Анотація до роботи:

Бредньов Артур Михайлович. Міцність та тріщиностійкість залізобетонних балок за похилими перерізами при дії малоциклових навантажень. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – Будівельні конструкції, будівлі та споруди. – Одеська державна академія будівництва та архітектури, Одеса, 2007.

У дисертації розглядаються експериментальні та теоретичні дослідження роботи технологічно пошкоджених бетонних призм при стиску на дію статичного та малоциклового навантажень, а також залізобетонних балок на згин при дії малоциклового навантаження.

Визначено вплив технологічної пошкодженості на фізико-механічні характеристики бетону.

Встановлена залежність формування технологічної пошкодженості бетону від конструктивних факторів: насичення зразків поперечною та поздовжньою арматурою.

В результаті досліджень проаналізовано характер утворення та розвитку тріщин у технологічно пошкоджених залізобетонних елементах, що зазнають згину при дії малоциклового навантаження, встановлено вплив на величину відносної поперечної сили тріщиноутворення Q_crc /R_bt*b*h_o кількості у балках поперечної та поздовжньої арматури, а також технологічної пошкодженості.

Встановлена залежність величини несучої здатності залізобетонних балок Q_b,exp/R_bt*b*h_o та коефіцієнту _b4 від таких факторів, як насиченість зразків поперечною та поздовжньою арматурою, міцності бетону на стиск, відносної довжини проекції похилої тріщини, технологічної пошкодженості бетону. Для розрахунку міцності похилих перерізів залізобетонних елементів, що згинаються, без поперечного армування при дії малоциклових навантажень запропоновано нову величину коефіцієнту _b4, яка залежить від перелічених факторів.

Проведено аналіз експериментальних даних автора та інших дослідників, зокрема, в частині, що стосується малоциклових навантажень.

1. У зв’язку зі збільшенням об’ємів будівництва в Україні в останні роки, на перше місце виходить проблема ресурсоємкості будівельних матеріалів. Саме через це тема дисертації, в якій досліджуються економія в’яжучого, а також отримані результати є актуальними за умовами сучасного будівельного виробництва.

2. Проведеними дослідженнями встановлено, що технологічна пошкодженість бетону впливає на розвиток тріщин та розрахунок міцності залізобетонних елементів за похилими перерізами при дії малоциклового навантаження.

3. Встановлено вплив технологічної пошкодженості на величини відносних деформацій стиску та розтягу бетону (зі збільшенням пошкодженості ці фактори зростають в 1,9-6 разів), модуль деформацій бетону (зі збільшенням пошкодженості зростає на 48-52%), призмову міцність (зі збільшенням пошкодженості зменшується на 25%) при різних рівнях статичних напружень та різних циклах малоциклових навантажень.

4. На формування технологічної пошкодженості впливають насичення балок поперечною та поздовжньою арматурою. При зростанні в балках кількості поздовжнього армування коефіцієнт пошкодженості К_пл майже не змінюється (збільшується на 1,6%), К_29,5 та К₁₅ зменшуються відповідно на 12% та 8%. В зразках з поперечним армуванням усі три коефіцієнта збільшуються відповідно на 19%, 41% та 45%.

5. Установлено вплив на величину відносної поперечної сили тріщиноутворення Q_crc/R_bt*b*h_o кількості у залізобетонних елементів поперечної та поздовжньої арматури, міцності бетону, а також його технологічної пошкодженості. При збільшенні в балках поперечної та поздовжньої (від 0,75 до 1,67%) арматури величина Q_crc /R_bt*b*h_o збільшується відповідно на 46% та на 14%.

При зростанні міцності бетону та технологічної пошкодженості зразків спостерігається ідентичний характер зменшення відносної поперечної сили тріщиноутворення у середньому на 15%. Для врахування зазначених факторів на відносну поперечну силу тріщиноутворення в діапазоні досліджень автору можна запропонувати використовувати залежність Q_crc /R_bt*b*h_o з коефіцієнтом 0,9.

6. В результаті аналізу напружено-деформованого стану залізобетонних елементів було встановлено, що на початкових циклах навантаження похилі та нормальні тріщини розвиваються за енергетично вигідним шляхом – траєкторіями технологічних тріщин. У зв’язку з цим зроблено висновок, що, керуючи пошкодженістю, можливо змінювати умови роботи, кінетику росту та, частково, траєкторію тріщин.

7. Експериментальними дослідженнями встановлена залежність величини несучої здатності залізобетонних балок Q_b,exp/R_bt*b*h_o та коефіцієнту _b4 від таких факторів, як насиченість зразків поперечною та поздовжньою арматурою, міцності бетону на стиск, відносної довжини проекції похилої тріщини, технологічної пошкодженості бетону. Зокрема, при зростанні в балках кількості поперечної арматури спостерігається збільшення, як величини несучої здатності зразків (до 55%), так і коефіцієнту _b4 (до 41%). При зростанні призмової міцності бетону, а також технологічної пошкодженості величина Q_b,exp/R_bt*b*h_o знижується на 10-12%, коефіцієнт _b4 збільшується, у середньому, на 13-16%.

8. Встановлено, що на несучу здатність балок без поперечного армування за похилими перерізами при дії малоциклового навантаження в діапазоні досліджень автора, впливають технологічна пошкодженість, міцність бетону та довжина відносної проекції похилої тріщини, у зв’язку з чим пропонується виконувати розрахунки міцності зазначених елементів, використовуючи наступну залежність:

_b4=10,7(К_пл)²-16,3(К_пл)+8,02,5.

Публікації автора:

1. Дорофеев В.С., Бреднёв А.М. К вопросу исследования технологической повреждённости бетона. Вісник ОДАБА, вип. №10. Одеса, ВМК «Місто майстрів», 2003 р. – С. 68-73.

Внесок здобувача: виготовлення зразків, обробка експериментальних даних, складання таблиць.

2. Бреднёв А.М., Мурашко А.В. Влияние технологической повреждённости на физико-механические характеристики бетона при действии малоцикловых нагружений. Вісник ОДАБА, вип. №20. Одеса, ВМК «Місто майстрів», 2005 р. – С. 407-412.

Внесок здобувача: виготовлення зразків, проведення експерименту, обробка отриманих результатів, формулювання висновків.

3. Бреднёв А.М. В отношении зависимости технологической повреждённости железобетонных балок от диаметра рабочей арматуры. Збірка студентських наукових праць, присвячених 75-річчю ОДАБА. ОДАБА, 2005 р. – С. 16-19.

4. Бреднёв А.М., Мурашко А.В., Бондаренко А.С. Влияние технологической повреждённости на работу железобетонных изгибаемых элементов при малоцикловом нагружении. Вісник ОДАБА, вип. №21. Одеса, ВМК «Місто майстрів», 2006 р. – С. 32-36.

Внесок здобувача: виготовлення зразків, проведення експерименту, формулювання висновків.

5. Дорофеев В.С., Олейник Н.В., Бреднёв А.М. Влияние количества и качества наполнителя на изменение прогибов железобетонных балок. Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. Зб. наук. праць, вип. №14. Рівне. УНУВГП, 2006 р. – С. 175-182.

Внесок здобувача: виготовлення зразків, проведення експерименту, складання таблиць.

6. Бреднёв А.М., Мурашко А.В. Влияние технологической повреждённости на физико-механические характеристики бетона при статическом и малоцикловом нагружениях. Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. Зб. наук. праць, вип. №14. Рівне. УНУВГП, 2006 р. – С. 139-144.

Внесок здобувача: виготовлення зразків, проведення експерименту, обробка експериментальних даних, формулювання висновків.

7. Бреднёв А.М., Пушкарь Н.В. Характер образования и развития трещин в железобетонных балках при действии малоцикловых нагружений. Вісник ОДАБА, вип. №25. Одеса, Внешрекламсервис, 2007 р. – С. 42-48.

Внесок здобувача: виготовлення зразків, проведення експерименту, аналіз експериментальних даних авторів, формулювання висновків.