Бетон, армированный отрезками стекловолокна, или стеклофибробетон (СФБ) является одним из самых универсальных строительных материалов, имеющихся ныне в распоряжении у архитекторов и проектировщиков.
Разработанный в двадцатом веке СФБ вот уже более 30-ти лет вносит значительный вклад в экономику, технологию и эстетику строительной индустрии во всем мире.СФБ это не просто какой-то один материал, а целое семейство обладающих высокими эксплуатационными характеристиками композиционных материалов на цементной основе с использованием щелочестойких стекловолокон в качестве армирующего элемента, которые могут быть запроектированы для самых разнообразных сооружений, конструкций и изделий. СФБ изделия могут быть отформованы с толщиной стенок не более 6 мм (¼ дюйма), т. е. их вес значительно меньше сборных железобетонных изделий [1]. Рассмотрим пример расчёта фибробетона в программно вычислительном комплексе SCAD.
Рис. 1. Расчетная схема для проектирования решетки
Исходя из разработанной расчетной схемы была создана модель решетки, выполненая из конечных элементов 44- оболочка с жесткосными характеристиками бетон марки B12.5 (Е=2,14*103МПа, µ=0,2) толщина пластины 0,08 м, общий вид модели показан на рис2
Рис. 2. Модель решетки, выполненная из пластинчатых элементов
При задании загрузки получаем следующую картину.
Рис. 3.1. Главные напряжения Sx (верхняя грань)
Рис. 3.2. Главные напряжения Sx (Нижняя грань)
Рис. 3.3. Главные напряжения Sу (верхняя грань)
Рис. 3.4. Главные напряжения Sу (Нижняя грань)
Таким образом, имея результаты испытания сталефибробетона рис.1.2., можно сделать выводы:
1. Напряжения, возникающие в конструкции панели, составляют напряжения растяжения 65 % от представленных на рис.1.2., и соответственно 13 % от напряжений сжатия;
2. Результаты испытаний сталефибробетонна не отображают расчетных характеристик данного материала;
3. Расчетное сопротивление материала необходимо уточнять по результатам не менее 5 экспериментальных исследований стандартных образцов с последующим определением наиболее вероятного значения расчетных сопротивлений сжатия и растяжения методами математической статистики;
СФБ вооружает проектировщика совершенной технологией, с универсальностью которой мало какой другой материал может сравниться.
В сочетании с использованием новейшим программно-вычислительных комплексов [2], [3], а так же других перспективных технологий и конструкций [4], [5], [6] широкое использование стеклофибробетона в строительстве может дать существенный экономический эффект.
Литература:
1. http://crimea.promobud.ua/Steklofibrobeton-dlya-arhitektorov-i-proektirovshikov.-a1110.htm
2. Арискин М. В., Гуляев Д. В., Гарькин И. Н., Агеева И. Ю. Современные тенденции развития проектирования в строительстве [Текст] // Молодой ученый. — 2012. — № 10. — С. 31–33.
3. Арискин М. В., Гуляев Д. В., Гарькин И. Н., Родина Е. В. Экономическая эффективность проектирования в комплексе Аllplan по сравнению с существующими CAD-системами [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 5. — С. 32–35.
4. Гарькина И. А., Данилов А. М., Гарькин И. Н. Защита от удара и сопровождающей вибрации: экспоненциально-тригонометрическая аппроксимация функций//Региональная архитектура и строительства, № 3 (14), 2012. С.85–89
5. Нежданов К. К., Кузьмишкин А.А, Гарькин И. А. Перспективные профили для строительных конструкций Новый университет № 5–6 2013,изд. Коллоквиум, г.Йошкорала с.14–18//
6. Арискин М. В., Гуляев Д. В., Гарькин И. Н., Родина Е. В. Применение многорядных соединений в деревянных конструкциях в практике строительства [Текст] / М. В. Арискин [и др.] // Молодой ученый. — 2013. — № 5. — С. 35–38.
