Клара Васильевна Талантова, д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения», ФБОУ «Петербургский университет путей сообщения императора Александра I», Санкт-Петербург
e-mail: talant_bar@mail.ru
Klara V. Talantova, Dr. Sci. (Engineering), Associate Professor, Professor of the Department of Building Structures, Buildings and Constructions, Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University, Saint Petersburg
e-mail: talant_bar@mail.ru
Введение. Требование обеспечения эксплуатационной надежности конструкций на основе сталефибробетона послужило основанием для проведения комплекса численных и экспериментальных исследований, направленных на изучение его свойств и определение коэффициентов надежности по композиционному материалу – сталефибробетону. Рекомендуемые нормами по сталефибробетону СП 52-104-2006* коэффициенты надежности назначаются отдельно по бетону-матрице и отдельно по фибровой арматуре, а по СП 360.1325800.2017 «…нормативные и расчетные значения сопротивления сталефибробетона осевому сжатию принимают равными их значениям, установленным в СП 63.13330 для аналогичного класса обычного бетона».
Цель. На основе принципов формирования свойств классических композиционных материалов и систематизации данных обеспечения свойств сталефибробетона провести комплексные исследования и по их результатам определить коэффициенты надежности по композиту – сталефибробетону – в соответствии с выбором типа фибры и характеристик бетона-матрицы проектируемой конструкции.
Материалы и методы. Исследования проводились численными и экспериментальными методами. Для приготовления сталефибробетона были использованы типы фибры, предлагаемые отечественными производителями и наиболее часто упоминаемые в исследованиях российских ученых, в качестве матрицы был принят мелкозернистый бетон. Лабораторные образцы были изготовлены по ГОСТ 10180-90 и ГОСТ 310.4-81. Образцы сталефибробетона были испытаны по прочности и деформативности. Результаты испытаний прошли статистическую обработку.
Результаты. В результате выполненных исследований были получены коэффициенты надежности по сталефибробетону в зависимости от типа фибры и напряженно-деформированного состояния образца.
Выводы. Для обеспечения эксплуатационной надежности конструкций различного назначения с применением сталефибробетона необходимо наличие коэффициентов надежности по материалу – сталефибробетону, структура и свойства которого формируются при взаимодействии стальной фибры и бетонной матрицы, в соответствии с размерами сечения проектируемого элемента. Очевидна необходимость внесения в нормативные документы по проектированию конструкций на основе сталефибробетона однозначности в определение коэффициентов надежности по композиту – сталефибробетону
Introduction. Requirements for ensuring operational reliability of structures based on steel fiber concrete served as the basis for conducting a set of numerical and experimental studies aimed at studying its properties and determining the reliability factors for the composite material – steel fiber concrete. The reliability factors recommended by the standards for steel fiber concrete SP 52-104-2006* are assigned separately for the concrete matrix and separately for the fiber reinforcement, and according to SP 360.1325800.2017, “the standard and calculated values of resistance of steel fiber concrete to axial compression are taken equal to their values established in SP 63.13330 for a similar class of ordinary concrete.”
Aim. Based on the principles of formation of properties of classical composite materials and systematization of data on ensuring the properties of steel fiber concrete, conduct comprehensive studies and, based on their results, determine the reliability factors for the steel fiber concrete composite in accordance with the choice of the fiber type and characteristics of the concrete matrix of the designed structure.
Materials and methods. The studies were carried out using numerical and experimental methods. For the preparation of steel fiber concrete, the types of fiber offered by domestic manufacturers and most often mentioned in the studies of Russian scientists were used, fine-grained concrete was adopted as a matrix. Laboratory samples were manufactured according to State Standard 10180-90 and State Standard 310.4-81. Samples of steel fiber concrete were tested for strength and deformability. The test results were statistically processed.
Results. As a result of the conducted research, reliability factors for steel fiber concrete were obtained depending on the type of fibers and the stress-strain state of the sample.
Conclusions. To ensure the operational reliability of structures for various purposes using steel fiber concrete, it is necessary to have reliability factors for the material – steel fiber concrete, the structure and properties of which are formed during the interaction of steel fiber and concrete matrix, in accordance with the dimensions of the section of the designed element. There is an obvious need to introduce unambiguity in the definition of reliability factors for the steel fiber concrete composite into regulatory documents for the design of structures based on steel fiber concrete.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.