Оценка работоспособности железобетонных конструкций с учетом коррозионных повреждений
Оценка железобетонных конструкций в напряженно-деформированном состоянии при длительной эксплуатации в агрессивных условиях на наличие коррозии бетона и арматуры. Анализ схемы протекания коррозионных процессов, последствий их развития в железобетоне.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.12.2021 |
| Размер файла | 402,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оценка работоспособности железобетонных конструкций с учетом коррозионных повреждений
Демин В.В., студент магистратуры Курский государственный университет Россия г. Курск
Стародубцев В.Г., к.т.н Доцент Курский государственный университет Россия г. Курск
Аннотация
рассмотрены вопросы оценки работоспособности железобетонных конструкций с учетом коррозионных повреждений
Ключевые слова: коррозия бетона и арматуры, железобетонные конструкции, теоретические исследования
Abstract
железобетонная конструкция коррозия
The issue sof assessing the performance of reinforced concrete structures taking in to account corrosion damage are considered
Keywords: corrosion of concrete and reinforcement, rein forced concrete structures, theoretical studie
При длительной эксплуатации железобетонных конструкций в условиях агрессивной среды возникает необходимость в оценке их напряженно-деформированного состояния вследствие коррозионных повреждений как бетона, так и арматуры.
Коррозия элементов железобетонных конструкций может привести к изменению прочностных характеристик материалов, расчетных схем и перераспределению усилий в сечениях конструкции, нарушению совместной работы бетона и арматуры и другим последствиям, снижающим их эксплуатационные параметры. Наиболее неблагоприятным последствием развития коррозионных процессов в железобетоне является снижение несущей способности конструкции, их эксплуатационной пригодности, несоответствие требованиям безопасности и предельным состояниям при проектных нагрузках.
Процесс коррозии в железобетонных конструкциях может происходить по трем основным схемам:
- коррозия арматуры начинается после разрушения защитного слоя бетона в результате механических повреждений (сколы, отколы бетона) и оголения стержней арматуры;
- развитие коррозии начинается с арматуры, когда бетон не обладает достаточными защитными свойствами (недостаточная толщина защитного слоя), но и не разрушается под действием среды, которая не является по отношению к нему агрессивной;
- коррозия арматуры развивается в результате атмосферных воздействий через трещины, которые появились в бетоне конструкции [1.2].
Рисунок 1. Коррозия бетона и арматуры железобетонной плиты
Одной из основных причин развития деградационных процессов [3] в железобетонных конструкциях является коррозия арматурной стали, которая приводит к образованию и накоплению повреждений, наиболее распространенными из которых являются:
? снижение площади поперечного сечения арматуры;
? нарушения совместной работы арматуры с бетоном в результате снижения сцепления поверхности арматуры с бетоном;
? изменение механических свойств арматурной стали;
? образование коррозионных трещин в защитном слое бетона и его отслоение.
Определяющим фактором развития коррозии арматуры является агрессивная среда. Наличие дефектов, как правило, не способно вызвать интенсивную коррозию арматуры, но может ускорить процессы её развития. В связи с этим был произведен расчет железобетонной балки с арматурой имеющую коррозию и без неё.
Бетон
Вид бетона: Тяжелый
Класс бетона: B30
Плотность бетона 2,5 Т/м3
Условия твердения: Естественное
Коэффициент условий твердения 1
|
Коэффициенты условий работы бетона |
|||||
|
? b2 |
учет нагрузок длительного действия |
0,9 |
|||
|
результирующий коэффициент без Db2 |
1 |
||||
|
Результаты расчета |
|||||
|
Пролет |
Участок |
Коэффициент использования |
Проверка |
Проверено по СНиП |
|
|
пролет 1 |
1 |
0,431 |
Прочность по предельному моменту сечения |
п.п. 3.15-3.20, 3.27-3.28 |
|
|
0,884 |
Момент, воспринимаемый сечением, при образовании трещин |
п.4.5 |
|||
|
0,148 |
Прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами |
п.3.30 |
|||
|
0,028 |
Прочность по наклонной трещине |
п.3.31 СНиП, п.3.31 Пособия к СНиП |
|||
|
1,151 |
Поперечная сила при отсутствии наклонных трещин |
п.4.4 Пособия к СНиП |
Рисунок 2. Эпюра материалов по изгибающему моменту
На основании натурных исследований и расчетов сделаны выводы.
Наиболее распространенным и значимым повреждением эксплуатируемых железобетонных конструкций является коррозия арматуры с растрескиванием и отслоением защитного слоя бетона.
Недостаточная величина защитного слоя бетона - один из самых значимых дефектов, влияющих на коррозию арматуры.
Дефекты сборных конструкций в большей степени связаны с нарушениями требований величины защитного слоя арматуры и технологии ухода за бетоном.
Определяющим фактором развития коррозии арматуры является агрессивная среда. Наличие дефектов, как правило, не способно вызвать интенсивную коррозию арматуры, но может ускорить процессы её развития.
Поверочные расчёты необходимо выполнять по фактическим расчётным схемам сооружения в целом или отдельных конструкций и фактическим сечениям с учётом влияния обнаруженных дефектов и повреждений, по уточнённым значениям расчётных сопротивлений материала конструкций и сооружений, при фактических действующих нагрузках и их реальных сочетаниях.
Производить анализа различных методов расчета железобетонных конструкций по прочности и деформативности изгибаемых железобетонных элементов, поврежденных коррозией, с использованием метода заданных деформаций.
С учетом сформулированных положений выполнен нами был выполнен расчет балок с арматурой, имеющею коррозию и без неё. Расчет балки осуществлялся в программном комплексе АРБАТ. Коэффициент использования без коррозии составил 0.939, что соответствует условию работы конструкции, а с учетом коррозии 1,151, что не соответствует условию работы конструкции и может привести к потере несущей способности конструкции. В результате проведенного анализа было выявлено, что при значительных коррозионных повреждениях арматуры изменение рабочей высоты сечения балки несущественно, и при расчетах элементов на прочность этим фактором можно пренебречь в целях упрощения вычислительного аппарата. При невыполнении условия работы конструкции ее необходимо усилить по специально разработанному проекту или заменить.
Библиографический список
1. Дронов А.В. Особенности развития коррозии стальной арматуры железобетонных изгибаемых элементов / Дронов А.В. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -- 2017. -- №3. -- С. 32-3617.
2. Меркулов С.И., Пахомова Е.Г., Гордеев А.В., Маяков А.С. Исследование работоспособности изгибаемых железобетонных конструкций с учетом коррозионных повреждений // Известия Курского государственного технического университета. 2009. № 4 (29). С. 74-78.
3. Меркулов С.И., Татаренков А.И., Стародубцев В.Г. Усиление железобетонных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений. Бюллетень строительной техники №4. - 2017.- 43 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Контролируемые параметры для железобетонных конструкций. Прочностные характеристики бетона и их задание. Количество, диаметр, прочность арматуры. Контролируемые параметры дефектов и повреждений железобетонных конструкций. Основные методы испытания бетона.
презентация [1,4 M], добавлен 26.08.2013Виды разрушения материалов и конструкций. Способы защиты бетонных и железобетонных конструкций от разрушения. Основные причины, механизмы и последствия коррозии бетонных и железобетонных сооружений. Факторы, способствующие коррозии бетона и железобетона.
реферат [39,1 K], добавлен 19.01.2011Общие сведения о железобетоне - строительном материале, состоящем из стальной арматуры и бетона. Технологии изготовления железобетонных изделий, их виды: с обычным армированием и предварительно напряженные. Армирование железобетонных конструкций.
реферат [26,1 K], добавлен 28.11.2013Основные сведения теории коррозии металлов и исследование общих положений по защите от коррозии строительных конструкций. Анализ степени агрессивного воздействия среды. Способы защиты от поверхностной и закладной коррозии в железобетонных конструкциях.
курсовая работа [30,4 K], добавлен 01.02.2011Железобетон, как композиционный строительный материал. Принципы проектирования железобетонных конструкций. Методы контроля прочности бетона сооружений. Специфика обследования состояния железобетонных конструкций в условиях агрессивного воздействия воды.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.01.2012Предварительное назначение размеров железобетонных элементов подземного здания. Расчётные и нормативные характеристики арматуры и бетона. Расчет и подбор прочности рабочей арматуры полки ребристой плиты перекрытия, колонны, столбчатого фундамента.
курсовая работа [123,8 K], добавлен 01.02.2011Элементы железобетонных конструкций многоэтажного здания. Расчет ребристой предварительно напряжённой плиты перекрытия; трехпролетного неразрезного ригеля; центрально нагруженной колонны; образования трещин. Характеристики прочности бетона и арматуры.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.06.2009Компоновка пятиэтажного здания из сборных железобетонных конструкций. Составление монтажного плана перекрытия. Назначение характеристик прочности бетона и арматуры, определение высоты панели. Расчет колонны, сбор нагрузок. Определение размеров фундамента.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 06.01.2017Оценка огнестойкости железобетонных конструкций производственной базы ВПОПТ г. Владивостока с учетом воздействия машинных масел; характеристика здания, анализ пожарной опасности производства и экспертиза строительных конструкций; влияние агрессивных сред.
дипломная работа [548,7 K], добавлен 06.03.2013Железобетонные конструкции как база современного индустриального строительства, их структура и принципы формирования, предъявляемые требования. Изучение метода расчета сечений железобетонных конструкций по предельным состояниям, оценка его эффективности.
курсовая работа [924,0 K], добавлен 26.11.2014Конструирование и расчет опалубки, основные требования к ней. Заготовка и монтаж арматуры. Методы обеспечения проектного защитного слоя бетона. Проектирование состава бетонной смеси для бетонирования конструкции. Контроль качества железобетонных работ.
курсовая работа [110,3 K], добавлен 24.11.2013Использование золы в бетонах в качестве заполнителей и добавок. Общие сведения о бетонных и железобетонных конструкциях. Классификация бетонных и железобетонных конструкций. Расчет изгибаемых, сжатых и растянутых элементов железобетонных конструкций.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 28.03.2018Расчет фактических пределов огнестойкости железобетонных балок, многопустотных железобетонных плит и других строительных конструкций. Теплофизические характеристики бетона. Определение нормативной нагрузки и характеристика расчетного сопротивления.
курсовая работа [738,3 K], добавлен 12.02.2014Динамическая прочность бетона при сжатии и при растяжении. Чувствительность к скорости деформирования. Исследование напряженно-деформированного состояния несущих железобетонных конструкций зданий и сооружений при действии динамических нагрузок.
реферат [1,4 M], добавлен 29.05.2015Особенности заводского производства сборных железобетонных элементов, которое ведется по нескольким технологическим схемам. Коррозия железобетона и меры защиты от нее. Характеристика методов разрушения железобетонных конструкций, применяемое оборудование.
контрольная работа [21,7 K], добавлен 06.08.2013Развитие производства бетона и железобетона. Методы переработки железобетонных и бетонных изделий. Анализ гранулометрических характеристик продуктов электрического взрыва проводников из разных металлов. Проблема утилизации железобетонных конструкций.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 26.08.2010История возникновения и развития советской науки о железобетоне и практика его применения. Сущность теории расчета безбалочных железобетонных перекрытий А.Ф. Лолейта. Сравнительные эпюры напряжений в расчетных сечениях изгибаемой железобетонной балки.
реферат [2,6 M], добавлен 03.10.2010Достоинства и недостатки монолитного домостроения. Проектирование состава бетона. Технология возведения монолитных конструкций (опалубочные и арматурные работы, бетонирование). Интенсификация работ при отрицательной температуре. Оценка прочности изделий.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.10.2013Разработка технологической карты на каменную кладку сборных железобетонных конструкций с учетом численно-квалификационного состава бригады, калькуляции трудовых затрат, потребности в материалах. Составление календарного и генерального планов работ.
курсовая работа [110,5 K], добавлен 26.01.20114-х этажное здание из сборочных железобетонных конструкций с заданными размерами в плане между внутренними стенами. Составление разбивочной схемы. Разбивка осей вдоль, поперек здания. Расчет разрезного ригеля, колонны. Расчет и конструирование фундамента.
курсовая работа [350,2 K], добавлен 18.06.2012
