ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данный материал является научной разработкой авторов.

Цель создания слоистых конструкций - достижение нужной комбинации свойств, не присущих каждому исходному композиту в отдельности, но при сохранении лучших качеств, свойственных компонентам в целом.

Новейшим типом слоистых композиционных конструкций являются конструкции, состоящие из железобетона и каутона - нового материала, обладающего ценным набором физико-механических свойств и высочайшей химической стойкостью в различных агрессивных средах.

Важнейшая особенность слоистых композиционных конструкций - защита поверхности железобетона (полная или частичная) слоем каутона. Слой каутона позволяет не только изолировать бетон и арматуру от агрессивного воздействия окружающей среды, но и положительно повлиять на строительные свойства этих конструкций.

Как показывает классическая теория слоистых композиционных конструкций, покрытия увеличивают трещиностойкость, несущую способность, долговечность изделий, ползучесть, а также деформативность.

На рис. 1 показана схема покрытия железобетонных балок по граням.

Рис.1. Схема поперечного сечения

В классической теории слоистых композиционных конструкций и изделий несущая способность изгибаемых элементов определяется по следующей формуле:

М = М ^ж/б+ kх Мⁿ,

Где М - разрушающий момент композиционной балки;

М ^ж/б - момент, воспринимаемый железобетонной балкой без покрытия;

Мⁿ- момент, воспринимаемый слоем покрытия;

k- коэффициент условий работы полимербетона, учитывающий усадочные напряжения, появление трещин в полимербетоне до разрушения.

Значение коэффициентаkдля каутона и фиброкаутона установлено и равно:

Модель напряжённо-деформированного состояния изгибаемой слоистой композиционной конструкции имеет вид:

Рис.2

Для данной модели получаем следующие уравнения равновесия:

m = r _sa _s (h ₀ - x/2) + +r _kt (b + 2d ₂) d ₁ (h ₀ + d ₁ /2 - x/2) + r _kt d ₂ (h ₀ - x) h ₀,

x = (r _kt 2d ₂ h ₀ + r _sa _s + r _kt (b + 2d ₂) d ₁ / (r _kt 2d ₂ + r _bb + r _k 2d ₂)/

Таким образом, зная характеристики железобетонной балки, а также задавшись некоторыми значениямиd₁иd₂, возможно спрогнозировать несущую способность слоистой композиционной конструкции.

Также вариация значенийd₁иd₂позволит достичь необходимой несущей способности.