Введение. Существующие методы расчета железобетонных конструкций не обладают универсальностью. Каждая расчетная модель пригодна только для ограниченного класса элементов. Построение общей расчетной модели, адекватно описывающей сопротивление конструкций действию поперечных сил в комбинации с изгибом, является одной из сложных задач теории железобетона. В связи с этим при практических расчетах прочности на сдвиг пользуются условными моделями.

Цель. Построение стержневых моделей прочности сжатых наклонных полос бетона.

Материалы и методы. Предлагаемые стержневые модели наклонных сжатых полос бетона опорных зон ригелей с малыми пролетами среза a ≤ h₀₁ между грузовыми и опорными площадками основаны на моделировании их физической работы, копировании траекторий основных трещин и схем разрушения.

Результаты. Проведенными экспериментально-теоретическими исследованиями выявлены возможные схемы разрушения опорных зон ригелей сопряжения с колоннами при действии сосредоточенных сил с соотношением пролета среза a = h₀₁ (где h₀₁ – рабочая высота консоли).

Экспериментально получены две схемы разрушения сжатых полос бетона, первая схема от сжатия при достижении главными сжимающими напряжениями предела прочности бетона на осевое сжатие и вторая схема от совместного действия сжатия и среза при достижении касательными напряжениями предел прочности.

Дана аналитическая оценка полученных схем разрушения сжатых бетонных полос. Выявлены предельные состояния, разработаны расчетные зависимости прочности.

Выводы. Предлагаемые стержневые модели и расчетные зависимости определения прочности сжатых бетонных полос основаны на аналогиях их физической работы, обладают простотой применения и позволяют производить расчеты с достаточной степенью надежности.

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.

Во второй половине 50-х годов ХХ столетия, выполняя постановление Правительства СССР по снижению расхода металла в экономике страны, необходимого для оборонных нужд, было принято решение по расширению использования железобетона в машиностроении, что открыло новую грань применения этого материала. Научное обеспечение решения этой задачи было поручено НИИ бетона и железобетона Госстроя СССР, а точнее, лаборатории специальных конструкций этого института, которую возглавил талантливый инженер доктор технических наук И.Г. Людковский.

Перед исследователями встала проблема максимальной замены металла в машиностроении на железобетон, включая изготовление станин для тяжелого оборудования. Исследователями лаборатории специальных конструкций было разработано несколько видов станин машин различного назначения, разной конфигурации, с различными эксплуатационными воздействиями: станины штамповочных прессов, клети прокатных станов и станины крупных станков и т. д. Описанию исследования работы бетона при напряжении в период эксплуатации с  характеристиками, значительно превосходящими  традиционные физические характеристики металла, посвящена данная статья.

Введение. Представлены методика и результаты исследований эффективности применения в железобетонных конструкциях новой арматуры с многорядным профилем классов: А500СП и А600СП (шестирядный), Ау500СП (четырехрядный). Основное внимание уделено второму предельному состоянию – расчету трещиностойкости. На конкретных числовых примерах выполнено сравнение результатов, получаемых при использовании арматуры с многорядным профилем классов А500СП и А600СП, Ау500СП и класса А500 с двухрядным серповидным профилем. Выявлены возможности существенного снижения расхода в случае применения многорядной арматуры. Расчеты выполнялись в ЭВМ-программе «ОМ СНиП Железобетон».

Цель. Выявить преимущества использования при проектировании железобетонных конструкций арматуры классов А500СП, Ау500СП, А600СП с новым многорядным профилем. Показать возможности практической реализации преимуществ при расчетах в программе «ОМ СНиП Железобетон».

Материалы и методы. Исследования проводили для двух типов конструкций. К первому типу относились восемь сечений элементов, работающих на изгиб, косой изгиб, внецентренное сжатие, косое внецентренное сжатие. В указанных сечениях выполнен подбор арматуры классов А500 и А500СП (Ау500СП) для обеспечения нормативных требований по трещиностойкости. Ко второму типу относилось железобетонное перекрытие здания. В расчетах учитывались требования прочности и трещиностойкости. Выполнялись два вида расчетов: определяли усилия и подбирали арматуру А500 по программе ЛИРА-САПР; подбирали арматуру А500СП (Ау500СП) по программе «ОМ СНиП Железобетон» на усилия, полученные в программе ЛИРА-САПР.

Результаты. Использование арматуры классов А500СП, Ау500СП, А600СП с новым многорядным профилем позволяет получить экономию металла до 25 %, по сравнению с применяемыми в настоящее время классами А500, А600С с двухрядным серповидным профилем.

Выводы. Арматура классов А500СП, Ау500СП, А600СП рекомендуется для широкого внедрения с использованием при проектировании программы «ОМ СНиП Железобетон».

Введение. В данной статье представлены результаты исследовательских работ по дальнейшему развитию технологии ускоренной карбонизации сталеплавильных шлаков в направлении изготовления натурных образцов строительных изделий (строительного кирпича, тротуарной плитки).

Цель. Получение изделий, по физико-механическим характеристикам не уступающим дорожно-строительным мелкоштучным изделиям (плитка, кирпич), без применения связующих и других видов активации шлаков (помол, введение щелочей и т. д.), имея систему из трех компонентов: сталеплавильный шлак, вода и углекислый газ (СО₂).

Материалы и методы. В работе использовался сталеплавильный шлак ПАО «НЛМК» фракции до 10 мм, газообразная углекислота по ГОСТ 8050-85 в баллоне. Проведены исследования влияния следующих технологических факторов, влияющих на физико-механические характеристики получаемых изделий:

1. В процессе формования изделий: гранулометрический состав смеси; влажность формовочной смеси; плотность свежеотформованных изделий; предварительная выдержка и сушка для снижения влажности перед карбонизацией.

2. В процессе ускоренной карбонизации: давление, температура, концентрация СО₂, время карбонизации.

Результаты. Экспериментально доказана возможность получения гиперпрессованием мелкоштучных дорожно-строительных изделий на основе сталеплавильных шлаков методом ускоренной карбонизации с прочностными характеристиками, не уступающими требованиям к мелкоштучным дорожным бетонам.

Выводы. Доказана возможность изготовления высококачественных мелкоштучных изделий без применения связующих и других видов активации шлаков (помол, введение щелочей и т. д.). Установлены технологические закономерности получения изделий со следующими характеристиками: предел прочности при сжатии – 15–85 МПа, средняя плотность – 1700–2450 кг/м³, морозостойкость – до F2200.

Введение. Здания и сооружения в той или иной степени подвергаются действию грунтовых вод. Конструкция деформационного шва в заглубленной части здания должна надежно защищать его от проникновения воды и агрессивных сред.

Гидроизоляционные шпонки относятся к первичным мерам защиты бетонных и железобетонных конструкций, однако стандартного метода оценки эффективности подобного рода материалов до сих пор не предложено. В научной литературе недостаточно данных о водонепроницаемости шпонок в зависимости от ее сечения и количества анкеров.

Цель. Предложить способ оценки водонепроницаемости гидрошпонок и определить зависимость водонепроницаемости шпонки в бетонном образце от ее ширины и количества уплотняющих анкеров.

Материалы и методы. В качестве объекта испытаний выбрали две гидрошпонки различной ширины и с различным количеством анкеров: гидрошпонка шириной 240 мм (количество анкеров – 4 шт.); гидрошпонка шириной 320 мм (количество анкеров – 6 шт.).

Для испытаний шпонки сварили в виде прямоугольного параллелепипеда и забетонировали с нижней и верхней сторон, таким образом внутри сформировали замкнутый для воды контур. Воду подавали при помощи насоса с частотным преобразователем давления. Давление поднимали ступенями по 1 м вод. ст. в течение часа до образования протечки воды.

Результаты. В случае испытания гидрошпонки № 1 протечка произошла при давлении 0,07 МПа. Шпонка № 2 выдержала большее давление и протекла при 0,09 МПа. Протечки в обоих случаях произошли по примыканию шпонки к бетону.

Выводы. Таким образом, количество уплотняющих анкеров напрямую влияет на давление воды, которое гидрошпонка сможет выдержать в условиях реального объекта. Стандартный метод определения водонепроницаемости по ГОСТ 12730.5 для конструкции деформационного шва оказался неэффективным ввиду высокого начального давления при испытании 0,2 МПа.