Стремительное развитие индустрии высококачественных строительных материалов и изделий, в том числе композитных, приводит отрасль к созданию совершенных и уникальных материалов, конструкций с высокими показателями надежности и долговечности и низкими затратами [1, 9]. Среди них особое место занимают конструкции с дисперсным и комбинированным армированием.
Фибробетон — вид бетона, в котором в качестве армирующего материала применяют фибры, равномерно распределенные по всему объему конструкции. Фибра может применяться стальная, синтетическая, стеклянная длинной от 5 до 150 мм и диаметром от 0,2 мм до 1,0 мм. Первые научные работы о дисперсно-армированных бетонах велись русским учёным-инженером В.П. Некрасовым в начале 20 века, тогда и был получен первый в мире патент на конструкцию из фибробетона [2].
Дисперсное армирование придает бетону уникальные свойства в сравнении с обычным бетоном:
- улучшает механические характеристики материала:
- повышает прочность на растяжение и сжатие [4],[5],[6],
- увеличивает предельную сжимаемость (позволяет применять в сжатых элементах высокопрочную арматуры без предварительного напряжения); данное свойство фиброжелезобетона рассмотрено и исследовано в работе [4],
- повышает трещиностойкость [4],[3] и ударопрочность [7],
- повышает эксплуатационную надежность конструкций, в том числе в условиях действия агрессивных сред,
- сокращает рабочие сечений конструкций, уменьшает расход рабочей и конструктивной арматуры [3]. В результате исследования авторами [3] было установлено, что трещиностойкость перемычек с фибровым армированием выше, чем стандартных; площадь рабочей арматуры сократилась в 2 раза,
- предотвращает прогрессирующее обрушение зданий за счёт более энергоемкого процесса разрушения (фибровое армирование, пронизывая бетонную матрицу, затрудняет развитие в ней трещин) [4]
Рассматривая расчет прочности по нормальным сечениям изгибаемых элементов по [10], можно заметить ряд неточностей и недоработок, которые в достаточной мере разобраны в статье [8]. Стоит только добавить, что в [10] не представлен расчет на изгиб нетрадиционных сечений, в том числе трапециевидных и треугольных.
Учитывая вышесказанное, предложена методика расчета сложных сечений на изгиб.
Трапециевидное сечение
Рассмотрим схему распределения усилий в изгибаемом трапециевидном сечении с комбинированным армированием.
Список литературы:
- Айвазян Э.С. Технология создания и методы расчета фибробетонных и фиброжелезобетонных элементов с агрегированным распределением волокон. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ростов-на-Дону, 2013.
- Войлоков И.А. Фибробетон – история вопроса. Нормативная база, проблемы и решения // ALITINFORM международное аналитическое обозрение.2009. №2. С. 34-43.
- Ивлев М.А., Струговец И.Б., Недосеко И.В. Сравнительная оценка несущей способности, трещиностойкости и деформативности перемычек со стандартным и дисперсным армированием //Известия КГАСУ. 2012. № 4(22). С. 117-123.
- Карпенко Н.И., Травуш В.И., Каприелов С.С., Ишина А.В., Андрианов А.А., Безгодов И.М. Исследование физико-механических и реологических свойств высокопрочного сталефибробетона // Строительные науки. 2013. №1. С. 106-113.
- Кудяков К.Л., Невский А.В., Ушакова А.С. Влияние дисперсного армирования углеродными волокнами на прочностные свойства бетона / XI Международная конференция студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук», Томск, 22-25 апреля 2014г.
- Морозов В.И., Хегай О.А. Исследования фиброжелезобетонных колонн с высокопрочной арматурой // Вестник гражданских инженеров. 2011. № 3(28). С. 34-37.
- Парфенов А.В. Ударная выносливость бетонов на основе стальной и синтетической фибры:автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук: спец. 05.23.01 «Будівельні конструкції, будівлі та споруди» / А.В. Парфенов. — Уфа, 2005. — 23 с.
- Попов В.М., Суворов И.В. Некоторые особенности расчета изгибаемых элементов из сталефибробетона при комбинированном армировании // Вестник гражданских инженеров. 2014. № 3(44). С. 88-91.
- Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции. М.: АСВ, 2011. 642 с.
- СП 52-104-2006. Сталефибробетонные конструкции. М., 2007. 56с.[schema type=»book» name=»ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ИЗГИБАЕМЫХ СТАЛЕФИБРОБЕ-ТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ СЛОЖНОГО СЕЧЕНИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ АРМИРОВАНИЕМ » author=»Сапунова Анастасия Александровна, Попов Владимир Мирович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-21″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]