Пособие по проектированию армоцементных конструкций разработано в НИИЖБ им. А.А. Гвоздева в развитие положений СП 96.13330.2016 «СНиП 2.03.03–85 Армоцементные конструкции», содержащего общие правила расчета и конструирования армоцементных конструкций – тонкостенных дисперсно-армированных конструкций, изготовляемых из мелкозернистого бетона, в качестве арматуры которых применяют частые тонкие тканые, сварные или плетеные проволочные стальные сетки, равномерно распределенные по сечению элемента, как правило, в сочетании со стержневой или проволочной стальной арматурой. Армоцементные конструкции используются для пространственных покрытий в виде оболочек и складок, в элементах плоскостных покрытий, перекрытий, стен и перегородок, подвесных потолков, в элементах санитарно-технического оборудования, в декоративных элементах и др. Пособие содержит необходимые теоретические и практические рекомендации, а также примеры расчета основных типов армоцементных и комбинированно-армированных (со стержневой арматурой) конструкций зданий и сооружений различного назначения.

Статья представляет собой обзор требований и рекомендаций по методам испытаний и обеспечению морозостойкости бетона, охватывающий данные более чем из 70 стандартов, нормативных и рекомендательных документов. Выбор документов в статье ограничен стандартами и рекомендациями из США (ACI, AASHTO, ASTM), Канады (CSA, BNQ), Норвегии (NS-EN), Швеции (SS, SIS), Дании (DS), Германии (DIN, ZTV, BAW), Японии (JIS), Китая (GB/T) и России (СП, ГОСТ, СНиП), т. е. из стран, наиболее часто сталкивающихся с проблемами морозного разрушения конструкций. Показано, что требуется детальный анализ данных и подходов, накопленных в мировой практике строительства, дальнейшие исследования для установления корреляции и соотношений между различными методами с учетом различных составов бетона, вида и размера образцов, режимов замораживания и оттаивания, соотнесения результатов натурных и лабораторных испытаний.

В НИИЖБ им. А.А. Гвоздева была выполнена научно-исследовательская работа (НИР), одной из задач которой ставилось выполнение анализа существующей методики расчета на выносливость в действующем СП 63.13330.2018 с позиций произошедших изменений в нормативно-технической базе за последние годы. Проведенные расчетно-теоретические исследования показали, что имеют место отдельные несовершенства методики расчета отечественных норм, наличие которых является сдерживающим фактором для ее более широкого применения. По результатам исследований был сформулирован состав требований к методике расчета на выносливость, который включает в себя общие положения, требования к расчету, расчет на выносливость и конструктивные требования. В разрезе указанного состава требований были разработаны предложения по дополнению и актуализации методики расчета на выносливость, представленной в СП 63.13330.2018, которые включают в себя соответствующие положения по расчету и конструированию. При разработке предложений были максимально учтены положения методик расчета, изложенных в СНиП 2.03.01–84 и других нормативных документах. Подготовленные предложения по расчету предполагается внести в действующие нормативные документы в качестве одного из возможных вариантов окончательной методики расчета.

Приведена методика расчета геометрических размеров муфт, а также параметров накатанной и нарезанной цилиндрической резьбы механических соединений арматуры. Методика расчета позволяет выполнять подбор геометрических размеров соединительных муфт из разных марок сталей для соединения арматуры различных классов прочности. Рассматривается методика расчета, позволяющая выполнять подбор параметров механических соединений арматуры как с накатанной, так и с нарезанной резьбой, которые принципиально отличаются друг от друга по способу изготовления. В основе методики лежат принципы расчета на прочность резьбового стержня с гайкой, нагруженных осевой силой, что отражено в расчетной схеме усилий для определения длины соединительной муфты и параметров резьбы концов арматуры. Методика расчета состоит из определения расчетного диаметра накатанной или нарезанной резьбы арматурного стержня и подбора параметров по ГОСТ 24705–2004. Длина соединительной муфты определяется по напряжениям среза и смятия. Наружный диаметр муфт определяется с учетом коэффициента запаса по нагрузке, который учитывает фактическую прочность арматуры. По результатам расчета предложена формула определения диаметра штампа для высадки концов арматурных стержней перед выполнением нарезки резьбы. Сравнение результатов расчета, полученных по предлагаемой методике, с параметрами механических соединений арматуры с нарезанной и накатанной резьбой известных и апробированных производителей показало удовлетворительную сходимость. Статья будет полезна для инженеров-проектировщиков и производителей механических соединений арматуры.

Обсуждается многолетний опыт теоретического рассмотрения и экспериментальной оценки сопротивления бетонов разрушению как структурированных систем. Достоверная экспериментальная оценка показателей сопротивления бетонов разрушению имеет большое научное и практические значение для решения задач как материаловедов-технологов (синтез и конструирование структур бетонов с управляемым сопротивлением разрушению, разработка на этой основе технологических условий производства), так и расчетчиков-конструкторов (учет особых закономерностей деформирования и разрушения современных бетонов, поведения их во времени). Для оценки показателей сопротивления бетонов разрушению использованы методы получения полных равновесных диаграмм деформирования, лазерной голографической интерферометрии поля поверхностных деформаций, определения критического коэффициента интенсивности напряжений при нормальном отрыве, акустической эмиссии. С позиций системно-структурного материаловедения бетон анализируется как неоднородная диссипативная система, характеризуемая в категориях аккумуляции, диссипации, локализации и концентрации напряжений в ней в процессе работы материала под механической и любой другой нагрузкой, определяющими формирование полей напряжений и деформаций на различных масштабных уровнях структуры. В условиях согласованного применения экспериментальных методов полных равновесных диаграмм деформирования, акустической эмиссии, лазерной голографической интерферометрии, определения критического коэффициента интенсивности напряжений при нормальном отрыве обеспечено получение количественных оценок для типичных по структуре групп традиционных и высокотехнологичных бетонов в диапазоне прочности при сжатии от 30 до 150 МПа. Показана роль каждого из рассматриваемых экспериментальных методов в достоверной количественной оценке деформирования и разрушения современных бетонов.

В научных публикациях, посвященных теории ползучести, прослеживаются сомнения в корректности принципа наложения, который не работает при разгрузках. Критикуемые реологические уравнения состояния построены для неубывающих режимов нагружения, и при разгрузках их действительно применять некорректно. Кроме того, сомнения опираются на пресловутую диаграмму σ–ε с ниспадающей ветвью, которая может быть построена только при замере в опытах напряжений по заданной деформации. При построении реологических уравнений используется другая диаграмма. Принципиально проблема решена в предложенной А.А. Гвоздевым и развитой К.З. Галустовым двухкомпонентной теории ползучести, и этим окончательно закрыт вопрос о применимости принципа. В этой теории деформации делятся на частичные по принципу их обратимости. Предложен способ такого разделения с возможностью использования существующей нормативной базы, который позволяет существенно адаптировать теорию к потребностям практики.

В настоящий момент проектировщики сталкиваются с проблемой расчета прочности наклонных сечений вертикальных несущих конструкций железобетонных колонн. Проблема вызвана отсутствием четких указаний по определению сжимающих напряжений при расчете наклонных сечений по прочности в СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01–2003 (с Изменением № 1)». Данное обстоятельство приводит к тому, что при высоких уровнях продольных сжимающих сил расчет прочности по наклонным сечениям требует в ряде случаев достаточно высокого содержания поперечной арматуры, что вызывает существенный перерасход арматуры и сложности конструирования. В статье описаны основные результаты анализа проведенных исследований по оценке влияния сжимающих напряжений на прочность наклонных сечений внецентренно сжатых железобетонных элементов. Рассмотрены вопросы расчета прочности таких конструкций, а также проанализированы методики отечественных и зарубежных нормативных документов. По результатам анализа выполнена оценка соответствия методики действующих нормативных документов результатам исследований.