Несветаев Григорий Васильевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Технология строительного производства»,
344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Grigory V. Nesvetaev, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Department of Construction Production Technology,
1 Gagarin Square, Rostov-on-Don 344000
Коллеганов Алексей Вячеславович, кандидат технических наук, директор,
355037, г. Ставрополь, ул. Доваторцев 44Б, офис 3
Alexey V. Kolleganov, Cand. Sci. (Eng.), Director,
44B Dovatorcev St., Office 3, Stavropol 355037
Коллеганов Никита Алексеевич, кандидат технических наук, инженер-конструктор,
355037, г. Ставрополь, ул. Доваторцев 44Б, офис 3
Nikita A. Kolleganov, Cand. Sci. (Eng.), Engineer-constructor,
44B Dovatorcev St., Office 3, Stavropol 355037
Ивлев Андрей Николаевич, магистрант, инженер-конструктор,
355017, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1
Andrey N. Ivlev, Master's student, Engineer-constructor,
1 Pushkin St., Stavropol 355017
Омаров Абдула Магомедович, преподаватель кафедры «Технология и организация строительного производства»,
367015, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70
Abdul M. Omarov, Lecturer, Department of Technology and Organization of Construction Production,
70 Imam Shamil Ave., Makhachkala 367015
Цель. Исследование и анализ параметров напряженно-деформированного состояния железобетонных балок с использованием периодического ультразвукового контроля в сжатой и растянутой зонах с целью разработки предложений по применению метода при обследовании и мониторинге эксплуатируемых железобетонных конструкций.
Метод. Экспериментальные исследования проведены по схеме четырехточечного изгиба в соответствии с ГОСТ 8829-2018 с измерением прогибов в центре пролета и в точках приложения нагрузки и деформаций бетона на базе 500 мм на уровне сжатой и растянутой арматуры с расчетом кривизны, фиксацией появления и развития трещин и изменения скорости ультразвукового импульса в зоне чистого изгиба в сжатой и растянутой зонах сечения и расчетом длины нормальных трещин. Исследованы балки из бетонов классов В25 и В40 с коэффициентом армирования 0,0149 и 0,0111.
Результат. Установлены зависимости относительной скорости ультразвукового импульса, изменения относительной длины нормальной трещины, жесткости сечения, модуля упругости, относительной высоты с ненарушенной сплошностью бетона в сечении, прогибов по длине балок в точках приложения нагрузки и в середине пролета от относительного изгибающего момента. Определено поэтапное изменение скорости ультразвукового импульса. В балках со схемой разрушения по поперечной силе рост скорости ультразвукового импульса в растянутой зоне не фиксируется.
Вывод. Методика анализа напряженно-деформированного состояния с использованием дискретного измерения скорости ультразвукового импульса в сжатой и растянутой зонах железобетонных балок может быть использована при экспериментальных исследованиях, обследовании и мониторинге эксплуатируемых железобетонных конструкций.
Objective. Research and analysis of parameters of the stress-strain state of reinforced concrete beams using periodic ultrasonic testing in compressed and tensile zones and development of proposals for the application of the method in the inspection and monitoring of reinforced concrete structures in operation.
Method. Experimental studies were carried out using a four-point bending scheme in accordance with GOST 8829-2018 with measurements of deflections in the span center and at the points of load application and concrete deformations on a 500 mm base at the level of compressed and tensile reinforcement with calculation of curvature, recording the appearance and development of cracks and changes in the ultrasonic pulse velocity in the pure bending zone in the compressed and tensile zones of the section and calculating the length of normal cracks.The length of normal cracks was also calculated. Beams made of concrete with classes B25 and B40, with reinforcement coefficients of 0.0149 and 0.0111, were studied.
Result. The relationships between the relative ultrasonic pulse velocity, the change in the relative normal crack length, the section stiffness, the elastic modulus, the relative height of the unbroken concrete section, and the deflections along the beam length at load application points and at midspan were determined. A gradual change in the ultrasonic pulse velocity was determined. In beams with a shear force failure pattern, no increase in the ultrasonic pulse velocity was detected in the tension zone.
Conclusion. The proposed method for analyzing the stress-strain state using discrete measurement of the velocity of an ultrasonic pulse in compressed and stretched zones of reinforced concrete beams can be used in experimental studies and in the inspection and monitoring of operated reinforced concrete structures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.