ВЕСТНИК СИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Бетон анкерной зоны предварительно напряженного железобетонного элемента находится в сложном напряженно-деформированном состоянии. Область бетона, расположенная за анкерным устройством, испытывает значительные местные растягивающие напряжения - напряжения раскалывания, направленные поперек продольного усилия от предварительного обжатия. В большинстве случаев анкерные зоны в главных балках пролетных строений мостовых конструкций расположены у опорных сечений. Таким образом, в рассматриваемой области может находиться густое армирование для восприятия поперечной силы, а также крутящего момента. Однако, помимо армирования, предусмотренного в рамках общей работы главной балки в составе пролетного строения, необходимо дополнительное поперечное армирование для восприятия местных напряжений раскалывания. Действующие отечественные нормативные документы при подборе армирования данных зон требуют от проектировщика учитывать напряженно-деформированное состояние, однако не приводят методику расчета. В данной статье представлен метод подбора поперечного армирования на восприятие напряжений раскалывания для предварительно напряженной железобетонной главной балки путепровода с большим количеством анкеров стаканного типа АКС-19 (ООО «СТС», Москва) на торце. Рассмотрено два расчетных случая: при расположении анкерной зоны над опорной частью (учитывается влияние опирания главной балки на напряженно-деформированное состояние бетона анкерной зоны) и на границе секций бетонирования пролетного строения (напряженно-деформированное состояние бетона анкерной зоны определяется непосредственно предварительным напряжением пучков высокопрочного армирования). Выполнено описание применяемых расчетных схем с указанием предпосылок и допущений в расчете. Приведены результаты расчетов усилий и подбора дополнительного поперечного армирования.

Многообразие природных и техногенных факторов и сложность железобетона с точки зрения расчета делают проблему определения срока службы железобетонных пролетных строений многогранной и комплексной. Наряду с этим в России дан старт строительству высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва - Санкт-Петербург, что делает проблему долговечности железобетонных пролетных строений мостов еще более актуальной. Выполнение требования СП 453.1325800 об обеспечении срока службы в 100 лет является на данный момент для проектировщика труднодостижимым, кроме того, нет способов проверки выполнения этого требования. Железобетонные мосты в условиях ВСЖМ будут подвергаться значительным динамическим воздействиям, что в совокупности с агрессивной средой может значительно снизить срок службы сооружения. В данной статье рассматривается модель расчета коррозионноусталостной долговечности как одного из аспектов методики прогнозирования срока службы моста с учетом динамической нагрузки. Данный вид деградации железобетона вызывается комбинированным действием питтин-говой коррозии арматуры и циклической нагрузки, которое приводит к зарождению и росту усталостной трещины в арматурном стержне. Проанализированы способы расчета времени роста трещины в арматуре до критической величины, выделен закон Пэриса как широко применяемый в механике разрушения. Проблема применения закона Пэриса заключается в коэффициентах материала, определяемых эмпирическим путем. При анализе зарубежной литературы обнаружено, что коэффициенты могут зависеть не только от материала, но и от конкретного сплава. Была поставлена задача провести эксперимент, позволяющий определить коэффициенты закона Пэриса для арматурной стали марки 25Г2С, которая широко используется в пролетных строениях мостов. Испытание проводилось с использованием вибромашины и образцов арматуры с начальным концентратором напряжений. По результатам эксперимента были определены коэффициенты уравнения Пэриса для арматурной стали 25Г2С, что позволит использовать их в методике предсказания развития усталостной трещины.