Методика експериментального дослідження залізобетонних балок підсилених за допомогою постнапружених канатів
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.17.2025.41-54Ключові слова:
підсилення, попереднє напруження, постнапруження, канати, методикаАнотація
У статті представлено методику проведення експериментальних досліджень підсилення залізобетонних балок із застосуванням попередньо напружених арматурних канатів. Розроблена методика базується на принципі підсилення елементів, що дозволяє підвищити їхню несучу здатність та тріщиностійкість без необхідності демонтажу або значного втручання в існуючу конструкцію.
Основна увага приділена технічним аспектам реалізації попереднього напруження канатів, зокрема способам їх закріплення, параметрам натягу, методам контролю напруженого стану. У роботі наведено послідовність проведення експерименту, що включає виготовлення серій дослідних зразків, схеми їх навантаження, методи вимірювання деформацій і фіксації розвитку тріщин.
На даному етапі дослідження виконано розроблення, виготовлення та монтаж випробувальної установки, призначеної для моделювання роботи підсилених залізобетонних елементів у різних режимах навантаження. Створена експериментальна база забезпечує можливість подальшого проведення серії випробувань, спрямованих на якісну та кількісну оцінку впливу попередньо напружених канатів на напружено-деформований стан балок та визначення ефективності запропонованої технології підсилення. Отримані у майбутньому результати стануть основою для формування практичних рекомендацій і вдосконалення методів розрахунку підсилених залізобетонних конструкцій.
Основною метою даної роботи є сприяння розвитку та впровадженню даної технології. Дослідження спрямоване на вдосконалення методики підсилення залізобетонних конструкцій і створення наукових передумов для оновлення нормативної бази, що забезпечить ефективне проєктування, під-вищення надійності та довговічності буді-вельних об’єктів в Україні.
Посилання
Smorkalov D.V. (2022). Monolithic reinforced concrete structures with prestressed cables Building Constructions. Theory and Practice, (10), 136–142. [in Ukrainian].
https://doi.org/10.32347/2522-4182.10.2022.136-142
Smorkalov, D., & Vinokur, V. (2024). Methods for calculating the reinforcement of reinforced concrete structures using prestressed cables using Software complexes. Building Constructions. Theory and Practice, (15), 41–53. [in Ukrainian].
https://doi.org/10.32347/2522-4182.15.2024.41-53
Smorkalov D.V. Vinokur V.S. (2023). Methods of calculation of monolithic reinforced concrete structures with prestressing of reinforcing ropes. Building Constructions. Theory and Practice, (12), 73–83. [in Ukrainian].
https://doi.org/10.32347/2522-4182.12.2023.73-83
Smorkalov D.V., Zatylyuk G.A., Vinokur V.S. (2024). Reinforcement of monolithic reinforced concrete structures using prestressed reinforcing ropes. Modern Technologies and Methods of Calculations in Construction, (21), 224-234. [in Ukrainian].
https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2024-11(21)-24
Zhuravskyi O.D., Tymoshchuk V.A. (2017). Calculation of flat reinforced concrete slabs reinforced with external tension-ing reinforcement. Building Constructions. Theory and Practice, (1), 193–198. [in Ukrainian].
https://doi.org/10.32347/2522-4182.1.2017.193-198
Zhuravskyi O. D., Melnyk I. V. (2013). Work of monolithic reinforced concrete slabs with post-tensioned reinforcement. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". Teoriia i praktyka budivnytstva. (755), 135-138. [in Ukrainian].
Zhuravskyi O.D., Tymoshchuk V.A. (2020). Research of a flat reinforced concrete slab reinforced with external tensioning reinforcement. Building Constructions. Theory and Practice, (7), 4–11. [in Ukrainian].
https://doi.org/10.32347/2522-4182.7.2020.4-11
Yesipenko A.D., Mykhaylets O.S. (2008). Concrete prestressing systems using wire reinforcement. Budivelne virobnictvo. (49), 102. [in Ukrainian].
Chyrva V., Chyrva T., Panchenko O., Savchenko A., Romanenko K. (2020). Numerical modeling of the destruction process of reinforced concrete beams of monolithic fencing and its reinforcement with carbon materials. Building Constructions. Theory and Practice, (6), 34–41. [in Ukrainian].
https://doi.org/10.32347/2522-4182.6.2020.34-41
Petryk Yu. M. (2017). Assessment of the state of use of monolithic reinforced concrete floors with tension of cable reinforcement on concrete (post-tensioning) in modern construction in Ukraine. Naukovo-tekhnichnyi, vyrobnychyi ta informatsiino-analitychnyi (5), 64-67 [in Ukrainian].
Petrik Yu.M. (2016). Introduction in Ukraine of monolithic reinforced concrete structures with tension of cable reinforcement on concrete (post-tensioning) and their natural tests. Urban Planning and Territorial Development (61), 335-342 [in Ukrainian].
Petrik Yu.M., Bambura A.M. etc.(2017). Field tests of an innovative solution for prefabricated monolithic floors with hollow prestressed slabs and hidden crossbars. Science and Construction №2 (12), 19-25 [in Ukrainian].
Murashko L.A., Kolyakova V.M., Smorkalov D.V. (2011). Calculation of the strength of normal and inclined to the longitudinal axis sections of bending elements according to DBN V.2.6-98:2009. Textbook, р.96. [in Ukrainian].
Zhang K., Sun Q. Strengthening of a reinforced concrete bridge with prestressed steel wire ropes. Civil Engineering Journal. (26), 267–285. [in English].
https://doi.org/10.14311/cej.2017.03.0023
Al-Mahmoud F., Castel A., Minh TQ., François R. (2015). Reinforced Concrete Beams Strengthened with NSM CFRP Rods in Shear. Adv Struct Eng (18), 74. [in English].
https://doi.org/doi:10.1260/1369-4332.18.10.1563
Elrayah Khalafala E., A Talaat I. (2021). Strengthening of Burri box Girder Bridge by using External post Tensioning Technology (Sudan). FES Journal of Engineering Sciences. ( 9), 49–56. [in English].
https://doi.org/10.52981/fjes.v9i1.658
Hashim H. A., Al-Zuhairi A. H. (2021). Effect of External Post-Tensioning Strengthening Technique on Flexural Capacity of Simple Supported Composite Castellated Beam. E3S web conferences. (318), 03006. [in English].
https://doi.org/10.1051/e3sconf/202131803006
L. Klusáček et al. (2021). Transverse prestressing and reinforced concrete as the key to restoration of masonry arch bridges. Engineering Structures. (245), 112898. [in English].
https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112898
Klusáček L., Svoboda A. (2017). Strengthening of bridges by post-tensioning using monostrands in substituted cable ducts. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. (236), 012057. [in English].
https://doi.org/10.1088/1757-899x/236/1/012057
Said A. I., Al-Ahmed A. H. A., Al-Fendawy D. M. (2015). Strengthening of Reinforced Concrete T- Section Beams Using External Post-Tensioning Technique. Journal of Engineering. (21), 139–154. [in English].
https://doi.org/10.31026/j.eng.2015.12.09
Haber Z. B., Graybeal B. A. (2024). Strengthening of Steel Through-Girder Bridges Using UHPC and Post-Tensioning. Journal of Bridge Engineering. (29), 62-72 [in English].
https://doi.org/10.1061/jbenf2.beeng-6272
DBN V.2.6-98:2009. Constructions of buildings and structures. Concrete and reinforced concrete structures. Basic provisions. Minrehion Ukrainy. Kyiv, 2011. 71s. [in Ukrainian].
DSTU-B.V.2.6-156:2010. Concrete and reinforced concrete structures made of heavy concrete. Design rules. Minrehion Ukrainy. Kyiv, 2011. 166s. [in Ukrainian].
DSTU-N B EN 1992-1-1:2010. Eurocode 2 Design of reinforced concrete structures Part 1-1. General rules and rules for structures. Minrehion Ukrainy. Kyiv, 2013. 200s. [in Ukrainian].
EN 1992-1-1:2004. Eurocode 2: Design of concrete structures Part 1-1: General rules and rules for building. European Committee for Standardization. Brussels, 2004. 230 s. [in English].
