RUDN Journal of Engineering ResearchRUDN Journal of Engineering ResearchВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования2312-81432312-8151Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)1599610.22363/2312-8143-2017-18-1-20-28Architecture and civil engineeringАрхитектура и строительные наукиResearch ArticleMETHODOLOGY FOR STRENGTH ANALYSIS OF NORMAL CROSS-SECTIONS OF REINFORCED CONCRETE HYDRAULIC STRUCTURES STRENGTHENED WITH CARBON COMPOSITE MATERIALSМЕТОДИКА РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ НОРМАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ, УСИЛЕННЫХ ВНЕШНИМ АРМИРОВАНИЕМ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВRubinOleg DРубинОлег Дмитриевич

Doctor of Technical Sciences, Deputy General Director of JSC “Research Institute of Energy Facilities” (JSC “NIIES”)

доктор технических наук, зам. генерального директора АО «НИИ энергетических сооружений» (АО «НИИЭС»)

cskte@mail.ruLisichkinSergey EЛисичкинСергей Евгеньевич

Doctor of Technical Sciences, Deputy General Director of LLC “Engineering Center of Facilities, Structures, Technology in Energy Systems” (LLC “IC SCTE”)

доктор технических наук, зам. генерального директора ООО «Инженерный центр сооружений, конструкций, технологий в энергетике» (ООО «ИЦ СКТЭ»)

cskte@mail.ruFrolovKirill EФроловКирилл Евгеньевич

Deputy General Director of OJSC “RusHydro” for research and design activities; (OJSC “RusHydro”)

заместитель генерального директора ПАО «РусГидро» по научно-проектной деятельности; (ПАО «РусГидро»)

cskte@mail.ruScientific Research Institute of Energy Structures (Open Joint-stock Company)АО «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений»Engineering Center of Structures, Constructions and Technologies in Energy (Limited Liability Company)ООО «Инженерный центр сооружений, конструкций и технологий в энергетике»RusHydroПАО «РусГидро»15122017181VOL 18, NO1 (2017)ТОМ 18, №1 (2017)202813052017Copyright ©; 2017, Rubin O.D., Lisichkin S.E., Frolov K.E.Copyright ©; 2017, Рубин О.Д., Лисичкин С.Е., Фролов К.Е.2017Rubin O.D., Lisichkin S.E., Frolov K.E.Рубин О.Д., Лисичкин С.Е., Фролов К.Е.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/15996

The way to strengthen concrete structures in civil engineering by adding external reinforcement using carbon fiber composites is widely spreading in recent years. A method for calculating the strength of reinforced concrete in hydro technical constructions with reinforcing by carbon fiber composite materials was invented with the aim to justify the solutions of strengthening concrete structures. It was taken into consideration that the characteristic features of mass reinforced concrete structure with sand operating loads which including backpressure of water in the cracks and in opened construction joints. It has evolved the relations for calculation of strength in normal cross section of bending reinforced concrete member of hydro technical constructions which strengthening with external reinforcement by carbon fiber.

В целях усиления железобетонных конструкций общестроительного назначения широко применяются композиционные материалы из углеродного волокна. Для обоснования решений по усилению железобетонных конструкций гидротехнических сооружений внешним армированием из углеродного волокна потребовалась разработка методики расчета прочности усиленных конструкций. Были учтены характерные особенности массивных железобетонных конструкций гидросооружений и действующих на них нагрузок, в том числе противодавление воды в трещинах и раскрывшихся строительных швах. Разработаны зависимости для расчета прочности в нормальных сечениях изгибаемых железобетонных конструкций гидросооружений, усиленных внешним армированием из углеродного волокна.

hydro technical constructionsmass reinforced concrete structuresexternal reinforcementcomposite materialsnormal cross sectionbending momenttensile strengthconstruction jointsback pressure of waterгидротехнические сооружениямассивные железобетонные конструкциивнешнее армированиекомпозиционные материалынормальные сеченияизгибающий моментпрочностьстроительные швыпротиводавление водыChernjavskij V.L. Sistema remonta i usilenija stroitel’nyh konstrukcij [System of repair and strengthening of building constructions]. Gidrotehnika [Hydraulic engineering]. 2010—2011. № 4 (21)—5(22). S. 60—63.Чернявский В.Л. Система ремонта и усиления строительных конструкций // Гидротехника. 2010-2011. № 4(21)-5(22). C. 60-63.Rubin O.D., Lisichkin S.E., Balagurov V.B, Aleksandrov A.V. Novaya tekhnologiya remonta GTS posredstvom armirovaniya kompozitnymi materialami [The New technology of repair of hydrotechnical constructionsstrengthened by composite materials]. Izv. VNIIG. T. 280. 2016. Pp. 3—10.Рубин О.Д., Лисичкин С.Е., Балагуров В.Б, Александров А.В. Новая технология ремонта ГТС посредством армирования композитными материалами // Изв. ВНИИГ. Т. 280. 2016. С. 3-10.Sandeep S. Pendhari, Tarun Kant, Yogesh M. Desai. Application of polymer composites in civil construction: A general review. Composite Structures № 84. 2008. Pp. 114—124.Sandeep S. Pendhari, Tarun Kant, Yogesh, M. Desai. Application of polymer composites in civil construction: A general review // Composite Structures. № 84. 2008. Pp. 114-124.Einde, L.V.D., Zhao, L., Seible, F. Use of FRP composites in civil structural application. Constr. Build Mater. № 17. 2003. Pp. 389—403.Einde L.V.D., Zhao L., Seible F. Use of FRP composites in civil structural application // Constr.Build Mater., № 17. 2003. Pp. 389 M.R. 403.Duell, J.M., Wilson, J.M., Kessler, M.R. Analysis of a carbon composite overwrap pipeline repair system. International Journal of Pressure Vessels and Piping 85 (2008). Pp. 782—789.Duell J.M., Wilson J.M., Kessler M.R. Analysis of a carbon composite overwrap pipeline repair system // International Journal of Pressure Vessels and Piping 85(2008). Pр. 782-789.Mohitpour, M., Golshan, H., Murray, A. Pipeline design and construction: a practical approach. ASME Press; New York. 2003. Pp. 499—518.Mohitpour M., Golshan H., Murray A. Pipeline design and construction: a practical approach // ASME Press; New York, 2003. Pp. 499-518.Serdjuk A.I., Chernjavskij V.L. Opyt usilenija stroitel’nyh konstrukcij kompozicionnymi materialami pri rekonstrukcii Baksanskoj GJeS [Experience of building structures reinforcement composite materials in the reconstruction of the Baksanskaya HPP]. Gidrotehnika [Hydraulic engineering]. 2013. № 3 (32). Pp. 115—117.Сердюк А.И., Чернявский В.Л. Опыт усиления строительных конструкций композиционными материалами при реконструкции Баксанской ГЭС // Гидротехника. № 3(32). 2013. C. 115-117.Rubin O.D., Lisichkin S.E., Frolov K.E. Rezul’taty jeksperimental’nyh issledovanij zhelezobetonnyh konstrukcij gidrotehnicheskih sooruzhenij, usilennyh uglerodnymi lentami, pri dejstvii izgibajushhego momenta [The Results of experimental studies of reinforced concrete structures hydraulic structures strengthenedby carbon lamellas under the effect of bending moment]. Stroitel’naja mehanika inzhenernyh konstrukcij i sooruzhenij [Structural mechanics of engineering constructions and buildings]. № 6. 2016. Pp. 58—63.Рубин О.Д., Лисичкин С.Е., Фролов К.Е. Результаты экспериментальных исследований железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, усиленных углеродными лентами, при действии изгибающего момента // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. № 6. 2016. C. 58-63.