Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
  • Экспериментальные исследования клеевого соединения элементов из стали и углепластиковых композиционных материалов
  • УДК 624.078:621.792.4
    Александр Романович ТУСНИН, доктор технических наук, профессор, e-mail: valeksol@mail.ru
    Евгений Олегович ЩУРОВ, студент, e-mail: shurov47@gmail.com
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. При эксплуатации зданий и сооружений для восстановления или увеличения несущей способности конструкций выполняют их усиление. В последнее время для проведения данной операции стали использовать углепластиковые композитные материалы. В отличие от традиционного способа усиления металлических конструкций за счет увеличения сечения дополнительными металлическими элементами, при усилении углепластиком элементы усиления приклеиваются специальным клеем. Обеспечение прочности и жесткости клеевого соединения в процессе эксплуатации конструкции - актуальная задача. В некоторых случаях приклеивание элементов из композита выполнить значительно проще, чем произвести крепление металлических элементов сваркой или болтами. Клеевое соединение не только должно сохранять прочность, но и включать в работу углепластиковые композиты. В статье приведены результаты испытаний композитного материала на основе углеродного волокна "FibArm Lamel-12/50" и соединений на клее "FibArm Resin Laminate+", которые используются для усиления стальных конструкций. Показано, что чем больше длина проклеенного участка, тем жестче становится конструкция. Установлен диапазон оптимальных напряжений в углеродной ламели при усилении стальных конструкций с использованием клеевых соединений. Экспериментально исследована работа клеевых соединений и даны рекомендации по их конструированию.
    Ключевые слова: клеевые соединения, усиление конструкций, композиционные материалы, углеродное волокно, несущая способность усиленной конструкции.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Овчинников И. И. [и др.] Усиление металлических конструкций фиброармированными пластиками. Ч. 1. Состояние проблемы // Интернет-журнал "Науковедение". 2014. № 3(22). URL: http://naukovedenie.ru/PDF/19TVN314.pdf (дата обращения: 17.05.2017).
    2. Овчинников И. И. [и др.] Усиление металлических конструкций фиброармированными пластиками. Ч. 2. Применение метода предельных состояний к расчету растягиваемых и изгибаемых конструкций // Там же. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/20TVN314.pdf (дата обращения: 17.05.2017).
    3. CNR-DT 202/2005. Guidelines for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening existing structures [Руководство по проектированию и строительству систем FRP для укрепления существующих конструкций]. Metallic structures. Preliminary study. ROME - CNR, 2008. 57 p.
    4. СТО 2236-002-2011. Система внешнего армирования из полимерных композитов FibARM для ремонта и усиления строительных конструкций. Общие требования. Технология устройства. М. : ЗАО "Препрег-СКМ", 2011. 16 с.
    5. Koller R., Stoecklin I., Valet S., Terrasi G. CFRP-strengthening and long-term performance of fatigue critical welds of a steel box girder [Углепластик усиления и ремонт усталостных критических сварных швов стальной балочной балки]. Polymers, 2014, no. 6, pp. 443-463.
    6. Fava G. V. Strengthening of metallic structures using carbon fiber reinforced polymer materials [Укрепление металлических конструкций с использованием армированных углеродным волокном полимерных материалов]. PhD Structural, Seismic and Geotechnical Engineering Politecnico di Milano, April 2007. 197 p.
    7. Stanford K. A. Strengthening of steel structures with high modulus carbon fiber reinforced polymers materials: bond and development length study [Укрепление стальных конструкций с использованием углепластиковых полимерных материалов: исследование связи и развития]. Raleigh, North Carolina, 2009. 228 p.
    8. Ciupack Y., Pasternak H. Bonding technology in steel structures. Proceedings of the METNET seminar 2016 in Castellon [Технологии склеивания стальных конструкций. Материалы семинара METNET 2016 в Кастельоне]. 2016, no. 6, pp. 27-30.
    9. Nozaka K., Shield C. K., Hajjar J. F. Repair of fatigued steel bridge girders with carbon fiber strips [Ремонт устаревших стальных мостовых балок с полосами из углеродного волокна]. Department of Civil Engineering University of Minnesota, 2003. 163 p.
    10. Kalavagunta S., Naganathan S., Nasharuddin Bin Mustapha K. Axially loaded steel columns strengthened with CFRP [Осевая нагрузка стальных колонн, укрепленных углепластиком]. Jordan Journal of Civil Engineering, 2014, no. 1, vol. 8, pp. 58-69.
    11. Schnerch D., Stanford K., Sumner E., Rizkalla S. Bond behavior of cfrp strengthened steel bridges and structures [Работа усиленных углепластиком стальных мостов и конструкций]. Proceedings of the International Symposium on Bond Behaviour of FRP in Structures (BBFS 2005). 2005, pp. 435-443.
  • Для цитирования: Туснин А. Р., Щуров Е. О. Экспериментальные исследования клеевого соединения элементов из стали и углепластиковых композиционных материалов // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 7. С. 69-73.


НАЗАД