающих прямых,

- результаты количественной проверки предложенной методики расчета основного параметра y/s в широком диапазоне накопленных опытных данных и сравнительный анализ точности результатов, полученных по разработанной методике

Практическое значение полученных результатов заключается в том, что расчеты модернизированного параметра y/s, выполненные по предлагаемой методике дают, в одних случаях более точные, а в других - более надежные результаты при проектировании железобетонных конструкций без проведения непрерывного, трудоемкого, дорогостоящего экспериментирования

Основные результаты, полученные автором, которые выносятся на защиту:

- новые формулы для определения модернизированного параметра y/s, необходимого для оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами железобетонных изгибаемых конструкций с учетом влияния эффекта нарушения сплошности и относительных взаимных смещений арматуры и бетона,

— практическая методика расчета модернизированного параметра y/s для оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами, позволяющая существенно откорректировать сопротивление изгибаемых железобетонных конструкций после появления в них трещин и значительно приблизить расчетные параметры к действительным,

— экспериментальные исследования, которые в значительной мере дополняют накопленный опытный материал за счет новых данных о сопротивлении местных зон, прилегающих к трещинам,

- численные исследования с использованием накопленного банка опытных данных железобетонных конструкций в широком диапазоне изменения класса и вида бетона, армирования, толщины защитного слоя, которые позволили изучить влияние основных расчетных параметров трещиностойкости на значения модернизированного параметра y/s

Внедрение результатов. Результаты исследований использованы Орловским академцентром РААСН при проведение поверочных расчетов железобетонного каркаса реконструируемого торгово-офисного здания корпорации «ГРИНН» и железобетонных каркасов быстровозводимых жилых домов г Орле и г Брянске, а также в учебном процессе Орловского государственного технического университета в рамках курса "Железобетонные и каменные конструкции"

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-технической конференции (Орел, 2006), на Международной научно-технической конференции (Курск, 2007)

В полном объеме работа доложена и одобрена на заседании кафедры «Строительные конструкции и материалы» Орловского государственного технического университета (г Орел, 2007 г )

Публикации. По теме диссертации опубликованы четыре научные работы, в т ч две работы в изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования результатов докторских и кандидатских диссертаций

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 182 наименований и трех приложений, в состав которых входят результаты экспериментальных исследований и материалы внедрения работы Основной текст изложен на 194 страницах, который иллюстрируется 72 рисунками, включает 4 таблицы

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, приведены общая характеристика работы и ее основные положения, которые автор выносит на защиту

В первой главе проанализированы результаты научных исследований в области разработки трещиностойкости железобетонных конструкций и, в частности методов расчета расстояния между трещинами и определения параметра fs, необходимого для оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами железобетонных конструкций, выполнена их систематизация в основные группы, на этом основании сформулированы задачи дальнейших исследований Изучению этого вопроса в железобетонных конструкциях посвящено большое число российских и зарубежных исследований работы В Д Барышникова, Д M Белодеда, О Я Берга, В M Бондаренко, А А Гвоздева, А Б Голышева, Е А Гузеева, П И Васильева, Ю П Гущи, В В Дегтярева, А С Залесова, Ю А Иващенко, H И Карпенко, В И Колчунова, В А Критова, JIJI Лемыша, С А Мадатяна, Л.А Мельниковой, Г.А Молодченко, H M Мулина, Л А Мук-минева, В И Мурашева, Т. А Мухамедиева, П П Назаренко, Я M Немцовского, А Б Пирадова, Е H Пересыпкина, В И Положнова, M В Поповой, Э Г Портера, Г А Смоляго, Ф Г Томаса, В И Трифонова, В П. Чиркова, Е А Чистякова, А А Чотчаева, В Ф Усманова, В В Фигаровского, М.М. Федо-ренко, В С Федорова, M M Холмянского и др

Последнее время для совершенствования расчета железобетонных конструкций все большее внимание уделяется методам механики разрушения (исследования Хиллерборга, Шаха, А А Ашрабова, П И Васильева, Ю В Зайцева, В И Колчунова, H Я Леонова, И И Лучко, Е M Морозова, В В Панасюка, В А. Пахомова, Е H Пересыпкина, Л П Трапезникова, Г П Черепанова, В.М. Чубрикова и др.), так как после появления трещин гипотезы и методы механики сплошной среды уже неприменимы

Вместе с тем практически нет данных об опытных параметрах трещино-стойкости в зонах, непосредственно примыкающих к берегам трещин Тем не менее, эти параметры являются весьма важными для анализа сопротивления в местах пересечения трещинами рабочей арматуры, где, как показали последние исследования В M Бондаренко, В И Колчунова, В С Федорова и эксперименты Я M Немировского, В Ф. Усманова, Б Ш Шамурадова и др , возникает эффект нарушения сплошности в железобетонных конструкциях

Вторая глава посвящена выявлению истинных причин расхождения опытных и расчетных значений параметра у/„ введенного в теорию железобетона В И Мурашевым Попытка же Я M Немировского объяснить невязку с помощью учета работы растянутого бетона над трещиной не представляется возможной, из-зи значительных расхождений (даже в опытах Я M Немировского - до 40%)

В основу предлагаемой расчетной модели положена посылка о качественном изменении НДС в околоарматурной зоне в момент нарушения сплошности железобетона Ключевым звеном предлагаемой расчетной модели является функция деформаций растянутого бетона, представленная в виде схем на рис 2, которая позволяет в рамках традиционной модели железобетона объяснить новизну для определения основного параметра y/s, учитывающего сопротивление "растянутого" бетона между трещинами

В соответствие со схемой рисунка 1, в рамках традиционной трактовки коэффициента учитывающего сопротивление растянутого бетона между трещинами в изгибаемых железобетонных элементах, y/s может быть записан в виде

¥s= 1-

Здесь А

2 ХК

3 M°s

1-

1-

21

+

s J

-1

2t__ /, l ï

crc /

(1)

0525<7S2(/crc -2i)2

s +<ts2

где, а,, сгу - соответственно, напряжения в арматуре в сечении, совпадающим с трещиной и в сечении у, проходящим через точку максимума деформаций сжатия в бетоне в зоне, примыкающей к берегам трещины Значение а^ определяется из зависимостей механики разрушения, полученных применительно к железобетону в работах В.М Бондаренко, В.И Колчунова, t - параметр зоны, прилегающей к трещине, определяется на основе принципа Сен-Венана,

2 11

®i = —, (о2 = т> фъ = Т • Остальные обозначения те же, что и в известной фор-

J Ô ¿>

муле В И. Мурашева

0,5(lcrc-2t-ll) \У 0,5(lerc-2t-ll)

Рисунок 1 - Характерные опытные эпюры напряжений арматуры между поперечными трещинами на уровне расположения оси растянутой арматуры, полученные с помощью отдельно установленных тензорезисторов и с помощью непрерывных цепочек тензорезисторов (в том числе малобазных 10-20 мм), у - условное обозначение места расположения трещины

При использовании интегральных параметров - изгибающих моментов, формула для определения параметра y/s примет вид

2 /Мь

3 M{\-9l)

' 2Л (M, ^ 1--+

v

/

сгс /

Му

Г

/ I

+ -

t

(2)

Предложенные формулы учитывают эффект нарушения сплошности, проявляющийся в железобетонных конструкциях, и тем самым существенно уточняют основной параметр

Разработана методика и получены аналитические зависимости для определения основного параметра железобетона изгибаемых железобетонных конструкций с учетом эффекта нарушения сплошности и относительных условных сосредоточенных взаимных смещений бетона и арматуры, базирующаяся на традиционных предпосылках теории железобетона и положениях механики разрушения

В основу построения расчетных зависимостей положены следующие основные предпосылки

- связь между напряжениями и деформациями арматуры и бетона принимается в виде билинейных и трилинейных диаграмм, аппроксимирующих действительные,

- в качестве расчетного принимается сечение со средней высотой растянутой зоны хт, соответствующей средним деформациям Для средних деформаций растянутой арматуры и сжатого бетона справедлива гипотеза плоских сечений,

- образование трещин происходит после достижения крайними растянутыми волокнами бетона предельных деформаций В процессе нагружения выделяется несколько уровней трещинообразования Расстояния между трещинами последующего уровня меньше либо равно половине расстояния между трещинами предыдущего уровня,

- связь между напряжениями сцепления т и относительными условными сосредоточенными взаимными смещениями бетона и арматуры ея(х) (см, рис. 2) на расстоянии полутора диаметра от поверхности контакта принимается в виде билинейной диаграммы (рис 3),

- учитывается дополнительное деформационное воздействие в трещине, связанное с нарушением сплошности материала и концентрацией напряжений в ее вершине

Из рисунка 2 следует, что относительные взаимные смещения арматуры и бетона определяются из зависимости

где е$(х) и вь,(х) — относительные деформации арматуры и относительные деформации бетона в сечении х соответственно Деформации е/х) отыскивают из условия

Здесь периметр поперечного сечения арматуры, е5 - деформации арматуры в трещине, Д Т - результирующая условных касательных напряжений в местной зоне, прилегающей к трещине (определяются из зависимостей механики разрушения, полученных применительно к железобетону в работах В М Бондаренко, В.И. Колчунова), х(х) — условные касательные напряжения.

Деформации бетона еы(х) определяются из условия равновесия блока, расположенного между сечением с трещиной и сечением, проходящим на расстоянии * + х от трещины

е,(х) = е,(х)-еы(х),

(3)

(4)

еы(х) = д

е,А,Е,2, -£5(х)АЕ^^х)- ф, + х) ®ы (ХН> (х)ЕьУы (х)гб1 (х)

(5)

Здесь, а)Ь1(х) и уь, (х) - соответственно, коэффициент полноты эпюры деформаций и коэффициент упругости растянутого бетона в сечении х, на участке между трещинами, произведение о)ы(х) уы(х) близко к 0,5, АЬ1(х) - растянутая площадь сечения бетона в сечении х, О,- поперечная сила в сечении с трещиной, д - коэффициент, учитывающий расположение растянутой арматуры по высоте сечения

Рисунок 2 - К определению модернизированного параметра железобетона y/s, эпюры деформаций арматуры ss(x), бетона еы(х) и их относительных взаимных смещений е/х) в изгибаемых железобетонных элементах

1 т

/ / \2 i

/ / i i

i : «f

S g, m I

Рисунок 3 - Диаграмма "г - ег" 1 - участок упругого сопротивления, 2 - участок пластического сопротивления, 3 - зависимость "т - e¿\ принятая в роботах НИИСК, где %„, -относительные деформации взаимного смещения арматуры и бетона в среднем сечении между трещинами, - предельное значение напряжений сцепления

Подставляя (4) и (5) в (3), после соответствующих преобразований, получена следующая формула'

еа(х) = е. ^-r)r(x)dx + ^{ATZ + Q{tt + *)] (6)

-С* А, А • о t

S S S S

Здесь, с учетом возможных упрощений 1 , „ jua Z

х h е. A. i-g

3 и > ' и ' TP ' LI. '

V /г0' bhg' y-Z

Из рисунка 2 следует, что для наклонного участка диаграммы

r(x) = Geg (х), (7)

где G — модуль деформаций сцепления арматуры с бетоном Для обычных бетонов класса В15-В45 при стержневой арматуре периодического профиля значение G изменяется в пределах (0,3-0,4) Eg.

Здесь уместно заметить, что зависимость Т - £g, принятая в работах НИКСК не проходит через начало координат (на рисунке 3 показана штриховой линией) Связано это с принципиально иной интерпретацией опытных данных Оказывается, что между трещинами имеется не один участок (как это принято по теории профессора В И Мурашева), а два качественно разных участка Причем на участке, прилегающем к трещине, касательные напряжения меняют знак Выражение (6) с учетом (7) принимает вид

(х) = + —— В jV(x) dx + j [ATZ + Q{h + x)] 5 (8)

D StG

где В - параметр сцепления арматуры с бетоном " — g д ß

S S

После дифференцирования получим

de (х) S

Решение неоднородного дифференциального уравнения первого порядка (9) с учетом граничного условия можно записать в виде

еЛх) =

д-о

Е,А, УЬЕЬ Г-Я

У

8-0 г-В •

(10)

В соответствии с определением основного параметра железобетона у/„ следуя рисунку 2, можно записать

У*

е.1

У о

jss (х)сЬс

+ --I

\

(П)

Принимая во внимание выражения (4), (10), после интегрирования (постоянную интегрирования определяем из условия, в соответствии с которым при х=0, ег (0) = + АТ / для относительных деформаций арматуры получено

ЕЛ ЕЛ

В.

¿а

в ив

(12)

Здесь В3=е^+ - Н—~ -В2 В2— ^, кг - коэффициент, учитывающий Е А, укЕ. (В

3 5 О О

депланацию бетона в зависимости от расстояния от поверхности арматуры до поверхности бетона

После интегрирования в формуле (11) и соответствующих преобразований получено следующее

_ 2Ккг В3 г _ В(й,51тЧ,Л _2_ е1В 11 ] в1„

е.+ ——Кк'В

ЕА

г" 3

2

Р А

З'СГС й 5

(13)

Расстояние между трещинами 1СГС определяется из условия, в соответствии с которым удлинения бетона на поверхности конструкции в среднем сечении на участке между двумя трещинами равны предельным деформациям бетона на растяжение еы(х) Из выражения (3) с учетом (4) и (8) после алгебраических преобразований выражение для определения растягивающих деформаций в бетоне может быть записано в виде

Или, с учетом (10), после выполнения интегрирования и соответствующих преобразований с учетом граничных условий получено следующее выражение ДЛЯ ВЫ(х)

еы{*)={\-К)кг

В3{1-е-в*)

+

80,

ы ,с

У.Е

ь^ъ

Х, (15)

В соответствии с принятой третьей предпосылкой, принимая во внимание (15), при 0 (применительно к зоне нормальных трещин) можно записать

е-В(0,51т-I. ) _ ! + £ы,и + _аы,с_

В3,.кг(К- 0 УьЕьВ3,Мк- 0' (16)

где В3* равно значению В3 при В2=0

Отсюда формула для определения расстояния между трещинами принимает вид

п _ 1 .__°Ы.с___|__^Ы,и

Здесь 4- {к_1)кв^ьЕь ВзЛ(К~1)

Анализ соотношения (17) показывает, что увеличение деформаций в арматуре при росте нагрузки вызывает уменьшение расстояния между трещинами При этом появление нового уровня трещинообразования соответствует уровню нагрузки, при котором соблюдается следующее неравенство

Таким образом, трещинообразование продолжается до момента разрушения При этом рассматривается не один, а несколько уровней трещинообразования

Полученные зависимости (13) и (17) учитывают влияние ряда важных факторов, таких как деформации арматуры в сечении с трещиной, параметры сцепления В арматуры с бетоном, геометрические характеристики сечения и характеристики бетона и арматуры, депланацию бетона на поверхности конструкции

по отношению к радиусу пограничного слоя, эффект нарушения сплошности (выраженный через результирующую условных касательных напряжений АТ в местной зоне, прилегающей к трещине), относительные условные сосредоточенные взаимные смещения бетона и арматуры и, в необходимых случаях, влияние поперечной силы £> Кроме того, для расчета основного параметра железобетона ц/ц важным условием является определение расстояний между трещинами

Выполненный в работе обзор-анализ исследований сопротивления растянутого бетона между трещинами в железобетонных изгибаемых элементах показал наличие значительного количества экспериментальных данных по этому вопросу Тем не менее, в этих публикациях не приведены данные об опытных параметрах трещиностойкости в зонах, непосредственно примыкающих к берегам трещин и к их вершинам Мало опытных данных и о длине и приращениях трещин при увеличение нагрузки

В связи с этим содержание третьей главы работы включает решение следующих задач

1 Разработка методики экспериментальных исследований сопротивления растянутого бетона между трещинами стержневых железобетонных элементов, основной особенностью которой явилось обеспечение возможности замера опытных деформаций бетона на уровне оси арматуры в непосредственной близости от трещины - зоне, где проявляется эффект нарушения сплошности в железобетоне

2 Экспериментальное определение характеристик сопротивления растянутого бетона на уровне растянутой арматуры в нескольких уровнях над арматурой, ширины раскрытия трещин вдоль всего профиля трещин, изменения расстояния между трещинами (1СГС) и длины трещин (ксгс) по мере увеличения нагрузки, с проверкой многоуровневого процесса образования трещин, деформаций рабочей арматуры с учетом деформационного эффекта, деформаций бетона на берегах трещины и на конце трещины (в зоне предразрушения)

Программа исследований включала лабораторные испытания трех серий железобетонных балок Объем и основные параметры экспериментальных образцов приведены в таблице

Количество испытываемых образцов принято с учетом того, чтобы обеспечить реализацию обоих случаев сопротивления железобетонных конструкций, как при так и при с мягкой арматурой, имеющей площадку текучести и с твердой арматурой Таким образом, варьировались не только армирование и класс бетона, но и различные случаи разрушения опытных образцов Это обеспечивало как заметное пополнение имеющегося экспериментального материала, так и проверку предлагаемых расчетных зависимостей для модернизированного параметра ц/.

Выполнен анализ деформаций рабочей арматуры в трещине и между трещинами с учетом эффекта нарушения сплошности и бетона вдоль оси растянутой арматуры, на берегах трещин, где исследованиями, проведенными в последнее время, зафиксированы деформации укорочения бетона, соизмеримые с деформациями сжатой зоны бетона Анализ деформаций бетона вдоль оси

растянутой арматуры на берегах трещин стал возможным только при совмещении картины деформаций со схемой расположения трещин по отношению к электротензорезисторам Для возможности замера местных деформаций бетона электротензорезисторы устанавливались как до начала нагружения, так и после образования трещин на участках между трещинами и на их берегах

Таблица - Объем и характеристики экспериментальных образцов

Серия Шифр образцов Основные размеры, мм Прочность бетона, МПа Класс арматуры, харак-ка армир-я

длина ширина высота

1 2 3 4 5 6 7

I БЫ 1750 105 248 24,56 2 0 12А500С,

Б1-2 1750 105 250 24,56 2 0 12А500С,

Б1-3 1750 105 250 24,56 2 0 12А500С,

Б1-4 1750 105 255 24,56 2 0 12А500С,

II БП-1 1748 103 255 15,57 3 0 16А500С

БП-2 1749 109 250 15,57 3 0 16А500С

БП-З 1748 105 255 15,57 3 0 16А500С

БП-4 1750 103 255 15,57 3 0 16А500С

III (1Д) Б-1-1 1552 119 220 28,10 2 0 8 А-Шв,

Б-1-2 1550 121 222 28,10 2 0 8 А-Шв,

Б-1-3 1555 120 222 28,10 2 0 8 А-Шв,

Б-1-4 1550 121 225 28,10 2 0 8 А-Шв,

Экспериментально установлено, что ширина раскрытия нормальных трещин на уровне оси арматуры в несколько раз меньше, чем на некотором (до трех диаметров) удалении от этой оси Таким образом, арматура сдерживает раскрытие трещины, противодействуя раскрытию ее берегов. Возникающие при этом реакции вызывают местное сжатие в бетоне в окрестности трещины - так называемый эффект нарушения сплошности

Четвертая глава диссертации посвящена численным исследованиям. На основе анализа полученных зависимостей установлено, что при увеличении диаметра арматуры, а следовательно и площади ее поперечного сечения и периметра арматуры, коэффициент работы растянутого бетона ^ значительно увеличивается При уменьшении пары ¿(Г, «ь, с (рыс- сжимающие напряжения бетона вдоль оси растянутой арматуры в местных зонах примыкающих к берегам трещины) коэффициент у/„ уменьшается по линейной зависимости, (рисунок 4а), а при увеличении ширины раскрытия трещин значение коэффициента работы растянутого бетона линейно увеличивается (рисунок 46)

Установлено, что в пределах одного уровня образования трещин (при постоянном расстоянии между трещинами) происходит резкое увеличение коэффициента работы растянутого бетона при уменьшении пары Л Т, аы,с

Аналогичные графики построены для всех основных расчетных параметров, что дает полное представление о работе предложенной методики расчета

а) б)

Рисунок 4 - График зависимости коэффициента работы растянутого бетона у/, от условных касательных усилий ЛТ (а) и от ширины раскрытия трещины при изменении пары АТ, аЬ1:С (б)

Получены не только качественные зависимости изменения основного параметра у/5 при изменении уровня нагружения, но и выполнена количественная проверка этой зависимости в широком диапазоне изменения основных факторов (рис 5)

Рисунок 5 - Графики зависимостей основного параметра у/3 от уровня нагружения М/Мсгс по различным методикам, в том числе по предлагаемой методике с использованием широкого диапазона накопленных опытных данных

В частности здесь представлены (кривая 1) средняя линия опытных значений для элементов со средним и высоким процентом армирования (опыты ЯМ Немировского, изгибаемые элементы 2-1Д и 3-2Д), график изменения y/s (кривая 2) для слабоармированых элементов (опыты Я M Немировского, изгибаемые элементы 1-1Д и 1- 2Д), изменение коэффициента y/s для натурных изгибаемых элементов ЗБК18-24 и 1БК18-6, соответственно графики 3 и 4 (опыты Гаттаса Антуана Фуад) Линейные зависимости 5 и 6 соответственно представляют расчетные значения y/s по нормативной методике для центрально растянутых элементов (опыты Л А Мельниковой, кольцевые элементы К-1-Б) и среднюю линию расчетных значений по нормативной методике (изгибаемые железобетон-ные элементы Я M Немировского) Кривыми 7 и 8 на рис 5 показаны расчетные значения !//„ полученные по методике, предложенной Л А Мельниковой и по предлагаемой методике соответственно Зависимостью 9 — представлены опытные значения y/s для центрально растянутых элементов (опыты Л А Мельниковой, кольцевые элементы K-l-Б) Количественно и качественно новый график изменения основного расчетного параметра железобетона y/s в зависимости от уровня нагружения для изгибаемого железобетонного элемента, полученный по методике автора представлен кривой 10 (опыты Я M Немировского и Гаттаса Антуана Фуад)

Полученная качественная и количественная зависимость изменения основного параметра щ при различных уровнях нагружения свидетельствует о том, что предлагаемая методика оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами через модернизированный параметр y/s более строго отражает влияние основных расчетных параметров

Уместно заметить, что до образования трещин значение fs согласно достаточно удачного предложения В M Бондаренко равно ц/сгс, после появления трещин в результате эффекта нарушения сплошности бетона происходит резкое изменение щ - скачок от значения у/сгс равного порядка 0,3 до значения, приближающего к единице Этот скачек отсутствовал на графике В И Мурашева и соответственно на графиках ряда нормативных документов (см рис 5, зависимости 5 и 6)

Выполненная проверка предложенной методики расчета основного параметра y/s в широком диапазоне накопленных опытных данных показала обоснованность положенных в ее основу предпосылок и формул, а также заметные преимущества по сравнению с существующими методиками, в том числе нормативными

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Проведенный обзор-анализ исследований в области сопротивления растянутого бетона между трещинами в железобетонных элементах показал, что практически все известные методы по оценке сопротивления растянутого бетона, в том числе, построенные с привлечением методов механики разрушения, не учитывают эффекты, возникающие в железобетонном элементе после нарушения его сплошности Этим анализом более полно выявлена причина

расхождения опытных и расчетных значений параметра y/s, введенного в теорию железобетона В И Мурашевым, заключающаяся в не учете эффекта нарушения сплошности и соответственно уточнены формулы для определения этого параметра

2 Предложены практическая методика и зависимости для определения основного параметра железобетона изгибаемых железобетонных конструкций с учетом эффекта нарушения сплошности и относительных условных сосредоточенных взаимных смещений бетона и арматуры, базирующаяся на традиционных предпосылках теории железобетона и положениях механики разрушения, позволяющая заметно приблизить этот важнейший расчетный параметр к действительному При этом построена уточненная зависимость параметра i//s при различных уровнях нагружения (М/Мсгс)

3 Установлено, что основной параметр железобетона tffs зависит от параметров сцепления, деформаций в арматуре, расстояния между трещинами, от геометрических характеристик конструкции, армирования и др параметров, входящих в формулу для его определения При это выявлено, что их влияние не однозначно, ряд из них действуют как противоположно направленные факторы Существенное значение на параметр ц/3 оказывает эффект нарушения сплошности, выраженный через результирующую условных касательных напряжений AT в местной зоне, прилегающей к трещине, а также депланация бетона по отношению к арматуре

4 Разработана методика экспериментальных исследований сопротивления растянутого бетона между трещинами изгибаемых железобетонных элементов, основной особенностью которой является обеспечение возможности замера опытных деформаций бетона на уровне оси арматуры в непосредственной близости от трещины - зоне, где проявляется эффект нарушения сплошности в железобетоне На ее основе получены уточненные экспериментальные значения следующих основных параметров модернизированного параметра y/s, ширины раскрытия трещин вдоль всего профиля трещины, изменения расстояния между трещинами 1СГС и длины трещин hm по мере увеличения нагрузки при многоуровневом процессе образования трещин, деформаций рабочей арматуры в трещине и между трещинами с учетом эффекта нарушения сплошности, деформаций бетона на берегах трещины вдоль оси рабочей арматуры

5 Дан анализ деформаций бетона вдоль оси растянутой арматуры на берегах трещин (анализ стал возможным только при совмещении картины деформаций со схемой расположения трещин по отношению к электротензорезисторам). При этом электротензорезисторы, установленные на берегу трещин, испытывали деформации укорочения соизмеримые с деформациями сжатой зоны бетона Так же экспериментально установлено, что ширина раскрытия нормальных трещин на уровне оси арматуры в несколько раз меньше, чем на некотором (до трех диаметров) удалении от этой оси Следовательно, арматура сдерживает раскрытие трещины, противодействуя раскрытию ее берегов Возникающие при этом реакции вызывают местное сжатие в бетоне в окрестности трещины в околоарматурной зоне - эффект нарушения сплошности

6 Изучены основные факторы, оказывающие влияние на расчетные значения основного параметра у/„ при изменении уровня нагружения Анализ построенных графиков этих зависимостей показывает, например, что при увеличении диаметра арматуры, а следовательно и ее площади поперечного сечения и периметра арматуры (отношение периметра к площади поперечного сечения арматуры резко уменьшается при увеличении диаметра арматуры), коэффициент работы растянутого бетона y/s значительно увеличивается Особый интерес вызывают зависимости коэффициента работы растянутого бетона y/s от AT и от аЫс - при уменьшении пары AT, аы,с они имеют вид ниспадающих прямых, а при увеличении ширины раскрытия трещин значение коэффициента работы растянутого бетона у/s плавно увеличивается при уменьшении пары AT, оы.с

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1 Колчунов, В И Деформационный эффект при сопротивлении растянутого бетона между трещинами в железобетонном элементе (или вскрытие истинных причин расхождение внешних и внутренних усилий в поперечном сечении железобетонного элемента, рассчитываемого по теории В И Мурашева) [Текст]/ В И Колчунов, В H Пимочкин II Известия ОрелГТУ Серия "Строительство Транспорт" - Орел Изд-во Орел ГТУ, 2005 -№3-4 -С 49-55

2 Колчунов, В И Анализ основного параметра железобетона (y/s) при учете эффекта нарушения сплошности бетона в железобетонных конструкциях [Текст] / В И Колчунов, В H Пимочкин II Вестник Центрального регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук - Воронеж-Орел РААСН,ОрелГТУ,2006 -Выпуск5 -С 73-80

3 Колчунов, В И Методика экспериментальных исследований сопротивления растянутого бетона между трещинами в железобетонных конструкциях для уточнения параметра ц/ц [Текст] / В И Колчунов, В H Пимочкин // Известия ОрёлГТУ Серия "Строительство Транспорт" — Орел Изд-во ОрелГТУ, 2007 — №2 -С 56-60

4 Пимочкин, В H Методика определения основного параметра железобетона 0//.s) при учете эффекта нарушения сплошности бетона и относительных взаимных смещений арматуры и бетона в изгибаемых железобетонных конструкциях [Текст] / В H Пимочкин, В.И. Колчунов // Известия ОрелГТУ Серия "Строительство Транспорт" - Орел Изд-во ОрелГТУ, 2007 - №3 - С 46-52

Заказ № 3841 Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе ОрелГТУ 302030, г Орел, ул Московская, 65

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИ.

1.1 Предложения по учету работы растянутого бетона между трещинами. Коэффициент y/s.

1.1.1 Предложения первой группы.

1.1.2 Предложения второй и третьей групп.

1.1.3 Предложения четвертой группы.

1.2 Предложения по определению расстояния между трещинами.

1.2.1 Предложения первой группы.

1.2.2 Предложения второй группы.

1.2.3 Предложения третьей группы.

1.2.4 Предложения четвертой группы.

1.3 Анализ исследований сопротивления бетона и железобетона с позиции механики разрушения, проведенных в последние годы.

1.4 Выводы и постановка задач исследований.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА МОДЕРНИЗИРОВАННОГО ПАРАМЕТРА y/s С УЧЕТОМ ЭФФЕКТА НАРУШЕНИЯ СПЛОШНОСТИ И ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ВЗАИМНЫХ СМЕЩЕНИЙ АРМАТУРЫ И БЕТОНА.

2.1 Вскрытие истинных причин расхождения опытных и расчетных значений основного параметра y/s, рассчитываемого по теории

В.И. Мурашёва.

2.2 Анализ основного параметра железобетона у/5 при учете эффекта нарушения сплошности бетона в железобетонных конструкциях.

2.3 Методика определения основного параметра железобетона y/s при чете эффекта нарушения сплошности бетона и относительных взаимных смещений арматуры и бетона в изгибаемых железобетонных конструкциях.

2.4 Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАСТЯНУТОГО БЕТОНА МЕЖДУ ТРЕЩИНАМИ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТАХ.

3.1 Цель и задачи эксперимента.

3.2 Программа и методика экспериментальных исследований.

3.3 Конструкция опытных образцов.

3.4 Результаты и анализ экспериментальных исследований сопротивления растянутого бетона между трещинами, при уточнение параметра f/s в железобетонных конструкциях.

3.5 Выводы.

4. ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. СОПОСТАВЛЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ МОДЕРНИЗИРОВАННОГО ПАРАМЕТРА i//s.

4.1 Численный анализ сопротивления растянутого бетона между трещинами по предлагаемой формуле (2.15).

4.2 Численный анализ сопротивления растянутого бетона между трещинами по предлагаемой формуле (2.36).

4.3 Численный анализ сопротивления растянутого бетона между трещинами по предлагаемой методике определения модернизированного параметра железобетона (i//s) при учете эффекта нарушения сплошности бетона и относительных взаимных смещений арматуры и бетона в изгибаемых железобетонных конструкциях.

4.4 Анализ основных факторов, оказывающих влияние на сопротивление растянутого бетона между трещинами по предлагаемой методике.

4.5 Анализ графика зависимости основного параметра y/s от уровня нагружения МЬ сгс/Мх\о предлагаемой методике с использованием широкого диапазона накопленных опытных данных.

4.6 Выводы.

Железобетон еще долго будет оставаться основным строительным материалом и это вызывает настоятельную необходимость развития теории и совершенствования методов расчета железобетонных конструкций.

Железобетон относится к материалам, в которых, при сопротивлении силовым и деформационным воздействиям образуются макротрещины. Процесс трещинообразования и учет работы растянутого бетона между трещинами в элементах железобетонных конструкций - явления достаточно сложные, для описания которых требуется привлечение ряда гипотез о совместной работе двух материалов.

Изучению этих явлений в железобетонных конструкциях посвящено большое число российских и зарубежных исследований. Большинство экспериментальных исследований железобетонных конструкций проводилось с целью получения количественных данных об их сопротивлении, а вопросы, связанные с физической природой происходящих при этом явлении, не затрагивались. Поэтому отсутствие теоретического обоснования и анализа экспериментальных данных вынудило в свое время отдать предпочтение эмпирическим методам расчета, в том числе по оценке сопротивления растянутого бетона между трещинами. В результате нормативные документы и руководства по расчету, как правило, построены на эмпирических зависимостях. Такие зависимости, как известно, пригодны лишь для определенного диапазона изменения параметров, оказывающих влияние на расчет. Поэтому для успешного решения проблемы экономии, такой подход при постоянном развитии научно-технического прогресса требует непрерывного экспериментирования, которое, в свою очередь, весьма трудоемкое и дорогостоящее.

Практика проектирования и опыт применения железобетонных конструкций говорят о том, что нередки случаи, когда класс бетона, размеры сечений и площадь растянутой арматуры по условиям второй группы предельных состояний приходится принимать большими, чем это требуется по прочности.

В инженерных расчётах наиболее удачно наличие трещин учитывается с помощью параметра y/s, введённого в теорию железобетона профессором В.И. Мурашёвым. Однако в усредненном при этом напряженно-деформативном состоянии не учитываются эффекты, связанные с нарушением сплошности материала. В свое время профессор Я.М. Немировский сделал попытку объяснить невязку опытных и расчетных значений параметра yjs В.И. Мурашева с помощью учета работы растянутого бетона над трещиной. Однако, в ряде случаев, невязка была настолько существенной (до 40% -опыты Я.М. Немировского), что такое объяснение не представлялось возможным.

Последнее время для совершенствования расчета железобетонных конструкций все большее внимание уделяется методам механики разрушения, так как после появления трещин гипотезы и методы механики сплошной среды уже неприменимы (тем не менее, в механике твердого деформируемого тела гипотеза сплошности материала является основной). Вопросы, связанные с исследованием напряженно-деформированного состояния в окрестности трещины наиболее полно изучены в механике разрушения. Однако до настоящего времени практически отсутствуют разработки, устанавливающие зависимость традиционных параметров железобетона y/s, lcrc с новыми элементами механики разрушения. Многие связанные с этим эффекты нуждаются в выяснении их физической сути, и в первую очередь эффект, связанный с нарушением сплошности железобетона. Детального анализа и проработки требуют вопросы, связанные с деформированием зоны предразрушения.

Оценивая накопленные результаты экспериментальных исследований сопротивления растянутого бетона между трещинами железобетонных элементов, подвергающихся силовым воздействиям, следует отметить, что на сегодняшний день нет данных об опытных параметрах трещиностойкости в зонах непосредственно примыкающих к берегам трещин и к их вершинам. Мало опытных данных и о длине и приращении трещин при увеличении нагрузки. Отмеченные параметры, являются определяющими для анализа сопротивления областей прилегающих к местам пересечения трещинами рабочей арматуры, где как показали последние исследования, возникает деформационный эффект.

Принимая во внимание тот факт, что деформационный эффект в местных зонах связан с особенностями напряженно-деформированного состояния бетона в окрестности трещины, которое определяется зависимостями механики разрушения, то возникает еще и необходимость получения опытных данных о сопротивлении концевой зоны, прилегающей к концу трещины. Такие сведения необходимы как минимум по двум причинам. С одной стороны это позволит заметно уточнить зависимости для определения основного параметра y/s железобетонных конструкций, с другой - эта информация может дать более полное представление об особенностях сопротивления железобетона в целом.

Все это не позволяет избежать трудоемкого экспериментирования и является серьезным препятствием для повышения надежности и достоверности расчетов ответственных несущих конструкций.

Отсюда следует, что проведение исследований по детальному изучению сопротивления растянутого бетона между трещинами и напряженно-деформированного состояния стержневых железобетонных элементов с учетом несовместности деформаций бетона и арматуры и нарушения сплошности материала является весьма актуальной задачей. Решение этой задачи может рассматриваться как вклад в развитии методов расчета железобетонных конструкций.

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» (ОрелГТУ).

Цель и задачи исследований. Целью исследований является разработка методики расчета модернизированного параметра ц/в, необходимого для оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами железобетонных изгибаемых конструкций с учетом смещений арматуры и бетона, эффекта нарушения сплошности и его анализа на различных стадиях нагружения для эффективного проектирования железобетонных конструкций.

Для достижения цели были сформулированы следующие основные задачи:

- на основании обобщения и анализа собранных результатов, экспериментальных и теоретических исследований разработать уточненный способ расчета расстояния между трещинами и оценить сопротивление растянутого бетона между трещинами изгибаемых железобетонных элементов с учетом эффекта нарушения сплошности бетона;

- выполнить целенаправленные экспериментальные исследования по уточнению физической природы основных параметров, связанных с уровнями появления трещин и деформированным состоянием железобетонных элементов в окрестности трещины;

- провести экспериментально-аналитическую проверку предлагаемого расчетного аппарата по уточненному определению расстояния между трещинами и оценке сопротивления растянутого бетона между трещинами в железобетонных конструкциях;

- провести численные исследования оценки влияния основных расчетных параметров по уточненному определению расстояния между трещинами и оценке сопротивления растянутого бетона.

Объект исследования - железобетонные конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Предмет исследования - расстояние между трещинами и параметры сопротивления растянутого бетона между трещинами изгибаемых железобетонных элементов.

Методы исследования - используется экспериментально-теоретический метод. В теоретических и численных исследованиях, которые выполнены в работе, использованы общие методы теории железобетона.

Научную новизну работы составляют:

- методика расчета модернизированного параметра y/s для оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами с учетом эффекта нарушения сплошности и относительных взаимных смещений арматуры и бетона, позволяющая существенно откорректировать сопротивление изгибаемых железобетонных конструкций после появления в них трещин и заметно приблизить эти расчетные параметры к действительным;

- методика экспериментальных исследований сопротивления растянутого бетона между трещинами стержневых железобетонных элементов, основной особенностью которой является обеспечение возможности замера опытных деформаций бетона на уровне оси арматуры в непосредственной близости от трещины-зоне, где проявляется эффект нарушения сплошности в железобетоне;

- уточнённые экспериментальные данные для следующих основных параметров: модернизированного параметра y/s, ширины раскрытия трещин на уровне оси продольной растянутой арматуры и вдоль всего профиля трещин; изменения расстояния между трещинами 1СГС и длины трещин hcrc по мере увеличения нагрузки, деформаций рабочей арматуры в трещине и между трещинами и деформаций бетона на берегах трещины вдоль оси рабочей арматуры с учетом эффекта нарушения сплошности и др., которые в значительной мере дополняют накопленный экспериментальный материал;

- результаты численных исследований влияния расчетных параметров сопротивления растянутого бетона на значение y/s, так же выявлены зависимости ц/$ от условных касательных усилий AT, от напряжения ablc, которые имеют вид ниспадающих прямых;

- результаты количественной проверки предложенной методики расчета основного параметра y/s в широком диапазоне накопленных опытных данных и сравнительный анализ точности результатов, полученных по разработанной методике.

Практическое значение полученных результатов заключается в том, что расчеты модернизированного параметра y/s, выполненные по предлагаемой методике дают, в одних случаях более точные, а в других - более надежные результаты при проектировании железобетонных конструкций без проведения непрерывного, трудоемкого, дорогостоящего экспериментирования.

Основные результаты, полученные автором, которые выносятся на защиту:

- новые формулы для определения модернизированного параметра y/s, необходимого для оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами железобетонных изгибаемых конструкций с учетом влияния эффекта нарушения сплошности и относительных взаимных смещений арматуры и бетона;

- практическая методика расчета модернизированного параметра fs Для оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами, позволяющая существенно откорректировать сопротивление изгибаемых железобетонных конструкций после появления в них трещин и значительно приблизить расчетные параметры к действительным;

- экспериментальные исследования, которые в значительной мере дополняют накопленный опытный материал за счет новых данных о сопротивлении местных зон, прилегающих к трещинам;

- численные исследования с использованием накопленного банка опытных данных железобетонных конструкций в широком диапазоне изменения класса и вида бетона, армирования, толщины защитного слоя, которые позволили изучить влияние основных расчетных параметров трещиностойкости на значения модернизированного параметра y/s.

Внедрение результатов. Результаты исследований использованы Орловским академцентром РААСН при проведение поверочных расчётов железобетонного каркаса реконструируемого торгово-офисного здания корпорации «ГРИНН» и железобетонных каркасов быстровозводимых жилых домов г. Орле и г. Брянске, а также в учебном процессе Орловского государственного технического университета в рамках курса "Железобетонные и каменные конструкции".

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-технической конференции

Орел, 2006), на Международной научно-технической конференции (Курск, 2007).

В полном объёме работа доложена и одобрена на заседании кафедры «Строительные конструкции и материалы» Орловского государственного технического университета (Орел, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликованы четыре научные работы, в т.ч. две работы в изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования результатов докторских и кандидатских диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 182 наименований и трех приложений, в состав которых входят результаты экспериментальных исследований и материалы внедрения работы. Основной текст изложен на 194 страницах, который иллюстрируется 72 рисунками, включает 4 таблицы.

4.6 Выводы.

1. Выполненный численный эксперимент показал, что учет эффекта нарушения сплошности по предлагаемой формуле (2.15) заметно уточняет приближение к экспериментальным данным значение основного параметра y/s, однако недостаточно полно учитывает особенности изменения этого параметра на ступенях нагружения, близких к предельной нагрузке.

2. Несколько лучшего совпадения с опытом в этом случае удается добиться при использовании формулы (2.36), базирующейся, в отличие от формулы (2.15), на интегральных параметрах - изгибающих моментах (вместо напряжений). Вместе с тем, формуле (2.36) присуща та же тенденция, что и формуле (2.15).

3. Что касается полуэмпирической формулы профессора Немировского Я.М. то она работает лишь для определенных (для которых проведены экспериментаьные исследования) коридоров основных факторов, оказывающих влияние на величину основного параметра if/s. При изменении этих факторов формула требует корректировки, что возможно лишь при проведении трудоемкого, дорогостоящего экспериментирования. Данное обстоятельство не позволяет рекомендовать полуэмпирическую формулу профессора Я.М. Немировского для практического использования.

4. Особого внимания заслуживает, предложенная в диссертационной работе формула (2.60), которая учитывает не только влияние эффекта нарушения сплошности, но и относительные взаимные смещения арматуры и бетона. Она позволяет наиболее существенно приблизить расчетные значения основного параметра y/s к опытным, при любом изменении основных факторов, не прибегая к непрерывному трудоемкому экспериментированию.

5. Численно изучено влияние основных факторов, оказывающих влияние на расчетные значения основного параметра y/s. Анализ построенных графиков этих зависимостей показывает, например, что при увеличении диаметра арматуры, а следовательно и ее площади поперечного сечения и периметра арматуры коэффициент работы растянутого бетона y/s значительно увеличивается. Чем больше диаметр арматуры, тем больше коэффициент y/s. Заметим, что отношение периметра к площади поперечного сечения арматуры резко уменьшается при увеличении диаметра арматуры. Вызывает интерес и зависимости коэффициента работы растянутого бетона y/s от AT и от <jblc- при уменьшении пары AT,crblc.om\ имеют вид ниспадающих прямых. При увеличении ширины раскрытия трещин значение коэффициента работы растянутого бетона y/s плавно увеличивается при уменьшении пары AT, <уы с. Последняя зависимость подтверждает возможность экспериментального определения основного параметра сопротивления растянутого бетона между трещинами y/s .еще и через опытные значения ширины раскрытия трещин, так как при этом расстояние между трещинами и деформации арматуры также известны из эксперимента.

Аналогичные графики построены для всех основных расчетных параметров, что дает полное представление о работе предложенной методики расчета.

6. Получены не только качественные зависимости изменения основного параметра y/s при изменении уровня нагружения, но и выполнена количественная проверка этой зависимости в широком диапазоне изменения основных факторов.

Таким образом, выполненная проверка предложенной методики расчета основного параметра y/s в широком диапазоне накопленных опытных данных показала обоснованность положенных в её основу предпосылок и формул, а также заметные преимущества по сравнению с существующими методиками, в том числе нормативными.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

1. Проведенный обзор-анализ исследований показывает, что процесс трещинообразования и последующего развития трещин в элементах железобетонных конструкций - явления достаточно сложные, для описания которых требуется привлечение ряда гипотез о совместной работе двух материалов. Все известные предложения по расчету расстояния между трещинами и учету сопротивления растянутого бетона могут быть разделены на четыре основные группы в зависимости от подхода к выводу основных зависимостей:

- в первую группу включены предложения, основанные на предпосылках теории В.И. Мурашева и их упрощенные варианты;

- ко второй группе относятся работы в которых предлагаются эмпирические, полуэмпирические и статистические формулы, полученные на базе обширных экспериментальных исследований;

- к третьей группе принадлежат методы О .Я. Берга, в основу которых положена "зона взаимодействия" арматуры и бетона;

- к четвертой группе относятся исследования, в которых раскрытие трещин рассматривается как накопление относительных взаимных смещений арматуры и бетона по оси арматуры участке между трещинами.

Расчеты железобетонных конструкций с использованием особенностей механики разрушения в ряде случаев доведены, до практического использования, хотя еще далеки от совершенства.

Практически все известные методы по учету сопротивления растянутого бетона не учитывают эффекты, возникающие в железобетонном элементе после нарушения его сплошности.

2. Как показали исследования, проведенные в последние годы, учет эффекта нарушения сплошности позволяет не только достичь заметного уточнения расчета железобетонных конструкций, но и объяснить физический смысл многих явлений, замеченных при проведении экспериментальных исследований. Применительно к практическому расчету расстояния между трещинами и оценке сопротивления растянутого бетона между трещинами, учет эффекта нарушения сплошности предложен с помощью введения упрощенного коэффициента /, для которого были построены специальные графики. Однако, такие графики пригодны лишь для узкого коридора изменения основных параметров железобетонных конструкций, оказывающих влияние на 1СГС и y/s.

3. В результате проведенного анализа, выявлена истинная причина расхождение внешних и внутренних усилий в поперечном сечении железобетонного элемента, рассчитываемого по теории В.И.Мурашёва, заключающаяся в не учете эффекта нарушения сплошности и существенно уточнены формулы для определения основного параметра ц/$, учитывающего сопротивление "растянутого" бетона между трещинами.

4. Предложены методика и зависимости для определения основного параметра железобетона y/s изгибаемых железобетонных конструкций с учетом эффекта нарушения сплошности и относительных условных сосредоточенных взаимных смещенияй бетона и арматуры, базирующаяся на традиционных предпосылках теории железобетона и положениях механики разрушения, позволяющая заметно приблизить этот важнейший расчетный параметр к действительному. Построен истинный график изменении я параметра Щ в зависимости от уровня нагружения М /Мск,

5. Установлено, что основной параметр железобетона y/s зависит от параметров сцепления, от деформаций в арматуре, от расстояния между трещинами, от геометрических характеристик конструкции, армирования и др. параметров, входящих в формулу для его определения, причем их влияние не однозначно, ряд из них действуют как противоположно направленные факторы. Существенное влияние на основной параметр железобетона % оказывает деформационный эффект (возникающий в железобетонном элементе после нарушения сплошности), выраженный через результирующую условных касательных напряжений AT в местной зоне, прилегающей к трещине, а также депланация бетона по отношению к арматуре.

6. Разработана методика экспериментальных исследований сопротивления растянутого бетона между трещинами стержневых железобетонных элементов, основной особенностью которой является обеспечение возможности замера опытных деформаций бетона на уровне оси арматуры в непосредственной близости от трещины - зоне, где проявляется деформационный эффект в железобетоне, а также возможности замера опытных характеристик зоны предразрушения с помощью специальной группы электротензорезисторов, установленных по схеме "ловушка" на пути распространения трещины.

7. Получены экспериментальные данные следующих основных параметров:: модернизированного параметра y/s, ширины раскрытия трещин на уровне оси продольной растянутой арматуры и в нескольких уровнях над растянутой арматурой (асгс вдоль всего профиля трещины); изменения расстояния между трещинами 1СГС и длины трещин hcrc по мере увеличения нагрузки (с проверкой многоуровневого процесса образования трещин), деформаций рабочей арматуры в трещине и между трещинами с учетом деформационного эффекта в окрестности двухконсольного элемента, деформаций бетона на берегах трещины вдоль оси рабочей арматуры; фибровых деформаций сжатого бетона, высоты сжатой зоны бетона, деформированного состояния бетона на конце трещины (в зоне предразрушения); установлено, что после появления трещин нарушается равномерное распределение деформаций арматуры, причем максимальные пики несколько смещены от сечения с трещиной, что безусловно связано с наличием деформационного эффекта в окрестности трещины.

8. Интересным является также анализ деформаций бетона вдоль оси растянутой арматуры на берегах трещин (анализ стал возможным только при совмещении картины деформаций со схемой расположения трещин по отношению к электротензорезисторам). При этом электротензорезисторы, установленные на берегу трещин, испытывали деформации укорочения соизмеримые с деформациями сжатой зоны бетона. Экспериментально установлено, что ширина раскрытия нормальных трещин на уровне оси арматуры в несколько раз меньше, чем на некотором (2-3 диаметра) удалении от этой оси. Таким образом, арматура сдерживает раскрытие трещины, противодействуя раскрытию ее берегов. Возникающие при этом реакции вызывают местное сжатие в бетоне в окрестности трещины в околоарматурной зоне - деформационный эффект. Анализ картин образования и развития трещин показывает наличие не одного (как это принято в теории В.И. Мурашева), а нескольких уровней появления трещин, вплоть до разрушения железобетонного образца. При этом не только подтверждена правомерность использования гипотезы плоских сечений для средних деформаций бетона и арматуры, но и получена возможность экспериментального определения высоты сжатой зоны бетона.

9. Полученные экспериментальные данные в значительной мере дополняют накопленный экспериментальный материал и предоставляют возможность проверки предлагаемого расчетного аппарата по уточненному определению основного параметра y/s, необходимого для оценки сопротивления растянутого бетона между трещинами железобетонных конструкций с учетом эффекта нарушения сплошности и его анализа на различных стадиях нагружения с проверкой предлагаемых расчетных зависимостей по эффективному проектированию железобетонных конструкций.

10. Особого внимания заслуживает, предложенная в диссертационной работе формула (2.60), которая учитывает не только влияние эффекта нарушения сплошности, но и относительные взаимные смещения арматуры и бетона. Она позволяет наиболее полно приблизить расчетные значения основного параметра y/s к опытным при любом изменении основных факторов, не прибегая к непрерывному трудоемкому экспериментированию. Что касается полуэмпирической формулы профессора

Немировского Я.М., то она работает лишь для определенных (для которых проведены экспериментаьные исследования) коридоров основных факторов, оказывающих влияние на величину основного параметра y/s. При изменении этих факторов формула требует корректировки, что возможно лишь при проведении трудоемкого, дорогостоящего экспериментирования Данное обстоятельство не позволяет рекомендовать полуэмпирическую формулу профессора Немировского Я.М для практического использования.

11. Численно изучено влияние основных факторов, оказывающих влияние на расчетные значения основного параметра y/s. Анализ построенных графиков этих зависимостей показывает, например, что при увеличении диаметра арматуры, а следовательно и ее площади поперечного сечения и периметра арматуры коэффициент работы растянутого бетона y/s значительно увеличивается. Чем больше диаметр арматуры, тем больше коэффициент y/s. Заметим, что отношение периметра к площади поперечного сечения арматуры резко уменьшается при увеличении диаметра арматуры. Вызывает интерес и зависимости коэффициента работы растянутого бетона y/s от AT и от <уЫ с - при уменьшении пары AT, аЫс .они имеют вид ниспадающих прямых. При увеличении ширины раскрытия трещин значение коэффициента работы растянутого бетона y/s плавно увеличивается при уменьшении пары AT, аы с.

Последняя зависимость подтверждает возможность экспериментального определения основного параметра сопротивления растянутого бетона между трещинами у^.еще и через опытные значения ширины раскрытия трещин, так как при этом расстояние между трещинами и деформации арматуры также известны из эксперимента.

Аналогичные графики построены для всех основных расчетных параметров, что дает полное представление о работе предложенной методики расчета.

12. Получены не только качественные зависимости изменения основного параметра y/s при изменении уровня нагружения, но и выполнена количественная проверка этой зависимости в широком диапазоне изменения основных факторов.

Таким образом, выполнена проверка предложенной методики расчета основного параметра yjs. в широком диапазона накопленных опытных данных, показывающая ее заметные преимущества по сравнению с существующими методиками, в том числе, нормативными.

1. Албаут Г.Н., Барышников В.Н., Митасов В.М. Моделирование образования и развития трещин в армированных балках // Изв. вузов. Стр-во. 1996.-№8.-С. 133-135.

2. Ахметзянов М.Х., Тихомиров В.М., Суровин П.Г. Определение коэффициентов интенсивности напряжений при смешанном типе нагружения трещины // Известия ВУЗов. Строительство. 2003. - №1. - С. 19-25.

3. Ашрабов А.А. и др. Элементы механики разрушения бетонов. -Ташкент: Укитувчи,, 1989. 238 с.

4. Байрамуков С.Х. Ширина раскрытия трещин и прогибы изгибаемых элементов со смешанным армированием, подверженных воздействию квазистатических нагрузок // Бетон и железобетон. 2000. - № 2. -С. 11-14.

5. Барышников В.Д., Гахова JI.H., Булатов В.А., Коврижных A.M. О напряженном состоянии и направлениях трещинообразования в бетоне // Изв. вузов. Стр-во Изв. вузов. Стр-во и архит.. 1998. - № 4-5. - С. 41-48.

6. Баренблатт Г.И. Математическая теория равновесных трещин, образующихся при хрупком разрушении // ПМТФ. 1961. - № 4. - С. 27-32.

7. Белодед Д.М. Определение влияния ширины раскрытия нормальных сквозных трещин на несущую способность изгибаемого железобетонного элемента // Бетон и железобетон в Украине. 2002. - №4(14). - С. 5-8.

8. Берг О .Я. Исследования процесса трещинообразования в железобетонных элементах с арматурой периодического профиля // Сообщение ВНИИ железнодорожного строительства и проектирования. М.: Трансжел-дориздат, 1954. Сообщение № 44. - 24 с.

9. Берг О.Я. О предельном состоянии по трещинам в железобетонных мостовых конструкциях. // Вопросы проектирования и строительства железобетонных мостов. -М.: Трансжелдориздат, 1951. -Вып.13. - С. 5-59.

10. Бирулин Ю.Ф., Петрова К.В. Образование, раскрытие и закрытие трещин в нормальных сечениях железобетонных конструкций // Бетон и железобетон. 1971.-№5.-С. 14-16.

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

12. Бондаренко В.М., Колчунов В.И. Расчетные модели силового сопротивления железобетона: Монография. М.: Издательство АСВ, 2004. -472 с.

13. Васильев П.И., Пересыпкин Е.М. Раскрытие швов и трещин в массивных бетонных конструкциях // Аннотация законченных в 1967 г. НИР по гидротехнике. Л.: ВНИИГ, 1968. - С. 292-294.

14. Верещагин B.C. Использование блочной модели деформирования для определения кривизны оси изгибаемых элементов с трещинами // Бетон и железобетон. 2002. - №5. - С. 16-19.

15. Вернилас В.Ю., Кудзис А.П. Исследование ширины раскрытия наклонных трещин в двускатных преднапреженных балках. Труды ВИСИ №6 Вильнюс, 1974.

16. Верюжський Ю.В., Колчунов В.И. Методы механики железобетона: Учеб. пособ. К.: Книжное издательство НАУ, 2005. - 653 с.

17. Гаттас Антуан Фуад. Трещиностойкость стержневых железобетонных элементов: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.01 / Киевский государственный технический университет строительства и архитектуры. Киев, 1994. - 17 с.

18. Гвоздев А.А. Состояние и задачи исследования сцепления арматуры с бетоном. Бетон и железобетон. 1968. №12. -С. 1-4.

19. Гвоздев А.А., Мулин Н.М., Гуща Ю.П. Некоторые вопросы расчета прочности и деформаций железобетонных элементов при работе арманатуры в пластической стадии // Известия ВУЗов. (Сер. Строительство и архитектура). 1968. - №6. - С. 3-12.

20. Гениев Г.А., Кисюк В.Н., Тюлин Г.А. Теория пластичности бетона и железобетона. М.: Стройиздат, 1974. -316с.

21. Гимейн Б.З., Губарь В.Н., Соколов И.Б. Трещинообразование и относительная прочность железобетонных элементов в зависимости от размеров сечений // Изв. ВНИИ гидротехн. 1997. - 232, № 1. - С. 566-571.

22. Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Харченко А.В., Руденко И.В. Проектирование железобетонных конструкций: Справ, пособие / Под ред. А.Б. Голышева. 2-е изд., перераб. и доп. - К.: Буд1вельник, 1990544 с.

23. Голышев А.Б., Верюжский Ю.В., Колчунов В.И. Классическая механика. Киев, Книж. Изд-во НАУ, 2007 - 176 с.

24. Городецкий JI.M. Исследования образования и развития трещин в элементах конструкций из плотного силикатного бетона: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.01. Киев, 1973. - 32 с.

25. ГОСТ 8829-85. Конструкции и изделия бетонные и железобетонные. Методы испытаний нагруженном и оценка прочности, жесткости трещиностойкости. Взамен ГОСТ 8829-77.3 Госстрой СССР. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 24 с.

26. Григорьев П.Я. Определение ширины раскрытия трещин в железобетонных балках // Исследование и расчет сооружений на ЭЦВМ: Труды ХабНИЖТ. Вып. 32. - 1967. - С. 30-37.

27. Гучкин И.С., Муленкова В.И. Оценка эксплутационной пригодности слабоармированных балок с нормальными трещинами при кратковременном нагружении // Изв. вузов. Стр.-во. 1995. - № 10 - С. 3-7.

28. Гуща Ю.П. Исследования ширины раскрытия нормальных трещин // Прочность и жесткость железобетонных конструкций: Тр. института НИИЖБ.-М., 1971.-С. 72-98.

29. Гуща Ю.П. Ширина раскрытия нормальных трещин в элементах железобетонных конструкций // Предельные состояния элементов железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1976. - С. 30-44.

30. Гуща Ю.П., Ларичева И.Ю., Рыбалка А.Н. Расчет деформаций и ширины раскрытия трещин преднапряженных изгибаемых элементов при разгружении // Бетон и железобетон. 1990. - № 11. - С. 37-39.

31. ДБН В. 1.2, 2:2006, Нагрузки и воздействия нормы проектирование. - К.:Минстрой Украины, 2006 - 68 с.

32. Дмитриев О.В., Бирулин Ю.Ф. Раскрытие трещин в предварительно напряженных железобетонных элементах при повторном нагружении. "Бетон и железобетон", 1970, -№ 5. -С. 18-22.

33. Заздравных Э.И. Деформирование и трещиностойкость тонкостенных элементов железобетонных оболочек и складок: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.01. Белгород, 1998.-22 с.

34. Зайцев Ю.В. Механика разрушения для строителей: Учеб. пособие для строит, вузов. -М.: Высш. шк., 1991.-288 с.

35. Залесов А.С., Мухамедиев Т.А., Чистяков Е.А. Расчет трещииостойкости железобетонных конструкций по новым нормативным документам // Бетон и железобетон. 2002. - №5. - С. 15-19.

36. Звездов А.И., Залесов А.С., Мухамедиев Т.А., Чистяков Е.А. Конструктивные требования к железобетонным конструкциям в новых нормативных документах // Бетон и железобетон. 2003. - №1. - С. 17-19.

37. Иванов А.И., Махно А.С. Расчет плоских перекрытий монолитных каркасных зданий с учетом трещин и неупругих деформаций // Промышленное и гражданское строительство. 2004. - №1. - С. 50-51.

38. Инструкция по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из плотного силикатного бетона. СН 165-76. М.: Строй-издат, 1977.-48 с.

39. Исследование жесткости и трещииостойкости составных железобетонных панелей-оболочек / Колчунов. В.И, Литвиненко Н.А, // Изв. вузов. Стр-во. 1996. - № 10. - С. 7-13.

40. Карпенко Н.И. Общая модель механики железобетона. М.: Стройиздат, 1996. - 416 с.

41. Карпенко Н.И., Горшенина Е.В. Метод расчета расстояния между трещинами в изгибаемых железобетонных элементах // Бетон и железобетон. -2006.-№5.-С. 13-15.

42. Клевцов В.А., Прокопович А.А. Основные положения оценки напряженно-деформированного состояния железобетонных изгибаемых элементов с различными условиями сцепления арматуры с бетоном // Изв. вузов. Стр.-во. 1998. - № 3. - С. 41 -44.

43. Климов Ю.А., Гиммельфарб А.Ю. Уточненная методика расчета железобетонных конструкций, обеспечивающая экономию стали // Буд1вництво Укра'ши. 1997. - № 1. - С. 40^13.

44. Климов Ю.А., Голышев А.Б. Изменения к СНиП 2.03.01-84* // Буд1вництво Укра'ши. 1996. - №3. - С. 44-47.

45. Кожевникова М.Е. Уточнение границы зоны пластичности в окрестности вершины трещины для квазивязкого и вязкого типов разрушения // Прикладная механика и техническая физика. 2005. - №1. - С. 126-132.

46. Коковин О.А. Деформация изгибаемых и внецентренно сжатых элементов при кратковременно действующей нагрузке в стадиях, близких разрушению. // Прочность и жесткость железобетонных конструкций / Под. ред. А.А.Гвоздева. М., 1968. -С. 104-125.

47. Колчунов B.I. Ф1зичш модел1 опору стержневих елеменпв елемеетпв зал1зобетоних конструкщй: Автореф. дис. докт. техн. наук: 05.23.01 / Кшвський державний техшчний ушверситет буд!вництва i арх1тектури. К., 1998.-33 с.

48. Колчунов. В.И, Литвиненко Н.А. Исследование жесткости и трещиностойкости составных железобетонных панелей-оболочек // Изв. вузов. Стр-во. 1996. - № 10. - С. 7 -13.

49. Колчунов В.И., Масуд Hyp Эддин. Результаты и анализ экспериментальных исследований ширины раскрытия трещин железобетонных элементов // Буд}вництво УкраТни. 2006. - №2. - С. 38-40.

50. Колчунов В.И., Масуд Hyp Эддин. Анализ деформаций бетона на берегах трещины вдоль оси растянутой арматуры железобетонных элементов // Вестник центрального регионального отделения РААСН. 2006. - №5. - С. 69-72.

51. Колчунов B.I., Масуд Hyp Еддш, Котенко О.В. Побудова розрахунку зал1зобетонних конструкцш з позищ1 мехашки руйнувань // BicHHK НАУ. 2002. - № 3. -С. 196-204.

52. Корейба С.А., Чупак И.М. К расчету железобетонных конструкций на ширину раскрытия трещин по наклонным сечениям. // Прочность, нормативность и устойчивость строительных конструкций. Изд-во ПТИЖНЦА", Кишенев, 1977. С. 34-43.

53. Кузнецов А.Н. Раскрытие трещин в центрально растянутых железобетонных элементах / Строительная промышленность, 1940.- С.42-48.

54. Лемыш Л.Л. Уточненные инженерные методы расчета по раскрытию трещин и деформациям изгибаемых железобетонных элементов. /Дисс. канд. техн. наук.- М., НИИЖБ, 1978. -126с.

55. Леонтьев М.П. Экспериментальные исследования прочности, жесткости и трещиностойкости изгибаемых и внецентренно-сжатых железобетонных элементов с зонным сталефибробетонным армированием // Известия ВУЗов. Строительство. 2002. - №7. - С. 146-152.

56. Лучко Й.Й., Лазар В.Ф. Розрахунок напружень та оцшка мщност! i трщиностшкост! зал1зобетонних балкових елемешчв // Oi3HKO-xiMi4Ha мехашка матер!ал!в. 2002. - №1(38). - С. 107-116.

57. Лучко Й.Й., 4y6piKOB В.М., Лазар В.Ф. Мщшсть, трщиностшюсть i довгов#1чшсть бетонних та зал!зобетонних конструкцш на засадах мехашки руйнування / НАН УкраУни; Ф1зико-мехашчний iH-т iM. Г.В.Карпенка. — Л.: Каменяр, 1999. —348 с.

58. Мадатян С.А., Дегтярёв В.В. Деформативность и трещиностойкость изгибаемых элементов армированных стержнями класса А500С, соединёнными внахлёстку без сварки // Бетон и железобетон. 2003. - № 2. -С. 6-9.

59. Масуд Hyp Сддш. Розрахунок ширини розкриття трщин зал1зобетонних конструкцш з урахуванням ефекту порушення суцшьноси: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.01 / Нащональний ав1ацшний ушверситет. Киев, 2007. - 17 с.

60. Международные рекомендации для расчета и осуществления обычных и предварительно-напряженных железобетонных конструкций. -1970.-С. 50-51.

61. Мельникова А.А. К определению коэффициента j для расчета железобетонных конструкций, работающих в условиях двухосного напряжённого состояния //Строительные конструкции, 1970.-выл XIV.-С.27-36.

62. Методика определения ширины раскрытия нормальных трещин в железобетонных элементах / Зубик И. JL, Русинко К. Н.; Ивано-Франк. ин-т нефти и газа. Ивано-Франковск, 1992. - 8 с.

63. Методика по определению прочности и деформативности характеристик бетона при одноосном кратковременном схематическом сжатии: МИ-1-74. М.: Изд-во стандартов, 1975. - 80 с.

64. Методические рекомендации по определению ширины раскрытия трещин в железобетонных элементах / НИИСК Госстроя СССР К., 198227 с.

65. Милейковский М.Е., Цапко Н.П. Приближенный расчет цилиндрических железобетонных оболочек открытого сечения с учетом трещин. // Экспериментальные и теоретические исследования по железобетонным оболочкам. М., 1959. -С.

66. Моделирование образования и развития трещин в армированных балках / Албаут Г.Н., Барышников В.Н., Митасов В.М. // Изв. вузов. Стр-во. -1996.- №8.- С. 133-135.

67. Молодченко Г.А. Ширина раскрытия трещин в железобетонных элементах при растяжении // Строительные конструкции. Вып. XIX. - К.: Буд1вельник, 1972.-С. 80-84.

68. Мукминев JI.А. Ширина раскрытия трещин в изгибаемых керамзито-бетонных элементах при кратковременном действии нагрузки // Строительные конструкции: Тр. Казанского ИСИ. Вып. IX. - 1967-С. 27-41.

69. Мулин Н.М., Гуща Ю.П. Деформации железобетонных элементов при работе стержневой арматуры в упруго-пластической стадии. Бетон и железобетон. 1970. -№ 3. -С.24-26.

70. Мурашов В.И. Теория появления и раскрытия трещин в железобетоне, расчет жесткости /Строительная промышленность, 1940. -№ 11.-С31-37.

71. Мурашов В.И. Трещиностойкость, жесткость и прочность железобетона. М.: - Машстроииздат, 1950. -286с.

72. Назаренко П.П. О законе трения в теории сцепления и обоснования критерия проскальзывания стальной арматуры относительно бетона // Изв. вузов. Стр.-во.- 1997.-№ Ю.-С. 15-19.

73. Немировский Я.М. Жесткость изгибаемых железобетонных элементов и раскрытие трещин в них. // Исследования обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций (Сборник статей).- Стройиздат, 1949. -С.7-117.

74. Немировский Я.М. К вопросу о влияния бетона в растянутой зоне на несущую способность изгибаемых элементов /Строительная промышленность, 1948. -№ 8, -С. 19-22.

75. Немировский Я.М. Пересмотр некоторых положений теории раскрытия трещин в железобетоне // Бетон и железобетон. 1970. - №3. -С. 5-8.

76. Никитин В.А., Пирожков Г.И. О трещинообразовании в изгибаемых железобетонных элементах // Железобетонные конструкции: Труды Новосибирского ИТ. Вып. 52. - 1966.

77. Нормоконтроль. Изменение №1 к СНиП 2.03.01-84 (издание 1989г.) // Бущвництво Украши. 1995. - №6. - С. I—IV.

78. Оатул А. А. О природе сцепления арматуры с бетоном // Изв. вузов. (Сер. Строительство и архитектура). Новосибирск, 1966. - №10. - С. 6-12.

79. Оатул А.А. Основы теории сцепления арматуры с бетоном. /Исследования по бетону и железобетону. Челябинск, 19б7.-.№ 46. -С.

80. Оатул А.А., Иващенко Ю.А. Экспериментальное исследование сцепления арматуры с бетоном на растянутых образцах при кратковременном повторном и длительном действии нагрузки. // Исследования по бетону и железобетону, Ч.П.И. вып. 46, Челябинск, 1967.

81. О возможности учета трещин при оценке ресурса корпусов арматуры / Марфицын С.В., Макаров В.И., Марфицын А.В., Марфицын В.П.; Кург. гос. ун-т. Курган, 1997. - 7 с.

82. О напряженном состоянии и направлениях трещинообразования в бетоне / Барышников В.Д., Гахова JI.H., Булатов В.А., Коврижных A.M. // Изв. вузов. Стр-во Изв. вузов. Стр-во и архит.. 1998. -№ 4-5. - С. 41-48.

83. О процессе деформирования бетона и развития одиночных поперечных трещин или разрезов при внецентренном сжатии бетонных элементов / Холмянский М. М. // Бетон и железобетон. 1998. - № 3. -С. 15-17.

84. Оценка трещиностойкости и прочности железобетонных элементов при изгибе и внецентренном сжатии с использованием характеристик трещиностойкости механики разрушения / Чубриков В. М.; Гос. ун-т "Львив. политехи. Львов, 1994. - 28 с.

85. Оценка эксплуатационной пригодности слабо-армированных балок с нормальными трещинами при кратковременном нагружении / Гучкин И.С, Муленкова В.И. // Изв. вузов. Стр-во. 1995. - № 10. - С. 3-7.

86. Панасюк В.В., Панько I.M. Гранична р1вновага тша з трщиною з урахуванням особливостей розподшу напружень бшя и вершини // Ф1зико-xiMi4Ha мехашка матер1ал1в. 2005. - №4(41). - С. 5-8.

87. Ю1.Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упруго-пластического разрушения. М.: Наука, 1985. - 502 с.

88. Пахомов В.А. Конструкции из шлакощелочных бетонов. К.: Вища школа, 1984.- 184 с.

89. Пересыпкин Е.Н. О расчетной модели в общей теории железобетона // Бетон и железобетон. 1980. -№10. - С. 28.

90. Пересыпкин Е.Н. Расчет стержневых железобетонных элементов. -М.: Стройиздат, 1988. 169 с.

91. Пирадов К.А., Бисенов К.А., Абдуллаев К.У. Механика разрушения бетона и железобетона. Учебник для строительных ВУЗов. Алматы, 2000. -306 с.

92. Пирадов А.Б., Мгеладзе Г.Г. Развитие нормальных трещин в изгибаемых балках и легкого бетона // Бетон и железобетон. 1991. - № 3. -С. 15-16.

93. Положнов В.И., Трифонов В.И., Положнов А.В. Оценка трещинно-образования в преднапряженных настилах, армированных мягкими сталями // Бетон и железобетон. 2006. - №2. - С. 14-16.

94. Попова М.В. Определение влияния ширины раскрытия нормальных сквозных трещин на несущую способность изгибаемого железобетонного элемента // Бетон и железобетон в Украине. 2002. -№4(14). - С. 9-14.

95. Прогнозирование трещиностойкости железобетонных конструкций по нормальным сечениям / Чирков В.П. // Реконструкция и соверш. несущ, элементов зданий и сооруж. трансп. / Сиб. гос. акад. путей сообщ. -Новосибирск, 1995. С. 12-21.

96. Проектирование и изготовление сборно-монолитных конструкций / Под ред. Голышева А.Б. Киев: Бу1вельник, 1982. -С.3-36.

97. Разрушение: В 7 т. / Под ред. А.Ю. Имлинского. Перевод с англ. Т. 2: Математические основы теории разрушения. - М.: Изд-во Мир, 1975 - 768 с.

98. Разрушение: В 7 т. / Под ред. Ю.Н. Работного. Перевод с англ. Т. 7: Разрушение неметаллов и композиционных материалов. - Ч. 1: Неорганические материалы. - М.: Изд-во Мир, 1976. - 640 с.

99. Расторгуев Б.С., Адаменко А.И. Расчет шатровых складок по трещино-стойкости и деформациям // Бетон и железобетон. 2004. - №4. -С. 15-18.

100. Расчет железобетонных конструкций по прочности, трещиностойкости и деформациям / А.С. Залесов, Э.Н. Кодыш, JI.JI. Лемыш, И.К. Никитин. М.: Стройиздат, 1988. - 320 с.

101. Расчет оболочек и плит из железобетона с учетом трещин / Санжаровский Р.С. Мусабаев Т. Т. // Изв. вузов. Стр-во. 1996. - № 2. -С. 3-9.

102. Ратц Э.Г., Холмянский М.М., Кольнер В.М. Передача арматурой предварительных напряжений на бетон. Бетон и железобетон, 1958.-J6 1. 14-13.

103. Рекомендации по расчету ширины раскрытия трещин в элементах железобетонных конструкций. К.: НИИСК Госстроя СССР, 1973- 16 с.

104. Р1зак В.В., Бабич B.I., Кочкарьов Д.В. Розрахунок звичайних i попередньо напружених згинальних елемент1в на утворення трщин деформацшним методом // Бетон и железобетон в Украине. 2004. - №4(22). - С. 2-6.

105. Рокач B.C. Деформация железобетонных изгибаемых элементов (Зарубежные исследования). К.: Буд1вельник, 1968. - С. 7-29.

106. Савич-Демянюк Г.В. К уточнению расчета ширины раскрытия трещин в железобетонных элементах при чистом изгибе // Транспортное строительство. 1979. — №1. - С. 51-52.

107. СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конструкции: Строительные нормы Республики Беларусь-Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 2003. 139 с.

108. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции: Нормы проектирования. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 88 с.

109. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 45 с.

110. СНиП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 32 с.

111. Скатынский В.И. и др. Исследование образования и развитие трещин в элементах железобетонных конструкций // Строительные конструкции. Вып. XIX. - К.: Буд1вельник, 1972. - С. 105-110.

112. Скорук JI.M. Пор1вняння метод1в розрахунку ширини розкриття трщин у зал!зобетонних згинальних елементах // Бетон и железобетон в Украине. -2001.-№3(7).-С. 4-8.

113. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры: Свод правил.по проектированию и строительству. М.: Госстрой России, 2003. - 53 с.

114. Смоляго Г.А. Расчет ширины раскрытия наклонных трещин в сборно-монолитных элементах // Известия ВУЗов. Строительство. 2000. -№10.- С. 13-15.

115. Смоляго Г.А. К расчету по образованию трещин в железобетонных плитах // Известия ВУЗов. Строительство. 2003. - №4. - С. 120-125.

116. Смоляго Г.А. Ширина раскрытия наклонных трещин второго типа в обычных и предварительно напряженных железобетонных элементах. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Киев, 1983. - 20с.

117. Трещиностойкость колонн при сложных режимах повторного нагружения / Ходжав А.А. // Бетон и железобетон. 1996. - № 6 - С. 9-10.

118. Трифонов И.А. Дадонов М.И. Распределение напряжений в стержневой арматуре переодического профиля в зоне анкеровки. Бетон и железобетон, 1968. -№ 4. -С.27-28.

119. Узун И.А. Применение деформационной модели в расчетах ширины раскрытия трещин в обычных железобетонных элементах // Бетон и железобетон в Украине. 2003. - №2(16). - С. 34-37.

120. Усманов В.Ф. Влияние предварительного загружения сборных элементов на трещиностойкость и деформативность сборно-монолитных конструкций: Автореферат дисс. .канд. техн. наук: 05.23.01.-К., 1980.-19 с.

121. Фам Фук Тунг. Методика определения расстояния между трещинамицентрально растянутых железобетонных конструкций /Известия Орловского государственного технического университета №3 4. Орел: Орел ГТУ. 2006. С. 55 64.

122. Федоренко М.М. Про утворения трщин i роботу розтягненого тону. м1ж трщинами в элементах зал!зобетоних конструкцш // Бущвельш матер1али i конструкцп. -1968. № 4. - С. 33-34.

123. Фигоровский В.В. Экспериментальное исследование жесткости и трещиностойкости изгибаемых железобетонных элементов при кратковременном и длительном действии нагрузки: Автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.23.01. -М., 1962. 18 с.

124. Фомица JI.H., Львовский И.П., Шпота В.В. К вопросу о работе железобетона с трещинами в агрессивных средах // Бетон и железобетон в Украине.-2002.-№2(12).-С. 19-20.

125. Харун М. Уточнение оценки трещиностойкости железобетонных конструкций // Бетон и железобетон. 2004. - №1. - С. 22-23.

126. Ходжав А.А. Трещиностойкость колонн при сложных режимах повторного нагружения // Бетон и железобетон. 1996. - № 6 - С. 9-10.

127. Холмянский М.М. Заделка арматуры в бетоне. Бетон и железобетон. 1965. - № 11. - С.21-25.

128. Холмянский М.М. Контакт арматуры с бетоном М.: Стройиздат, 1981.-184 с.

129. Холмянский М.М. К уточнению расчета железобетонных элементов на чистый изгиб // Транспортное строительство. 1977. - №10. - С. 44^6.

130. Холмянский М.М. О процессе деформирования бетона и развития одиночных поперечных трещин или разрезов при внецентренном сжатии бетонных элементов // Бетон и железобетон. 1998. - № 3. - С. 15-17.

131. Холмянский М.М. Поперечное давление арматуры периодического профиля на бетон. Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. -Новосибирск, 1963. № 9.

132. Чайка В.П., Рокач B.C. Работа арматуры и бетона железобетонных изгибаемых элементов в сечениях с трещиной // Весник Львовского политехнического института / Вопросы современного строительства, Изд-во Львовского университета, 1968. №25. - С. 34^0.

133. Черепанов Г.П. Механика разрушения. М.: Наука, 1970. - 360 с.

134. Чирков В.П., Зенин С.А. Прогнозирование ширины продолжительного раскрытия трещин изгибаемых элементов с учетом случайных факторов // Бетон и железобетон. 2002. - №3. - С. 13-15.

135. Чирков В.П., Зенин С.А. Вероятностный расчет ширины раскрытия нормальных трещин // Бетон и железобетон. 2002. - №6. - С. 24-27.

136. Чирков В.П. Прогнозирование трещиностойкости предварительно-напряженных железобетонных балок с учетом фактора времени // Бетон и железобетон. 2001. - № 2. - С. 21-25.

137. Чирков В.П., Зенин С.А. Прогнозирование ширины продольного раскрытия трещин изгибаемых элементов с учетом случайных факторов // Бетон и железобетон. 2002. - № 3. - С. 13-15.

138. Чотчаев А.А. Влияние различных режимов нагружения на ширину раскрытия трещин и прогибы: Автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.23.01. М., 1980.- 18 с.

139. Чубриков В.М. Масштабый эффект при определении критериев трещиностойкости в механике разрушения бетона // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1988. - №2. - С. 1-3.

140. Чирков В.П. Прогнозирование трещиностойкости железобетонных конструкций по нормальным сечениям // Реконструкция и соверш. несущ, элементов зданий и сооруж. трансп. / Сиб. гос. акад. путей сообщ. -Новосибирск, 1995.-С. 12-21.

141. Шаракаускас И.Ю. Исследование раскрытия и закрытия трещин и деформаций предварительно напряжённых железобетонных балок в условиях взаимосвязанного действия длительных и кратковременных нагрузок: Автореф. дисс. .канд. техн. наук. Каунас, 1982. - 18 с.

142. Шамурадов Б.Ш. Ширина раскрытия нормальных трещин в железобетонных элементах: Дисс. .канд. техн. наук: 05.23.01. Киев, 1987. -191с.

143. Bazant Z.P., Oh В.Н. Crack Baut theczy for fracture of Concrete. -Marer. et. Conctr. 1983. V. 16.-№93.-P. 155-177.

144. Calculation and control of crack widths in shear-moment regions of reinforced concrete slabs / Kang Guangzong, Yi Weijian // Hunan daxue xuebao. Zuran kexue ban = J. Hunan Univ. Natur. Sci. 1997. - 24, № 4. -C. 86-91.

145. Calculating methods for crack width and deflection of composite prestressed concrete beams / Zhao Shunbo, Li Shuyao // Dalian ligong daxue xuebao. = J. Dalian Univ. Technol. 1993. - 33. № 5, Suppl. nl. - C. 78-82.

146. Dugadale P.S. Zielding of streel sheets cantaining slits. J. Mech. and Plys. Salids. - 1960. - 8. - №2. - P. 100 - 104.

147. ENV 1992-1-1: 1991: Eurocod 2: Desing 2: Desing of Concrete Structures. Part 1: General rules and Rules for Buildings. European Prestandart. June, 1992.

148. Experimental study of crack-resisting behavior of steel wire SFRC composite roof plates / Qu Fujin. Fan Chengmou // Dalian ligong daxue xuebao. = J. Dalian Univ. Technol. - 1993. - 33. № 5. - C. 89-93.

149. Fracture Mechanics and physics of construction materials and structures: 36. наук. пр. Вип. 4 / Ред.: О.С. Андрейюв; Й.Й. Лучко; НАН Укра'ши. Ф1з.-мех. iH-т iM. Г.В.Карпенка. — Л.: Каменяр, 2000. — 655 с.

150. Griffith A.A., Philos. Trans. Coy. Soc. London, Ser. A. 221 (1920), -P. 163- 198.

151. Hillerborg A., Moder M., Peterson P. Analisis of crack formation and crack grows in concrete by means of fracture mechanics and fmit elements. Cem. and Concr. Res. - 1976. - №6. - P. 773-781.

152. Jrwin G.R.: Structural Mechanics: Proceedings of the 1st Symposium on Naval struchural Mechanics (J.N.Coodier and N.J. Hoff, eds.), Per-gam, New York, 1960, pp. 567-591.

153. Loeber J.F., Sih G.C„ J. Appl. Mech., 34 /1967/, Русский перевод: №1,131 с.

154. Neibe H. Korbspannungslehre, Springer, Berlin, 1937. Русский перевод: Нейбер Г., Концентрация напряжений. М. - Л.: Гостехиздат, 1947.132 с.

155. Nieliniowe modelowanie zarysowanych zelbetowych dzwigarow powierzchniowych metoda elementow brzegowych / Minch Maciej, Stys Dariusz // Zesz. nauk. Mech. / PSI. -1993. № 113. - C. 257-263.

156. Proces rozvoja trhlin zelezobetonovych a ciastocne predpatych nosnikov pri pohyblivom zat'azeni / Krizma M., Hanecka S., Ravinger J. // Inz. stavby. -1993.-41, №9.-С 284- 289.

157. Research on crack control of RC beams with large concrete cover / Wang Qingxiang, Zhao Shundo // Dalian ligong daxue xuebao. = J. Dalian Univ. Technol. 1993. - 33. № 5.-C. 565-575.

158. Sih G.C., Rise J.R. J. Appl. Mech.,31 (1964), 477. Русский перевод: №3.-123 с.

159. Studies on numerical calculation of crack widths and effect of repair in reinforced concrete members / Klyomlya Osamu, Yamada Masao, Ikki Naoyuki // Kowan gijutsu kenkyujo hokoku. = Rept. Port and Harbour Res. Inst. 1994. - 33, № 4. - C. 19-41.

160. Thomas F.G. Cracking in reinforced concrete // "The structural Engineer".- Vol. XIV. №7. - 1936. - P. 37^3.

161. Williams M.L. J. Appl. Mech., 24 (1957), 109 p.

162. Vasbeton gravitacios es nyomocsovek repedeskepzodesenek korlatozasa a DIN 4035 szabvany alapjan / Pap Zaszlo // Kozlekedesepit.-es melyepitestud. szem. 1994. - 44, №4. - C. 131-137.