Усиление изгибаемых железобетонных элементов внешним композитным армированием с учетом условий эксплуатации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.01, кандидат наук Есипов Станислав Максимович

• Есипов Станислав Максимович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Есипов Станислав Максимович

Введение

1 КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С УСИЛЕНИЕМ ВНЕШНИМ КОМПОЗИТНЫМ АРМИРОВАНИЕМ

1.1 Материалы и конструктивные решения усиления железобетонных элементов внешним композитным армированием

1.1.1 Композитные материалы и элементы для усиления строительных конструкций

1.1.2 Конструктивные решения усиления железобетонных элементов внешним композитным армированием

1.1.2.1 Усиление центрально и внецентренно сжатых элементов

1.1.2.2 Усиление изгибаемых балочных элементов

1.1.2.3 Усиление изгибаемых плитных элементов

1.2 Развитие методов расчета усиленных железобетонных элементов

1.2.1 Существующие методики расчета и их основные предпосылки

1.2.2 Основы расчета усиленных железобетонных элементов

1.3 Экспериментальные исследования железобетонных элементов, усиленных внешними композитным армированием

1.4 Выводы. Цель и задачи исследований

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗГИБАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ УСИЛЕНИИ ВНЕШНИМ КОМПОЗИТНЫМ АРМИРОВАНИЕМ

2.1 Цель и задачи исследований

2.2 Объём исследований. Конструкция и технология изготовления опытных образцов

2.3 Методика проведения экспериментальных исследований

2.3.1 Кратковременные испытания композитного материала на отрыв от поверхности бетона

2.3.2 Кратковременные испытания железобетонных элементов с доведением их до разрушения

2.4 Результаты экспериментальных исследований

2.4.1 Результаты кратковременных испытаний композитного материала на отрыв от поверхности бетона и их анализ

2.4.2 Результаты испытаний железобетонных элементов с доведением их до разрушения и их анализ

2.5 Основные результаты и выводы

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ИЗГИБАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, УСИЛЕННЫХ ВНЕШНИМ КОМПОЗИТНЫМ АРМИРОВАНИЕМ

3.1 Цель и задачи исследований

3.2 Методы оценки напряженно-деформированного состояния изгибаемых железобетонных элементов, усиленных внешним композитным армированием

3.3 Предпосылки и основные гипотезы по расчету усиленных изгибаемых железобетонных элементов

3.4 Определение напряжений и деформаций в усиленных изгибаемых железобетонных элементах с жестким клеевым соединением

3.5 Определение напряжений и деформаций в усиленных изгибаемых железобетонных элементах с податливым клеевым соединением

3.6 Учёт деформаций ползучести и усадки бетона

3.7 Метод расчета усиленных изгибаемых железобетонных элементов

3.8 Основные результаты и выводы

4 ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗГИБАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, УСИЛЕННЫХ ВНЕШНИМ КОМПОЗИТНЫМ АРМИРОВАНИЕМ

4.1 Цель и задачи численных исследований

169

4.2 Компьютерное моделирование контрольных и усиленных без предварительного нагружения элементов

4.3 Компьютерное моделирование элементов, усиленных после предварительного нагружения

4.4 Компьютерное моделирование элементов, усиленных под нагрузкой

4.5 Анализ экспериментальных и численных исследований напряженно-деформированного состояния усиленных изгибаемых железобетонных элементов

4.6 Рекомендации по расчету усиления изгибаемых железобетонных элементов

4.6.1 Рекомендации по расчету усиления изгибаемых железобетонных элементов без предварительного нагружения

4.6.2 Рекомендации по расчету усиления изгибаемых железобетонных элементов после предварительного нагружения

4.6.3 Рекомендации по расчету изгибаемых железобетонных элементов, усиленных под нагрузкой

4.7 Основные результаты и выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты о внедрении результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Усиление изгибаемых железобетонных элементов внешним композитным армированием с учетом условий эксплуатации»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время происходят масштабные преобразования в сферах экономики и производства, внедрения новой техники и технологии. Это влечёт появления и апробации инноваций в сфере строительства. Реконструкция и технологическое перевооружение зачастую связаны с увеличением нагрузки от оборудования и транспорта на несущие конструкции, а также с необходимостью перепланировки. Для жилых и общественных зданий характерно проведение реконструкции в виде пристроек и надстроек, что требует оценки несущей способности и пригодности к эксплуатации элементов конструкций, а, при необходимости, и их восстановления или усиления.

Зачастую, факторы действительной эксплуатации отличаются от заложенных в проектную документацию, либо имеют место ошибки при производстве работ. Поэтому другой причиной восстановления или усиления конструкций является обеспечение ресурса работоспособности эксплуатируемых зданий и сооружений при наличии в конструкциях силовых, температурных или коррозионных повреждений.

Техногенные катастрофы, аварии, природные катаклизмы наносят значительный ущерб хозяйству, жилищному и производственному фонду Российской Федерации. В рамках общего ущерба значительные повреждения получают здания и сооружения. Ликвидация последствий разрушений становится одной из серьёзных задач, которая непосредственно связана с вопросами восстановления несущей способности и пригодности к эксплуатации повреждённых конструкций.

Работы по усилению и восстановлению железобетонных конструкций потребовали совершенных методик расчёта, которые должны учитывать историю нагружения, физическую нелинейность работы материалов, геометрическую нелинейность, технологические воздействия при проведении восстановительных работ. Это возможно решить на основании экспериментально-теоретических исследований силового и несилового сопротивления бетона и железобетона.

Согласно действующих норм расчёт конструкций зданий и сооружений выполняется по методу предельных состояний и не отражает напряжённо-деформированное состояние конструкции в стадии эксплуатации, что осложняет проектирование усиления. Выполненный на данное время ряд исследований учитывает влияние факторов по отдельности, но требует экспериментального подтверждения, обоснования и обобщения.

Данная работа посвящена исследованию прочности и деформативности усиленных под нагрузкой железобетонных элементов с учётом истории предварительного нагружения, выявлением предпосылок совместной работы усиливаемого элемента и элемента усиления из композитного материала на основе углеродных волокон. Реализация результатов работы ориентирована на восстановление или повышение силового сопротивления железобетонных элементов.

Цель работы - совершенствование методик расчёта прочности, деформативности и определения параметров напряженно-деформированного состояния изгибаемых железобетонных элементов, усиленных внешним композитным армированием.

Для достижения поставленной цели были запланированы задачи:

1. Изучить механические характеристики материалов изгибаемых железобетонных элементов, усиленных под нагрузкой внешним композитным армированием. Разработать программу и методику экспериментальных исследований сопротивления изгибаемых железобетонных элементов, усиленных с различными вариантами предварительного нагружения, а также параметров прочности и деформативности контактной зоны бетон-композит;

2. Провести экспериментальные исследования сопротивления и особенностей работы под нагрузкой изгибаемых железобетонных элементов, усиленных под нагрузкой внешним композитным армированием. Выявить зависимость силового взаимодействия элемента и внешнего армирования. Установить характер влияния предварительного нагружения на напряжённо-деформированное состояние усиленных элементов.

3. Провести численные исследования работы усиленных под нагрузкой элементов и сопоставить результаты расчёта по предложенной методике с результатами экспериментальных исследований других авторов. Разработать методику расчёта усиления элементов, учитывающую предысторию нагружения, а также методику оценки прочности клеевого соединения на восприятие касательных напряжений. Запатентовать разработанную методику и испытательный образец. Разработать рекомендации по расчёту прочности и деформативности железобетонных элементов, усиленных под нагрузкой внешним композитным армированием.

Объект исследования - изгибаемые железобетонные элементы, усиленные внешним композитным армированием.

Предмет исследования - напряжённо-деформированное состояние изгибаемых железобетонных элементов, усиленных внешним композитным армированием и методика расчёта их прочности и деформативности.

Область исследования соответствует паспорту специальности ВАК 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения, и относится к пункту 3.

Научная новизна исследований:

1. Получены результаты экспериментальных исследований на отрыв внешнего композитного армирования от железобетонного элемента в условиях чистого сдвига. Установлено, что разрушение элемента происходит вследствие потери прочности бетона на срез по плоскости, проходящей по нижней грани нижнего ряда растянутой арматуры. Получены значения предельных касательных напряжений в зоне контакта внешнего армирования с бетоном - 6,9 МПа. Определено, что в момент разрушения, нормальные напряжения во внешнем армировании не превышали 53% от его прочности на растяжение. Установлен диапазон предельных относительных деформаций при разрушении - 0,25... 0,28%;

2. Получены результаты экспериментальных исследований усиленных изгибаемых железобетонных элементов, в т.ч. при усилении под нагрузкой. Установлено, что при усилении ненагруженных элементов увеличение несущей

способности составляет 40...63%, при усилении элементов, разгруженных после приложения нагрузки - 21...34%, при усилении под нагрузкой - 21...29%. Установлен характер разрушения усиленных элементов - разрушение бетона растянутой зоны по плоскости, проходящей по нижней грани нижнего ряда растянутой арматуры. Определено, что усиление ненагруженных элементов снижает прогибы на 30%, разгруженных после приложения нагрузки - на 10... 11%, усиленных под нагрузкой - на 20...28%. При наличии нагрузки, превышающей 70% от разрушающей, внешнее армирование не влияет на жесткость элемента;

3. Установлены зависимости между увеличением несущей способности и жесткости элементов и такими факторами как: наличие и ширина раскрытия трещин, длина анкеровки внешнего армирования, класс бетона по прочности усиливаемого элемента. Разрушение бетона в зоне усиления начинается при ширине раскрытия нормальной трещины - 0,17мм. Эффективная длина анкеровки внешнего армирования во всех случаях составила в среднем 300мм;

4. Разработана методика расчёта прочности и деформативности усиленных изгибаемых железобетонных элементов с учётом предыстории нагружения, а также параметров прочности и деформативности контактной зоны бетон-композит;

5. Получены результаты численного исследования, подтвердившие принятые предпосылки расчета о наличии в момент усиления действующих в сечениях элемента усилий, об эффективной длине анкеровки внешнего армирования, о влиянии класса бетона по прочности.

Теоретическая и практическая значимость полученных результатов:

Теоретическая значимость состоит в том, что было установлено, что внешнее композитное армирование изменяет схему разрушения изгибаемого элемента: потеря несущей способности происходит не от достижения предельных деформаций бетона сжатой зоны и не от потери прочности арматуры на растяжение, а от потери прочности бетона на срез по плоскости, проходящей по нижней грани нижнего ряда растянутой арматуры. Предложенная методика

расчёта несущей способности и деформативности усиленных под нагрузкой железобетонных элементов позволяет более полно оценивать силовое сопротивление элементов при реконструкции или усилении зданий и сооружений с учётом предыстории нагружения, а также параметров прочности и деформативности контактной зоны бетон-композит.

Практическая значимость состоит в ускорении процессов реконструкции строительного фонда, т.к. предложенная методика оптимизирует емкость проектирования усиления.

Результаты проведенных исследований были использованы в практической деятельности ООО «Строительная экспертиза» (г. Белгород), ООО "ПАРНАС" (г. Москва) и ООО «АЛЬФАПРОЕКТ» (г. Белгород) при разработке проектной и рабочей документации по объектам капитального строительства (см. приложение А). Метод расчёта усиленных железобетонных конструкций и результаты экспериментальных исследований внедрены в учебный процесс Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова для студентов направления 08.03.01 Строительство, профиля 08.03.01-01 Промышленное и гражданское строительство по дисциплинам «Реконструкция зданий и сооружений" и "Конструкции из дерева и пластмасс" (см. приложение А).

Достоверность проведённых исследований подтверждается использованием классических методов строительной механики, сопротивления материалов, математической статистики, постулатов теории железобетона, использованием сертифицированных расчетно-вычислительных комплексов, поверенного измерительного оборудования, сопоставлением экспериментальных и теоретических результатов исследований. Измерения, проводимые при испытаниях, имеют метрологическое обеспечение, систему дублирования показаний, позволяющих контролировать достоверность результатов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментальных исследований силового сопротивления и деформирования изгибаемых железобетонных элементов, усиленных внешним композитным армированием;

2. Расчётные предпосылки и зависимости для определения прочности и деформативности изгибаемых железобетонных усиленных под нагрузкой элементов с учётом предыстории нагружения, параметров прочности и деформативности контактной зоны бетон-композит;

3. Методика расчёта прочности и деформативности изгибаемых железобетонных элементов, усиленных внешним композитным армированием;

4. Результаты численных исследований влияния вышеуказанных факторов на прочность и деформативность усиленных элементов.

Апробация результатов исследования. Основные положения проведённых исследований по теме диссертации докладывались автором на Международной научно-практической конференции "Лолейтовские чтения-150". Современные методы расчета железобетонных и каменных конструкций по предельным состояниям» (г. Москва, 2018 г.), Международных академических чтениях «Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения» (г. Курск, 2014-2019 гг.), XV Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» (г. Пенза, 2015 г.), Международном молодежном форуме "Образование, наука, производство" (г. Белгород, 2015-2019 гг.), Международной научно-практической конференции «Наука и инновации в строительстве» (г. Белгород, 2017-2019 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в т.ч. 5 статей в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, рекомендованных ВАК РФ, 1 статья в журнале, входящем в базу данных SCOPUS, получен 1 патент на полезную модель.

Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объём диссертации составляет 229 страниц, в том числе: 154 страницы печатного текста, 124 рисунка, 26 таблиц, 133 наименования списка литературы, 4 страницы приложений.

1 КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С УСИЛЕНИЕМ ВНЕШНИМ КОМПОЗИТНЫМ АРМИРОВАНИЕМ

1.1 Материалы и конструктивные решения усиления железобетонных элементов внешним композитным армированием

1.1.1 Композитные материалы и элементы для усиления строительных

конструкций

Композитными называют материалы, состоящие из двух и более компонентов (фаз). Первым современным композитным материалом принято считать однонаправленный стеклопластик из искусственных непрерывных стеклянных волокон и искусственной полимерной матрицы, созданный инженером А.К. Буровым в конце 30-х годов [64]. В течение нескольких десятилетий после окончания Второй мировой войны развивалось достаточно интенсивно направление, связанное с разработкой и использованием композитных материалов в областях науки и техники.

Для того, чтобы считать материал композиционным, необходимо соблюдение ряда условий. Прежде всего, материал должен состоять из минимум двух компонентов. Во-вторых, доля каждого компонента не должна быть ниже определенного значения, ориентировочно 5-10%. В-третьих, свойства фаз должны существенно отличаться, следовательно, свойства композита должны отличаться от свойств исходных компонентов.

На микроуровне композиты состоят из непрерывной фазы - матрицы и армирующей фазы - наполнителя. Роль наполнителя заключается в изменении направления свойств матрицы. Композитные материалы могут иметь керамическую, металлическую или полимерную матрицу. Полимерные матрицы имеют невысокие прочность и модуль упругости; керамические матрицы обладают высокой прочностью и жесткостью, но хрупки; металлические матрицы имеют средние значения прочности и деформативности.

Наполнитель изготавливают из прочных и жестких материалов (углерод, стекло, арамид, бор, карборунд, глинозём и др.) в виде частиц либо волокон. Наполнитель в виде частиц имеет небольшой размер имеет приблизительно равные размеры в трех измерениях, порядка 10 мкм. Наполнитель в виде волокон имеет длину, много превышающую диаметр. Обычно для получения композитов применяют непрерывные или короткие волокна с небольшим отношением длины к диаметру. Частицы и волокна могут быть случайно ориентированными либо иметь направленную ориентацию. Если ориентация наполнителя в матрице лежит в одном направлении, то композит является одноосноармированным; если в двух -то двуоснооармированным.

Отдельным классом композитов являются ламинаты и гибриды. Ламинаты -композитные материалы, состоящие из нескольких однонаправленных слоев, уложенных в определенной последовательности и направлениях. Число слоев ламината обычно составляет от 4 до 40. Гибридами называют композиты, армированные волокнами различного типа, например, смесью стеклянных и углеродных волокон.

Для ремонта и усиления строительных конструкций применяют композиты на основе волокон, изготовляемые из микрофибр, омоноличенных в отверждающем полимере. В качестве матрицы наиболее часто используют эпоксидные и полиакринитриловые смолы. В зависимости от типа фибры, композиты подразделяют на композиционные материалы на основе углеродных волокон (КМФУ), арамидных волокон (КМФА) и стекловолокон (КМФС). В зарубежной литературе такие материалы именуются FRP (fibre reinforced polymer).

В композитах на основе стекловолокон применяют кварцевые стекла. Стекловолокна подразделяют на 3 вида: Е-стекловолокно, содержащее борную кислоту и алюминаты, хорошо работающее в водных растворах и плохо сопротивляющееся щелочной и кислотной агрессии; А-стекловолокно, более прочное и жесткое, но уязвимое для щелочей; AR-стекловолокно, с высоким

содержанием циркония и имеющее высокую сопротивляемость действию щелочей.

Арамидные волокна, по структуре повторяющие нейлон, производятся под различными наименованиями: кевлар, тварон, технора. Волокна арамида анизотропны, имеют высокую прочность и модуль упругости в поперечном направлении, пластичны при действии растягивающих усилий и упруги при действии сжимающих. Арамидные волокна обладают высокой жесткостью, низкими тепло- и электропроводностью.

Углеродные волокна производят из исходного материала, называемого прекурсором. Механические свойства волокон зависят от прекурсора и степени карбонизации. Различают 3 типа прекурсора: высокомодульные экструдированные пековые волокна, полиакринитриловые волокна, целлюлозные волокна.

Роль матрицы заключается в передаче напряжений между волокнами, защите их от внешних воздействий и повышению удобства транспортировки и монтажа. Матрица-полимер определяет прочность и модуль упругости в поперечном направлении, сопротивление сдвигу и напряженно-деформированное состояние фибры при сжатии. Чаще всего в роли матрицы выступают эпоксидные, полиэфирные, полиамидные и фенольные смолы.

Для усиления строительных конструкций методом внешнего армирования в основном используют композиты в виде холстов - гибких тканей с одно- либо двунаправленным расположением волокон. При монтаже они омоноличиваются на поверхности конструкции в матрице-клее, обеспечивающей передачу усилий с конструкции на фибру и перераспределяющую их.

Физико-механические свойства композитных материалов определяются типом фибры, её ориентацией и распределением в поперечном сечении холста, а также объемным соотношением волокон и матрицы. Свойства волокон, применяемых в композитах для усиления конструкций приведены в таблице 1.1, а отверждающих матриц-полимеров - в таблице 1.2.

Таблица 1.1- Физико-механические свойства волокон, применяемых

при изготовлении композитных материалов

Тип фибры Модуль упругости, Е, (ГПа) Прочность при растяжении, Rt (МПа) Предельное удлинение, 8 (%) Плотность, р, (кг/м3)

Углерод (ВП) 200 - 250 3400 - 3900 1,5-2,5 1750-1950

Углерод (ВМ) 300 - 700 2900 - 4000 0,45-1,2 1750-1950

Арамид (ВП) 75 3500 4,6 1400

Арамид (ВМ) 110 2900 1,5-2,4 1400

Стекло (тип Е)1 72-77 3400 - 3700 3,3-4,8 2600

Стекло (тип С)2 75-88 4300 - 4900 4,2-5,4 2500

Стекло (тип А)3 21-74 3000 - 3500 2,0-4,3 2700

1 - универсальное

2 - высокопрочное

3 - щелочестойкое

Таблица 1.2. - Физико-механические свойства термореактивных смол,

используемых при усилении конструкций

Марка фирмы 4 EP RP 5 Ей Ru ^прим Тэкс

производителя мин ГПа МПа % ГПа МПа °с °с

Tyfo® S Saturant 180-360 3,18 72,4 5 3,12 123,4 +4..+32 <82

Ероху

Tyfo® G Ероху Gel 180-360 2,23 50,7 3,5 2,18 86,4 +4..+32 <82

Coat

Tyfo® T High >240 3,2 119 3,8 3,2 73,1 +4..+32 <121

Temperature Epoxy

Wabo® MBrace 45 3 54,5 3,5 3,7 138 +10..+32

Saturant

MapeWrap® 31 40 - 30 1,2 3,8 70 +5..+30 -

MapeWrap® 21 40 - 30 1,2 2,5 55 +10..+30 -

Mape® Adesilex PG 30 - - - - - +5..+30 -

Sikadur® 30 70 4,5 24,8 1 11,7 46,8 +15..+24 -

Sikadur® 240 3,2 72,4 4,8 ЗД 123,4 +18..+24 <60

Hex300/306

Существенным качеством композитных материалов является их упругое вплоть до разрушения деформирование. На рисунке 1.1 представлена диаграмма деформирования основных видов волокон композитных материалов.

^ 4

Ц 3.65

а>

*

а з

й 2.75 В

§ 2.3

Я 2

2 nj И К

(-Н

£ 1 о i

Cj Он

Рисунок 1.1. Диаграмма деформирования различных типов композитных волокон

Как видно из рисунка 1.1, композитные волокна, в отличие от стали, не характеризуются пластическими свойствами, а их разрушение является хрупким. В связи с этим при проектировании усиления железобетонных конструкций внешним армированием из композитов накладываются ограничения на величину упругих деформаций бетона и стали. В целях устранения данного недостатка, в 1990-е годы проводились экспериментальные исследования усиления с помощью композитов, армированных высокопрочными стальными волокнами [115]. Стальные волокна из вязаных прядей отверждались в эпоксидном полимере. Исследование показали, что прочность волокон на растяжение составила 750 МПа, а модуль упругости был сопоставим со сталью. К достоинствам отнесли пластичность и совместность деформирования с основной арматурой конструкции.

Из-за того, что прочность и модуль упругости фибры намного превышает прочность и модуль упругости матрицы, механические свойства композита определяются площадью сечения волокон. Определено, что между количеством волокон и его механическими свойствами имеется соответствие, отраженное в таблице 1.3. При постоянной площади поперечного сечения волокна в композите,

1 - Стекло

II - Арамидные

III - Полиэтиленовые

IV - Углеродные (ВП)

V - Никалон

VI - Углеродные (ВМ)

VII- Борные

1 2 3

Деформация растяжения, %

разрушающая нагрузка и предельная деформация практически не отличаются. Таким образом, при проектировании систем усиления принимаются в расчет берут только площадь сечения волокон, но не всего композита в целом.

Таблица 1.3. - Зависимость механических свойств композита от процентного содержания волокон

Площадь поперечного сечения, мм2 Свойства КМФ1 Разрушающая нагрузка

Ат Ас Уг Ес, МПа Яс, МПа Предельная деформация, % кН %

70 0 70 100 220 000 4000 1.818 280 100

70 30 100 70 154 900 2844 1.823 282.4 100.9

70 70 140 50 111 500 2040 1.830 285.6 102

1 - Физико-механические свойства компонентов композита: Ег = 220 ГПа, Яг = 4000 МПа, Ет = 3 ГПа, Ят = 80 МПа

В таблице 1.4 приведены сравнительные характеристики холстовых композитных материалов для усиления на основе углеродных волокон, а в таблице 1.5 - холстовых материалов на основе стекловолокон.

При проектировании усиления строительных конструкций следует помнить о том, что прочность на сжатие композитных материалов меньше прочности на растяжение. КМФ при продольном сжатии может разрушиться от поперечных деформаций растяжения, потери устойчивости волокон в матрице либо от среза. Установлено, что в среднем прочность на сжатие составляет от прочности на растяжение для КМФУ - 78%, для КМФС - 55%, для КМФА - 20% [99].

Помимо армирующих элементов, немаловажную роль при усилении играют клеевые составы. Именно они характеризуют напряженно-деформированное состояние зоны контакта холст-бетон. Основным назначением клея (адгезива) является восприятие сдвиговых и растягивающих усилий в зоне контакта. Для усиления железобетонных элементов чаще используют двухкомпонентные

эпоксидные клеи. Анализируя ряд свойств и параметров, можно прийти к заключению, что наиболее рациональным является применение в качестве усиления внешним армированием композитных материалов на основе углеродных волокон. К достоинствам таких материалов, по сравнению со стекловолокоиными и арамидными, можно отнести: высокая прочность на растяжение, высокий модуль упругости, стойкость к воздействию щелочей, высокий коэффициент длительной прочности.

К недостаткам можно отнести низкую огнестойкость, практически нулевой коэффициент температурного расширения и высокую стоимость.

Таблица 1.4. - Характеристики углеволоконных композитных холстовых

материалов

Марка фирмы производителя Тип1 Толщина, мм Ширина , мм Е, ГПа Rt, МПа Деформация при разрыве % Плотность г/м2

УОЛ-ЗОО-2 К 0,175 300 120 1400 1,16

Sika Wrap® Hex В - 305; 610 230 3450 1,5 230

230С К 0,381 - 65,4 894 1,33

Wabo®MBrace CF 130 В 0,165 228 3790 1,7

Wabo®MBrace CF 530 В 0,165 372 3517 0,9

S&P® С Sheet 640 В 0,19 150; 300 640 2650 0,4 430

S&P® С Sheet

240 - 200, В 0Д17; 300; 240 3800 1,55 230; 330

S&P® С Sheet 0,176 1000

240 - 300

MapeWrap® С UNI-AX 300/10; В 0,167 100; 200;400 230 4800 2,1 300

300/20; 300/40;

MapeWrap® С UNI-AX 600/10; В 0,335 100; 200;400 230 4800 2,1 600

600/20; 600/40;

Tyfo®SCH- В 0,127 600 230 3790 1,7 298

11 UP К 0,25 - 102 1062 1,05 -

Tyfo® SCH-35 К 0,89 600 78,6 991 1,26 -

Tyfo® SCH-41 В 0,28 600 230 3790 1,7 644

К 1 - 72,4 876 1,2 -

В таблице 1.6 приведены сравнительные характеристики некоторых клеевых составов.

Таблица 1.5. - Характеристики стекловолоконных композитных холстовых

материалов

Марка фирмы производителя Тип1 Толщина мм Ширина мм Е, ГПа Rt, МПа Деформация при разрыве % Плотность г/м2

Tyfo® SEH-51 В 0,36 1400 72,4 3240 4,5 915

К 1,3 - 26,1 575 2,2 -

Tyfo® WEB В - 1300 72,4 3240 4,5 295

К 0,25 - 19,3 309 1,6 -

SikaWrap® Hex 100G В - 1270 72 2300 4 915

К 1,016 - 26,2 612 2,45 -

SikaWrap® Hex 430G В - 305; 610 70 2250 2,8 430

К 0,508 - 26,5 537 2,21 -

S&P® G Sheet E 50/50 В 0,067 680 73 2400 4,5 350

S&P® G Sheet AR 50/50 В 0,065 680 65 1700 4,3 350

S&P® G Sheet E 90/10 A, 90/10 В В 0,154; 0,308 680 73 2400 4,5 440;880

S&P® G Sheet AR 90/10 A, 90/10 В В 0,149; 0,299 680 65 1700 4,3 440;880

Tyfo® ВС В - 1300 72,4 3240 4,5 813

К 0,864 - 18,6 279 1,5 -

Wabo® MBrace EG 900 В 0,353 - 72,4 1517 2,1 -

Таблица 1.6. - Характеристики клеящих составов

Свойства Поставщик и торговая ма рка

Exchem Resifix 31 МВТ Mbrace adhesive SBD Epoxy Plus Sika Sikadur Resiplast Epicol U

Прочность на растяжение, Н/мм2 24 30 19 30 50

Прочность на изгиб, Н/мм2 55 100 35 - -

Прочность на сдвиг, Н/мм2 22 - 18 - -

Модуль изгиба, кН/мм2 6.5 3.5 9.8 12.8 -

Модуль сдвига, кН/мм2 3.8 - - - -

Температура стеклования, С 60 56 60.8 - 60

1.1.2 Конструктивные решения усиления железобетонных элементов внешним композитным армированием

Первые экспериментальные исследования по применению КМФ для ремонта и усиления железобетонных элементов проводились в Германии в 1978-1979 г.г. [4]. В Японии в 80-х годах XX века началось применение композитов в качестве материала для обойм для усиления колонн. Композитные материалы нашли широкое использование для восстановления мостовых и большепролетных конструкций. Этому способствовал спектр достоинств композитов: чрезвычайно малый вес, высокие прочность и модуль упругости, малые габариты сечения элементов, а также способность повторять любую форму усиливаемой конструкции. Мировой опыт применения КМФ является положительным, т.е. усиленные конструкции не выходят за рамки эксплуатационных состояний, а достижения предельных состояний обоих групп во внешнем армировании не выявлено.

Вне зависимости от типа конструкции и вида композита, усиление внешним армированием с применением КМФ включает в себя:

- грунтование поверхности конструкции

- нанесение шпаклевочных составов (при необходимости)

- нанесение адгезива

- приклеивание композитного элемента

- нанесение защитного покрытия (при необходимости)

Грунтовками пропитывают бетонное основание; этим обеспечивается сцепление адгезива с бетоном. Шпаклевки применяют в случаях, когда необходимо выровнять поверхность и заполнить каверны. Адгезивные составы обеспечивают приклеивание холстов и тканей армирования к бетону и передачу усилий с поверхности конструкции. На рисунке 1.2 изображена классификация методов восстановления и усиления железобетонных конструкций композитными материалами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Есипов Станислав Максимович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Антаков А. Б. Анализ нормативных подходов к оценке прочности нормальных сечений изгибаемых элементов, армированных полимеркомпозитной арматурой / А.Б. Антаков, И.А. Антаков // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. -2014.-№ 1.-С. 75-80.

2. Бадалова E.H. Усиление изгибаемых железобетонных конструкций углепластиковой арматурой / E.H. Бадалова // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия. F. Прикладные науки. - 2007. -№ 6. -С. 54-59.

3. Бадалова E.H. Экспериментальные исследования изгибаемых железобетонных конструкций, усиленных приклеиванием углепластиковых пластин / E.H. Бадалова // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F. Прикладные науки. - 2009. - №12. - С. 45-50.

4. Байков В.Н. О дальнейшем развитии общей теории железобетона / В. Н. Байков // Бетон и железобетон. - 1979. - № 7. - С. 27-29.

5. Бамбура А.Н. Диаграмма «напряжения-деформации» для бетона при центральном сжатии / А.Н. Бамбура // Вопросы прочности, деформативности и трещиностойкости железобетона. - Ростов н/Д : РИСИ. - 1980.-С. 19-22.

6. Бамбура А.Н. Экспериментальные основы прикладной деформационной теории железобетона: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.23.01 / Бамбура Андрей Николаевич. — Харьков, 2006. — 39 с.

7. Бачинский В.Я. Несущая способность железобетонных балок при силовых и деформационных воздействиях / В.Я. Бачинский, А.Н. Бамбура, А.И. Голоднов, А.Е. Жданов/ НИИСК Госстроя СССР. — Деп. во ВНИИИС Госстроя СССР №6807. — Киев, 1986. — вып. 6. — 9с.

8. Бокарев С.А., Смердов Д.Н. Экспериментальные исследования изгибаемых железобетонных элементов, усиленных КМ // Известия Вузов. Стр-во. 2010, №2, с.112-124.

9. Бондаренко В.М. Износ, повреждения и безопасность железобетонных сооружений / В.М. Бондаренко, A.B. Боровских. — М.: ИД Русанова, 2000. — 144 с.

10. Бондаренко В.М. Инженерные методы нелинейной теории железобетона / В.М. Бондаренко, C.B. Бондаренко ; М. : Стройиздат, 1982. - 288 с.

11. Бондаренко В.М. Некоторые вопросы нелинейной теории железобетона / В. М. Бондаренко ; Харьков : Изд-во ХГУ, 1968. - 324 с.

12. Бондаренко В.М. Некоторые вопросы развития теории реконструированного железобетона / В.М. Бондаренко, С.И. Меркулов // Бетон и железобетон. - 2005. - №1. - С. 25-26.

13. Бондаренко В.М. Расчетные модели силового сопротивления железобетона: монография / В.М. Бондаренко, В.И. Колчунов; М. : Издательство АСВ, 2004.-472 с.

14. Боровских A.B. Определение коэффициента податливости шва сдвига для железобетонной многопустотной плиты перекрытия / A.B. Боровских // Бетон и железобетон. - 2007. - №2. - С. 19-21.

15. Быков A.A. Опыт проектирования усиления ребристой плиты покрытия композитом / A.A. Быков, A.B. Калугин, И.Л. Тонков // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. - 2013. - № 1. - С. 33-44.

16. Быков A.A. Особенности использования композиционных материалов при усилении изгибаемых железобетонных конструкций / A.A. Быков, A.B. Калугин // Вестник ПНИПУ. Урбанистика. - 2013. - № 3. - С. 54-71.

17. Валеев Г. С. Прочность и деформативность сборно-монолитных железобетонных конструкций по контактному шву с учётом длительного действия статических нагрузок: Автореф. дис...канд. техн. наук: 05.23.01. -Л.,1989.-21 с.

18. Воронюк И.С. Учёт нисходящей ветви диаграммы деформаций при чистом изгибе // Бетон и железобетон. - 1983. - №4. - С. 17-20.

19. Гапонов В.В. Обоснование и разработка технологии усиления железобетонных конструкций подземных сооружений с использованием композиционных материалов: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - М., -2012. -25 с.

20. Гвоздев A.A. Работа железобетона с трещинами при плоском напряженном состоянии / А. А. Гвоздев, Н. И. Карпенко // Строительная механика и расчет сооружений - 1965. - №2. - С. 20-23.

21. Гениев Г.А. Прочность и деформативность железобетонных конструкций при запроектных воздействиях: Научное издание / Г. А. Гениев [и др.] ; М. : Издательство АСВ, 2004. - 214 с.

22. Гетун Г.В. Напряжённо-деформированное состояние железобетонных изгибаемых балок, усиленных в растянутой зоне слоем сталефибробетона / Г.В. Гетун, Е.Ф. Лысенко // Физико-математические методы в строительном материаловедении. - М.: МИСИ, БТИСМ, 1986. - С. 64-70.

23. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. - М.: Стандартинформ, 2013. - 30 с.

24. ГОСТ 12004-81 Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение. - М.: Стандартинформ, 2009. - 10 с.

25. ГОСТ 12423-66 Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб) /, -М.: Издательство стандартов, 1981. - 8 с.

26. ГОСТ 25.601-80 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей. Метод испытания плоских образцов на растяжение при нормальной, повышенной и пониженной температурах /, -М.: Стандартинформ, - 2005. - 15 с.

27. ГОСТ 27006-86 Бетоны. Методы подбора составов. - М.: Стандартинформ, 2008. -7с.

28. ГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости. - М.: Госстрой России, 1997. -14с.

29. Григорьева Я.Е. Прочность и деформативность железобетонных балок, усиленных углепластиком на стадии, близкой к исчерпанию несущей способности: Автореф. дис...канд. техн. наук: 05.23.01. - Москва, 2013. - 24 с.

30. Дворников В.М. Прочность и деформативность внецентренно сжатых усиленных под нагрузкой железобетонных элементов: дис. ...канд. техн. наук : 05.23.01 / Дворников Валерий Михайлович. - Курск, 2003. - 222 с.

31. Денисов B.C. Исследование прочности слоистых конструкций // Бетоны и железобетонные конструкции в районах Восточной Сибири. - Красноярск, 1984.-С. 89-92.

32. Есипов С.М. Анализ методик проектирования усиления железобетонных конструкций композитными материалами / С.М. Есипов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.-2015,-№6.-С. 114-118.

33. Есипов С.М. Влияние скорости и режима нагружения на прочность и жесткость армированных углепластиков / С.М. Есипов, С.И. Меркулов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.-2017.-№ 1.-С. 52-56.

34. Есипов С.М. Износ и восстановление железобетонных конструкций при реконструкции жилищного фонда / С.М. Есипов, И.А. Ильичев, М.В. Кривчиков, И.Н. Рыжих // В сборнике: Актуальные проблемы реновации жилищного фонда города: взаимосвязь экономических, технических и правовых аспектов Доклады Всероссийской научно-практической конференции. Редактор: Никулина О.М.. -2016. -С. 110-115.

35. Есипов С.М. Исследование изменения прочности углевол оконного композита на растяжение при вариации количества слоев волокна / С.М. Есипов, Д.В. Гридякина // В сборнике: Наука и инновации в строительстве (к 45-летию кафедры строительства и городского хозяйства) : сборник докладов международной научно-практической конференции : в 2 т.. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. -2017. - С. 46-50.

36. Есипов С.М. Клеевые составы для внешнего армирования железобетонных конструкций / С.М. Есипов, Н.В. Огнев, П.Г. Карлина // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения. - Курск. - 2017. - С. 16-21.

37. Есипов, С.М. Критерии совместности работы композитного внешнего армирования и железобетонной конструкции при силовых воздействиях / С.М. Есипов, Д.В. Есипова // Международный студенческий строительный форум-2018 (к 165-летию со дня рождения В.Г. Шухова): сборник статей. -Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2018. - С. 64-69. (0,32 п.л. / 0,16 п.л. автора)

38. Исследование возможности и области рационального применения гибких лент и тканей из композиционных материалов при ремонте железобетонных конструкций мостовых сооружений с разработкой ОДМ. Отчет о научно-исследовательской работе. ФГУП "РОСДОРНИИ"; М., 2011.

39. Карпенко Н.И. О методике расчета железобетонных плит с учетом деформаций поперечного сдвига / Н.И. Карпенко, С.Н. Карпенко // Строительная механика и расчет сооружений. - 2006. - №1. - С. 2-7.

40. Карпенко С.Н. Построение общей методики расчета железобетонных стержневых конструкций в форме конечных приращений / С.Н. Карпенко // Бетон и железобетон. - 2005. - №1. - С. 13-18.

41. Клевцов В. А. Расчёт прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов, усиленных под нагрузкой / В. А. Клевцов, Е. Г. Кремнева // Известия вузов. Строительство. - 1997. - №9. - С. 45-49.

42. Клюева Н.В. Расчет деформативности железобетонных балочных элементов составного сечения / Н. В. Клюева, Вл. И. Колчунов // Материалы вторых международных академических чтений «Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий». -Орел.-2003.-С. 186-191.

43. Колчунов В.И. Деформативность и трещиностойкость контактной зоны многослойных бетонных и железобетонных конструкций / В.И. Колчунов, П.В. Сапожников // Известия ОрелГТУ. Серия строительство. Транспорт. -2004.-№1-2.-С. 13-18.

44. Колчунов В.И. Применение вариационного метода перемещений к расчёту усиленных железобетонных балок // Математическое моделирование в технологии строительных материалов. - Белгород: БТИСМ, 1992. - С. 105-112.

45. Колчунов В.И. Расчетная модель для определения трещиностойкости составных железобетонных балок с податливым швом сдвига / В.И. Колчунов, А.И. Никулин // Известия вузов. Строительство. - 2000. - №10. -С. 8-13.

46. Костенко А.Н. Прочность и деформативность центрально и внецентренно сжатых кирпичных и железобетонных колонн, усиленных угле- и стекловолокном: Автореф. дис...канд. техн. наук: 05.23.01. -Москва, 2010. -29 с.

47. Кудрявцев C.B. Оценка несущей способности железобетонных сгустителей, усиленных композитными материалами // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. -2013, -№2, -С. 93-96.

48. Кудяков К.В. Прочность и трещиностойкость изгибаемых бетонных элементов с базальтофибровым и стержневым стеклокомпозитным

армированием при статическом и кратковременном динамическом натружении: дис. ...канд. техн. наук : 05.23.01 / Кудяков Константин Львович. - Томск, 2018. - 208 с.

49. Маилян Р.Л. Сопротивление железобетонных элементов изгибу при различных знаках и уровнях напряжения арматуры сжатой и растянутой зон сечения / Р.Л. Маилян, Д.Р. Маилян // Бетон и железобетон. - 2003. - С. 16-19.

50. Меркулов С.И. Анализ предложений по вопросу трещиностойкости усиленных изгибаемых железобетонных конструкций / С.И. Меркулов, М.С. Поветкин // Материалы Международных академических Чтений 27-29 сентября 2007 г. ; редкол. : С. И. Меркулов (отв.ред.) [и др.]. - Курск: КурскГТУ. - 2007. - С. 99-103.

51. Меркулов С.И. Безопасность железобетонных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений / С. И. Меркулов // Вестник ЦРО РААСН. - 2006. - Вып.5. - С. 111-117.

52. Меркулов С.И. Железобетон реконструированных зданий и сооружений / С.И. Меркулов // Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века. -2004. - №7.

53. Меркулов С.И. Использование тканых композитов для восстановления строительных конструкций / С.И. Меркулов, С.М. Есипов // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. -2019. - № 3 (381). - С. 256-259.

54. Меркулов С.И. Исследование усиленных под нагрузкой изгибаемых элементов / С.И. Меркулов // БСТ: Бюллетень строительной техники. -2004. - №8.

55. Меркулов, С.И. К вопросу моделирования усиления под нагрузкой ЖБК внешним армированием в ПК ANS YS / С.И. Меркулов, С.М. Есипов «Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения»:

сборник статей Международных академических чтений. - Курск: КГУ, 2018. - С. 59-62. (0,46 п.л. / 0,23 пл. автора)

56. Меркулов С.И. Конструктивная безопасность железобетонных элементов реконструированных зданий и сооружений: дис. ... докт. техн. наук : 05.23.01 / Меркулов Сергей Иванович. - Орел, 2004. - 470 с.

57. Меркулов С.И. Конструктивная безопасность эксплуатируемых железобетонных конструкций / С. И. Меркулов // ПГС. - 2009. - № 4. - С. 53-54.

58. Меркулов С.И. Увеличение несущей способности железобетонных изгибаемых конструкций усилением внешним армированием композитным материалом / С.И. Меркулов, С.М. Есипов // БСТ: Бюллетень строительной техники. - 2018. - №2. - С. 25-26.

59. Меркулов С.И. Усиление железобетонных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений / С.И. Меркулов, А.И. Татаренков, В.Г. Стародубцев // БСТ: Бюллетень строительной техники. -2017. -№4 (992). -С. 41-43.

60. Меркулов, С.И. Экспериментальные исследования железобетонных элементов, усиленных внешним армированием композитными материалами / С.И. Меркулов, С.М. Есипов // "Лолейтовские чтения-150". Современные методы расчета железобетонных и каменных конструкций по предельным состояниям: Сборник докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора, автора методики расчета железобетонных конструкций по стадии разрушения, основоположника советской научной школы теории железобетона, основателя и первого заведующего кафедрой железобетонных конструкций Московского инженерно-строительного института (МИСИ) А.Ф. Лолейта. Под редакцией А.Г. Тамразяна. - Москва: Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 2018. - С. 248-252.

61. Меркулов С.И. Экспериментальное исследование технологических воздействий на напряжённое состояние составных железобетонных

конструкций / С. И. Меркулов // Материалы вторых международных академических чтений «Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий». - Орёл. - 2003. -С. 227-228.

62. Меркулов С.И. Экспериментальные исследования сцепления внешней композитной неметаллической арматуры с бетоном / С.И. Меркулов, С.М. Есипов // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения. -Курск. -2017. - С. 93-97.

63. Меркулов, С.И. Экспериментальные исследования трещинообразования железобетонных балок, усиленных композитными материалами / С.И. Меркулов, С.М. Есипов, Д.В. Есипова // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. - 2019. - № 3 (137).-С. 102-107.

64. Методические рекомендации по усилению железобетонных конструкций на реконструируемых предприятиях. - Киев: НИИСК Госстроя УССР, 1984. -116 с.

65. Методические указания по усилению железобетонных строительных конструкций производственных зданий и сооружений предприятий по производству минеральных удобрений. - Черкассы: Отделение НИИТЭИ, 1986- 172 с.

66. Михайлов В.В. Расчёт прочности нормальных сечений изгибаемых элементов с учётом полной диаграммы деформирования бетона / В. В. Михайлов // Бетон и железобетон. - 1993. - №3. - С. 26-27.

67. Морозов В.И. Анализ напряженно-деформированного состояния двухпролетных железобетонных балок, усиленных фиброармированными пластиками по наклонному сечению / В.И. Морозов, A.B. Юшин, А.О. Хегай // В сборнике: Современные проблемы расчета железобетонных конструкций, зданий и сооружений на аварийные воздействия. Под редакцией А.Г. Тамразяна, Д.Г. Копаницы. -2016. -С. 282-286.

68. Михуб Ахмад. Прочность, деформативность и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, усиленных композитными материалами: Автореф. дис...канд. техн. наук: 05.23.01. - Ростов-на-Дону, 2013.-24 с.

69. Мурашёв, В.И. Трещиностойкость, жесткость и прочность железобетона / В.И. Мурашёв ; М. : Машстройиздат, 1950. - 268 с.

70. Мэттьюз Ф., Ролингс Р. Композитные материалы. Техника и технология. -М.: Техносфера, 2004. - 408 с.

71. Назаренко В.Г. Диаграмма деформирования бетонов с учётом ниспадающей ветви / В.Г. Назаренко, A.B. Боровских // Бетон и железобетон. - 1999. -№2.-С. 18-22.

72. Невский A.B. Прочность сжатых углеродофибробетонных элементов с углекомпозитным стержневым и внешним армированием при кратковременном динамическом нагружении: дис. ...канд. техн. наук : 05.23.01 / Невский Андрей Валерьевич. - Томск, 2018. - 210 с.

73. Неймарк A.C. Расчёт параметров жёсткости стержневых элементов с учётом истории нагружения / A.C. Неймарк, A.JI. Гуревич, О. Ю. Веремеенко // Бетон и железобетон. - 1987. - №4. - С. 30-32.

74. Никулин А.И. К построению расчетной модели для определения несущей способности усиленных под нагрузкой изгибаемых железобетонных элементов / А.И. Никулин // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения. - Курск. - 2005. - С. 173-180.

75. Никулин А.И. Трещиностойкость, деформативность и несущая способность железобетонных балок составного сечения : Автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.23.01 / Никулин Александр Иванович. - Белгород. - 1999. - 20 с.

76. Параничева Н.В. Усиление строительных конструкций с помощью углеродных композиционных материалов / Н.В. Параничева, Т.В. Назмеева // Инженерно-строительный журнал. - 2010. - № 2. - С. 19-22.

77. Попов В.М. Долговечность железобетонных конструкций / В.М. Попов, O.A. Герфанова, В.И. Морозов // В сборнике: Бетон и железобетон - взгляд в будущее Научные труды III Всероссийской (II Международной) конференции по бетону и железобетону: в 7 томах. -2014. -С. 356-366.

78. Расторгуев Б.С. Оценка надежности нормальных сечений железобетонных элементов с использованием стохастических диаграмм деформаций бетона и стали / Б. С. Расторгуев, В. В. Павлинов // Бетон и железобетон. - 2000. -№2.-С. 16-19.

79. Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сооружений / НИИСК Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1989. - 104 с.

80. Рекомендации по проектированию усиления железобетонных конструкций зданий и сооружений реконструируемых предприятий. Надземные конструкции и сооружения / Харьковский ПСП, НИИЖБ. - М.: Стройиздат, 1992.- 191 с.

81. Римшин В.И. Механика деформирования и разрушения усиленных железобетонных конструкций / В.И. Римшин, Ю.О. Кустикова // Известия ОрелГТУ. Строительство. Транспорт. - 2007. - №3/15 (537) - С. 53-56.

82. Римшин В.И. О нормировании характеристик стержневой неметаллической композитной арматуры / В.И. Римшин, С.И. Меркулов // Промышленное и гражданское строительство. -2016. -№5. -С. 22-26.

83. Римшин В.И. Повреждения и методы расчёта усиления железобетонных конструкций: Автореф. дис. ... докт. техн. наук : 05.23.01 / Римшин Владимир Иванович. - Белгород, 2000. - 35 с.

84. Римшин В.И. Элементы теории развития бетонных конструкций с неметаллической композитной арматурой / В.И. Римшин, С.И. Меркулов // Промышленное и гражданское строительство. -2015. -№5. -С. 38-42.

85. Сапожников А.И. Методика определения обобщенных изгибных и сдвиговых жесткостей сборных железобетонных перекрытий, учитывающая

раскрытие швов между плитами и образование трещин по данным

решения обратной задачи / А.И. Сапожников // Известия вузов. Строительство. -2005. -№1. - С. 115-119.

86. Сапожников П.В. Деформативность и трещиностойкость контактной зоны многослойных бетонных и железобетонных конструкций : Дисс. ... канд. техн. наук : 05.23.01 / Сапожников Павел Викторович. - Курск, 2002. - 144 с.

87. Смердов Д.Н. Оценка несущей способности железобетонных пролетных строений мостов, усиленных композитными материалами: Автореф. дис...канд. техн. наук: 05.23.11. - Новосибирск, 2010. -24 с.

88. Смердов Д.Н. Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси изгибаемых железобетонных элементов с комбинированным армированием металлической и полимерной композиционной арматурой, с использованием нелинейной деформационной модели материалов / Д.Н. Смердов, А.О. Клементьев // Интернет-журнал "Науковедение". - 2017. - № 1.-С. 1-8.

89. Смоляго Г.А. К вопросу о предельной растяжимости бетона / Г. А. Смоляго // Бетон и железобетон. - 2002. - № 6. - С. 6-9.

90. Смоляго Г.А. Трещиностойкость сборно-монолитного железобетона: Дисс. ... доктор техн. наук : 05.23.01 / Смоляго Геннадий Алексеевич. - Белгород. -2003.-307 с.

91. СП 164.1325800.2014 Усиление железобетонных конструкций композиционными материалами. - М.: Минстрой России, 2015. - 50 с.

92. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. — М.: 2012. — 155 с.

93. Сравнительные испытания образцов - балок на изгибающую нагрузку с целью определения возможности применения углепластика для усиления мостовых железобетонных конструкций. НИЦ "Мосты", ОАО ЦНИИС; М., 2001.

94. СТО 13613997-001-2011. Усиление железобетонных конструкций композитными материалами фирмы Sika / ОАО «ЦНИИПРОМЗДАНИЙ». -М., 2011.

95. СТО 34.01.01-2011. Усиление пролетных строений мостов материалами на основе высокопрочных углеродных волокон. - Волгоград, 2011.

96. СТО 70386662-101-2012. Применение системы внешнего армирования Mbrace для усиления главных балок железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов / ООО «БАСФ Строительные системы». - М., 2012.

97. Фролов Н.В. Экспериментальные исследования образцов армобетонных балок с различным содержанием в растянутой зоне стержней стеклопластиковой арматуры / Н.В. Фролов, Г.А. Смоляго, М.А. Полоз // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2017. -№1. -С. 60-64.

98. Чернявский B.JI. Руководство по усилению железобетонных конструкций композитными материалами / B.JI. Чернявский и др. - М.: ИнтерАква, 2006. -48 с.

99. Шилин A.A. Внешнее армирование железобетонных конструкций композитными материалами. / A.A. Шилин, В.А. Пшеничный, Д.В. Картузов. -М.: Стройиздат.2007. - 180 с.

100. Юшин A.B. Анализ напряженно-деформированного состояния двухпролетных железобетонных балок, усиленных композитными материалами по наклонному сечению, с учетом нелинейности / A.B. Юшин, В.И. Морозов // Современные проблемы науки и образования. -2014. -№ 5. -С. 273.

101. Юшин A.B. Прочность наклонных сечений многопролетных железобетонных конструкций, усиленных фиброармированными пластиками: дис. ...канд. техн. наук : 05.23.01 / Юшин Алексей Владимирович. - Санкт-Петербург, 2014. - 121 с.

102. ACI 440.2R-02. Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures. Michigan / American concrete Institute, ACI Committee 440. 2002. - 55 p.

103. ACI 440.2R-08. Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures. Michigan / American concrete Institute, ACI Committee 440. 2008. - 80 p.

104. Alemu, T. Numerical simulation of delamination failure in RC beams laminated with FRP plate / T. Alemu, P. Bhargava // FRPRCS-8, University of Patras. -Patras, Greece, 2007.

105. Ali-Ahmad, M.K. Analysis of scaling and instability in FRP-concrete shear debonding for beam-strengthening applications / M.K. Ali-Ahmad, K.V. Subramaniam, M. Ghosn // Journal of Engineering Mechanics. - January, 2007. -P. 58-65.

106. Bode, L. Failure Analysis of Initially Cracked Concrete Structures / L. Bode, J. L. Tailhan, G. Pijaudier-Cabot, J. L. Clement // Journal of Engineering Mechanics, Vol. 123, No. 11, November 1997,-pp.1153-1160.

107. Buyukozturk O., Hearing B. Failure Behavior of Precracked Concrete Beams Retrofitted with FRP. Journal of Composites for Construction, 1998, vol. 2, no. 3, pp. 138-144.

108. CNR-DT. 200/2004. Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP. Systems for Strengthening Existing Structures. Rome. 2004, - 144 p.

109. Dai J., Ueda T., Sato Y. Development of the Nonlinear Bond Stress-Slip Model of Fiber Reinforced Plastics Sheet-Concrete Interfaces with a Simple Method. -Journal of Composites for Construction, Vol. 9, issue 1, February 2005, pp. 52-62.

110. Eligehausen, R. Verhalten von Beton auf Zug / R. Eligehausen, G. Sawade // Betonwerk + Fertigteil - Techn. - 1985. - №5. - pp.315-322.

111. ENV 1991-2-1: Eurokode 1: Basis of design and actions on structures - Part 2.1:, Densities, self - weight and imposed loads, CEN 1994.

112. Esfahani M.R., Kianoush M.R., Tajari A.R. Flexural behaviour of reinforced concrete beams strengthened by CFRP sheets. Engineering Structures, 2007, vol. 29,issue 10, pp. 2428-2444.

113. Fourth International Conference on FRP Composites in Civil Engineering (CICE2008) 22-24 July 2008, Zurich, Switzerland. Prediction model for Intermediate Crack debonding failure in FRP-plated reinforced concrete beames. L. Ombres. 2008

114. Garden H.N., Quantrill R.J., Hollaway L.C., Thorne A.M., Parke G.A.R. An experimental study of the anchorage length of carbon fibre composite plates used to strengthen reinforced concrete beams. Construction and Building Materials, 1998, vol. 12, Issue 4, pp. 203-219.

115. Huang X., Birman V., Nanni A., Tunis G. Properties and Potential for Application of Steel Reinforced Polymer (SRP) and Steel Reinforced Grout (SRG) Composites. Internet. University of Missouri-Rolla. 2003. 27 p.

116. Lu X.Z., Teng J.G., Ye L.P., Jiang J.J. Bond-slip models for FRP sheets/plates bonded to concrete. - Engineering Structures, Vol. 27, issue 6, May 2005, pp. 920-937.

117. Lu X.Z. Theoretical Analysis Of Stress Distributions In Frp Side-Bonded To Rc Beams For Shear Strengthening/ X.Z.Lu, J.F.Chen, L.P.Ye, J.G.Teng and J.M.Rotter// Proceedings of International Symposium on Bond Dehaviour of FRP in Structures (BBFS 2005), Dec, 7-9, Hong Kong, China, pp 363-370

118. Malek A.M., Saadatmanesh H., Ehsani M.R. Prediction of Failure Load of R/C Beams Strengthened with FRP Plate Due to Stress Concentration at the Plate End. AC1 Structural Journal, 1998, vol. 95, no. 1, pp. 142-152.

119. Nakaba K., Kanakubo T., Furuta T., Yoshizawa H. Bond Behavior between Fiber-Reinforced Polymer Laminates and Concrete. - ACI Structural Journal, Vol. 98, No. 3, May-June 2001, pp. 1-9.

120. Neubauer U., Rostasy F.S. Design aspects of concrete structures strengthened with externally bonded CFRP plates. Proc., 7th Int. Conf. on Struct. Faults and Repairs, Edinburgh, Scotland, 1997, pp. 109-118.

121. Ohama Fuminihiko. Study on the concrete composite continuous beams // 114. Pellegrino C., Modena C. Bond-slip relationships between FRP sheets and concrete. CICE2008, 22-24 July 2008, Zurich, Switzerland.

122. Pellegrino C., Tinazzi D., Modena C. Experimental Study on Bond Behavior between Concrete and FRP Reinforcement. - Journal of Composites for Construction, Vol. 12, No. 2, March/April 2008, pp. 180-189.

123. Rahimi H., Hutchinson A. Concrete beams strengthened with externally bonded FRP plates. Journal of Composites for Construction, 2001, vol. 5, no. 1, pp. 44-56.

124. Ritchie P.A., Thomas D.A., Lu L.W., Conelly G.M. External Reinforcement of Concrete Beams Using Fiber Reinforced Plastics. ACI Structural Journal, 1991, vol. 88, issue 4, pp. 490-500.

125. Saadatmanesh H., Ehsani M.R. RC beams strengthened with GFRP plates. I: Experimental study. Journal of Structural Engineering, 1991, vol. 117, no. 11.

126. Seismic Retrofiting Design and Constraction Guidelines for Existing Reinforced Concrete (RC) Buildings with FRP Materials. Tokyo / JBDPA. 1999. - 76 p.

127. Shahawy M.A., Arockiasamy M., Beitelman T., Sowrirajan R. Reinforce concrete rectangular beams strengthened with CFRP laminates. Composites Part B: Engineering, 1992, vol. 25, issue 4, pp. 201-211.

128. Suidan M., Schnobrich W.C. Finite Element Analysis of Reinforced Concrete. -J. Struct. Div., ASCE, Oct, 1973, NSTIO, pp. 2109-2119.

129. Triantafillou T.C., Plevris N. Strengthening of RC beams with epoxy-bonded fibre-composite materials. Materials and Structures, 1992, vol. 25, issue 4, pp. 201-211.

130. Triantafillou T.C. Shear Strengthening of Reinforced Concrete Beams Using Epoxy-Bonded FRP Composites. ACI Structural Journal, 1998, vol. 95, no. 2, pp. 107-115.

131. Tumialan G., Serra P., Nanni A., Belarbi A. Concrete Cover Delamination in RC Beams Strengthened with FRP Sheets, SP-188, American Concrete Institute, Proc., 4th International Symposium on FRP for Reinforcement of Concrete Structures (FRPRCS4), Baltimore, MD, Nov. 1999, pp. 725-735.

132. Wolf R., Miesser H.J. HLV-Spannglieder in der Praxis. Erfahrungen Mit Glasfaserverbundstaben. Beton, 2. 1989. pp. 47-51.

133. Young Craig Steven, Easterling W. Samuel. Strength of composite slabs // Recent Res. and Dev. Cold-Form. Steel Des. and Constr.: 10-th Int. Spec. Conf. Cold-Formed Steel Struct., St. Louis, Mo, Oct. 23-24; 1990,—S. 65-80.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты о внедрении результатов диссертационной работы