Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Прочность поврежденного коррозией железобетона по наклонным сечениям и его усиление

Диссертация: Прочность поврежденного коррозией железобетона по наклонным сечениям и его усиление
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Построена расчетная модель силового сопротивления железобетона при одностороннем контакте с агрессивной средой, учитывающая установленное экспериментально зонирование структурных коррозионных изменений бетона по высоте сечения (зона разрушения, частично поврежденная, зона неповрежденная) и построен метод расчета ресурса конструктивной безопасности изгибаемого железобетонного элемента по наклонным… Читать ещё >

Содержание

  • Предисловие
  • Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 1. 1. Введение
    • 1. 2. Коррозионные повреэюдения бетона
    • 1. 3. Коррозионные повреждения арматуры
    • 1. ) '
      • 1. 4. Оценка сопротивления поврежденных коррозией железобетонных элементов. 21'
      • 1. 5. Виды разрушения железобетонных элементов по наклонным сечениям
  • Выводы по главе 1
  • Глава 2. РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ ПОВРЕЖДЕННОГО КОРРОЗИЕЙ ИЗГИБАЕМОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ЭЛЕМЕНТА ПО
  • НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ
    • 2. 1. Состояние устойчивого и неустойчивого развития глубины повреждения в зависимости от уровня напряженного состояния
    • 2. 2. Предпосылки и обоснование расчетной модели исследования
    • 2. 3. Отличительные особенности оценки прочности железобетонных элементов с учетом коррозионных повреждений от традиционных расчетов по наклонным сечениям
  • Выводы по главе 2
  • Глава 3. ОЦЕНКА СИЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПО НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ ПОВРЕЖДЕННЫХ КОРРОЗИЕЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
    • 3. 1. Алгоритм расчета железобетонного элемента по наклонным сечениям с учетом коррозионных повреждений
    • 3. 2. Влияние различных сочетаний параметров на изменение силового сопротивления от коррозионных повреждений
    • 3. 3. Оценка возможности разрушений по наклонным сечениям, поврежденных коррозией
  • Выводы по главе 3
  • Глава 4. МОДЕЛИ И РАСЧЕТЫ УСИЛЕНИЯ ИЗГИБАЕЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ
    • 4. 1. Задача восстановления силового сопротивления железобетона
    • 4. 2. Способы восстановления несущей способности поврежденных опорных частей элементов, работающих на восприятие поперечной нагрузки
      • 4. 2. 1. Усиление наращиванием
      • 4. 2. 2. Усиление дополнительным поперечным армированием
    • 4. 3. Количественная оценка конструктивной безопасности
  • Выводы по главе 4

Прочность поврежденного коррозией железобетона по наклонным сечениям и его усиление (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Реконструкция зданий и сооружений в последнее время занимает значительную часть в общем объеме строительных работ, что обусловлено с одной стороны физическим и моральным износом существующих строительных фондов, с другой— их технологическим перевооружением и перепрофилированием.

Здания и сооружения со временем утрачивают свои потребительские I качестваони морально и физически изнашиваются. Моральный износ следует за изменением эстетических, технологических и конструктивных характеристик. Физический износ предопределяется особенностями природы строительных материалов, возрастом конструкции и условиями эксплуатациипредысторией существования и особенностей силового сопротивления [11].

До 80% зданий и сооружений в зависимости от условий эксплуатации подвергаются воздействиям агрессивных сред. В промышленно развитых / странах ущерб от коррозии оценивается в 3−5% от валового национального дохода, при этом 13−19% приходится на долю строительных конструкций [59]. Исследования за последние годы показали, что разрушающие процессы в I железобетоне, причиной которых является коррозионное воздействие окружающей среды приводят к ослаблению силового сопротивления т. е. ослаблению определенной части конструкции (зданий, сооружений), а также может сопровождаться изменением всей расчетной схемы сооружения. В конечном итоге происходит потеря запаса прочности конструкции. Предельное состояние по условию сохранения эксплуатационной пригодности для большего числа конструкций наступает значительно раньше нормативного срока эксплуатации. В многочисленных публикациях рассмотрены вопросы снижения силового сопротивления вследствие коррозионных повреждений и приведены важные для теории и практики предложения по восстановлению конструкций зданий и сооружений. К их числу необходимо отнести работы: Алексеева С. Н. [2], Бабушкина В. И. [5],.

Бондаренко В.М. [11], Гузеева Е. А. [27], Гусева Б. Ф. 29], Иоселевского Л. И. [12], Комохова В. П. [36], Корчинского И. Л. [38], Москвина A.M. [47], Окшиной JIM. [73], Полака А. Ф. [56], Попеско А. И. [58], Розенталя H.A. [66], Санжаровского P.C. [71], Степановой В. Ф. [19], Селяева В. П. [72], Федорова B.C. [81], Чиркова В. П. [84] и многих других авторов, чьи работы послужили теоретической и методологической основой исследования.

Несмотря на большое количество исследований, для построения расчетных моделей силового сопротивления бетонных и железобетонных конструкций, необходимо отметить, что подавляющее большинство их касается нормальных сечений, прочности изгибаемых элементов. Между тем практика эксплуатации железобетонных конструкций, показывает, что разрушение конструкции часто происходит и по наклонным сечениям. Поскольку разрушение изгибаемых элементов по нормальным и наклонным сечениям равновероятно, этот вопрос требует дальнейшего развития и обобщения и является предметом настоящего исследования.

Целью настоящих исследований является разработка методики оценки прочности изгибаемых железобетонных конструкций по наклонным сечениям с учетом коррозионных повреждений.

Основные результаты диссертационной работы отражены в научных статьях, а также изложены в тезисах докладов на научно-технических конференциях студентов и аспирантов МГАКХиС в 2002, 2008 г. г.

Работа выполнялась в соответствии с координационным планом Министерства образования Российской Федерации, в Московской государственной академии коммунального хозяйства и строительства на факультете РиСЗиС, на кафедре «Железобетонные конструкции», в 20 022 009 г.

Диссертационная работа разрабатывалась под руководством академика РААСН, доктора технических наук, профессора В. М. Бондаренко.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

В работе рассмотрены особенности силового сопротивления поврежденных коррозией железобетонных элементов по наклонным сечениям, в том числе:

— построена расчетная модель силового сопротивления железобетона при одностороннем контакте с агрессивной средой, учитывающая установленное экспериментально зонирование структурных коррозионных изменений бетона по высоте сечения (зона разрушения, частично поврежденная, зона неповрежденная) и построен метод расчета ресурса конструктивной безопасности изгибаемого железобетонного элемента по наклонным сечениям.

— учтены варианты повреждений, связанные с характером общего развития трансформации напряженного состояния и выделенной областью исследованияразвития повреждений, учитывающие потери силового сопротивления бетона и арматуры.

— получена методика выбора оценки конструктивной безопасности изгибаемой балки по одному из двух расчетных алгоритмов — по нормальному сечению (изгибаемому моменту) или по наклонному сечению (поперечным силам), который основан на условии равенства коэффициента конструктивной безопасности указанных случаев.

— анализ результатов показал, что при различных комбинациях и сочетаниях области разрушения г*, глубины коррозионного повреждения 6, коэффициента повреждения арматуры и различных классов бетона потери силового сопротивления увеличиваются от 10 до 60%. Этим установлена закономерность изменения ресурса конструктивной безопасности при различных сочетаниях переменных.

— представлено решение таких способов расчетной оценки восстановления силового сопротивления железобетонного элемента по наклонным сечениямкак методом наращивания бетона и поперечным армированием (без предварительного обжатия, с предварительным обжатием), а также дана соответствующая количественная оценка конструктивной безопасности.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Г. В. Теории и методы исследования коррозии металлов. Изд. Академии Наук СССР. 1945. 415 с.
  2. С.Н. и др. Долговечность бетона в агрессивных средах. М., Стройиздат. 1998. 217 с.
  3. С.Н. Коррозия и защита арматуры в бетоне, М., Стройиздат, 1968. 231с.
  4. С.Н., Новгородский В. И. Влияние трещин в бетоне на интенсивность коррозии арматуры железобетонных конструкций . Ж-л Бетон и железобетон. № 11. 1964. С 511−513.
  5. В.И. Защита строительных конструкций от коррозии, старения и износа. Изд-во Высшая школа. Харьков. 1989.168 с.
  6. О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. М. Гостехиздат. 1961. 96 с.
  7. В.М. Некоторые вопросы нелинейной теории железобетона. Изд. Харьковского университета. Харьков. 1968. 324с.
  8. В.М. Феноменология кинетики повреждений бетона железобетонных конструкций, эксплуатирующихся в агрессивной среде. Ж-л Бетон и железобетон. № 2. М. 2008.
  9. В.М., Боровских А. Б., Марков C.B., Римшин В. И. Элементы теории реконструкции железобетона. Нижний Новгород. Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. 2002.190 с.
  10. Ю.Бондаренко C.B., Бондаренко В. М. Инженерные методы нелинейной теории железобетона. М. Стойиздат. 1982 .287 с.
  11. В.М., Ивахнюк В. А. Фрагменты теории силового сопротивления бетона, поврежденного коррозией. Ж-л Бетон и железобетон. № 5. М. 2003. С. 42−46.
  12. В.М., Иоселевский Л. И., Чирков В. П. Надежность строительных конструкций и мостов. Изд. РААСН. М. 1996. 220 с.
  13. В.М.Бондаренко, Клюева H.A. К расчёту сооружений, меняющих расчётную схему вследствие коррозионных повреждений. Известия ВУЗов. Строительство. Новосибирск. № 1. 2008.
  14. М.Бондаренко В. М., Мигаль Р. Е Силовое сопротивление наклонных сечений поврежденных коррозией изгибаемых железобетонных элементов. РААСН. Вестник отделения строительных наук. вып. 10, Владивосток.2006.С.47−52.
  15. В. М. Мигаль P.E., Римшин В. И. Остаточный резерв жесткости поврежденных коррозией ЖБК. 3-я Международная конференция ОГСУ. Орел. 2006.
  16. В.М., Назаренко В. Г., Бакиров P.O., Римшин В. И. Железобетонные конструкции. Учебник для вузов. Изд.2. М. Изд. Высшая школа. 2002. 876 с.
  17. В.М., Римшин В. И. Усиление железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях. Учебное пособие. М. МГАКХиС. 2009.87 с.
  18. В.М., Римшин В. И. Примеры расчета железобетонных и каменных конструкций, Учебное пособие, М., Высшая школа, 2006. 504с.
  19. В.М., Степанова В. Ф. Некоторые практические вопросы усиления железобетонных конструкций. Вестник ОСН РААСН. Вып. 12. Белгород. 2008.
  20. В.М., Ягупов Б. А., Степанова В. Ф. К вопросу об усилении железобетонных конструкций. Ж-л Бетон и железобетон. № 4. М. 2008.
  21. В.М.Бондаренко, Ягупов Б. А. Некоторые вопросы несиловых повреждений конструктивной безопасности и живучести сооружений. Бетон и железобетон. № 1. М. 2007.
  22. А.И. Вероятностная оценка остаточного ресурса физического срока службы железобетонных мостов. Труды ЦНИИС. М. 2002.Вып.208. С.101−120.
  23. Г. П. Механизм и кинетика коррозии бетона и арматуры в гидротехнических сооружениях, эксплуатируемых с допущением трещинообразования. Дисс. докт. техн. наук. Тбилиси1979. 409 с.
  24. Г. П., Шаповалова В. Я., Саралидзе O.A. Метод расчета коррозионной потери сечения стальной арматуры в трещинах железобетонных конструкций. Сообщ. АН Грузинской СССР. Тб. № 3.1989. С.118−124.
  25. A.A., Яшин A.B., Петрова К. Б. Прочность, структурные изменения и деформации бетона. М. Стройиздат.1978. 299 с.
  26. Е.В. Долговечность стальных конструкций в условиях реконструкции. М. Стройиздат. 1994. 488 с.
  27. Е.А., Леонович С. Н., Милованов А. Ф., Пирадов К. А., Сейланов Л. А. Разрушение бетона и его долговечность. Минск. Изд. ж-ла Тыдзень. 1997. 170 с.
  28. .В., Файвусович A.C., Степанова В. Ф., Розенталь Н. К. Математические модели процессов коррозии бетона. М. Изд. Тимр. 1996.104 с.
  29. .В., Файвусович A.C., Степанова В. Ф., Розенталь Н. К. Черньпцук Г. В. Разработка и первичная идентификация математической коррозии бетонов в жидких агрессивных средах. Долговечность и защита конструкций от коррозии. М. НИИЖБ. 1999. С.81−87.
  30. Н.И. Общие модели механики железобетона. Стройиздат. М. 1996. 416 с.
  31. Н. И. Карпенко С.И. О новом построении критериев прочности железобетонных элементов при действии поперечных сил. Академия. №З.РААСН. Изд. НаукаМ. 2006.С.26−32.
  32. В.И., Юрьев А. Г. Рациональный подбор материалов при усилении железобетонных тонкостенных конструкций. Сб. Реконструкция СПб. ГАСУ.1995.С. 96−101.
  33. А.Г. Строительные материалы и изделия. Изд. Высшая школа. М. 1983.487 с.
  34. П.Г., Латыпов В. М., Латыпова М. В., Вагапов Р:Ф. Долговечность бетона и железобетона. Приложения методов моделирования с учетом ингибирующих свойств цементной матрицы. Изд. Белая река. Уфа. 1998, 216 с.
  35. В.П. Теоретические основы инженерных расчетов стальных конструкций на коррозионную стойкость и долговечность. Научные труды ДГАСА, вып.1−95. Макеевка.1995г. 110 с.
  36. И.Л. Учет влияния усталости в строительных конструкциях. М. Стройиздат, 1984.
  37. Н.Б. Основы обеспечения долговечности стальных строительных конструкций промзданий в агрессивных средах. Автореферат дисс. докт. техн. наук. М. 1994.31с.
  38. С.Н. Вопросы технологии усиления строительных конструкций. Ж-л Строительство и недвижимость. Минск. БГТУ. 2008. t
  39. А.И., Гузеев Е. А., Рубецкая T.B. Деформации пропаренного бетона в растворах сульфатов при- длительном нагружении. Ж-л Бетон и железобетон, № 5. 1972. С. 30−31.
  40. А.Н., Гарибов Р. Б., Овчинников И.Г Сопротивление железобетонных конструкций воздействию хлоридной коррозии и карбонизации. ИЦ Рата. Саратов. 2008.261 с.
  41. P.E. К вопросу оценки сопротивления поврежденных коррозией железобетонных элементов. Материалы VI научно-технической конференции ФРиС, МИКХиС. М. 2006 г.С. 167−173.
  42. P.E. К вопросу поврежденных агрессивной средой железобетонных конструкций эксплуатируемых сооружений. Материалы, VII научно-технической конференция ФРиС, МИКХиС.М.2008г.С.118−124.
  43. P.E., Ягупов Б.А К вопросу оценки несущей способности эксплуатируемых железобетонных конструкций, поврежденных коррозией. Ж-л Бетон и железобетон № 3. М. 2Q07.C.28−31.
  44. В.М. Коррозия бетона. М. Госстройиздат, 1952.
  45. В.М., Иванов Ф. М., Алексеев С. Н., Гузеев Е. А. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты. М. Стройиздат.1980. С. 536.
  46. В.М., Рубецкая Т. В., Любарская Г. В. Коррозия бетонов в кислых средах и методы её исследования. Ж-л Бетон и железобетон. № 10 .М. 1971. С. 10−12.
  47. В.И. Трещиноустойчивость, жесткость и прочность железобетона. М. Машстройиздат.1950.
  48. И.Г., Инамов P.P., Гарибов Р. Б. Прочность и долговечность железобетонных элементов конструкций в условиях сульфатной агрессии. Изд Саратовского университета. 2001.
  49. Отчет РААСН. Основы прикладной теории конструктивной безопасности и живучести эксплуатируемых зданий и сооружений. Рук. Бондаренко В. М. М. РААСН. 2007.156 с.
  50. Е.Г. Прочность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях. Автореферат канд. техн. наук. Орел. ОГТУ.2006.
  51. Пересыпкин Е. Н Некоторые положения механики разрушения бетона и железобетона применительно к расчету наклонных сечений. Сочи.2009.
  52. В.В., Овчинников И. Г., Шихов Ю. М. Расчет элементов конструкций, взаимодействующих с окружающей средой. Изд. Саратовского университета 1987. 288 с.
  53. А.Ф. Основы коррозии железобетона, математическое моделирование с применением ЭВМ. Уфимский нефтяной институт. Уфа. 1986.
  54. А.Ф., Яковлев В. В., Латыпов В. М. Обобщенная математическая модель коррозии бетона в агрессивных средах. Ж-л Бетон и железобетон. № 9. 1981.С. 41−45.
  55. А.И. Работоспособность инженерных конструкций, подверженных коррозии. СПб. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. 1996 .182 с.
  56. Попеско А. И, Анцигин О. И., Дайлов A.A. Численный расчет железобетонных стержней при коррозионных воздействиях.
  57. Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций (к СНиП 2.03.11−85).
  58. A.A. Оценка ресурсов мостов с учетом дефектов и повреждений. Вестник мостостроения 1997 г.№ 3, стр 22−23
  59. Рекомендации по оценке состояния железобетонных конструкций при эксплуатации в агрессивных средах. НИИЖБ. М. 1984. 34с.
  60. Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкции промышленных зданий и сооружений. НИИСК. М. Стройиздат.1989. 104с.
  61. В.И. Повреждения и методы расчета усиления железобетонных конструкций. Дис. докт. техн наук. Белгород. 2000.С.331.
  62. H.A., Кашурников Н. М. Пассивирующее действие ингибиторов коррозии стали в цементно-песчаных растворах. НИИЖБ. М.1989.
  63. H.A., Чехний Г. В. Коррозионностойкие бетоны особо малой проницаемости. Ж-л Бетон и железобетон. М. № 1. 1998. С. 27−29.
  64. Руководство по определению скорости коррозии' цементного камня, раствора и бетона в жидких агрессивных средах. М. Стройиздат. 1975. 29с.
  65. Руководство по усилению железобетонных конструкций композитными материалами. ООО Интераква. НИИЖБ. 2008.
  66. P.C., Астафьев Д. О., Улицкий В. М., Зибер Ф. Усиление при реконструкции зданий и сооружений. Устройство и расчеты усиления зданий при реконструкции. СПб. ГАСУ.1998. 637 с.
  67. P.C., Попеско А. И. Несущая способность железобетонных рам при коррозионных повреждениях. Известия вузов. Строительство. № 10. 1999.
  68. В.П. Основы теории расчета композиционных конструкций с учетом действия агрессивных сред. Автореферат дисс. докт. техн. наук. М. 1984.35 с.
  69. В.П., Окшина Л. Н. Химическое сопротивление цементных композитов при совместном действии сжимающих нагрузок и агрессивных сред реконструируемых зданий и сооружений. Новосибирск. НГАСУ.1999. С.129−137.
  70. В.П., Римпшн В. И. Долговечность строительных материалов и конструкций. Ж-л Строительные материалы. № 12. М. 1995. 24 с.
  71. СНиП 2−03.11.85. Защита строительных конструкций от коррозии. Госстрой СССР. М. 1986. 48 с.
  72. СНиП 52−01−2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. М. ГУЛ НИИЖБ. 2004. 23 с.
  73. СП 52−101−2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М. ГУП НИИЖБ, 2004. 53 с.
  74. Строительные материалы. Учебно-справочное пособие под ред. Айрапетова Г. А. Ростов на Дону. Изд. Феникс. 2004. 608 с.
  75. В.И., Селяев В. П. Химическое сопротивление композиционных строительных материалов. М. Стройиздат. 1987. 264с.
  76. B.C. Деформативность изгибаемых элементов из армополимербетона при нагреве. Строительные конструкции для железнодорожного строительства. Тр. МИИТа. М .1982. вып.713. С. 64.
  77. В.П., Шавыкина М. В. Метод расчета срока службы железобетонных конструкций при коррозии арматуры. МИИТ. М. 1998.С.72.
  78. О.Б. Работа железобетонных конструкций с учетом предыстории эксплуатации и накопления повреждений. Кандидатская диссертация. МИКХиС. М. 2005.102с.
  79. А.Л. и др. Реконструкция зданий и сооружений. М. Высшая школа 1991. 352 с.
  80. .А. Расчет силового сопротивления железобетонных конструкций при интенсивных коррозионных воздействиях. Материалы VII научно-технической конференции ФРИС. МИКХиС. М. 2008. С. 209.
  81. Bob С. Probabilistik assessment of concrete structures durability. Safety, Risk, Reliability-Trends in Enginiring-Malta 2001-p. 1−6
  82. Paeglitis A. Durability design approach for concrete bridges. 24 th International Baltik Road Conference.2000.
  83. Papadakis. V.G. Effect of composition, environmental factors and cement-line mortar coating on concrete carbonation. M.N. Fardis, C. G Vayenas. Materials and Structures. 1992. — Vol.25. — № 149. — P.293−304
Заполнить форму текущей работой

На отлично!