Finite Element Analysis of Reinforced Rubber Concrete T-Beams Using Experimental Results

Abstract

Постановка задачи. Агрессивные среды, проникая через трещины в тело конструкции, помимо коррозии бетона, приводят к коррозии арматуры и, как следствие, значительному снижению несущей способности элемента в целом. Проблемы, связанные с воздействием на строительные конструкции агрессивных сред различного характера, могут быть решены применением полимербетонов. Одним из видов полимербетона является каучуковый бетон (каутон), разработанный на кафедре строительных конструкций оснований и фундаментов Воронежского государственного технического университета. Каутон обладает благоприятными физико-механическими свойствами, высокой прочностью и высокой (практически универсальной) химической стойкостью. Результаты. Выполнен расчет конечных элементов армокаутоновых тавровых балок с использованием экспериментальных данных. Проведен сравнительный анализ прочности нормальных сечений тавровых балок из каутона и аналогичных балок, смоделированных в ANSYS. Выводы. Ввиду достаточной сходимости расчетных и экспериментальных значений изгибающих моментов (до 15 %) установлена возможность использования ПК ANSYS в расчетных целях каутоновых балок, а также установлена возможность при экспериментальных исследованиях часть исследуемых экспериментальных балок заменять на конечно-элементные модели при исследованиях армокаутоновых изгибаемых элементов. Statement of the problem. Aggressive media, penetrating through cracks into the body of the structure, in addition to corrosion of concrete, lead to corrosion of the reinforcement and, as a result, a considerable decrease in the bearing capacity of the element as a whole. Problems associated with the impact on building structures of various types of aggressive environments can be solved by using polymer concrete. One of the types of polymer concrete is rubber concrete (cauton) developed at the Department of Building Structures of Foundations and Foundations of the Voronezh State Technical University. Cauthon has favorable physical and mechanical properties, high strength and high (almost universal) chemical resistance. Results. Calculation of finite elements of reinforced T-beams using experimental data is carried out. A comparative analysis of the strength of normal sections of Cauthon T-beams and similar beams modeled in ANSYS was performed. Conclusions. In view of the sufficient convergence of the calculated and experimental values of the bending moments (up to 15 %), the possibility of using the ANSYS software for the calculation purposes of couton beams has been established, and it has also been established that, in experimental studies, part of the experimental beams under study can be replaced by finite element models in the study of reinforced cauton bending elements.