Деформативность предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов с высокопрочной арматурной сталью класса Ат1200

Отечественная инновационная разработка высокопрочной термомеханически упрочненной арматурной стали класса Ат1200 марок 30ХГС2 и 30ХС2 позволяет повысить эффективность применения предварительно напряженного железобетона в различных отраслях строительства. Анализ деформативности преднапряженных изгибаемых железобетонных элементов с данным эффективным видом арматурной стали является основной целью настоящей работы. Для изучения особенностей напряженно-деформированного состояния изгибаемых элементов с арматурной сталью Ат1200 проведены испытания железобетонных балочных элементов прямоугольного сечения, обычных и предварительно напряженных. Контрольный прогиб опытных элементов, являющийся критерием их деформативности, фиксировался механическими и тензометрическими измерительными устройствами. В данной работе, как отдельная часть комплексного изучения стали Ат1200 и конструкций на ее основе, представлены результаты экспериментально-теоретических исследований воздействия преднапряжения на деформативность изгибаемых железобетонных элементов. По результатам проведенных исследований констатируется, что предварительное напряжение, при соответствующем его уровне, существенно повышает жесткость (снижает деформативность) изгибаемых элементов. Обоснована возможность распространения методики действующих норм, базирующейся на общих правилах строительной механики и позволяющей учитывать не только изгибные, но и сдвиговые деформационные характеристики элементов в сечении по их длине, для расчетной оценки прогибов преднапряженных изгибаемых элементов с исследуемой сталью Ат1200. Влияние на деформативность и трещиностойкость изгибаемых элементов с напрягаемой сталью Ат1200 начальных доэксплуатационных трещин обжатия (трещин от выгиба в сжатой при эксплуатации зоне) рекомендуется осуществлять посредством полученных эмпирических зависимостей для коэффициента λ.

1. Звездов А.И., Михайлов К.В., Волков Ю.С. Предварительно напряженный железобетон: состояние и перспективы развития // Бетон и железобетон. 2000. № 5 (506). С. 2–4.

2. Мадатян С.А. Основы применения в железобетоне высокопрочной стальной арматуры // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 1. С. 17–20.

3. Мадатян С.А. Общие тенденции производства и применения обычной и напрягаемой арматуры // Бетон и железобетон. 1997. № 1. С. 2–5.

4. Митасов В.М. Повышение эффективности применения арматурных сталей // Бетон и железобетон. 1990. № 6. С. 19–20.

5. Тамразян А.Г. Бетон и железобетон – взгляд в будущее // Вестник МГСУ. 2014. № 4. С. 181–189.

6. Тихонов И.Н. Разработка, производство и внедрение инновационных видов арматурного проката для строительства // Строительные материалы. 2019. № 9. С. 67–75. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-67-75

7. Тихонов И.Н., Блажко В.П., Тихонов Г.И., Казарян В.А., Краковский М.В., Цыба О.О. Инновационные решения для эффективного армирования железобетонных конструкций // Жилищное строительство. 2018. № 8. С. 3–10.

8. Тихонов И.Н., Мешков В.З., Расторгуев Б.С. Проектирование армирования железобетона. М.: Изд-во Центрального института типового проектирования им. Г.К. Орджоникидзе, 2015. 273 с.

9. Звездов А.И., Снимщиков С.В., Харитонов В.А., Суриков И.Н. Проблемы и пути развития современного железобетона // Бетон и железобетон. 2015. № 4 (595). С. 2–8.

10. Кугушин А.А., Узлов И.Г., Калмыков В.В., Мадатян С.А., Ивченко А.В. Высокопрочная арматурная сталь. М.: Металлургия, 1986. 272 с.

11. Мадатян С.А. Арматура железобетонных конструкций. М.: Воентехлит, 2000. 256 с.

12. Мадатян С.А. Технология натяжения арматуры и несущая способность железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1980. 196 с.

13. Jayaseelan H., Russel B.W. Reducing cambers and prestress losses by including fully tensioned top prestressing strands and mild reinforcing steel // Journal of the Precast/Prestressed Concrete Institute (PCI Journal). 2019. Vol. 64. Iss. 3. pp. 29–46. https://doi.org/10.15554/pcij64.3-05

14. Seguirant SJ, Brice R, Khaleghi B. Making sense of minimum flexural reinforcement requirements for reinforced concrete members // Journal of the Precast/Prestressed Concrete Institute (PCI Journal). 2010. Vol. 55. Iss. 3. pp. 64–85. https://doi.org/10.15554/pcij.06012010.64.85

15. Кауров А.И. К методике экспериментального исследования деформативности изгибаемых железобетонных элементов с высокопрочной арматурной сталью класса Ат1200 // Образование и наука: сборник статей национальной научно-практической конференции (13-17 апреля 2020 г., Улан-Удэ). Улан-Удэ, 2020. С. 38–52. https://doi.org/10.18101/978-5-9793-1496-9-38-52

16. Кауров А.И. Влияние предварительного напряжения высокопрочной термомеханически упрочненной арматурной стали класса Ат1200 на прочность наклонных сечений изгибаемых элементов // Образование и наука: материалы национальной конференции (15–23 апреля 2019 г., Улан-Удэ). Улан-Удэ, 2019. С. 93–104.

17. Кауров А.И., Аюшеев Т.В. Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов с учетом влияния эффекта упрочнения напрягаемой арматурной стали // Вестник ВСГУТУ. 2018. № 2 (69). С. 94–100.

18. Кауров А.И. Влияние предварительного напряжения высокопрочной арматурной стали класса Ат1200 (Ат-VII) на несущую способность изгибаемых железобетонных элементов // Вестник ВСГУТУ. 2015. № 4 (55). С. 31–37.

19. Кауров А.И. Высокопрочная арматурная сталь класса Ат1200 (Ат-VII): свойства, особенности работы в предварительнонапряженных изгибаемых элементах // Бетон и железобетон. 2015. № 4 (595). С. 8–13.

20. Мадатян С.А., Кауров А.И. Расчетная оценка эффекта деформационнотемпературного упрочнения арматурной стали класса Ат1200 (Ат-VII) при предварительном напряжении // Вестник ВСГУТУ. 2013. № 5 (44). С. 113–119.