Публикации автора

Введение. Исследуется поведение складчатых элементов из текстильно-армированного бетона при нагружении. Текстильно-армированный бетон - относительно новый строительный материал, привлекающий все больший интерес исследователей. Поскольку плоские конструкции из текстильно-армированного бетона являются тонкими в сечении, они не подходят для покрытия пролетных зданий и сооружений. Однако при этом текстильно-армированный бетон хорошо подходит для изготовления складчатых покрытий, аналогичных покрытиям из армоцемента. Цель исследования - изучение прочностных свойств поперечных сечений складок из текстильно-армированного бетона под нагрузкой.

Материалы и методы. В рамках работы запроектированы, изготовлены и испытаны опытные образцы складок из текстильно-армированного бетона с армированием основовязаными сетками из щелочестойких стеклянных волокон (AR) и углеродных волокон (C). По результатам испытаний проведено сравнение свойств складок в зависимости от их формы (треугольная или трапецеидальная) и типа армирования.

Результаты. Средняя разрушающая нагрузка для треугольных складок составила 5,9 кН для неармированных образцов, 4,8 кН для образцов, армированных AR-ровингами, и 3,6 кН для образцов, армированных C-ровингами. Для трапецеидальных складок средняя разрушающая нагрузка - 8,0 кН для неармированных образцов, 8,7 кН для AR-армирования и 10,7 кН для C-армирования. Средняя прочность мелкозернистого бетона на сжатие - 25,08 МПа. Прочность элементов складок на изгиб - 7,29 МПа для неармированных образцов, 9,33 МПа для AR-армированных образцов и 15,4 МПа для C-армированных образцов.

Выводы. Существующей в настоящее время нормативной базы недостаточно для широкого применения изделий из текстильно-армированного бетона в строительстве. На сегодняшний день имеются разрозненные экспериментальные и теоретические наработки по механическим свойствам материала и поведению конструкций из текстильно-армированного бетона под нагрузкой. Приведены экспериментальные сведения о поведении складчатых элементов из текстильно-армированного бетона под нагружением.

Цель исследования. В предлагаемой публикации в качестве цели исследования выбрана оценка эффективности применения неметаллических сеток из высокопрочных волокон в армировании складчатых элементов. Для этого исследуются методы расчета складчатых конструкций из бетонных композитов и проводится сравнительный расчет конструкции с различными параметрами армирования.

Методы. В статье проанализирован алгоритм расчета армоцементных конструкций по методу предельных усилий с переходом от исходного складчатого сечения к приведенному. По исследуемому методу проведен расчет тонкой складчатой панели, армированной сетками из различных материалов, с постоянным коэффициентом сетчатого армирования. В качестве армирования были рассмотрены сварная стальная сетка, тканая сетка из высокопрочных стеклянных волокон, и тканая сетка из углеродных волокон. Попутно была решена обратная задача, в рамках которой подбирался коэффициент армирования, необходимый для обеспечения одинаковой несущей способности сечения при применении разных армирующих материалов.

Результаты. Расчет показал наибольшую несущую способность сечения, армированного сеткой из углеродных волокон - 14,5 кНм. При армировании сеткой из высокопрочных стеклянных волокон несущая способность сечения составила 6,4 кНм. Наименьшие значения были получены при армировании складчатой панели сварной стальной сеткой: несущая способность сечения составила 1,72 кНм. Коэффициенты сетчатого армирования для стальной сетки (С), стеклянной сетки (ЩС) и углеродной сетки (V) распределились в соотношении С: ЩС: У=1:0,26:0,12.

Заключение. Армирование бетонных композитов неметаллическими сетками имеет значительный потенциал для проектирования легких пространственных конструкций покрытий зданий и сооружений. Применение высокопрочных армирующих волокон позволяет достигнуть прочности панелей, сравнимой с прочностью традиционных армоцементных изделий. Необходимо рассмотреть прочие прочностные расчеты складчатых панелей с армированием неметаллическими сетками, а также экспериментально подтвердить результаты аналитических расчетов.