Влияние методов усиления на сопротивление кручению железобетонных балок: обзор

Цель статьи - обобщить различные методы армирования железобетонных балок композитными материалами для предотвращения их структурного разрушения, связанного с сильным кручением. Задачи исследования: изучить основные причины ухудшения состояния железобетонных конструкций и факторы, влияющие на поведение армированных конструкций, определить методы восстановления и усиления бетонных конструкций и выявить роли композитов, армированных волокнами в повышении структурной прочности железобетонных балок. Методы исследования: анализ литературы о методах усиления на сопротивление кручению железобетонных балок. Достигнутые результаты: армированием является операция, которая заключается в повышении прочности конструкции, что позволяет использовать ее в более жестких условиях и обеспечивает защиту от большего диапазона различных внешних воздействий. Существует два метода армирования композитными материалами: система с отверждением или метод армирования, используемый для размещения композитных материалов на поверхности бетона, и метод монтажа вблизи поверхности. Значительно улучшать механические свойства и устойчивость к кручению железобетонных балок способны композитные синтетические волокнистые материалы, такие как стекловолокно, углеволокно, а также стальное, полипропиленовое и арамидное волокна, благодаря чему они используются в самых разных областях промышленности. На прочность бетона, армированного данными материалами, влияют состав, размер, объем, жесткость, соотношение сторон волокон. Кроме того, синтетические волокна могут быть легко адаптированы к любому участку конструкции за счет небольшого веса, высокой прочности на разрыв, устойчивости к коррозии и простоты крепления. Однако для количественной оценки параметров влияния композитных волокнистых материалов на прочность и устойчивость к кручению железобетонных балок необходимы дальнейшие исследования.

The purpose of the article is to summarize various methods of reinforcing reinforced concrete beams with composite materials to prevent their structural failure associated with strong torsion. The objectives of the study are to study the main reasons for the deterioration of the state of reinforced concrete structures and the factors affecting the behavior of reinforced structures, to determine methods for the restoration and strengthening of concrete structures and to identify the role of fiber-reinforced composites in increasing the structural strength of reinforced concrete beams. The research methods include the analysis of the literature on the methods of strengthening the torsion resistance of reinforced concrete beams. The results are as follows: reinforcement is an operation which consists in increasing the strength of a structure, thus allowing it to be used under more rigid conditions and providing protection against a greater range of different external influences. There are two methods of reinforcing with composites: the cured system or reinforcement method used to place composites on the surface of concrete, and the near-surface mounting method. Synthetic fiber composites, such as glass fiber, carbon fiber, as well as steel, polypropylene and aramid fibers, can significantly improve the mechanical properties and torsional stability of reinforced concrete beams, making them suitable for a wide range of industrial applications. The strength of concrete reinforced with these materials is influenced by the composition, size, volume, stiffness, and aspect ratio of the fibers. In addition, synthetic fibers can be easily adapted to any part of the structure due to their light weight, high tensile strength, resistance to corrosion and ease of anchoring. However, further research is needed to quantify the effect parameters of composite fiber materials on the strength and torsional stability of reinforced concrete beams.