name: Прочность, трещиностойкость и деформативность по нормальному сечению бетонных изгибаемых элементов, армированных полимерной композитной арматурой
keyword_list: базальтокомпозитная арматура стеклокомпозитная арматура изгибаемые элементы бетонные конструкции арматура композитная полимерная
abstract: Цель работы – совершенствование методики расчета нормальных к продольной оси сечений изгибаемых бетонных элементов, армированных стеклокомпозитной и базальтокомпозитной арматурой, по I и II группам предельных состояний. Задачи исследования: 1. Анализ существующих исследований и методик расчета изгибаемых элементов и конструкций с АКП, выявление их особенностей и различий. 2. Компьютерное моделирование изгибаемых бетонных элементов, армированных композитной и стальной арматурой, анализ и систематизация полученных данных для получения взаимосвязей компонентов напряженно-деформированного состояния (далее НДС) диапазонов величин рассматриваемых факторов. 3. Экспериментальные исследования изгибаемых бетонных элементов, армированных композитной и стальной арматурой, установление механизмов трещинообразования и разрушения, в том числе при длительных нагружениях и преднапряжении арматуры. 4. Теоретические исследования несущей способности, трещиностойкости, деформативности и модификация методик расчетов нормальных к продольной оси сечений по I и II группам предельных состояний изгибаемых бетонных элементов с АКП, учитывающие особенности их работы под нагрузкой. 5. Разработка рекомендаций по расчету изгибаемых элементов, армированных АСК и АБК. Научная новизна: 1. Установлено увеличение высоты сжатой зоны нормального сечения изгибаемых бетонных элементов, армированных композитной арматурой с предварительным напряжением, равным 20-36 % от временного сопротивления АКП, при которых получены значения близкие к экспериментальным данным – в пределах 5 %, что повышает теоретическую прочность нормального сечения при разрушении бетона сжатой зоны. 2. Выявлены особенности трещинообразования у изгибаемых бетонных элементов, армированных композитной арматурой, что связано с относительно низким модулем упругости АКП: более низкий момент трещинообразования по сравнению с железобетонными элементами, разница составляет 10-40 %; при достижении предельно допустимой ширины раскрытия трещин 0,7 мм происходит «разветвление» трещин у растянутой грани элемента, при проценте армирования до 0,164 % образуются одна-две трещины. 3. Установлено влияние диаметра стержней АКП на параметры второй группы предельных состояний изгибаемых бетонных элементов: с уменьшением диаметра продольной растянутой арматуры, при равной площади поперечного сечения, ширина раскрытия трещин уменьшается; учитывая данную закономерность и выявленные особенности трещинообразования у данных элементов предложена расчетная формула для определения ширины раскрытия трещин, основанная на подходе методики ACI 440.1R-06, с учетом разработанных корректирующих коэффициентов, учитывающих степень сцепления АКП с бетоном и влияние диаметра стержней. 4. Уточнена методика определения прогибов изгибаемых бетонных элементов с АКП, за счет корректировки расчетного выражения момента трещинообразования, путем введения экспериментально полученных коэффициентов, учитывающих более низкую трещиностойкость данных элементов, в том числе при длительном нагружении, которая дает теоретические значения более близкие к экспериментальным данным по сравнению с существующими методиками расчета.Теоретическая значимость. Установленное увеличение высоты сжатой зоны бетона, за счет предварительного напряжения АКП, позволило предложить скорректированную формулу по определению высоты сжатой зоны при преднапряжении арматуры. Установлено, что подход, на котором основаны действующие методики расчета элементов со стальной и композитной арматурой, при котором балку рассматривают как систему бетонных блоков, размеры которых определяются величиной базового расстояния между трещинами lf, не учитывает возникающее разветвление трещин. В работе предложен альтернативный подход, в который введены корректирующие коэффициенты, учитывающие степень сцепления АКП с бетоном и диаметр стержней. Практическая значимость.Предложены аналитические зависимости для расчета ширины раскрытия трещин, учитывающие степень сцепления АКП с бетоном и влияние диаметра стержней.Разработаны рекомендации по расчету нормальных к продольной оси сечений по прочности, трещиностойкости, в том числе деформативности изгибаемых бетонных элементов с АСК и АБК.
chairman_dissertation_council.name: Валерий
chairman_dissertation_council.surname: Куприянов
chairman_dissertation_council.patronymic: Николаевич
chairman_dissertation_council.position: Профессор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: AAC-8997-2021
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 57188806745
chairman_dissertation_council.rinc_id: 8587
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Рашит
organization_supervisor.surname: Низамов
organization_supervisor.patronymic: Курбангалиевич
organization_supervisor.position: Ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 67.11.31
rubrics.name: Бетонные и железобетонные конструкции
oecds.code: 02.01.FA
oecds.name: CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY
speciality_codes.name: Строительные конструкции, здания и сооружения
speciality_codes.code: 2.1.1.
supervisors.fio: Мирсаяпов Ил.Т.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Строительные конструкции, здания и сооружения
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Римшин В.И.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Строительные конструкции, здания и сооружения
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Комаров В.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Строительные конструкции, здания и сооружения
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: КГАСУ, КАЗГАСУ, КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1021602836485
protection_organization.supervisor_name: РАШИТ
protection_organization.supervisor_surname: НИЗАМОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: КУРБАНГАЛИЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: КГАСУ, КАЗГАСУ, КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1021602836485
author_organization.supervisor_name: РАШИТ
author_organization.supervisor_surname: НИЗАМОВ
author_organization.supervisor_patronymic: КУРБАНГАЛИЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения