Практическое использование конструкций

Для практического использования конструкций весьма важна их сопротивляемость воздействию циклических нагрузок, которые, как правило, имеют место при эксплуатации. С целью проверки работоспособности бетонных балок в стеклопластиковых обоймах при циклических статических нагрузках были проведены специальные эксперименты. Интерес представляют и результаты, полученные в испытаниях другого типа изгибаемых элементов — шарнирно опертых по контуру бетонных плит с внешним стеклопластиковым армированием. Оно выполнялось методом контактного формования с использованием стеклоткани марки Т-13 и эпоксидной смолы ЭД-22 холодного отверждения.

В целях определения эффекта, обусловленного внешним стеклопластиковым армированием, испытывалось три серии плит: чисто бетонные, с одним слоем и двумя слоями стеклопластика. Применялся бетон класса В35. Кроме того, было проведено три серии аналогичных испытаний плит, опертых по 4 углам: чисто бетонные, с одним слоем и двумя слоями стеклопластика на смоле ЭД-22, стеклоткань Т-13. Они изготавливались из бетона класса В25. Размеры плит в плане 100×100 см, толщина 45 мм. Тех, кого интересуют элитные квартиры от застройщика в Киеве, рекомендуем веб-портал udp.ua.

Нагружение осуществлялось с помощью гидродомкрата, установленного в центре плиты. Результаты испытаний показывают, что внешнее стеклопластиковое армирование существенно повышает несущую способность, трещиностойкость и жесткость бетонных плит. Характер расположения трещин зависит от условий опирания и совпадает с аналогичным для железобетонных плит. В частности, при шарнирном опирании трещины располагались по известной схеме конверта, при опирании по 4 углам — взаимно перпендикулярно, параллельно сторонам. Трещины отчетливо просматриваются под слоем стеклопластика. Нагрузка трещинообразования для плит с внешним стеклопластиковым армированием в среднем оказалась в 5,5 раза выше, чем разрушающая для чисто бетонных плит. Ширина трещин существенно меньше, чем в аналогичных железобетонных плитах. Характер деформирования комплексных плит под нагрузкой сходен с характером деформирования железобетонных: до появления мелких трещин в растянутой зоне деформация линейная, прогибы весьма малы; затем имеет место криволинейный переходный участок диаграммы, и далее третий (близкий к линейному) участок, заканчивающийся разрушением конструкции.

Второй (переходный) участок более плавный, чем при деформировании железобетонных плит, третий участок диаграммы имеет сравнительно небольшой угол наклона, что объясняется низким значением модуля деформаций стеклопластика. Относительные прогибы в момент разрушения составляют 1/60-1/35. Тем не менее, после снятия нагрузки вследствие упругости стеклопластика плита возвращается практически в первоначальное положение, т. е. внешнее стеклопластиковое армирование в растянутой зоне «срабатывает» как упругая мембрана. Плавность нарастания прогибов и их достаточно большие величины обеспечивают определенную эксплуатационную безопасность плит и балок с внешним стеклопластиковым армированием: возможность эвакуации людей.

Наибольшее влияние стеклопластиковое внешнее армирование оказывает на несущую способность плит: величина разрушающей нагрузки возросла при шарнирном опирании от 9 кН для чисто бетонных плит до 40 кН при одном слое стеклопластика и до 55 кН при двух слоях; в случае опирания по 4 углам от 4,5 кН до 17 кН при одном слое и до 27 кН при двух слоях стеклопластика. Таким образом, внешнее стеклопластиковое армирование не только защищает бетон от воздействия внешней среды, но и значительно повышает прочность, жесткость и трещиностойкость конструкций при всех видах напряженно-деформированного состояния, возникающего в процессе их эксплуатации.