Експериментальні дослідження багаторівневого утворення нормальних тріщин в залізобетонних елементах

Автор(и)

  • Olexandr Zhuravsky Київський національний університет будівництва і архітектури 31, просп. Повітрофлотський, Київ, Україна, 03037, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-7065-3312
  • Olena Romashko-Maistruk Національний університет водного господарства та природокористування 11, вул. Соборна, Рівне, Україна, 33000, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-3353-2268

DOI:

https://doi.org/10.32347/2522-4182.4.2019.28-38

Ключові слова:

Залізобетон, елементи, зчеплення, арматура, тріщини, крок, ширина.

Анотація

Дана стаття присвячена дослідженням реального процесу поетапного утворення та розкриття нормальних тріщин в залізобетонних елементах і конструкціях з позицій накопичення взаємних зміщень бетону і арматури. Підкреслено, що процес утворення нормальних тріщин в дійсності є багаторівневим та супроводжується поступовим порушенням взаємодії арматури з бетоном. Звернено увагу на те, що в більшості методик розрахунку тріщиностійкості залізобетонних елементів і конструкцій гіпотеза Томаса знаходить декларативне, а не реальне застосування. Наведено критичний аналіз останніх досліджень, присвячених розробці методів та способів розрахунку ширини розкриття тріщин в залізобетонних елементах за їх багаторівневого утворення. При цьому особлива увага приділена способам моделювання процесів зчеплення арматури з бетоном. Аналізується обґрунтованість та правомірність використання в розрахунках лінійного зв’язку між середніми напруженнями зчеплення арматури з бетоном та середніми значеннями нормальних напружень в арматурному стержні на всьому діапазоні деформування залізобетонного елемента. Окреслено найважливіші завдання, які необхідно вирішити в ході експериментальних досліджень, щоб виявити реальний вплив зусиль та середніх напружень зчеплення арматури з бетоном на крок та ширину розкриття нормальних тріщин в залізобетонних елементах. Наведені програма та методика експериментальних досліджень, конструкція дослідних зразків та установок, основні характеристики бетону і арматури, використаних для їх виготовлення. Висвітлені основні результати випробування призмових елементів та залізобетонних балок. Виконано порівняння експериментальних значень досліджуваних параметрів з результатами теоретичних розрахунків. Наведені найважливіші висновки з проведених досліджень та означені їх подальші перспективи.

Біографії авторів

Olexandr Zhuravsky, Київський національний університет будівництва і архітектури 31, просп. Повітрофлотський, Київ, Україна, 03037

Завідувач кафедри залізобетонних та кам’яних
конструкцій, к.т.н., доц.

Olena Romashko-Maistruk, Національний університет водного господарства та природокористування 11, вул. Соборна, Рівне, Україна, 33000

Старший викладач кафедри основ архітектурного проектування, конструювання та графіки

Посилання

Thomas F. G., 1936. Cracking in Reinforced Concrete. The Structural Engineer. Vol. 14, No. 7, 298-320.

Bondarenko V. M., Kolchunov V. I., 2004. Raschyotny`e modeli silovogo soprotivleniya zhelezobetona: monografi`ya. Moskva: «ASV», 472. (in Russian)

Yakovenko I. A., 2018. Modeli deformuvannia zalizobetonu na zasadakh mekhaniky ruinuvannia: avtoref. dys. na zdobuttia nauk. stupenia d-ra tekhn. nauk: 05.23.01. Poltava, 44. (in Ukrainian)

Kochkarov D. V., 2018. Neliniinyi opir zalizobetonnykh elementiv i konstruktsii sylovym vplyvam: avtoref. dys. … d-ra tekhn. nauk: 05.23.01. Poltava, 44. (in Ukrainian)

Karpenko N. I., 1996. Obshhie modeli mekhaniki zhelezobetona. Moskva: Strojizdat, 416. (in Russian)

Veselov A. A., 2000. Nelinejnaya teoriya sczepleniya armatury` s betonom i ee prilozheniya: dis. … d-ra tekhn. nauk: 05.23.01 / Sankt-Peterburgskij gos. arkh.-stroit. un-t. Sankt-Peterburg, 320. (in Russian)

Konechnoe`lementnoe modelirovanie proczessov neuprugogo deformirovaniya i razrusheniya e`lementov zhelezobetonny`kh konstrukczij / A. V. Benin i dr. Morskie intellektual`ny`e tekhnologii. 2011. No. 3, 105-108. (in Russian)

Process of cracking in reinforced concrete beams (simulation and experiment) / I. N. Shardakov et al. Frattura ed Integrità Strutturale. 2016. Vol. 38, 339-350.

Mirza S. A. and Houde J., 1979. Study of Bond-Slip Relationships in Reinforced Concrete. ACI Journal. Vol. 76, No.1, 19-46.

Eligehausen R., Popov E. P. and Bertero V. V., 1983. Local bond stress-slip relationships of deformed bars under generalized excitations: Report No. UCB/EERC-83/23. Berkeley: Earthquake Engineering Research Center of California University, 169 p.

Shima H., Chou L.-L. and Okamura H., 1987. Micro and macro models for bond in reinforced concrete. Journal of the Engineering Faculty of Tokyo University. Vol. XXXIX, No. 2, 133-194.

Gambarova P. G., Rossati G. P. and Zasso B., 1989. Steel-Concrete Bond after Concrete Splitting: Test Results. Materials and Structures, Vol. 22, 35-47.

Harajli M. H., Hout M.A. and Jalkh W., 1995. Local bond stress-slip behavior of reinforced bars embedded in plain and fiber concrete. ACI Materials Journal. Vol. 92, No. 4, 343-353.

Romashko V. M., Romashko O. V., 2018. Rozrakhunok trishchynostiikosti zalizobetonnykh elementiv z urakhuvanniam rivniv utvorennia normalnykh trishchyn. Zb. nauk. prats UDUZT. Vyp. 181, 58-65. (in Ukrainian)

Romashko O. V., Romashko V. M., 2018. Shchodo otsiniuvannia zcheplennia armatury z betonom. Zb. nauk. prats UDUZT. Vyp. 179, 92-99. (in Ukrainian)

Romashko O. V., Romashko V. M., Zhuravskyi O. D., 2019. Uzahalnena model zcheplennia armatury z betonom. Resursoekonomni materialy, konstruktsii, budivli ta sporudy: zb. nauk. prats. Rivne: NUVHP, Vyp. 37, 214-221. (in Ukrainian)

Romashko V. M., 2016. Deformatsiino-sylova model oporu betonu i zalizobetonu: monohrafiia. Rivne: O. Zen, 424. (in Ukrainian)

Rehm G., 1957. The fundamental law of bond. Proceedings of the symposium on bond and crack formation in reinforced concrete. Stockholm: RILEM. Vol. 2, 491-498.

DSTU B V.2.6-156: 2010. Konstruktsii budynkiv i sporud. Betonni ta zalizobetonni konstruktsii z vazhkoho betonu. Pravyla proektuvannia. [Chynnyi vid 01.06.11]. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy, 2011, 123 (Natsionalnyi standart Ukrainy). (in Ukrainian)

EN 1992-1-1. Eurocode 2: Design of Concrete Structures. Part 1-1: General Rules and Rules for Buildings. [Final Draft, December 2004]. Brussels: CEN. 2004, 225.

##submission.downloads##