О деформировании стержневых элементов из композитных материалов при однородном сжатии

Abstract

На основе обобщения результатов исследований работы стержневых элементов из композитных материалов отмечена недостаточная изученность влияния различных факторов на их деформативность. Сравнение напряженно-деформированного состояния различных моделей, в качестве которых рассматриваются бетонные и армированные элементы, позволило обосновать суть влияния продольного армирования (степень насыщения, прочностные и деформативные характеристики) на критические деформации сечения. По результатам выполненных исследований даны рекомендации по определению критического значения степени насыщения арматурой (коэффициента армирования), при превышении которого может иметь место влияние армирования на деформативность рассматриваемых сечений. Отмечена особенность снижения сопротивления хрупкой основы композита с неоднородной структурой вследствие деструктивных процессов и обоснована необходимость уточнения существующей методики расчета такого снижения прочности. Рассматривается проблема определения предельного значения коэффициента армирования.

На основі узагальнення результатів досліджень роботи стрижневих елементів із композитних матеріалів відзначено недостатнє вивчення впливу різних факторів на їхню деформативність. Порівняння напружено-деформованого стану різних моделей, якими можуть служити стрижневі бетонні та армовані елементи, дозволило обгрунтувати суть впливу поздовжнього армування (ступінь насичення, характеристики міцності і деформативності) на критичні деформації перерізу. За результатами виконаних досліджень даються рекомендації з визначення критичного значення ступеня насичення арматурою (коефіцієнта армування), при перевищенні якого може мати місце вплив армування на деформативність розглянутих перерізів. Відзначено особливість зниження опору крихкої основи композита з неоднорідною структурою, що має дефекти, внаслідок деструктивних процесів і обгрунтовано необхідність уточнення існуючої методики розрахунку такого зниження. Розглядається проблема визначення граничного значення коефіцієнта армування.

Generalization of data on the behavior of beam-like elements from composite materials has revealed lack of information about the influence of various factors on the above elements’ deformability. A comparison of a stress-strain state in different models, viz. concrete and reinforced elements, made it possible to substantiate the influence of longitudinal reinforcement (saturation rate, strength and strain properties) on critical strains in the section. Proceeding from the results obtained, we make recommendations on finding the critical value of reinforcement saturation rate (reinforcement ratio) which exceeding provides the reinforcement effect upon deformability of the examined cross-sections. We note a decrease in brittle matrix resistance of a composite with an inhomogeneous structure due to destructive processes and point to the necessity of refining the state-of-the-art calculation procedure for such strength decrease. We consider a problem of determining the limiting reinforcement ratio at which destructive processes in a brittle material go beyond permissible limits.