624.012.25

залізобетон
підсилення
композити
розрахунок
нормальні перерізи
малоциклові навантаження
reinforced concrete
strengthening
composites
calculation
normal cross-sections
small cycle loadings

Проведено експериментальні дослідження підсилених згинальних залізобетонних елементів при дії на них одноразових та малоциклових навантажень. В експерименті використано два методи підсилення: за допомогою вуглепластикових стрічок CFRP та полотна Wrap. Малоциклові навантаження прикладались різних рівнів, щоб змоделювати найпоширеніші режими експлуатації конструкцій, зокрема і випадки їх перенавантаження. В результаті проведених досліджень експериментально встановлено дійсний напружено-деформований стан таких конструкцій за різного режиму навантаження. У зв’язку з тим, що в чинних нормах відсутня методика розрахунку підсилених згинальних залізобетонних елементів, зокрема приклеєними в розтягненій зоні композитними матеріалами, розроблено таку методику. Вона адаптована до вимог ДБН В.2.6.-98:2009 та ДСТУ Б.В.2.6-156:2010 і базується на основі деформаційної моделі та враховує вплив малоциклових навантажень. Провівши порівняння експериментальних і теоретично отриманих даних, встановлено задовільну збіжність. Запропонована методика розрахунку дозволяє не тільки знайти несучу здатність таких конструкцій чи підібрати необхідні параметри елементів підсилення, але й встановити напружено-деформований стан підсиленої конструкції на будь-якому етапі її роботи, починаючи від першого навантаження й до стадії руйнування.
Experimental research of bended ferroconcrete elements before and after strengthening by composite materials under the action of disposable and small cyclic loading was carried out. The effect of small cyclic loadings on the bearing capacity, deformation and fracture toughness of experimental samples was found. Two methods of strengthening: using carbon plastic strips CFRP, which are glued along the entire length of beams span and anchored in the areas of support; using canvas Wrap, which is arranged in the form of U-shaped holder in the stretched zone of the concrete along the entire length of beams span. Small cycle loadings were applied at different levels to simulate the most common operation modes of constructions, the cases of overloading in particular. As a result of the conducted researches a real stress-strained state of such constructions under various kinds of loadings was determined experimentally. Taking into account the fact, that since 2011 in Ukraine new regulations of ferroconcrete constructions design, in which the calculation is based on the deformation model, have been adopted, and, taking into account the fact, that in the current standards the method, according to which the bended strengthened ferroconcrete elements are calculated, is not available, there is a need to develop such method. In this paper the method of calculating the bearing capacity of normal cross sections of bended ferroconcrete elements, strengthened by composite materials under the action of single loadings, have been improved. Adapted calculation of bended strengthened ferroconcrete elements in accordance with DBN V.2.6.-98:2009 and DSTU B.V.2.6-156:2010, which takes into account the effect of small cyclic loadings, based on the deformation model, have been developed on the basis of the deformed model. Having compared experimental and theoretical obtained data, satisfactory similarity was found. Proposed method makes possible not only to find bearing capacity of these structures or choose the required parameters of strengthened elements, but also to establish the stress-strained state of strengthened structure at any stage of its operation starting from the first loadings and to the stage of fracture.