Исследование прочности внецентренно сжатых бетонных элементов, армированных композитной арматурой

Введение. Возможность применения композитной арматуры в строительстве рассматривалась еще в 1960-х годах. Актуальность применения такой арматуры в конструкциях из бетона была связана с необходимостью повышения долговечности дорожных конструкций и морских сооружений. Широкому внедрению и изучению препятствовало отсутствие налаженного промышленного производства композитной арматуры вплоть до 1980-х годов. По состоянию на сегодняшний день отечественная нормативная база имеет СП 295.1325800.2017 для проектирования бетонных конструкций, армированных композитной арматурой. В связи с недостаточной изученностью вопроса для расчета прочности внецентренно сжатых элементов в своде правил используют приближенную методику, которая приводит к недооценке прочности внецентренно сжатых элементов. В связи с этим возникла необходимость экспериментального исследования работы внецентренно сжатых бетонных элементов, армированных композитной арматурой, и уточнения методики расчета прочности нормальных сечений таких элементов.

Цель. Проведение экспериментальных исследований прочности нормальных сечений внецентренно сжатых бетонных элементов, армированных композитной арматурой.

Материалы и методы. Экспериментальные исследования проведены путем испытания опытных бетонных образцов, армированных композитной арматурой, на действие внецентренно приложенной статической сжимающей нагрузки.

Результаты. Получены экспериментальные данные о прочности нормальных сечений внецентренно сжатых бетонных элементов, армированных композитной арматурой.

Выводы. По результатам экспериментальных исследований были определены разрушающие нагрузки, установлены схемы трещинообразования, определены прогибы опытных образцов. В процессе испытаний установлено, что опытные значения разрушающих нагрузок опытных образцов на 15–32 % выше их расчетных значений, вычисленных по указаниям действующего свода правил.

1. CNR-DT 203/2006. Guide for the Design and Construction of Concrete Structures Reinforced with Fiber-Reinforced Polymer Bars. Rome, Italy, 2006.

2. IstructE. Interim guidance on the design of reinforced concrete structures using fibre composite reinforcement. London, UK, 1999.

3. fib Bulletin 40. FRP reinforcement in RC structures. Technical report TG9.3. Lausanne, Switzerland: fib, 2007.

4. ACI 440.1R-06. Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced with FRP Bars. American Concrete Institute, 2006.

5. CAN/CSA-S6-02. Design and Construction of Building Components with Fiber-Reinforced Polymers. Canadian Standards Association, 2002.

6. CAN/CSA-S6-00. Canadian Highway Bridge Design Code. Canadian Standards Association, 2000.

7. JSCE, Recommendation for Design and Construction of Concrete Structures Using Continuous Fiber Reinforcing Materials. Tokyo, Japan: Japan Society of Civil Engineers, 1997.

8. СП 295.1325800.2017. Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования.