Hlibotslkyi R. Load-bearing Capacity of Damaged, basalt-plastic Concrete Beams Reinforced with Carbon Fiber

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0824U002132

Applicant for

Specialization

  • 192 - Будівництво та цивільна інженерія

07-06-2024

Specialized Academic Board

ДФ 41.085.017

Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture

Essay

The object of the study is the process of deformation, crack formation, and destruction of damaged basalt concrete beams reinforced with external composite reinforcement. The subject of the study is the change in the stress-strain state, load-bearing capacity, crack resistance, and deformability of damaged basalt concrete beam structures under the action of static loading. Research methods include the study and analysis of literature sources, development, analytical methods for investigating the work of reinforced structural elements, planning of experiments, general methods of reinforced concrete mechanics, and mathematical and computer modeling of the stress-strain state of the experimental elements. The scientific novelty of the work consists in establishing an increase in the load-bearing capacity of damaged concrete structures with basalt plastic reinforcement (BFRP), reinforced with external fiber-reinforced plastics, by almost twice compared to the reference samples; in determining the complex influence of structural factors on the deformability, crack resistance, and load-bearing capacity of inclined and normal sections of damaged basalt concrete beams. As a result of the research conducted, experimental-statistical dependencies of the load-bearing capacity of concrete beams reinforced with carbon plastic with BFRP were constructed; features of deformation, crack formation, and destruction of the support areas of basalt concrete beams with different shear spans were revealed; a methodology for calculating the load-bearing capacity of concrete structures with non-metallic composite reinforcement was developed; computer models of damaged concrete beams with BFRP were created and calculated in the LIRA-SAPR software suite. The practical value of the obtained results lies in the significant potential for improving modern methods of designing and calculating concrete structures with non-metallic composite reinforcement, ensuring their reliability and durability. The research results of the dissertation work have been implemented in the educational process of the Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture in the training of bachelors and masters in the specialty “Construction and Civil Engineering” with the specialization “Industrial and Civil Construction”, as well as in the design practice of construction organizations, in particular LLC “Remgorstroy” and LLC Production and Trading Company “DUET”.

Research papers

Карпюк I.А., Клименко Є.В., Карпюк В.М., Целікова A.С., Худобич A.О, Глібоцький Р.В. Сумісна робота сталевої і базальтової пластикової арматури з бетоном у складі балкових конструкцій. Сучасні будівельні конструкції з металу та деревини. 2021. Вип. 25 С. 37-47

Карпюк І.А., Глібоцький Р.В., Карпюк В.M., Целікова A.С., Костюк А.І.. Порівняльний аналіз несучої здатності еталонних та пошкоджених бетонних балок з базальтопластиковою арматурою, підсилених вуглепластиковим полотном. Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. 2022. Вип.41. С.290-297

Karpiuk I.A., Karpiuk V.M., Klymenko Ye.V., Hlibotskyi R.V. Сarbon footprint of a concrete transport structure - a deep tunnel. Сучасне будівництво та архітектура. 2022. Вип.2. С.27-36

Карпюк І.А., Карпюк В.M., Костюк А.І., Глібоцький Р.В., Постернак О.О. Несуча здатність доведених до граничного стану (ULS) пошкоджених бетонних балок з ВFRP, підсилених фіброармованими пластиками (СFRP). Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2022, Вип. 6(37), ч. ІІ. С.127-141

Карпюк І.А., Карпюк В.M., Костюк А.І., Глібоцький Р.В., Постернак О.О. Деформативність та тріщиностійкість пошкоджених балок з базальтопластиковою арматурою, підсилених вуглепластиковим полотном. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2023. Вип. 7(38), ч. I. С.56-76

Klymenko Ye.V., Hlibotskyi R.V. Modeling of stress-strain state and strength of damaged concrete beams reinforced with carbon fiber fabric in pc "LIRA-SAPR". Сучасне будівництво та архітектура. 2024. №7. С.73-82

Files

Similar theses