Визначення несучої здатності залізобетонних балок з пошкодженям за дії навантаження

M.M. Lobodanov; P.I. Vegera; Z.Y. Blikharskyy

doi:10.33644/scienceandconstruction.v26i4.3

M.M. Lobodanov Аспірант, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів, Україна https://orcid.org/0000-0001-5282-6865
P.I. Vegera Канд. техн. наук, асистент, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів, Україна https://orcid.org/0000-0002-3437-1825
Z.Y. Blikharskyy Д-р техн. наук, професор, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів, Україна https://orcid.org/0000-0002-4823-6405

DOI: https://doi.org/10.33644/scienceandconstruction.v26i4.3

Ключові слова: залізобетонні балки, міцність, пошкодження, дефекти

Анотація

В статті наведено результати експериментальних та теоретичних досліджень залізобетонних балок з пошкодженням бетону в стиснутій зоні за дії навантаження. Для порівняння впливу пошкодження, було виконано дослідження залізобетонних балок без пошкодження, з пошкодженням без дії навантаження і з пошкодженням за дії навантаження. В останньому випадку зменшення стиснутої зони здійснювалось при рівні 0.3 від руйнівного навантаження контрольного зразка. Таким чином, пошкодження здійснювалось в першій стадії напруженодеформованого дослідного зразка - до появи тріщин. Для моделювання було взято розрахункову програму FEMAP, з використанням розрахункового апарату NX Nastran. Пошкодження здійснене по середині стиснутої зони розмірами 30х20мм. Для теоретичного моделювання використовувався програмний розрахунковий комплекс FEMAP з використанням обчислювального апарату NX Nastran. Також, було проведено порівняння розподілу внутрішніх напружень експериментального і теоретичного зразків при пошкодженні бетону. Дослідження показало збільшення несучої здатності при пошкодженні елемента при навантаженні 0,3 від очікуваної величини руйнівного навантаження контрольного зразка, в порівнянні при пошкодженні до дії навантаження. Втрата несучої здатності при пошкодженні під дією навантаження в порівнянні зі зразком без пошкоджень становить 18,9%. Пошкодження впливає і на тріщиностійкість елемента, та утворення не типових тріщин. Утворення не типових тріщин відбувається за рахунок зміни напрямку головних напружень із виконанням пошкодження. Цей досвід показав, що допустиме відхилення не було перевищено за рахунок значного зменшення точності розрахунку. Однак, при необхідності можна зменшити відсоток відхилення показань через складність розрахунку. Існують різні способи зменшити відхилення, підвищити відповідності фізико-механічних характеристик матеріалів (наприклад, використовувати нелінійні діаграми замість білінійних), збільшення кількість кінцевих елементів та інші. А також їх комбінації.

Завантаження

Данные скачивания пока не доступны.

Посилання

Blikharsky, Z. Ya., Khmil, R. Ye., Vashkevich, R. V., & Blikharsky, Ya. Z. (2011). Stressstrain state of reinforced concrete beams with local corrosion damage. Reporter of Lviv Polytechnic National University, 697, 36–41.

Normative documents on inspections, certification, safe and reliable operation of industrial buildings and structures.(1997). State Committee for Construction, Architecture and Housing Policy of Ukraine and the State Labor Inspectorate of Ukraine.

Voskobiynyk, O.P, Kitaev, O.O, & Makarenko, Ya. V. et al (2011). Experimental studies of reinforced concrete beams with defects and damage that cause oblique bending. Collection of research papers of Poltava National Technical University named after Yu. Kondratyuk. Industrial engineering, Construction, 1, 87-92.

Klimenko, E.V., Cherneva, E.S., Dovgan, A.D., & Arez Mohammed, I. (2013). Influence of factors of damage of T-beams on the value of their breaking load. Inter-university collection “Naukovi notatky”, 43, 94-97.

Zhao, Y., Karimi, A.R., & Wong, H.S. et al. (2011). Comparison of uniform and non-uniform corrosion induced damage in reinforced concrete based on a Gaussian description of the corrosion layer. Corrosion Science, 53(9), 2803-2814.

Klimenko, E.V., Cherneva, E.S., & Korol, N.D., et al. (2014). Residual bearing capacity of damaged reinforced concrete T-profile beams. Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, 54, 157-163.

Structures of buildings and facilities. Concrete and reinforced concrete structures. General (2011). DBN V.2.6-98:2009 from 1t June 2011. Kyiv: DP “Ukrarchbudinform”.

Structures of buildings and erections. Concrete and reinforced concrete structures with heavy weight structural concrete. Design rules. (2011). DSTU B.V.2.6-156:2010 from 1t June 2011. Kyiv: DP “Ukrarchbudinform”.

Lobodanov, M., Vegera, P., & Blikharskyy, Z. (2019). Planning Experiment for Researching Reinforced Concrete Beams with Damages. Proceedings from International Conference Current Issues of Civil and Environmental Engineering Lviv-Košice– Rzeszów. Springer: Cham, 243-250.