constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2023-110-6-50-57construction-675Research ArticleТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИTHEORY OF ENGINEERING STRUCTURES. BUILDING UNITSПрограмма и методика экспериментальных исследований железобетонных элементов с внешним армированием композитными материалами при изгибе с кручениемProgram and methodology of experimental studies of reinforced concrete elements with external reinforcement with composite materials in bending with torsionМеркуловС. И.MerkulovS. I.

Меркулов Сергей Иванович - член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой промышленного и гражданского строительства.

Курск

Merkulov Sergei Iv. - corresponding Member of the RAACS, doctor of technical sciences, professor, head of the department of Industrial and Civil Engineering.

Kursk

mrsi.dom@yandex.ruКашубаС. О.KashubaS. O.

Кашуба Сергей Олегович - аспирант кафедры строительства и городского хозяйства.

Белгород

Kashuba Sergei Ol. - graduate student of the department of Construction and Urban Economy.

Belgorod

kashuba_sergey@mail.ruЕсиповС. М.EsipovS. M.

Есипов Станислав Максимович - кандидат технических наук, доцент кафедры строительства и городского хозяйства.

Белгород

Esipov Stanislav M. - candidate of technical sciences, associate professor of the department of Construction and Urban Economy.

Belgorod

sk31.sm@gmail.comФГБОУ ВО «Курский государственный университет»Kursk State UniversityФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov202308122023065057Copyright © Меркулов С.И., Кашуба С.О., Есипов С.М., 20232023Меркулов С.И., Кашуба С.О., Есипов С.М.Merkulov S.I., Kashuba S.O., Esipov S.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/675

Внешнее армирование железобетонных конструкций композитными материалами успешно применяется при усилении поврежденных элементов. При этом кручение с изгибом таких железобетонных конструкций мало изучено и требует проведения экспериментально-теоретического исследования. В научной литературе представлены результаты исследования прочности и деформативности при изгибе с кручением железобетонных элементов различной формы сечения при статическом и при динамическом действиях нагрузок, элементов составного сечения. Для железобетонных конструкций, усиленных внешним армированием композитными материалами, такие исследования выполненялись лишь для изгибаемых элементов. Авторами разработана программа и методика экспериментальных исследований таких конструкций. Результаты экспериментальных исследований по предлагаемой методике позволят проверить предполагаемую расчетную модель, положенные в ее основу рабочие предпосылки и выявить закономерности деформирования железобетонных конструкций с внешним композитным армированием при сопротивлении изгибу с кручением.

External reinforcement of reinforced concrete structures with composite materials is successfully used for strengthening of damaged elements. At the same time, torsion with bending of such reinforced concrete structures is poorly studied and requires experimental and theoretical investigation. The scientific literature presents the results of the study of strength and deformability in bending with torsion of reinforced concrete elements of different cross-sectional shapes under static and dynamic loads, elements of composite cross-section. For reinforced concrete structures strengthened with external reinforcement by composite materials, such studies were carried out only for bending elements. The authors have developed a program and methodology of experimental studies of such structures. The results of experimental investigations according to the proposed methodology will allow us to verify the assumed design model, the working assumptions put in its basis and reveal the regularities of deformation of reinforced concrete structures with external composite reinforcement under bending with torsion.

железобетонные конструкциивнешнее армированиекомпозитный материалкручение с изгибомэкспериментальная установкаreinforced concrete structuresexternal reinforcementcomposite materialtorsion with bendingexperimental installationReferencesМеркулов С.И., Есипов С.М., Есипова Д.В. Композитные системы внешнего армирования железобетонных конструкций // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2022. № 4. С. 39-48. doi:10.34031/2071-7318-2021-7-4-39-48. EDN HMWONY.Merkulov S.I., Esipov S.M., Esipova D.V. Kompozitnye sistemy vneshnego armirovaniia zhelezobetonnykh konstruktsii [Composite systems for external reinforcement of reinforced concrete structures]. Bulletin of Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. 2022. No. 4. Pp. 39-48. doi:10.34031/2071-7318-2021-7-4-39-48. EDN HMWONY. (rus)Римшин В.И., Меркулов С.И., Есипов С.М. Бетонные конструкции, усиленные композитным материалом // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2018. № 2(35). С. 93100. doi:10.5281/zenodo.1286034. EDN USTLHE.Rimshin V.I., Merkulov S.I., Esipov S.M. Betonnye konstruktsii, usilennye kompozitnym materialom [Concrete structures strengthened with composite material]. Vestnik Inzhenernoi shkoly Dal'nevostochnogo federal'nogo universiteta. 2018. No. 2(35). Pp. 93-100. doi:10.5281/zenodo.1286034. EDN USTLHE (rus)Меркулов С.И., Есипов С.М. Использование тканых композитов для восстановления строительных // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2019. № 3(381). С. 256-259. EDN KWLBPI.Merkulov S.I., Esipov S.M. Ispol'zovanie tkanykh kompozitov dlia vosstanovleniia stroitel'nykh konstruktsii [The use of woven composites for the recovery of building structures]. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Teknologiya Tekstil'noi Promyshlennosti. 2019. No. 3(381). Pp. 256-259. EDN KWLBPI. (rus)Есипов С.М., Меркулов С.И. Усиление железобетонных элементов внешним армированием. Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2023. 179 с. ISBN 978-5-361-00890-2. EDN AZCHQU.Esipov S.M., Merkulov S.I. Usilenie zhelezobetonnykh elementov vneshnim armirovaniem [Strengthening of reinforced concrete elements by external reinforcement]. Belgorod: Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, 2023. 179 p. ISBN 978-5-361-00890-2. EDN AZCHQU. (rus)Бадалова Е.Н. Усиление изгибаемых железобетонных конструкций углепластиковой арматурой // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F: Прикладные науки. Строительство. 2007. № 6. С. 54-59. EDN XDDHSP.Badalova E.N. Usilenie izgibaemykh zhelezobetonnykh konstruktsii ugleplastikovoi armaturoi [Strengthening of bending reinforced concrete structures with carbon fiber reinforcement]. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya F. Prikladnye nauki. Stroitel'stvo. 2007. No. 6. Pp. 54-59. EDN XDDHSP. (rus)Параничева Н.В., Назмеева Т.В. Усиление строительных конструкций с помощью углеродных композиционных материалов // Инженерно-строительный журнал. 2010. № 2(12). С. 19-22. EDN MZJCWT.Merkulov D.S. K vyboru raschetnoi modeli silovogo soprotivleniia zhelezobetonnykh elementov pri izgibe s krucheniem [To the choice of the design model of the force resistance of reinforced concrete elements during bending with torsion]. Industrial and civil engineering. 2009. No. 10. Pp. 46-48. EDN KWNHQV. (rus)Бокарев С.А., Смердов Д.Н. Экспериментальные исследования изгибаемых железобетонных элементов, усиленных композитными материалами // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2010. № 2(614). С. 112-124. EDN OZHZPD.Dem'ianov A.I., Sal'nikov A.S., Kolchunov V.I. Eksperimental'nye issledovaniia zhelezobetonnykh konstruktsii pri kruchenii s izgibom i analiz ikh rezul'tatov [Experimental studies of reinforced concrete structures in torsion with bending and analysis of their results]. Building and reconstruction. 2017. No. 4(72). Pp. 17-26. EDN ZHHHHB. (rus)Колчунов В.И., Сальников А.С. Экспериментальные исследования трещинообразования железобетонных конструкций при кручении с изгибом // Строительство и реконструкция. 2016. № 3(65). С. 2432. EDN WFGVSH.Rezul'taty eksperimental'nykh issledovanii konstruktsii kvadratnogo i korobchatogo sechenii iz vysokoprochnogo betona pri kruchenii s izgibom [Results of experimental studies of square and box-shaped crosssection structures made of high-strength concrete during torsion with bending]. V.I. Travush, N.I. Karpenko, V.I. Kolchunov [and others]. Building and reconstruction. 2018. No. 6(80). Pp. 32-43. EDN VQNSNS. (rus)Меркулов Д.С. К выбору расчетной модели силового сопротивления железобетонных элементов при изгибе с кручением // Промышленное и гражданское строительство. 2009. № 10. С. 46-48. EDN KWNHQV.Merkulov S.I., Starodubtsev S.V. Eksperimental'nye issledovaniia sterzhnevykh zhelezobetonnykh elementov sostavnogo secheniia, podvergnutykh izgibu s krucheniem [Experimental studies of rod reinforced concrete elements of composite section subjected to bending with torsion]. Building and reconstruction. 2012. No. 2(40). Pp. 20-24. EDN OZMBZH. (rus)Демьянов А.И., Сальников А.С., Колчунов В.И. Экспериментальные исследования железобетонных конструкций при кручении с изгибом и анализ их результатов // Строительство и реконструкция. 2017. № 4(72). С. 17-26. EDN ZHHHHB.Rodevich V.V., Arzamastsev S.A. Eksperimental'nye issledovaniia zhelezobetonnykh elementov, rabotaiushchikh na izgib s krucheniem, pri staticheskom i kratkovremennom dinamicheskom vozdeistviiakh [Experimental studies of reinforced concrete elements working on bending with torsion under static and short-term dynamic influences]. ZHilishchnoe stroitel'stvo. 2014. No. 10. Pp. 15-18. EDN STWXON. (rus)Результаты экспериментальных исследований конструкций квадратного и коробчатого сечений из высокопрочного бетона при кручении с изгибом / В.И. Травуш, Н.И. Карпенко, В.И. Колчунов [и др.] // Строительство и реконструкция. 2018. № 6(80). С. 32-43. EDN VQNSNS.Dronov A.V., Drokin S.V., Frolov N.V. Eksperimental'noe issledovanie stsepleniia stekloplastikovoi armatury s betonom [Experimental study of the adhesion of fiberglass reinforcement with concrete]. Industrial and civil engineering. 2016. No. 11. Pp. 80-83. EDN XACMZR. (rus)Меркулов С.И., Стародубцев С.В. Экспериментальные исследования стержневых железобетонных элементов составного сечения, подвергнутых изгибу с кручением // Строительство и реконструкция. 2012. № 2(40). С. 20-24. EDN OZMBZH.Iushin A.V., Morozov V.I. Eksperimental'nye issledovaniia dvukhproletnykh zhelezobetonnykh balok, usilennykh kompozitnymi materialami po naklonnomu secheniiu [Experimental studies of two-span reinforced concrete beams strengthened with composite materials along an inclined section]. Vestnik grazhdanskikh inzhenerov. 2014. No. 5(46). Pp. 50-57. EDN TBPWWF. (rus)Родевич В.В., Арзамасцев С.А. Экспериментальные исследования железобетонных элементов, работающих на изгиб с кручением, при статическом и кратковременном динамическом воздействиях // Жилищное строительство. 2014. № 10. С. 15-18. EDN STWXON.Merkulov S.I., Esipov S.M., Esipova D.V. Computer Simulation of Bent Reinforced Concrete Elements with External Composite Reinforcement. Lecture Notes in Civil Engineering. 2021. Vol. 151 LNCE. P. 153-159. doi:10.1007/978-3-030-72910-3_22. EDN KYOWIG.Дронов А.В., Дрокин С.В., Фролов Н.В. Экспериментальное исследование сцепления стеклопластиковой арматуры с бетоном // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 11. С. 80-83. EDN XACMZR.Modeling of the Stress-Strain State of a Composite External Strengthening of Reinforced Concrete Bending Elements / S.I. Merkulov, V.I. Rimshin, I.L. Shubin, S.M. Esipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : International Science and Technology Conference "FarEastCon 2019", Vladivostok, Russky Island, 01–04 октября 2019 года. Vol. 753, 5, Chapter 4. – Vladivostok, Russky Island: Institute of Physics Publishing, 2020. Pp. 052044. doi:10.1088/1757-899X/753/5/052044. EDN ZPVTEJ.Юшин А.В., Морозов В.И. Экспериментальные исследования двухпролетных железобетонных балок, усиленных композитными материалами по наклонному сечению // Вестник гражданских инженеров. 2014. № 5(46). С. 50-57. EDN TBPWWF.Merkulov S.I., Esipov S.M., Kashuba S.O.Predvaritel'noe opisanie raboty zhelezobetonnykh elementov s vneshnim armirovaniem kompozitnymi materialami pri izgibe s krucheniem [Preliminary description of the work of reinforced concrete elements with external reinforcement with composite materials during bending with torsion]. Bulletin of Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. 2022. No. 11. Pp.40-48. doi:10.34031/2071-7318-2022-7-11-40-48. EDN EFOFCS. (rus)Merkulov S.I., Esipov S.M., Esipova D.V. Computer Simulation of Bent Reinforced Concrete Elements with External Composite Reinforcement // Lecture Notes in Civil Engineering. 2021. Vol. 151 LNCE. Pр. 153-159. doi:10.1007/978-3-030-72910-3_22. EDN KYOWIG.Merkulov S.I., Esipov S.M., Esipova D.V. Computer Simulation of Bent Reinforced Concrete Elements with External Composite Reinforcement // Lecture Notes in Civil Engineering. 2021. Vol. 151 LNCE. Pр. 153-159. doi:10.1007/978-3-030-72910-3_22. EDN KYOWIG.Modeling of the Stress-Strain State of a Composite External Strengthening of Reinforced Concrete Bending Elements / S.I. Merkulov, V.I. Rimshin, I.L. Shubin, S.M. Esipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : International Science and Technology Conference "FarEastCon 2019". Vladivostok, Russky Island, 01–04 октября 2019 года. Vol. 753, 5, Chapter 4. – Vladivostok, Russky Island: Institute of Physics Publishing, 2020. Pр. 052044. doi:10.1088/1757-899X/753/5/052044. EDN ZPVTEJ.Modeling of the Stress-Strain State of a Composite External Strengthening of Reinforced Concrete Bending Elements / S.I. Merkulov, V.I. Rimshin, I.L. Shubin, S.M. Esipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : International Science and Technology Conference "FarEastCon 2019". Vladivostok, Russky Island, 01–04 октября 2019 года. Vol. 753, 5, Chapter 4. – Vladivostok, Russky Island: Institute of Physics Publishing, 2020. Pр. 052044. doi:10.1088/1757-899X/753/5/052044. EDN ZPVTEJ.Меркулов С.И., Есипов С.М., Кашуба С.О. Предварительное описание работы железобетонных элементов с внешним армированием композитными материалами при изгибе с кручением // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2022. № 11. С. 40-48. doi:10.34031/2071-7318-2022-7-11-40-48. – EDN EFOFCS.Меркулов С.И., Есипов С.М., Кашуба С.О. Предварительное описание работы железобетонных элементов с внешним армированием композитными материалами при изгибе с кручением // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2022. № 11. С. 40-48. doi:10.34031/2071-7318-2022-7-11-40-48. – EDN EFOFCS.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.