FORECASTING ULTIMATE TENSILE STRENGTH AND ELASTIC MODULUS VALUES OF LARGE-DIAMETER COMPOSITE REBAR USING INDIRECT INDICATORS
Abstract and keywords
Abstract (English):
Purpose: To consider the problems of experimental determination of elastic and strength properties of largediameter composite polymer glass fiber reinforced plastic rebar (FRP-rebar). To analyze the state of the issue, to make an overview of existing methods for determining elastic and strength properties of FRP-rebar. To show the necessity of developing methods of predicting the large-diameter FBR-rebar elastic and strength properties by means of indirect measurement methods. To carry out a series of tensile tests of FRP-rebar and to calculate the elastic-strength characteristics values using the rule of mixtures for composite materials. To make a comparative study of data obtained by experimental and analytical methods. Methods: Comparative analysis of the FRP-rebar elastic-strength characteristics calculated values with experimental data. Results: The need to improve the existing regulatory method for determining the elastic-strength characteristics of composite reinforcement bars is indicated. Calculation formulas of analytical prediction of the ultimate tensile strength and elastic modulus of FRP-rebar have been established. The calculated values obtained have been verified. The need of additional tests to build a statistical database has been identified. Practical significance: The proposed method for indirect measurement of FBR-rebar properties can be recommended for further experimental testing to reduce the risk of obtaining error values of elastic and strength characteristics of largediameter FRP-rebar when conducting direct experiments.

Keywords:
Fiber reinforced plastic rebar (FRP-rebar), strength properties, FBR-rebar anisotropic properties, the rule of mixtures, experimental studies, axial tensile tests
Text
Publication text (PDF): Read Download
References

1. GOST 31938-2022. Armatura kompozitnaya polimernaya dlya armirovaniya betonnyh konstrukciy. Obschie tehnicheskie usloviya. - Utv. Federal'nym agentstvom po tehnicheskomu regulirovaniyu i metrologii № 444-st ot 1 iyunya 2022 g. - M.: Rossiyskiy institut standartizacii, 2022. - 20 s.

2. GOST 32492-2015. Armatura kompozitnaya polimernaya dlya armirovaniya betonnyh konstrukciy. Metody opredeleniya fiziko-mehanicheskih harakteristik. - Utv. Federal'nym agentstvom po tehnicheskomu regulirovaniyu i metrologii № 2198-st ot 24 dekabrya 2015 g. - M.: Standartinform, 2016. - 17 s.

3. GOST 32487-2015. Armatura kompozitnaya polimernaya dlya armirovaniya betonnyh konstrukciy. Metody opredeleniya harakteristik stoykosti k agressivnym sredam. - Utv. Federal'nym agentstvom po tehnicheskomu regulirovaniyu i metrologii № 2197-st ot 24 dekabrya 2015 g. - M.: Standartinform, 2016. - 8 s.

4. GOST 32486-2021. Armatura kompozitnaya polimernaya dlya armirovaniya betonnyh konstrukciy. Metody opredeleniya strukturnyh harakteristik. - Utv. Federal'nym agentstvom po tehnicheskomu regulirovaniyu i metrologii № 2196-st ot 24 dekabrya 2015 g. - M.: Standartinform, 2016. - 20 s.

5. SP 405.1325800.2018. Konstrukcii betonnye s nemetallicheskoy fibroy i polimernoy armaturoy. Pravila proektirovaniya. - Utv. Ministerstvom stroitel'stva i zhilischno-kommunal'nogo hozyaystva Rossiyskoy Federacii ot 24 dekabrya 2018 g. № 850/pr. - M.: Standartinform, 2019. - 24 s.

6. SP 164.1325800.2014. Usilenie zhelezobetonnyh konstrukciy kompozitnymi materialami. Pravila proektirovaniya. - Utv. Ministerstvom stroitel'stva i zhilischno-kommunal'nogo hozyaystva Rossiyskoy Federacii ot 8 avgusta 2014 g. № 452/pr. - M.: Standartinform, 2015. - 47 s.

7. TR 013-1-14. Primenenie kompozitnoy armatury. Tehnicheskie rekomendacii po primeneniyu nemetallicheskoy armatury v betonnyh konstrukciyah. - Utv. NIIZhB - M., 2004. - 5 s.

8. STO 83269053-001-2010. Primenenie v transportnom stroitel'stve nemetallicheskoy kompozitnoy armatury periodicheskogo profilya. - Utv. OOO NPF «UralSpecArmatura». - Perm', 2010. - 58 s.

9. Filin A. P. Issledovanie raboty elementov konstrukciy, armirovannyh nemetallicheskoy armaturoy / A. P. Filin, Ya. E. Iohel'son, P. E. Aleksandrov i dr. - L.: Institut inzhenerov zheleznodorozhnogo transporta, 1967. - 59 s.

10. Malbiev S. A. Polmery v stroitel'stve: ucheb. posobie dlya vuzov / S. A. Malbiev, V. K. Gorshkov, P. B. Razgovorov. - M.: Vysshaya shkola, 2008. - 455 s.

11. Frolov N. P. Stekloplastikovaya armatura i stekloplastbetonnye konstrukcii / N. P. Frolov. - M.: Stroyizdat, 1980. - 104 s.

12. Zavgorodnev A. V. Perspektivy primeneniya kompozitnoy armatury v morskom gidrotehnicheskom stroitel'stve / A. V. Zavgorodnev, A. M. Umanskiy, A. T Bekker i dr. // Gornyy informacionnyy byulleten' (nauchno-tehnicheskiy zhurnal). - 2014. - № 54-9. - S. 137-148.

13. Seleznev V. A. Ekspluatacionnye harakteristiki polimernoy kompozitnoy armatury / V. A. Seleznev, V. A. Kakusha, V. A. Ushkov i dr. // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. - 2021. - № 1. - S. 42-50.

14. Benin A. V. Osobennosti ispytaniy kompozitnoy polimernoy armatury / A. V. Benin, S. G. Semenov // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. - 2014. - № 9. - S. 42-46.

15. Volik A. R. Osobennosti ispytaniy na rastyazhenie kompozitnoy armatury / A. R. Volik, S. A. Sazon, K. Yu. Churilo // Vesnіk Grodzenskaga dzyarzhaўnaga ўnіversіteta іmya Yankі Kupaly. Ser. 6. Tehnіka. - 2020. - T. 10. - № 1. - S. 110-118.

16. Sadin E. Ya. Ankerovka v betone stekloplastikovoy armatury, proizvodimoy v Respublike Belarus' / E. Ya. Sadin // Arhitektura i stroitel'stvo. - 2016. - № 3. - S. 68-71.

17. Frolov N. V. K voprosu ob ispytanii sterzhnevoy polimerkompozitnoy armatury na osevoe rastyazhenie / N. V. Frolov, M. A. Poloz, E. G. Kolesnikova // Vestnik BGTU im. V. G. Shuhova. - 2016. - № 11. - S. 74-77.

18. Ankernoe ustroystvo dlya kompozitnoy armatury: pat. 109172 Rossiyskaya Federaciya: MPK E 04 S 5/12 / V. N. Nikolaev, V. V. Nikolaev; zayavl. 12.05.2011; opubl. 10.10.2011, Byul. № 28.

19. Anker sterzhnya stekloplastikovoy armatury: pat. 2032044 Rossiyskaya Federaciya: MPK E 04 S 5/12 / V. E. Kazarinov; zayavl. 13.01.1992; opubl. 27.03.1995.

20. Sposob obrazovaniya ankernogo ustroystva kompozitnoy armatury i ankernoe ustroystvo: pat. 2776854 Rossiyskaya Federaciya: MPK E 02 D 5/74 / H. A. Dzhantimirov, P. H. Dzhantimirov, E. A. Dudukalova i dr.; zayavl. 16.11.2021; opubl. 27.07.2022, Byul. № 21.

21. Ustroystvo dlya ankerovki kompozitnoy armatury: pat. 2755614 Rossiyskaya Federaciya: MPK E 04 S 5/12 / D-K. G. Nakashidze, B. V. Nakashidze, P. B. Berezin; zayavl. 24.02.2021; opubl. 17.09.2021, Byul. № 26.

22. Sposob kontrolya prochnosti sterzhnya kompozitnoy armatury i ustroystvo dlya ego osuschestvleniya: pat. 2709597 Rossiyskaya Federaciya: MPK G 01 N 3/12. G 01 N 3/24 / S. A. Pushkarev, F. A. Urazbahtin, R. Sh. Nizamov i dr.; zayavl. 14.11.2018; opubl. 18.12.2019, Byul. № 35.

23. Horohordin A. Yu. Sovershenstvovanie metodiki analiza mehanicheskih ispytaniy stekloplastikovoy armatury / A. Yu. Horohordin, V. A. Abanin, M. Yu. Loktev i dr. // Tehnologii i oborudovanie himicheskoy, biotehnologicheskoy i pischevoy promyshlennosti: materialy VIII Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii studentov, aspirantov i molodyh uchenyh s mezhdunarodnym uchastiem. FGBOU VPO «Altayskiy gosudarstvennyy tehnicheskiy universitet im. I. I. Polzunova», Biyskiy tehnologicheskiy institut (filial). - 2015. - S. 150-154.

24. Selyaev V. P. Issledovanie svoystv voloknistyh kompozitov metodom prodol'nogo izgiba / V. P. Selyaev, P. V. Selyaev, M. F. Alimov i dr. // Regional'naya arhitektura i stroitel'stvo. - 2014. - № 2. - S. 5-15.

25. Lugovoy A. N. Issledovanie mehanicheskih harakteristik odnonapravlenno armirovannogo stekloplastika metodom prodol'nogo izgiba: special'nost' 05.02.01 - Materialovedenie v mashinostroenii: avtoreferat dissertacii na soiskanie uchenoy stepeni kandidata tehnicheskih nauk / A. N. Lugovoy; OOO «Biyskiy zavod stekloplastikov». - Barnaul, 2005. - S. 23-24.

26. Paschenko A. A. Armirovanie neorganicheskih vyazhuschih veschestv mineral'nymi voloknami / A. A. Paschenko, V. L. Serbii, A. L. Paslavskaya i dr. - M.: Stroyizdat, 1988. - 200 s.

27. Mett'yuz F. Kompozitnye materialy: Mehanika i tehnologiya / F. Mett'yuz, R. Rolings; per. s angl. S. L. Bazhenova. - M.: Tehnosfera, 2004. - 406 s.

28. Pobedrya B. E. Mehanika kompozicionnyh materialov / B. E. Pobedrya. - M.: Mosk. un-t, 1984. - 336 s.

Login or Create
* Forgot password?