Определение несущей способности армированного контактного шва на основании двучленного закона трения Дерягина

В процессе проектирования сборно-монолитных конструкций необходимо учитывать возможное разрушение по контактному шву сопряжения монолитного и сборного бетонов.
Причём, как показывают исследования различных авторов, качество устройства шва существенно влияет на его прочностные показатели. Кроме того, напряжённо-деформированное состояние контактного шва можно разделить на «классические» 3 стадии.
Рассмотрев конструктивные особенности формирования напряжённо-деформированного состояния сборно-монолитной конструкции в процессе воздействия сдвигающего усилия, авторы статьи отметили, что прослеживается линейная зависимость между предельными сдвигающими напряжениями, усилиями вертикального обжатия шва и степенью армирования поперечной арматурой. В связи с тем, что процесс деформирования контактного шва напрямую связан с вопросами трения и адгезии, в качестве основополагающей расчётной методики принят двучленный закон трения, предложенный проф. Б.В. Дерягиным.
В данной методике расчёта в качестве критерия исчерпания несущей способности принимается достижение предельных напряжений на сдвиг и основывается на коэффициенте истинного трения, напряжений обжатия и достижении предела текучести в поперечной арматуре.
Сопоставление результатов расчёта с данными экспериментальных исследований имеет удовлетворительную сходимость.

1. Коянкин А.А., Митасов В.М. Испытания сборно-монолитного перекрытия на строящемся жилом доме // Бетон и железобетон. 2016. № 3. С. 20–22.

2. Medvedev V.N., Semeniuk S.D. Durability and deformability of braced bending elements with external sheet reinforcement // Magazine of Civil Engineering. 2016. № 3(63). P. 3–15.

3. Nedviga E., Beresneva N., Gravit M., Blagodatskaya A. Fire Resistance of Prefabricated Monolithic Reinforced Concrete Slabs of «Marko» Technology // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2018. 692. P. 739–749.

4. Yan J.B., Wang J.Y., Liew J.Y.R., Qian X.D., Zhang W. Reinforced ultra-lightweight cement composite flat slabs: Experiments and analysis // Materials and Design. 2016. № 95. P. 148–158.

5. Breccolotti M., Gentile S., Tommasini M., Materazzi A.L., Bonfigli M.F., Pasqualini B., Colone V., Gianesini M. Beam-column joints in continuous RC frames: Comparison between castin-situ and precast solutions // Engineering Structures. 2016. V. 127. P. 129–144.

6. Olmati P., Sagaseta J., Cormie D., Jones A.E.K. Simplified reliability analysis of punching in reinforced concrete flat slabbuildings under accidental actions // Engineering Structures. 2017. V. 130. P. 83–98.

7. Koyankin A.A., Mitasov V.M. Stress-strain state of precast and cast-in place building // Magazine of Civil Engineering. 2017. V. 6 (74). P. 175–184.

8. Chepurnenko A.S. Stress-strain state of three-layered shallow shells under conditions of nonlinear creep // Magazine of Civil Engineering. 2017. V. 8(74). P. 156–168.

9. Терновский И.А., Карякин А.А., Сонин С.А., Мордич Г.А., Лозакович О.В., Мордич А.И. Сопоставление затрат на возведение монолитных и сборно-монолитных несущих конструкций многоэтажных зданий // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 1. С. 12–20.

10. Шембаков В.А. Возможности использования российской технологии сборно-монолитного каркаса для строительства в России качественного доступного жилья // Строительные материалы. 2017. № 3. С. 9–15.

11. Шилов А.В., Петров К.С., Бобин А.А. Метод сокращения сроков строительства производственного предприятия путём использования новых сборно-монолитных конструкций // Инженерный вестник Дона. 2017. № 4 (47).

12. Koyankin A.A., Mitasov V.M. Stress-strain state of the precast monolithic bent element = Напряжённо-деформированное состояние сборно-монолитного изгибаемого элемента // Magazine of Civil Engineering. 2020. № 97 (5).

13. Гвоздев А.А. Изучение сцепления нового бетона со старым. Москва : Онти. Глав. ред. строит. лит-ры, 1936. 54 с.

14. Koyankin A.A., Mitasov V.M., Tskhay T.A. Compatibility of precast heavy and monolithic lightweight concretes deforming = Совместность деформирования сборного тяжёлого и монолитного лёгкого бетонов // Magazine of Civil Engineering. 2018. № 8 (84). P. 162–172.

15. Евстифеев В.Г. Экспериментально-теоретические исследования соединений сборных оболочек : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ленинград, 1967. 23 с.

16. Кремнева Е.Г., Хаменок Е.В. Контактные швы в железобетонных составных конструкциях // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки. Строительные конструкции. 2011. № 8. С. 48–53.

17. Карпенко Н.И. Теория деформирования железобетона с трещинами. Москва : Стройиздат, 1976. 205 с.

18. Коянкин А.А., Митасов В.М. О применимости двучленного закона трения Дерягина к вопросам совместного деформирования разновозрастных бетонов в сборно- монолитных конструкциях // Инженерный вестник Дона : электронный научный журнал. 2021. № 9.

19. Тур В.В., Кондратчик А.А. Расчёт железобетонных конструкций при действии перерезывающих сил. Брест : Изд-во БГТУ, 2000. 400 с.

20. Ашкинадзе Г.Н., Соколов М.Е., Мартынова Л.Д., Лишак В.И., Тассиос Ф., Цукантас С., Плайпис Н., Скарнас А. Железобетонные стены сейсмостойких зданий: Исследования и основы проектирования. Москва : Стройиздат, 1988. 499 с.

21. Скворцов А.Г. Сопротивление контактных швов железобетонных конструкций при действии сдвигающих сил : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.23.01. Москва, 2000. 137 с.

22. Холмянский М.М. Бетон и железобетон: Деформативность и прочность. Москва : Стройиздат, 1997. 576 с.

23. Сунгатуллин Я.Г. Экспериментально-теоретические основы расчёта сопротивляемости сдвигу армированного и неармированного контактов сборно-монолитных конструкций // Сборные и сборно-монолитные конструкции : сб. научных трудов. Казань. С. 90–146.

24. Городецкий Б.Л. Экспериментально-теоретические исследования прочности контакта в сборно-монолитных предварительно напряжённых железобетонных конструкциях : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.23.01, Свердловск, 1969. 29 с.

25. Дерягин Б.В. Что такое трение? Москва : Изд-во академии наук СССР, 1963. 234 с.

26. Зимон А.Д. Что такое адгезия. Москва : Наука, 1983. 176 с.

27. Бондаренко В.М., Колчунов В.И. Расчётные модели силового сопротивления железобетона. Москва : Изд-во АСВ, 2004. 472 с.