Дослідження залізобетонних балок з пошкодженою робочою арматурою за дії навантаження

Autor: Pavlo Vehera, Zinovyy Blikharskyy, Taras Shnal
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Building constructions. Theory and Practice; № 3 (2018): Building constructions. Theory and Practice; 25-33
Будівельні конструкції. Теорія і практика; № 3 (2018): Будівельні конструкції. Теорія і практика; 25-33
ISSN: 2522-4182
Popis: There are defects in all reinforced concrete structures: initial (obtained during production) and operational (which arise during exploitation of the element). Operational defects arise under the influence of the environment, aggressive influences and mechanical factors. All of these damages occur under the influence of the load - starting from the weight of the structure and the above lying elements and to the design work in the exploitation stages. All defects, which arise at the action of any level of load, lead to change in the stress-strain state. Particular attention deserves investigation of damages of the tensile reinforcement in bending reinforced concrete elements. Therefore, the purpose of this article is to determine the impact on the strength of reinforced concrete bending elements damages of tensile rebar obtained under the action of the loading. To achieve researching purpose, six researching reinforced concrete beams were designed, which were divided into two series: four samples of first series and two samples of the second. All samples were identical geometric dimensions. Difference between samples consists in the diameter of the tensile rebar: the samples of the 1st series are reinforced with one rod 20 mm in diameter, class А500С, and samples of the second series - with one rod in diameter of 16 mm in the class А500С. The corrosion of the reinforcement was simulated by drilling a hole in the middle of the sample with a diameter of 5.6 mm. This diameter of the hole corresponds to the corrosion of the cross-section of the rebar with a diameter of 20 mm to a diameter of 16 mm. Damages was carried out at the initial load level of 0.7 from the bearing capacity of the control samples. Exhaustion of the bearing capacity of control samples was achieved due to the achievement of the limiting deformations with the compressed concrete zone, and for samples of the second series also the onset of yield in the tensile rebar. Damaged samples of the 2nd series were destroyed due to the rupture of tensile reinforcement and the fracture of the sample into two parts. At that time, the limiting deformations in the compressed concrete zone were not achieved. According to the results of the research, it was found that with a decrease in the cross-sectional area of the reinforcement by 35%, due to damage to the stretched armature with an aperture of 5.6 mm in diameter, under the action of the load, the bearing capacity of damaged specimens decreased by 11%. Whereas samples with an equivalent diameter of the rebar to the diameter of the damaged sample showed a carrying capacity less than 37%, which approximately corresponds to a decrease in the cross-sectional area of the stretched reinforcement.
В усіх залізобетонних конструкціях наявні дефекти: початкові (отримані при виготовлені) та експлуатаційні (які виникають під час експлуатації елемента). Експлуатаційні дефекти виникають під впливом зовнішнього середовища, агресивного середовища та від механічних впливів. Усі ці пошкодження виникають під дією навантаження – починаючи від власної ваги конструкції та вище лежачих елементів і закінчуючи роботою конструкції в експлуатаційні стадії. Усі дефекти, які виникають при дії будь якого рівня навантаження, призводять до зміни напруженодеформованого стану. Особливої уваги заслуговують дослідження пошкодження розтягнутого армування в згинаних залізобетонних елементах. Тому метою даної статті є визначити вплив на міцність залізобетонних згинаних елементів пошкоджень розтягнутої арматури, отриманих за дії навантаження. Для досягнення поставленої мети досліджень було запроектовано 6 дослідних залізобетонних балок, які поділили на 2 серії: 4 зразки 1 серії та 2 зразки 2-ї. Усі зразки були ідентичних геометричних розмірів. Відмінність полягає в діаметрі розтягнутої арматури: зразки 1-ї серії армовані одним стержнем діаметром 20 мм класу А500С, а зразки 2-ї серії - одним стержнем діаметром 16 мм класу А500С. Корозію арматури імітували шляхом висвердлювання отвору посередині зразка діаметром 5.6 мм. Такий діаметр отвору відповідає корозії поперечного перерізу арматури діаметром 20 мм до діаметра 16 мм. Пошкодження виконувалось при рівні початкового навантаження 0.7 від несучої здатності контрольних зразків. Вичерпання несучої здатності контрольних зразків відбувалось за рахунок досягнення граничних деформацій стиснутою зоною бетону, а для зразків 2-ї серії також настанням текучості в розтягнуті арматурі. Пошкоджені зразки 2-ї серії руйнувались через розрив розтягнутого армування та розламом зразка на дві частини. В той час граничні деформації в стиснутій зоні бетону не досягалися. За результатами досліджень встановлено, що при зменшенні площі поперечного перерізу арматури на 35 %, внаслідок пошкодження розтягнутої арматури отвором діаметром 5.6 мм, при дії навантаження, несуча здатність пошкоджених зразків зменшилась на 11%. В той час як зразки з еквівалентним діаметром арматури до діаметру пошкодженого зразка показали несучу здатність меншу на 37% що приблизно відповідає зменшенню площі поперечного перерізу розтягнутого армування.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: