Моделирование армирования железобетонных элементов композиционными материалами

Аннотация

Одним из эффективных видов дополнительного армирования железобетонных элементов является наружное армирование с применением композиционных материалов. Известные методы расчета параметров напряженно-деформированного состояния армированных элементов основаны на общих деформационных и блочных моделях, которые применяются отдельно, без их взаимодействия. Для изгиба железобетонных элементов, армированных под нагрузкой в растянутой зоне, разработана методика расчета параметров их напряженно-деформированного состояния с учетом особенностей трещинообразования и перераспределения усилий между основным стержнем и дополнительной внешней композитной арматурой на всех этапах работ вплоть до разрушения. Для изгиба железобетонных элементов, армированных в зоне растяжения внешней композитной арматурой, предложена модель учета растяжения бетона между трещинами за счет приложения дополнительных напряжений в арматуре. Дополнительные напряжения вызваны появлением разницы относительных деформаций растянутой арматуры и бетона при образовании трещины нормального отрыва. После усиления изгибаемого элемента при отсутствии трещин нормального отрыва в момент включения составной арматуры в стыковочную работу в перераспределении усилий между бетоном растянутой зоны и арматурой принимает участие дополнительная внешняя составная арматура. Степень ее участия определяется геометрическими параметрами, модулем деформации и законом сцепления с бетоном. После армирования изогнутого железобетона при наличии трещин нормального отрыва (без инъекций при армировании) существующие трещины продолжают развиваться аналогично первой и второй стадиям растрескивания.