satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical University10.21122/2227-1031-2019-18-2-155-163sat-1954Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCIVIL AND INDUSTRIAL ENGINEERINGСравнительная оценка результатов испытаний бетонных балок с композитной арматурой и расчетных данныхComparative Evaluation of Results on Test of Concrete Beams with Fiberglass Rebar and Calculated DataБегуноваН. B.BegunovaN. V.

Адрес для переписки: Бегунова Наталья Васильевна – Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова, ул. Студенческая, 42, 426069, г. Ижевск, Российская Федерация. Тел.: +79 127 68-49-95    tysiakia@gmail.com

Address for correspondence: Begunova Natalia V. –  Kalashnikov Izhevsk State Technical University, 42 Studencheskaya str., 426069, Izhevsk, Russian Federation. Tel.: +79 127 68-49-95   tysiakia@gmail.com

 

tysiakia@gmail.comГраховВ. П.GrahovV. P.

Доктор экономических наук, профессор

ВозмищевВ. Н.VozmishchevV. N.КисляковаЮ. Г.KislyakovaI. G.

Кандидат педагогических наук, доцент

Ижевский государственный технический университет имени М. Т. КалашниковаРоссияKalashnikov Izhevsk State Technical UniversityRussian Federation«КомАР» ОООРоссия“KomAR” LLCRussian Federation201917042019182155163Copyright © Бегунова Н.B., Грахов В.П., Возмищев В.Н., Кислякова Ю.Г., 20192019Бегунова Н.B., Грахов В.П., Возмищев В.Н., Кислякова Ю.Г.Begunova N.V., Grahov V.P., Vozmishchev V.N., Kislyakova I.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/1954

Приведены результаты исследования образцов бетонных балок, армированных полимерной композитной арматурой производства ООО «КомАР». Цель исследований – определение прочности, жесткости и трещиностойкости балок с полимерной композитной арматурой, различными схемами армирования и их сравнение с расчетными данными. Испытания выполнялись в соответствии с требованиями нормативных документов по расчетной схеме с двумя точками приложения нагрузки Р1 = Р2. Принятая схема чистого изгиба применяется в лабораторных условиях для информативности вычисленных результатов и получения максимальных усилий в растянутой зоне изгибаемых элементов. Приведено сравнение данных, полученных в результате испытаний, с расчетными по документу СП 295.1325800.2017 «Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования», в основу которого заложен принцип проектирования бетонных конструкций, армированных металлической арматурой. В связи с тем, что композитная арматура по ряду показателей заметно отличается от металлической, ранее были проведены сравнительные испытания бетонных балок, армированных металлической и композитной арматурами. Данные исследования необходимы для понимания работы конструкций и возможности их применения в объектах капитального строительства. При расчете балок по I группе предельных состояний выявлено превышение прочности по наклонным сечениям на действия поперечных сил над фактической, по II группе – необходимость внесения изменений в порядок расчета ширины раскрытия трещин для приближения расчетных данных к показателям, полученным в результате испытаний, и порядок расчета прогибов.

The paper presents results of the study for samples of concrete beams reinforced with fiberglass rebar produced by LLC “KomAR”. The aim of the study is to determine strength, stiffness and crack resistance of beams with fiberglass rebar, various reinforcement schemes and their comparison with calculated data. Tests have been carried out in accordance with the regulatory requirements for a design scheme with two points of load application P1 = P2. The adopted scheme of pure bending is used in the laboratory for informativeness of the obtained results and getting maximum efforts in a stretched zone of bent elements. A comparison has been made of the data obtained as a result of tests with the ones which have been calculated according to the document SP (Construction Rules) 295.1325800.2017 “Concrete structures reinforced with polymer composite reinforcement. Design rules”, this document is based on the design principle of concrete structures reinforced with metal reinforcement. Due to the fact that composite fittings significantly differ from metal fittings in a number of indicators, comparative tests of concrete beams reinforced with metal and composite fittings have been carried out earlier. Data of the investigations are necessary for understanding behavior of structures and possibility of their application in the objects of capital construction. An excess of inclined section strength on the action of transverse forces over an actual one has been revealed when calculating concrete beams according to the I group of limiting states. While making calculations for the II group of limiting states, the need has been revealed to make changes in the procedure for calculating width of crack opening in order to approximate the calculated data to the data obtained as a result of tests and a procedure for calculating deflections.

полимерная композитная арматураизгибающий моменттрещиностойкостьпрогибширина раскрытия трещинрасчет по нормамfiberglass rebarbending momentcrack resistancedeflectionwidth of crack openingstandard-based calculationReferencesNandini Devi, Dr. G. Flexural Behaviour of Concrete Beams Reinforced with GFRP Reinforcements / Dr. G. Nandini Devi // International Journal of Advanced Information Science and Technology. 2015. Vol. 39, No 39. P. 32–38.Nandini Devi Dr. G. (2015) Flexural Behaviour of Concrete Beams Reinforced with GFRP Reinforcements. International Journal of Advanced Information Science and Technology, 39 (39), 32–38.Бегунова, Н. В. Сравнительная оценка прочности, жесткости и трещиностойкости бетонных конструкций, армированных полимеркомпозитной и стальной арматурами / Н. В. Бегунова, В. Н. Возмищев // Интеллектуальные системы в производстве. 2017. Т. 15, № 4. С. 69–74. https://doi.org/10.22213/2410-9304-2017-4-69-74Begunova N. V., Vozmishchev V. N. (2017) Comparative Evaluation of Strength, Rigidity and Crack Resistance of Concrete Structures Reinforced with Fiberglass Rebar and Steel Rebar. Intellektualnye Systemy v Proizvodstve = Intelligent Systems in Manufacturing, 15 (4), 69–74 (in Russian). https://doi.org/10.22213/2410-9304-2017-4-69-74Бегунова, Н. В. Сравнительная оценка огнестойкости бетонных балок, армированных стеклокомпозитной и стальной арматурами / Н. В. Бегунова, В. Н. Возмищев // Вестник гражданских инженеров. 2018. Т. 67, № 2. С. 48–53. https://doi.org/10.23968/1999-5571-2018-15-2-48-53Begunova N. V., Vozmishchev V. N. (2018) Comparative evaluation of fire resistance of concrete structures reinforced with fiber-glass composite and steel rebars. Vestnik Grazhdanskikh Inzhenerov = Bulletin of Civil Engineers, 67 (2), 48–53 (in Russian). https://doi.org/10.23968/1999-5571-2018-15-2-48-53Бегунова, Н. В. Прочностные и деформативные характеристики бетонных балок, армированных полимеркомпозитной арматурой / Н. В. Бегунова // Фотинские чтения, 2018 : сборник материалов Пятой ежегодной международной научно-практической конференции, 2018 года, г. Ижевск. Ижевск: Проект, 2018. Вып. №1 (9). С. 207–209.Begunova N. V. (2018) Strength and deformation characteristics of concrete beams reinforced with polymer-composite reinforcement. Fotinskie chteniya, 2018 : sbornik materialov Pyatoi ezhegodnoi mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, 2018 goda, g. Izhevsk [Fotin Readings, 2018: a collection of materials of the Fifth Annual International Scientific and Practical Conference, 2018, Izhevsk]. Izhevsk, Proekt Publ., 9 (1), 207–209 (in Russian).Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования: СП 295.1325800.2017. Москва: Издательство стандартов, 2017. 42 с.SP – Construction Rules 295.1325800.2017. Concrete structures reinforced with polymer composite reinforcement. Design Rules. Moscow, Standards Publishing House, 2017. 42 (in Russian).Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения. Технические условия: ГОСТ 3282–74. Взамен ГОСТ 3282-46 ; введ. 01.07.75 до 01.01.95. Москва: Издательство стандартов, 1992. 13 с.State Standard 3282–74. Low-carbon steel wire for general use. Technical Conditions. Moscow, Standards Publishing House, 1992. 13 (in Russian).Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости: ГОСТ 8829–94. Взамен ГОСТ 8829-85 ; введ. 01.01.98. Минск: МНТКС, 1997. 26 с.State Standard 8829–94. Construction products of reinforced concrete and factory-made concrete. Load test methods. Rules for evaluation of strength, rigidity and crack resistance. Minsk, MNTKS, 1997. 26 (in Russian).Нанни, А. Армированный бетон с арматурными стержнями из пластмассы, армированной волокном. Механика и конструкция / А. Нанни, А. Де Лука, Х. Дж. Задех. Нью-Йорк: Taylor&FrancisGroup, 2014. 479 с.Nanni ?., De Luca ?., Zadeh H. J. (2014) Reinforced Concrete with FRP Bars. Mechanics and Design. New New York, Taylor & Francis Group. 479. https://doi.org/10.1201/b16669Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07–85*: СП 20.13330.2016. Москва: Минрегион России, 2010. 96 с.Loads and Impacts. Revised SNiP [Construction Rules and Regulations] 2.01.07–85*: SP – Construction Rules 20.13330.2016. Moscow, Ministry of Regional Development of Russia, 2010. 96 (in Russian).Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52.01–2003: СП 63.13330.2012. Москва: Минрегион России, 2011. 152 с.Concrete and reinforced concrete structures. Fundamental principles. Revised SNiP [Construction Rules and Regulations] edi 52.01–2003: SP – Construction Rules 63.13330.2012. Moscow, Ministry of Regional Development of Russia, 2011. 152 (in Russian).Степанова, В. Ф. Исследование особенности работы бетонных конструкций с комбинированным армированием (арматурой композитной полимерной и неметаллической фиброй) / В. Ф. Степанова, А. Н. Бучкин, Д. А. Ильин // Academia. Архитектура и строительство. 2017. № 1. С. 124–128.Stepanova V. F., Buchkin A. N., Ilyin D. A. (2017) Research for specific features in operation of concrete structures with combined reinforcement (composite poly mer and non-metallic fiber reinforcement). Academia. Arkhitektura i Stroitelstvo = Academia. Architecture and Construction, (1), 124–128 (in Russian).Falikman, V. R. New Russian Norms and Codes on Protection of Building Structures against Corrosion / V. R. Falikman, N. K. Rozentahl, V. F. Stepanova // High Tech Concrete: Where Technology and Engineering Meet: Proceedings of the 2017 Fib Symposium, Maastricht, the Netherlands, 12–14 June, 2017. P. 2135–2143. https://doi.org/10.1007/978-3-319-59471-2_244Falikman V. R., Rozentahl N. K., Stepanova V. F. (2017) New Russian Norms and Codes on Protection of Building Structures against Corrosion. High Tech Concrete: Where Technology and Engineering Meet. Proceedings of the 2017 Fib Symposium, Maastricht, the Netherlands, 12–14 June, 2017. P. 2135–2143. https://doi.org/10.1007/978-3-319-59471-2_244Composite Nonmetallic Reinforcement for Construction Structures / V. F. Stepanova [et al.] // Protection of Metals. 2007. Vol. 43, No 7. P. 701–704. https://doi.org/10.1134/s0033173207070144Stepanova V. F., Krasovskaya G. M., Shakhov S. V., Belenchuk V. V. (2007) Composite Nonmetallic Reinforcement for Construction Structures. Protection of Metals, 43 (7), 701–704. https://doi.org/10.1134/s0033173207070144Yoo, D.-Y. A Review on Structural Behavior, Design, and Application of Ultra-High-Performance Fiberreinforced Concrete / D.-Y. Yoo, Y.-S. Yoon // International Journal of Concrete Structures and Materials. 2016. Vol. 2, No 10. P. 125–142. https://doi.org/10.1007/s40069-016-0143-xYoo D.-Y., Yoon Y.-S. (2016) A Review on Structural Behavior, Design, and Application of Ultra-High-Performance Fiberreinforced Concrete. International Journal of Concrete Structures and Materials, 10 (2), 125–142. https://doi.org/10.1007/s40069-016-0143-xМетодическое пособие. Расчет железобетонных конструкций без предварительно напряженной арматуры: Пособие к СП 63.13330.2012 (II). Москва, 2015. 294 с.Methodological book. Calculation of reinforced concrete structures without pre-stressed reinforcement: Textbook for SP – Construction Rules 63.13330.2012 (II). Moscow, 2015. 294.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.