Владислав Сергеевич Горячкин – руководитель отдела инженерных расчетов и исследований
Москва
Vladislav S. Goryachkin – Head of the Engineering Calculations and Research Department
Moscow
Максим Сергеевич Марченко – технический директор
Москва
Maxim S. Marchenko– Chief Technical Officer
Moscow
Василий Владимирович Бойко– ведущий специалист отдела инженерных расчетов и исследований
Москва
Vasily V. Boiko – Lead Specialist, Engineering Calculations and Research Department
Moscow
Сергей Иванович Герасимов – профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Строительная механика»
Новосибирск
Sergey I. Gerasimov – Professor, Doctor of Engineering, Head of the Construction Mechanics Department
Novosibirsk
Проектирование зоны передачи нагрузки на бетон в предварительно напряженных железобетонных конструкциях является трудоемкой и нетривиальной задачей. Для подтверждения расчетных предпосылок требуется проведение соответствующих испытаний с использованием реальных элементов систем предварительного напряжения. Авторами проведен анализ нового государственного стандарта на системы предварительного напряжения с натяжением на бетон, а также выполнено сравнение его требований с требованиями других российский норм и международных стандартов. Целью исследования является опытная верификация методики расчета зоны передачи нагрузки на бетон, а также формулирование рекомендаций для проектировщиков на основании текущей и предыдущих работ авторов. В статье представлены результаты испытаний зоны передачи нагрузки на бетон от анкера с опорным стаканом на 19 прядей (ОС-19) производства ООО «СТС», который наиболее часто используется в пролетных строениях мостов на территории Российской Федерации. Приведены чертежи испытательного образца, его фотографии до и после бетонирования, схемы расположения индикаторов часового типа по граням и тензометрических датчиков на арматурном каркасе. В испытательном образце выполнены измерения деформаций бетона по граням, а также стержней арматурного каркаса при помощи тензометрических датчиков. Проанализирован характер разрушения образца в процессе испытаний. Представлено краткое описание расчетной модели испытательной железобетонной призмы, а также проведено сравнение экспериментальных данных деформаций бетона и напряжений в арматуре с теоретическими значениями. Анализ результатов показал достаточную сходимость измеренных показателей, что говорит о достоверности расчетных предпосылок. В то же время обнаружен эффект снижения напряжений в продольной арматуре образца, ранее неизвестный авторам. По итогам данной работы, а также с учетом практического опыта авторов представлены советы для проектировщиков предварительно напряженных железобетонных конструкций, которые отсутствуют в известных российских нормативных документах или строительных нормах.
Design the load transfer zone on concrete in prestressed structures is a time-consuming and nontrivial task. To confirm the design assumptions, it is necessary to conduct appropriate tests using kits of the prestressing systems. The authors have analyzed the new Russian national standard for prestressing systems and compared its requirements with other Russian and international standards. The purpose of the research is to experimentally verify the methodology for design the load transfer zone in prestressed concrete structures, as well as to prepare recommendations for designers based on the current and previous research by the authors. The article presents the results of testing the load transfer zone on concrete from an anchorage with a bearing cup for 19 strands (OS-19) manufactured by STS LLC, which is the most commonly used anchor in bridges in the Russian Federation. The article includes drawings of the test specimen, photographs of the specimen before and after concreting, and diagrams of the location of indicators on the faces and strain gauges on the reinforcement. The test specimen was used to measure the deformations of the concrete on the faces and the reinforcement bars using strain gauges. The article analyzes the type of the specimen's failure during the testing process. The article provides a brief description of the test specimen's finite-element model and compares the experimental data on concrete deformations and reinforcement stresses with the theoretical values. The analysis of the results shows a sufficient convergence of the measured values, indicating the reliability of the design assumptions. However, the authors have discovered a previously unknown effect of reducing the stresses in the longitudinal reinforcement of the specimen. Based on this work and the authors' practical experience, the article provides recommendations for designers of prestressed structures that are not included in existing Russian standards.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.