Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Усиление железобетонных балок сталефибробетоном с учетом предыстории нагружения
  • УДК 624.012.4-183.2:624.044:539.384
    doi: 10.33622/0869-7019.2023.02.57-65
    Олег Валерьевич РАДАЙКИН, кандидат технических наук, доцент, olegxxii@mail.ru
    Линар Альфредович ШАРАФУТДИНОВ, старший преподаватель, sh._linar@mail.ru
    Казанский государственный энергетический университет, 420066 Казань, ул. Красносельская, 51
    Аннотация. Проведено экспериментальное исследование железобетонных балок, усиленных сталефибробетонной "рубашкой", в процессе которого изучено влияние пяти факторов - толщины "рубашки", уровня нагрузки до момента усиления, уровня нагрузки при проведении работ по усилению, коэффициента фибрового армирования "рубашки" по объему, длительности действия нагрузки после усиления. Получены данные по прочности, жесткости, трещиностойкости и напряженно-деформированному состоянию для балок, усиленных такой "рубашкой", и контрольных (без усиления). За счет усиления удалось значительно увеличить несущую способность балок, их трещиностойкость и жесткость в стадии эксплуатации. Эксперимент позволил выявить оптимальные параметры и область применения усиления балок с помощью сталефибробетонной "рубашки". Определены оптимальные толщина рассмотренных конструкций балок, длина "рубашки", а также оптимальный коэффициент фибрового армирования. Применение рассматриваемого способа усиления эффективно для балок небольших пролетов, при этом уровень начального нагружения не должен превышать 70 % разрушающей нагрузки неусиленной балки.
    Ключевые слова: усиление конструкций, сталефибробетон, изгибаемый элемент, экспериментальные исследования, предыстория нагружения
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Radaykin O., Sharafutdinov L. Method for calculating strength, crack resistance and stiffness of reinforced concrete beams reinforced with steel fiber concrete based on a nonlinear deformation model [Способ расчета прочности, трещиностойкости и жесткости железобетонных балок, армированных сталефибробетоном, на основе нелинейной модели деформации]. E3S Web of Conferences, 2021, no. 281, pp. 01017 (CATPID-2021 Part 1). doi: 10.1051/e3sconf/202128101017
    2. Martinola G., Meda A., Plizzari G. A., Rinaldi Z. Strengthening and repair of RC beams with fibre reinforced concrete [Укрепление и ремонт RC-балок фибробетоном]. Cement Concrete Compos, 2010, vol. 32, pp. 731-739.
    3. Tanarslan H. M., Alver N., Jahangiri R. et al. Flexural strengthening of RC beams using UHPFRC laminates: Bonding techniques and rebar addition [Усиление при изгибе RC-балок с использованием ламината UHPFRC: методы склеивания и добавление арматуры]. Construction and Building Materials, 2017, vol. 155, pp. 45-50.
    4. Paschalis S. A. Strengthening of existing reinforced concrete structures using ultra high performance fiber reinforced concrete [Укрепление железобетонных конструкций с использованием сверхвысокопродуктивного фибробетона]. Diss. Brighton, 2017. 236 p.
    5. Bahraq A. A., Al-Osta M. A., Ahmad S. et al. Experimental and numerical investigation of shear behavior of RC beams strengthened by ultra-high performance concrete [Экспериментальное и численное исследование сдвигового поведения RC-балок, усиленных бетоном сверхвысоких эксплуатационных характеристик]. International Journal of Concrete Structures and Materials, 2019, vol. 13, no. 6. doi: 10.1186/s40069-018-0330-z
    6. Anusree K., Anuragi P. Study on strengthening of RC beams overlaying with UHPFRC [Исследование по упрочнению RC-балок, наложенных сверхвысокочастотным методом]. International Journal of Applied Engineering Research, 2019, vol. 14, no. 12, pp. 10-14.
    7. Al-Osta M. A., Rahman M. K., Isa M. N., Baluch M. H. Flexural response of RC beams strengthened using UHPFRC panels epoxied to the sides [Изгибная реакция RC-балок, усиленных с помощью панелей UHPFRC, нанесенных эпоксидной смолой по бокам]. Fourth Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures SMAR, 2017.
    8. Al-Osta M., Isa M., Baluch M., Rahman M. Flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened with ultra-high performance fiber reinforced concrete [Изгибные свойства железобетонных балок, усиленных сверхвысокопрочным фибробетоном]. Construction and Building Materials, 2017, vol. 134, pp. 279-296.
    9. Prem P., Murthy A., Gopal R. et al. Flexural behaviour of damaged RC beams strengthened with ultra high performance concrete [Изгибные свойства поврежденных RC-балок, усиленных бетоном со сверхвысокими характеристиками]. Indian Concrete Journal, 2014, vol. 89, pp. 2057-2069.
    10. Lampropoulos A. P., Paschalis S. A., Tsioulou O. T., Dritsos S. E. Strengthening of reinforced concrete beams using ultra high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC) [Усиление железобетонных балок с использованием сверхвысокопроизводительного фибробетона (UHPFRC)]. Engineering Structures, 2016, vol. 106, pp. 370-384.
    11. Holschemacher K., Iqbal Sh., Ali Ah., Bier T. Strengthening of RC beams using lightweight self-compacting cementitious composite [Усиление RC-балок с использованием легкого самоуплотняющегося цементирующего композита]. Procedia Engineering, 2017, vol. 172, pp. 369-376.
    12. Sakr M. A., Sleemah A. A., Khalifa T. M., Mansour W. N. Shear strengthening of RC beams using prefabricated ultra-high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) plates: Experimental and numerical investigation [Усиление на сдвиг RC-балок с использованием сборных плит из фибробетона сверхвысокой производительности (UHPFRC): экспериментальное и численное исследование]. Structural Concrete, 2019, vol. 20.
    13. Лазовский Д. Н. Усиление железобетонных конструкций эксплуатируемых строительных сооружений. Новополоцк : ПГУ, 1998. 240 с.
    14. Фардиев Р. Ф., Мустафин И. И. Результаты экспериментальных исследований внецентренно сжатых элементов, усиленных железобетонной обоймой // Строительная индустрия: вчера, сегодня, завтра : сб. ст. Пенза : МНИЦ ПГСХА, 2010. С. 105-109.
    15. Капустин Д. Е. Сталефибробетонная опалубка в качестве несущего конструктивного элемента // Научное обозрение. 2015. № 14. С. 77-80.
    16. Mondal P., Dilip Kumar Singha Roy. Strengthening of reinforced concrete beam using steel fiber at different depth of the beam [Усиление железобетонной балки с использованием стального волокна на разной глубине балки]. IJRET: International Journal of Research in Engineering and Technology, 2015, vol. 04, pp. 165-175.
    17. Уткин Д. Г. Совершенствование метода расчета прочности сжато-изогнутых железобетонных элементов с зонным армированием из стальной фибры при кратковременном динамическом нагружении. Дис. : канд. техн. наук. Томск, 2009. 185 с. URL: https://www.dissercat.com/content/sovershenstvovanie-metoda-rascheta-prochnosti-szhato-izognutykh-zhelezobetonnykh-elementov-s?ysclid=ldrahyrnev493551616 (дата обращения: 17.08.2022).
    18. Радайкин О. В., Шарафутдинов Л. А. К оценке совместного влияния начальных напряженно-деформированного состояния и силовых трещин на прочность, жесткость и трещиностойкость железобетонных балок, усиливаемых сталефибробетонной "рубашкой", на основе компьютерного моделирования в ПК "ANSYS" // Известия КГАСУ. 2019. № 1. C. 155-165.
    19. Прокопович И. Е., Зедгенидзе В. А. Прикладная теория ползучести. М. : Стройиздат, 1980. 240 с.
    20. Голышев А. Б., Полищук В. П., Колпаков Ю. А. Расчет сборно-монолитных конструкций, с учетом фактора времени. Киев : Будiвельник, 1969. 219 с.
  • Для цитирования: Радайкин О. В., Шарафутдинов Л. А. Усиление железобетонных балок сталефибробетоном с учетом предыстории нагружения // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 2. С. 57-65. doi: 10.33622/0869-7019.2023.02.57-65

НАЗАД