Створено описову модель акустико-емісійного виявлення зародження та розвитку ранніх стадій руйнування бетону та залізобетону під впливом різних фізико-хімічних чинників і показано можливість їх оцінювання за параметрами сигналів акустичної емісії (АЕ), що дозволило побудувати логічно завершену схему закономірностей та послідовності впливу зазначених чинників на виникнення тріщиноподібних дефектів у бетоні та залізобетоні. Розкрито механізми їх подальшого розвитку, зокрема, під дією механічних факторів. Показано, що ці процеси взаємопов'язані з генеруваннями пружних хвиль АЕ. На підставі результатів математичного моделювання розподілу напружень на жорсткому включенні, розташованому у пружній цементній матриці, показано, що внаслідок відмінностей у їх жорсткості під дією зовнішнього навантаження відбувається утворення тріщин шляхом відшарування цементного каменя по поверхні включення. Проведено експериментальну перевірку одержаних результатів і показано, що інтенсивність утворення й еквівалентна площа таких дефектів залежать від орієнтації включення у цементній матриці та його форми. Це дало змогу виявити природу початку руйнування бетонних і залізобетонних композитних структур елементів будівельних конструкцій під час їх АЕ-діагностування. Завдяки експериментальним дослідженням одержано кількісні параметри сигналів АЕ за умов початкових стадій руйнування цементного каменю, відшарування гравійного чи щебеневого заповнювачів, а також арматури від бетонної матриці для найпоширеніших типів бетону та залізобетону за розробленими методиками. Установлено значення коефіцієнтів заникання пружних хвиль АЕ під час їх поширення у бетонах і залізобетонах різних типів. Це дозволило створити якісно нову методику АЕ-діагностування стану будівельних елементів конструкцій. Запропоновано теоретико-експериментальний метод, який дозволяє оцінити кількісні параметри сигналів АЕ під час моменту старту та субкритичного розвитку макротріщин у бетоні та залізобетоні на ранній стадії руйнування, що сприяє розвитку засад сучасної методології АЕ-діагностування. Запропоновано нові науково обгрунтовані алгоритми оптимізації встановлення п'єзоперетворювачів АЕ на об'єкті контролю, а також рекомендації щодо АЕ-діагностування великогабаритних елементів конструкцій з даних матеріалів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено метод визначення граничного стану бетонних і залізобетонних конструкцій та складних систем будівель і споруд за умов плоского напруженого стану. Запропоновано комплексний підхід, який поєднує застосування методів механіки руйнування (механіки тріщин), нормативні методи оцінки граничного стану залізобетонних елементів конструкцій та програмно-обчислювальні комплекси для оцінки граничного стану споруд складної форми, ослаблених тріщинами, вирізами або отворами. Проаналізовано фізико-механічні характеристики і критичні коефіцієнти інтенсивності напружень для бетону. Висвітлено алгоритм чисельно-аналітичного розв'язку для оцінки граничних станів залізобетонних елементів конструкцій, а також складних плоских і просторових конструкцій будівель. Наведено результати розв'язання ряду інженерних задач оцінки граничних станів панелі житлового будинку, балочного перекриття другого енергоблоку та деформованої (нахиленої) стіни по осі 50 об'єкта "Укриття" Чорнобильської АЕС.

  Скачати повний текст

З використанням методики здійснено комплексні теоретичні дослідження роботи залізобетонних плит за межами пружності з урахуванням тріщиноутворення. Запропоновано модель руйнування даних плит внаслідок дії навантаження та установлено співвідношення між довжинами сторін плити та скінченного елемента для одержання кращої збіжності результату під час визначення прогинів. Обгрунтовано можливість з певними уточненнями адаптувати формулу СНП 2.03.01-84*, що дає змогу визначити кривизну на ділянках з тріщинами для залізобетонних плит. Наведено метод визначення прогинів у плитах з урахуванням нелінійності та тріщиноутворення. Розвинуто теоретичні засади визначення деформацій у залізобетонних плитах з урахуванням нелінійних процесів.

  Скачати повний текст

Розроблено взаємозв'язані заходи щодо визначення контрольованих параметрів арматури залізобетонних конструкцій за спільної дії різних впливів з подальшим використанням одержаних даних для обгрунтування можливості продовження терміну експлуатації або необхідності ремонту конструкцій. Вдосконалено методику експериментального визначення контрольованих параметрів сталі. Моделювання роботи арматурної сталі у разі зрізу різьби виконано методом скінченних елементів. Дтя об'ємних скінченних елементів використовується діаграма, параметри якої одержано за стандартними випробуваннями. Встановлено методи визначення контрольованих параметрів та оцінено технічний стан, розрахунок напружено-деформованого стану й обгрунтовано подальшу надійну експлуатацію конструкцій будинків і споруд після силових і високотемпературних впливів.

  Скачати повний текст

Вивчено механізми та чинники, які впливають на процес просочення та зміцнення бетону модифікованими ізоціанатними мономерами та розчинами їх олігомерів. Досліджено особливості ремонту поверхневих мікротріщин в бетоні полімерними композиціями за його просочення. Розглянуто умови створення ізоціанатутримуючих адгезивів для з'єднання просоченого та нового ремонтного бетону для ремонту об'ємних ушкоджень бетону залізобетонних конструкцій. Розроблено захисну полімерну композицію, яка має високу стійкість щодо гідроабразивного зносу. Вдосконалено полімерні матеріали та технології їх використання для відновлення деградованих залізобетонних конструкцій та споруд.

  Скачати повний текст

На основании анализа характера образования и развития нормальных и наклонных трещин в железобетонных балках показано, что на начальном этапе наклонные трещины, как и нормальные, развиваются по траекториям технологических трещин (энергетически выгодному пути), а затем подрастают до превращения в магистральные или развиваются путем пересечения структурных блоков (ячеек). На основании результатов исследования сделан вывод, что проверку изгибаемых элементов по несущей способности с учетом технологической поврежденности бетона следует проводить дифференцированно в зависимости от изменения количества и качества минерального наполнителя.

  Скачати повний текст

Отримано вихідні дані для розрахунку несучої здатності каркасних статично невизначних залізобетонних будівель на сучасних програмних комплексах. Наведено методику розрахунку вогнестійкості монолітних каркасних будівель з урахуванням фізичної нелінійності бетону й арматури за умов нагрівання й охолодження. Проведено за розробленою методикою числові дослідження напружено-деформованого стану статично невизначних залізобетонних конструкцій з урахуванням впливу локального нагрівання на міцність сусідніх елементів, впливу обсягу вогнищ пожежі, їх розташування, розрахункових схем каркасів, та їх просторової роботи. Апробовано оптимальні, з урахуванням вогнестійкості, розрахункові схеми багатоповерхових будівель. Проведено експериментальні дослідження напружено-деформованого стану статично невизначних залізобетонних конструкцій. Впроваджен пропозиції щодо розрахунку вогнестійкості монолітних залізобетонних конструкцій з новими видами арматури.Результати досліджень упроваджено під час розробки нової серії попередньо напружених залізобетонних 9-ти метрових пустотних плит, армованих стрижневою арматурою класу А500С і А400С, вивчення міцності стиків, що зварюються, та спільної роботи з бетоном на ЗБК-5 Харкова, а також використано під час підготовки інструктивних документів.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку еквівалентних температур для визначення температурних зусиль в залізобетонних елементах монолітних каркасних будівель (МКБ) за стандартного режиму пожежі. Визначено дво- та тривимірні температурні поля в приопорних зонах плит і ригелів. Запропоновано методику розрахунку вогнестійкості МКБ на основі комп'ютерних технологій, яка включає застосування нелінійних способів. Досліджено напружено-деформований стан фрагментів МКБ у разі сумісної дії навантаження і високої температури. Виявлено особливості їх роботи. Розроблено методику оцінки несучої здатності конструкцій за умов пожежі на основі розробки сценаріїв небезпечних ситуацій з урахуванням різних комбінацій нагріву, яка забезпечує задану вогнестійкость будівель і споруд.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку розподілу температури в перерізах залізобетонних конструкцій за умов багатобічного нагрівання й остигання, а також методику розрахунку вогнестійкості стиснутих залізобетонних елементів з урахуванням впливу нагрівання на стійкість залізобетонних конструкцій з випадковим ексцентриситетом. Виявлено умови втрати несучої здатності на стадії загасання пожежі. Розроблено схеми нормування необхідних меж вогнестійкості. Здійснено експериментальне дослідження міцнісних і характеристик деформації бетону за умов нагрівання й остигання, на основі яких складений пакет емпіричних формул для опису повних діаграм деформування бетону у разі нагрівання та деформування навантаженого до нагрівання бетону. Проведено експериментальне обгрунтування запропонованого методу розрахунку вогнестійкості.

  Скачати повний текст

Отримано нові експериментальні дані щодо міцності згинних залізобетонних елементів, що працюють за умов знакозмінного навантаження. Визначено вплив даних навантажень різного характеру та інтенсивності на зміну напружено-деформованого стану нормальних перерізів згинних залізобетонних елементів. Досліджено трансформування механічних характеристик бетону та вперше запропоновано залежності їх зміни внаслідок попередньої дії знакозмінного навантаження. Удосконалено методику розрахунку міцності нормальних перерізів згинних залізобетонних елементів за вищезазначених умов.

  Скачати повний текст

Розроблено методику визначення напружено-деформованого стану і міцності нормальних перерізів нерозрізних збірно-монолітних залізобетонних балок на основі сучасної розрахункової деформаційної моделі. Експериментально досліджено роботу даних балок за одноразового та повторного навантаження, обгрунтовано нові деформаційні граничні умови їх розрахунку з урахуванням перерозподілу зусиль, наведено нові експериментальні дані про їх перерозподіл та напружено-деформований стан, проаналізовано вплив повторних навантажень. Статистично доведено задовільну збіжність між теоретичними даними по викладеній методиці та експериментальними даними. Розроблено рекомендації щодо практичного застосування зазначеної методики розрахунків.

  Скачати повний текст

Сформульовано наукові принципи розрахунку стиснутих залізобетонних елементів, які мають різні пошкодження захисного шару бетону через вплив технологічних, експлуатаційних, аварійних та інших умов. Розглянуто модель стиснутого елементу як умовно складового стрижня з елементами жорсткості в зоні контакту бетон - араматура. Теоретично визначено дотичні напруження в зоні контакту, на базі чого можна знайти деформації та напруження в арматурі з урахуванням рівня напруженого стану, місцерозташування арматури, діаметра арматури, класу бетону та арматури, ступеня оголення арматури. На підставі проведених експериментів встановлено емпіричну залежність між деформаціями арматури та бетону. Встановлено, що деформації арматури не дорівнюють деформаціям бетону, особливо за високих рівнів завантаження. Деформації арматури зменшуються на відміну від деформацій бетону. Запропоновано методику оцінки різних пошкоджень захисного шару бетону (IV категорії пошкоджень), завдяки чому визначається залишкова несуча здатність залізобетонного елементу. З урахуванням залишкової несучої зданості призначаються різні методи підсилення пошкоджених елементів. Розроблено методику визначення напружень і деформацій в арматурі у разі пошкодження захисного шару бетону.

  Скачати повний текст

Експериментально та теоретично досліджено вплив на механічні характеристики бетону та роботу згинальних залізобетонних елементів малоциклових навантажень низьких і середніх рівнів. Запропоновано нове вирішення наукового завдання, що полягає в розробці методики розрахунку згинальних залізобетонних елементів під час дії малоциклових навантажень. Описано розрахунковий апарат, який базується на сучасних положеннях розрахунку міцності, тріщиностійкості та деформацій згинальних залізобетонних елементів у разі час одноразового навантаження. Отримано коефіцієнти умов роботи бетону та залізобетонних згинальних елементів під час дії малоциклових навантажень.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив повторних малоциклових навантажень на призмову міцність і модуль пружнопластичності сталефібробетону й обгрунтовано математичні моделі для їх визначення. Вперше досліджено малоциклову втомленість сталефібробетону. Встановлено залежності між напруженнями і деформаціями в сталефібробетоні за одноразового та повторного малоциклового стиснення та розтягання. Одержано нові експериментальні дані про роботу сталефібробетонних і сталефіброзалізобетонних згинальних елементів за повторних малоциклових навантажень. Вперше розроблено методику розрахунку напружено-деформаційного стану та міцності нормальних перерізів сталефібробетонних та сталефіброзалізобетонних згинальних елементів на основі деформаційної моделі з урахуванням повторних малоциклових навантажень, яка має задовільну збіжність з експериментальними даними наукового дослідження. Розроблено рекомендації щодо застосування запропонованої методики під час проведення проектувальних робіт.

  Скачати повний текст

Встановлено явище наведення поляризаційного поля в земляному полотні під електрифікованими постійним струмом залізничними коліями в результаті багаторічної експлуатації. Надано опис механізму розчинення і внесення портландиту з цементного каменя під дією польсуючого односпрямованого електричного поля за рахунок одночасного розчинення відразу всіх блоків портландиту, що визначає кінетику електрокорозійного вилуговування бетону і його довговічність. Розроблено та впроваджено комплексні способи захисту від електрокорозії бетонних, залізобетонних і кам'яних конструкцій.

  Скачати повний текст

Сформульовано та обгрунтовано вихідні передумови розрахунку, на підставі яких розроблено розрахунковий апарат для оцінки міцності нормальних перерізів сталебетонних згинальних конструкцій за короткотермінового навантаження та довантажування після тривалого витримування під навантаженням. Для всіх стадій роботи сталебетонних згинних конструкцій розроблено алгоритм розрахунку. Проведено експериментальні дослідження впливу характеру дії навантаження на несучу здатність сталебетонних балок. Виконано експериментальну оцінку впливу геометрії перетину та тривалості випробувань на межові деформації крайніх стиснутих волокон бетону сталебетонних балок. Надано рекомендації для визначення розрахункових значень міцнісних і деформаційних характеристик матеріалів даних конструкцій.

  Скачати повний текст

Запропоновано класифікацію способів забезпечення міцності та ресурсу конструкцій, будівель і споруд, які знаходяться за умов складних механічних і теплових навантажень. Проаналізовано, узагальнено та встановлено закономірності змінення фізико-механічних характеристик бетону й арматури залежно від змінення температури. Досліджено закономірності зниження зчеплення арматури з бетоном у залізобетонних конструкціях залежно від підвищення температури. Встановлено на прикладах розрахунків різних бетонних і залізобетонних конструкцій залежності впливу температури на їх напруження та деформації.

  Скачати повний текст

Проведено експериментальні та теоретичні дослідження роботи бетонних призм під час стиснення та залізобетонних елементів під час згинання з урахуванням технологічної пошкодженості. Досліджено вплив кількості та дисперсності мінерального наповнювача на технологічну пошкодженість бетону, фізико-механічні та деформативні характеристики бетону, на величину відносної висоти стислої зони, зміну прогинів залізобетонних балок і коефіцієнта <$$psi sub S> під час розрахунку за нормальними перерізами. Визначено характер утворення та розвитку нормальних і похилих тріщин у залізобетонних балках. Встановлено вплив технологічної пошкодженості бетону на його фізико-механічні характеристики та на величину руйнуючого моменту залізобетонних балок. На підставі одержаних результів перевірку несучої здатності елементів, що згинаються з урахуванням технологічної пошкодежності бетону рекомендовано здійснювати диференційно залежно від зміни кількості та дисперсності мінерального наповнювача.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст