Анотація до роботи:

Задорожнікова Ірина Вікторівна. Підсилення стиснутої зони. як засіб відновлення експлуатаційних якостей залізобетонних згинальних елементів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – “Будівельні конструкції, будівлі і споруди”. Національний університет “Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України. – Львів, 2006.

Проаналізовано та співставлено основні якісні параметри елементів підсилення, які одержані на основі пороведеного експериментального дослідження залізобетонних зразків балок, підсилених шарами сталефібробетону, неармованого та армованого полімербетону, армованого дрібнозернистого бетону.

Усі дослідження виконані за єдиною методикою, розробленою і апробованою в КНУБА за останні 20 років. Експериментальні зразки уявляють собою залізобетонні балки прямокутного перерізу прольотом 2000 мм. У процесі короткочасних випробувань до руйнівних навантажень визначали міцність, тріщиностійкість і деформації непідсилених та підсилених зразків.

За результатами аналізу оцінювали рівень ефективності способу підсилення тими або іншими матеріалами. Виявлено отримані нові міцнісні та деформативні властивості при різних способах підсилення, для яких проведено оцінку основних показників та експлуатаційних якостей.

Запропоновані способи розрахунку несучої здатності підсилених залізобетонних елементів за деформаційною моделлю, які враховують фізико-механічні властивості сучасних ефективних матеріалів, ступінь їх участі у спільній роботі підсилених конструкцій. Враховані нові розробки та досягнення теорії залізобетону для розрахунку конструктивних елементів. Розрахунки за другою групою граничних станів виконані з урахуванням змін до чинних норм.

1. Результати експериментальних досліджень визначення міцнісних та деформативних властивостей основного бетону дослідних зразків та бетонів підсилення показали, що встановлені нормами та рекомендаціями характеристики у своїй більшості співпадають з отриманими у проведених дослідженнях.

2. Руйнування усіх серій підсилених балок відбувається за нормальними перерізами. Характер руйнування – пластичний. Напружено-деформований стан підсилених балок усіх серій до останнього етапу руйнування змінюється практично однаково. Відмінності у характері руйнування відбуваються тільки на останньому етапі. Зразки балок, підсилених шаром сталефібробетону та дрібнозернистого бетону, зруйнувалися внаслідок руйнування контактної зони на відстані між прикладеними вертикальними зусиллями. При цьому стиснута зона балок підсилення лишилася практично не зруйнованою. У балках, підсилених армованим і неармованим шаром полімербетону. Завдяки підвищеному зчепленню полімербетону з основним бетоном балки, внаслідок пенетрації розшарування стиснутої зони не відбувається. Стиснута зона зразка працює сумісно до повного руйнування, після чого балка розколюється навпіл.

3. Згідно результатів, отриманих після проведення експерименту, несуча здатність усіх підсилених дослідних зразків збільшилася на 1,1…1,3 разів. Найбільше прирощення несучої здатності, у межах 24…26%, виявилося у балках підсилених шаром полімербетону, а найменше збільшення несучої здатності – 13…17% при підсилені армованим дрібнозернистим бетоном.

4. Співставлення експериментальних і теоретичних даних міцності непідсилених залізобетонних елементів одержаних в результаті обчислень за чинними нормами та новою запропонованою деформаційною моделлю показує, що теоретичні значення близьки до експериментальних, причому розрахункові величини майже не відрізняються між собою. Однак, деформаційний метод дозволяє визначити ступінь використання стиснутої зони бетону, а у розглядуваному випадку – ефективність використаних шарів підсилення.

5. Найбільше підвищення тріщиностійкості спостерігається у балках підсилених полімербетоном, у межах 34…40%. На другому місці – балки підсилені полімербетоном, де підвищення становить 35…39 %. Балки підсилені сталефібробетоном мають підвищення тріщиностійкості 34…38 %. Найменше підвищення – у балках підсилених традиційним дрібнозернистим бетоном – менше 10 %.

6. Випробування показали, що непідсилені балки серії Б при експлуатаційному рівні навантаження мають =0,18…0,21 мм. Підсилені балки решти серий підсилені мали =0,11…0,15 мм. Тільки балки серії БП_А показали найменшу ширину розкриття тріщин, яка дорівнювала 0,06…0,08 мм. Встановлено, що різні способи підсилення мало впливають на ширину розкриття тріщин.

7. Підсилення залізобетонних балок у стиснутій зоні позитивно впливає на змінення прогинів. При експлуатаційному рівні навантаження прогини усіх серій досліджуваних підсилених балок зменшилися у середньому на 10…20% у порівняні з прогинами контрольних непідсилених балок серії Б.

8. Розрахунки експериментальних зразків-балок за другою групою граничних станів з урахуванням змін до СНиП, рекомендованих Держбудом України, показують задоволені результати. Розбіжність між експериментальними і теоретичними результатами не перебільшує 20%.

9. Результати випробувань балок свідчать про те, що при експлуатаційному рівні навантаження підсилені елементи відповідають вимогам чинних норм з точки зору другої групи граничних станів, тобто за тріщиностійкістю та деформативністю.

Публікації автора:

1. Сухоносова І.В. Підсилення залізобетонних згинальних елементів у стиснутій зоні сучасними матеріалами / Наукові нотатки. – Луцьк, 2003. – Випуск 13. – С. 335-339.

2. Сухоносова І.В. Методика експериментальних досліджень залізобетонних балок, підсилених у стиснутій зоні / Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. – Рівне: Видавництво УДУВГП, 2004. – Випуск 11. – С. 379-384.

3. Задорожнікова І.В. Огляд експериментальних досліджень підсилення стиснутої зони залізобетонних згинальних елементів / Тези XIX- оі науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу. – Луцьк: Н.-н. Відділ ЛДТУ, 2004 - 192 с.

4. Барашиков А..Я., Задорожнікова І.В. Спрощені розрахунки несучої здатності нормальних перерізів згинальних залізобетонних елементів за деформаційною моделлю / Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. – Рівне: Видавництво УДУВГП, 2005. – Випуск 12. – С. 109-116.

5. Задорожнікова І.В. Розрахунок контактних швів / Тези XX- оі науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу. – Луцьк: Н.-н. Відділ ЛДТУ, 2005 - 101 с.

6. Задорожнікова І.В. Розрахунок згинальних залізобетонних елементів підсилених у стиснутій зоні шаром полімербетону / Коммунальное хозяйство городов. – Киев «Техніка», 2005. – Выпуск 67. - С. 42-46.

7. Задорожнікова І.В. Експериментальні дослідження міцності підсилених у стиснутій зоні залізобетонних балок / Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. – Рівне: Видавництво НУВГП, 2005. – Випуск 13. – С. 356-362.

8. Задорожнікова І.В. Методика розрахунку міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі балок, підсилених у стиснутій зоні шаром сталефібробетону / Наукові нотатки. – Луцьк, 2005. – Випуск 15.С. 98-103.