НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН, АРМИРОВАННЫХ GFRP - ПРОФИЛЕМ, ПРИ ДЕЙСТВИИ ПРОДОЛЬНОЙ СИЛЫ И ОГНЕВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Аннотация

Полимер, армированный стекловолокном (GFRP), является эффективной альтернативой традиционной стали в строительстве благодаря своей способности выдерживать высокие нагрузки при небольшом собственном весе, коррозионной стойкости и низких расходах на эксплуатацию. Оптимизация конструкции двутаврового сечения из GFRP может привести к значительной экономии затрат на строительство. Основной целью данного исследования являлось изучение влияния жесткой арматуры в виде двутавоа, выполненного из GFRP, на несущую способность железобетонных колонн при высокотемпературном воздействии от пожара и без него. Были испытаны четыре образца железобетонных колонн квадратного сечения со стороной 160 мм и высотой 1540 мм.  В середине сечения образцов колонн были помещены двутавры из GFRP с толщиной полки и стенки 5,5 мм, шириной полки 80 мм и общей высотой 100 мм. Образцы были разделены на две группы. Первая группа состояла из двух обычных образцов железобетонных колонн, один из которых подвергался огневому воздействию при температуре 500°C в течение 90 минут, а другой не подвергался высокотемпературному воздействию. Вторая группа состояла из двух образцов колонн, армированных двутаврами из GFRP, один из которых подвергался воздействию огня при температуре 500°C в течение 90 минут, а другой не подвергался высокотемпературному воздействию.  Данное исследование показало, что колонны, армированные двутаврами из GFRP композита, обладают более высокой прочностью и высокой устойчивостью при сжатии по сравнению с обычными железобетонными колоннами. Максимальная несущая способность колонн, армированных двутаврами из GFRP, увеличилась на 17% по сравнению с обычными железобетонными колоннами. Максимальная несущая способность колонн, армированных композитными двутаврами из GFRP, при воздействии пожара снизилась на 39% по сравнению с аналогичными образцами, не подверженными огневым воздействиям, и оказалась на 14% меньше, чем для обычных железобетонных колонн. В соответствии с различными нормами проектирования выполнен расчет несущей способности испытанных образцов. Для исследования влияния прочности бетона на сжатие, предела текучести стали, процента армирования стальной и GFRP арматурой на несущую способность колонн было дополнительно выполнено моделирование методом конечных элементов.