Пособие по усилению железобетонных конструкций с использованием композитных материалов. Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

140
Таблица 13 ‒ Требования к значениям показателей свойств анкерующих составов на цементном, модифицированном полимером цементно-полимерном и полимерном вяжущих полимерцементных составов и показателей эксплуатационных качеств адгезионно-силовых (конструкционных) креплений стержней стальной арматуры в бетоне
Показатель
Схема испытания
Требование
1 Оценка прочности адгезионносилового (конструкционного) крепления при кратковременном действии выдергивающей нагрузки
Р
о
а)., б)
Примечание – Бетон для заготовки оснований контрольных образцов типа Б (0,40) в соответствии с приложением К.
В соответствии с рис. 48 по
ГОСТ Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций.
Требования к анкерующим составам и адгезионно-силовым креплениям элементов усиления приложение Ж
Линейное перемещение арматурного стержня относительно основания ≤0,6мм при кратковременном действии выдергивающей нагрузки
Р
о
= 75кН
2 Оценка ползучести адгезионносилового (конструкционного) крепления при длительном действии выдергивающей нагрузки Р
о
б)
Примечание – Бетон для заготовки оснований контрольных образцов типа Б (0,40) в соответствии с приложением И
В соответствии с рис. 49 по
ГОСТ Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций.
Требования к анкерующим составам и адгезионно-силовым креплениям элементов усиления приложение К
Линейное перемещение арматурного стержня относительно основания ≤ 0,6мм при действии выдергивающей нагрузки Р
о
= 50кН в течение 3 месяцев
3 Содержание хлор-ионов а)
По методике ГОСТ 5382 [85] и по ГОСТ Материалы и системы для защиты и ремонтабетонных конструкций. Требования к анкерующим составам и адгезионно-силовым креплениям элементовусиления приложение Л
≤ 0,05%
4 Температура стеклования б)
По ГОСТ 32618.2 [86]
≥ 45 ˚С или на 20 ˚С выше температуры окружающей среды в процессе использования. Определяющим является большее значение а)
Для составов на цементном и модифицированном полимером цементно-полимерном вяжущих б)
Для составов на полимерном вяжущем и полимерцементных составов

141
Рисунок 48 – Схема испытаний контрольных образцов на кратковременное действие вырывающей нагрузки при оценке прочности адгезионно-силового крепления, где 1
– датчик нагрузки; 2 – нагружающий цилиндр; 3 – опора; 4 – датчик линейных перемещений; 5 – соединительная муфта; 6 – плита-основание контрольного образца; 7 – распределительная плита; 8 – замоноличенный арматурный стержень

142
Рисунок 49 – Схема испытаний контрольных образцов на длительное действие вырывающей нагрузки при оценке ползучести адгезионно-силового крепления: 1 – стопорное пружинное кольцо; 2 – шайба сферической опоры; 3 – датчик измерения нагрузки; 4 – пружина; 5 – резьбовая шпилька нагружения М16; 6
– площадка измерения ползучести; 7 – анкерующий состав; 8 – плита основание контрольного образца; 9 – шестигранная гайка; 10 – шайба; 11 – нагружающий цилиндр; 12 – центрующая муфта; 13 – шестигранная гайка; 14 – опорные стойки

143
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Основные буквенные обозначения
Внешние нагрузки и воздействия и усилия от них в поперечном сечении элемента:
M – изгибающий момент;
M
o
– изгибающий момент перед усилением конструкции;
М
s
– несущая способность изгибаемого железобетонного элемента;
N – продольная сила;
N
co
– продольная сила, действующая в обойме из композитного материала (КМ);
N
an
– растягивающее усилие, действующее в анкеровке;
N
an,max
– максимальное растягивающее усилие в анкеровке;
P – внешняя нагрузка от сосредоточенной силы;
Q – поперечная сила;
Q
b
– поперечное усилие, воспринимаемое бетоном;
Q
c
– поперечное усилие, воспринимаемое композитным материалом;
Q
s,inc
– поперечное усилие, воспринимаемое отгибами;
Q
sw
– поперечное усилие, воспринимаемое хомутами;
q – равномерно распределенная внешняя нагрузка.
Прочностные характеристики материалов:
R – кубиковая прочность бетона на сжатие;
R
b
, R
b,ser
– расчетные сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
R
bt
, R
bt,ser
– расчетные сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
R
bt,I
– расчетное сопротивление бетона сжатию при изгибе;
R
bo
– расчетное сопротивление сжатию бетона, усиленного обоймой из КМ;
R
b,sh
– расчетное сопротивление бетона сдвигу;

144
R
bu
– предельное сопротивление сжатию бетона, усиленного обоймой из
КМ;
R
c
– расчетная прочность на растяжение композитного материала;
R
cn
– прочность на растяжение композитного материала по данным фирм-производителей;
R
f
– прочность на растяжение фибры (волокон) композитного материала;
R
m
– прочность на растяжение отверждающей полимерной матрицы;
R
ou
– расчетная прочность на растяжение обоймы из композитного материала;
R
s
, R
s, ser
– расчетные сопротивления стальной арматуры растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
R
sc
– расчетное сопротивление стальной арматуры сжатию для предельных состояний первой группы;
Деформационные характеристики:
E
b
– начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении;
E
c
– расчетный модуль упругости композитного материала;
E
cn
– модуль упругости композитного материала по данным фирм-производителей;
E
f
– модуль упругости фибры (волокон) композитного материала;
E
m
– модуль упругости отверждающей полимерной матрицы;
E
o
– модуль упругости обоймы из композитных материалов;
E
p
‒ модуль деформации бетона после усиления его обоймой из КМ перед разрушением;
E
s
– модуль упругости стальной арматуры;
E
sec
– секущий модуль деформации бетона;
E
sec, u
– предельный секущий модуль деформации бетона;
E
1
– модуль деформации не усиленного бетона;
G
a
– модуль сдвига клеящий состава;
G
c
– потенциальная энергия разрушения бетона на границе с КМ;

b
– деформация крайне сжатого волокна бетона;

145

ba
– осевая деформация бетона, усиленного обоймой из КМ;

bau
– предельная осевая деформация бетона, усиленного обоймой из КМ;

bco
– максимальная деформация крайне сжатого волокна бетона перед усилением;

bo
– деформация сжатия бетона при его максимальной прочности на сжатие
R
bo
после усиления обоймой из КМ;

bru
– тангенциальная деформация бетона в предельном состоянии;

bt
– деформация крайне растянутого волокна бетона;

btm
– средняя деформация крайне растянутого волокна бетона;

bto
– максимальная деформация крайне растянутого волокна бетона перед усилением;

bu
– предельная деформация сжатия бетона;


bu
– предельная деформация сжатия бетона после усиления обоймой из КМ;

c
– деформация растяжения композитного материала;

cd
‒ расчетная проектная деформация растяжения композитного материала;

cf
– фактическая деформация композитного материала при его разрушении от действия поперечных сил;

cn
– предельная деформация растяжения композитного материала по данным фирм-производителей;

cp
– предельно допустимая деформация композитного материала от действия поперечных сил;

o
– тангенциальная деформация обоймы из КМ;

ou
– предельная тангенциальная деформация обоймы из КМ;

r
– радиальные деформации;

s
– деформация растяжения стальной арматуры;


s
– деформация сжатия стальной арматуры;

‒ коэффициент Пуассона для бетона.
Напряжения, действующие в сечении элемента

146

b
– напряжения в бетоне;

c
– расчетные растягивающие напряжения в КМ;

ca
– расчетное значение растягивающих напряжений в КМ на конце анкеровки;

ca, max
– максимальное расчетное значение растягивающих напряжений в КМ на конце анкеровки;

ck
– растягивающие напряжения в КМ;

ck, max
– максимальные растягивающие напряжения в КМ, допускающие анкеровку;

mc
,

mt
– соответственно, главные сжимающие и растягивающие напряжения в бетоне;

o
– напряжения в обойме из композитного материала;

ou
– предельные напряжения в обойме из композитного материала;

r
– радиальные напряжения в конструкции, вызываемые обоймой из КМ;

ru
– максимальные радиальные напряжения, вызываемые обоймой из КМ;

s
– напряжения в стальной арматуре;

sto
– напряжения в стальной обойме; max

c
– расчетное значение максимально возможного увеличения растягивающих напряжений в КМ на участке между двумя соседними трещинами;

- касательные напряжения, вызываемые действием поперечных сил;

b
– касательные напряжения в бетоне;

c
– максимальное напряжение сдвига на конце полосы КМ;

c1
– максимально допустимое касательное напряжение на поверхности сцепления бетона и КМ;
Геометрические характеристики
b – ширина прямоугольного сечения; ширина ребра таврового и двутаврового сечений; ширина одной из сторон прямоугольной колонны;
b
c
– ширина полосы композитного материала;

147
d – ширина стороны прямоугольной колонны; номинальный диаметр стержней арматурной стали;
d
o
– диаметр обоймы из композитного материала;
h – высота прямоугольного, таврового и двутаврового сечений;
h
co
– рабочая высота таврового сечения при его усилении КМ по боковым поверхностям ребер;
h

f
– высота полки таврового сечения в сжатой зоне;
a, a

‒ расстояния от равнодействующей усилий в продольной растянутой и сжатой стальной арматуре до ближайшей грани сечения;
a
crc
– ширина раскрытия трещин;
a
L
– расстояние от опоры до верхней границы крайней к опоре наклонной трещины;
l
crc
– расстояние между трещинами в растянутой зоне бетона;
h
o
= h ‒ a – рабочая высота сечения;
r – радиус колонны;
s – расстояние между осями полосы усиления КМ;
s

‒ расстояние между полосами усиления КМ;
s
ce
– эффективная ширина композитного материала;
s
cb
– перемещение поверхностей композитного материала и бетона относительно друг друга;
t – теоретическая толщина одного слоя холстового композитного материала;
t
a
– толщина клеящий состава;
t
c
– толщина полосы композитного материала;
t
o
– толщина обоймы из композитного материала;
u
c
– периметр полосы композитного материала;
u
s
– периметр стальной арматуры;
x – высота сжатой зоны бетона после усиления конструкции КМ;
x
e
– положение нейтральной оси при статическом расчете по второй группе предельных состояний с учетом усиления конструкции КМ;

148
x
o
– высота сжатой зоны бетона перед усилением конструкции КМ;

= x/h
o
– относительная высота сжатой зоны бетона;
A = A
g
– (A
s
+ A

s
) – площадь всего бетона в поперечном сечении элемента;
A
b
– площадь сечения сжатой зоны бетона;
A
bt
– площадь сечения растянутой зоны бетона;
А
bu
– полная площадь сечения бетона, не охваченного усилением обоймой;
A
c
– площадь сечения композитного материала;
А
ое
– площадь эффективно усиленного бетонного ядра при усилении колонн;
A
g
= b

h – полная площадь сечения прямоугольного элемента;
A
red
– площадь приведенного сечения элемента;
A
s
, A

s
– площади сечения ненапрягаемой арматуры соответственно растянутой и сжатой;
D – диаметр колонны;
L – расстояние от опоры до полосы КМ;
P
c
– шаг спирали из композитного материала;
R
c
– кривизна спирали из композитного материала;
S

bo
, S
bo
– статические моменты площадей сечения соответственно сжатой и растянутой зон бетона относительно нулевой линии;
S
c
– статический момент площади сечения КМ относительно нулевой линии;
S
red
– статический момент приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести;
S

so
, S
so
– статические моменты площадей сечения соответственно сжатой и растянутой стальной арматуры относительно нулевой линии;
I
bo
– момент инерции площади сечения сжатой зоны бетона относительно нулевой линии;
I
c
– момент инерции площади сечения КМ относительно нулевой линии;
I
red
– момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести;
I

so
, I
so
– моменты инерции площадей сечения соответственно сжатой и растянутой стальной арматуры относительно нулевой линии;

149
W
pl
– момент сопротивления приведенного сечения элемента для крайне растянутого волокна с учетом неупругих деформаций растянутого бетона;
W
red
– момент сопротивления приведенного сечения элемента для крайне растянутого волокна, определяемый как для упругого материала;
M
crc
– момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин.
Коэффициенты и соотношения:

= E
s
/E
b
– отношение модулей упругости стальной арматуры и бетона;

= E
c
/E
b
– отношение модулей упругости КМ и бетона;

bc
– коэффициент надежности по бетону при его работе на сжатие;

bt
– коэффициент надежности по бетону при его работе на растяжение;

c
– коэффициент надежности по композитному материалу;

ce
– коэффициент надежности по материалу для модуля упругости КМ;

mn
– коэффициент надежности по способу нанесения КМ;

- коэффициент армирования конструкции стальной арматурой;

bt
= A
bt
/A
g
– отношение площади бетона, работающей на растяжение, ко всей площади сечения;

c
– коэффициент армирования конструкции композитным материалом;

o
– коэффициент армирования круглой колонны обоймой из композитного материала;

ob
– коэффициент армирования колонны относительно стороны b;

od
– коэффициент армирования колонны относительно стороны d;

s
‒ коэффициент армирования бетона стальной арматурой;

sum
– суммарный коэффициент армирования конструкции в растянутой зоне стальной арматурой и композитным материалом;

‒ коэффициент ограничения уровня напряжений в композитном материал

перейти в каталог файлов