Міцність та деформативність зовнішньо підсилених залізобетонних балок

Abstract

UK: Ціль. Головною метою було визначення експериментальним шляхом параметрів міцності та напружено -деформованого стану залізобетонних балок, підсилених новою зовнішньою системою розтягнутих елементів. Методика. Розглянута саморегульована, проста і надійна нова конструкція балок, що ефективно підсилюються при дії на неї зовнішнього навантаження шляхом раціонального перерозподілу напружень між стисненою та розтягнутою зонами. При цьому система підсилення складається з гнучких елементів, що працюють на розтяг. Запропоноване конструктивне рішення регульовано-напруженої балки, яка містить залізобетонне тіло і затяжку, закріплену по кінцях на балці, взаємодіючу посередині з натяжним елементом, що обпирається на нижню грань балки, і поперечну зовнішню арматуру, взаємодіючу у приопорних зонах балки з верхньою і нижньою її гранями, а в середній частині взаємодіючу з затяжкою. Поперечна арматура розтягнута, гнучка і розташована дзеркально симетрично в приопорних зонах балки з нахилом поздовжньої осі балки. Поперечна арматура балки, закріплена одним кінцем на верхній грані балки ближче до її середини з обмеженням зміщення до середини, а іншим кінцем на нижній грані балки ближче до її опор з обмеженням зміщення до опор і з можливістю поздовжнього розтягу верхньої грані балки і обтиску нижньої її грані та поперечного стиску приопорних зон. В середній частині поперечна арматура взаємодіє з затяжкою. Результати. Проведені експериментальні дослідження міцності та деформативності звичайних непідсилених залізобетонних балок та балок, підсилених поздовжньо-поперечною зовнішньою системою; проаналізовані результати, отримані після експериментальних досліджень звичайних непідсилених залізобетонних балок та балок, підсилених поздовжньо-поперечною зовнішньою системою; виконано порівняння результатів експериментальних досліджень; визначена ефективність підсилення залізобетонних балок поздовжньо-поперечною зовнішньою системою арматурних стрижнів. Приведені результати експериментального порівняння роботи під навантаженням згинаних залізобетонних елементів підсилених саморегульованою затяжкою зі звичайною залізобетонною балкою. Научна новизна. Після проведених випробувань було встановлено, що підсилена балка БПС-ІІ витримала навантаження в 1,24 рази більше, а балка БПП-ІІ витримала навантаження в 1,16 рази більше ніж звичайна балка. При цьому підсилені балки були жорсткіші за звичайну балку.

RU: Цель. Главной целью было определение экспериментальным путем параметров прочности и напряженно -деформированного состояния железобетонных балок, усиленных новой внешней системой растянутых элементов. Методика. Рассмотрена саморегулированная, простая и надежная новая конструкция балок, которая эффективно усиливаются при действии на нее внешней нагрузки путем рационального перераспределения напряжений между сжатой и растянутой зонами. При этом система усиления состоит из гибких элементов, которые работают на растяжение. Предложенное конструктивное решение регулируемо-напряженной балки, которая содержит железобетонное тело и затяжку, закрепленное по концам на балке, взаимодействующую посредине с натяжным элементом, который опирается на нижнюю грань балки, и поперечную внешнюю арматуру, взаимодействующую в приопорных зонах балки с верхней и нижней ее гранями, а в средней части взаимодействующую с затяжкой. Поперечная арматура растянутая, гибкая и расположенная зеркально симметрично в приопорных зонах балки с наклоном продольной оси балки. Поперечная арматура балки, закрепленная одним концом на верхней грани балки ближе к ее середине с ограничением смещения к середине, а другим концом на нижней грани балки ближе к ее опорам с ограничением смещения к опорам и с возможностью продольного растяжения верхней грани балки и сжатия нижней ее грани и поперечного сжатия приопорнихзон. В средней части поперечная арматура взаимодействует с затяжкой. Результаты. Проведенные экспериментальные исследования прочности и деформативности обычных не усиленных железобетонных балок и балок, усиленных продольно-поперечной внешней системой; проанализированы результаты, полученные после экспериментальных исследований обычных не усиленных железобетонных балок и балок, усиленных продольно-поперечной внешней системой; выполнено сравнение результатов экспериментальных исследований; определенна эффективность усиления железобетонных балок продольно-поперечной внешней системой арматурных стержней. Приведенные результаты экспериментального сравнения работы под нагрузкой изгибаемых железобетонных элементов усиленных саморегулированой затяжкой с обычной железобетонной балкой. Научная новизна. После проведенных испытаний было установлено, что усиленная балка БПС-ІІ выдержала нагрузку в 1,24 разы больше, а балка БПП-ІІ выдержала нагрузку в 1,16 разы больше чем обычная балка. При этом усиленные балки были более жесткими за обычные балки.

EN: Purpose. The main objective was to determine experimentally the parameters of strength and stress - strain state of reinforced concrete beams reinforced with a new system of external tension members. Methodology. We consider the self-regulated, simple and reliable design of the new beams, which effectively enhanced by the action of an externalload on it through the rational redistribution of stresses between the compressed and stretched zones. In this amplification system comprises flexible elements which operate in tension. The proposed design solution adjustable-intense beam that contains a reinforced concrete body and tightness, fixed at both ends on the beam cooperating in the middle of a tension element, which rests on the lower face of the beam, and a transverse outer armature cooperating in near the support zones beam with the top and bottom of its facets and a middle portion engaged with tightening. Transverse reinforcement stretched, flexible, and mirror symmetrically located in areas near the support beams inclined to the longitudinal axis of the beam. Transverse reinforcement beam fixed at one end on the upper face of the beam closer to its center with limited displacement towards the middle, and at the other end on the lower edge of the beam closer to its supports restricted displacement to the supports and longitudinally stretching the upper face of thebeam and compressing the bottom thereof faces near the support compression and transverse zones. In the middle of the transverse reinforcement interacts with the tightening. Findings. The experimental study of strength and deformability of normal and reinforced concrete beams and girders, reinforced longitudinal-transverse external system; the results obtained after the experimental studies are not ordinary reinforced concrete beams and girders, reinforced longitudinal- transverse external system; the comparison of experimental results; determine the effectiveness of strengthening reinforced concrete beams longitudinal-transverse external system rebar.The results of experimental comparisons of the work load of bent reinforced concrete elements of self-regulation tightening with the conventional reinforced concrete beam. Originality. After tests it was found that reinforced beam БПС-ІІ withstood a load of 1,24 times greater and БПП-ІІ beam withstood a load of 1,16 times more than a regular bar. This reinforced beams were tougher for ordinary beam.