В статье описано сравнительное исследование работы армированных стальной и компо-зитной арматурой балок. Описаны основные достоинства и основная проблематика ис-пользования несущих конструкций с армированием стеклопластиковой арматуры. На ос-новании изучения работ других авторов, исследовавших работу конструкций армирован-ных стеклопластиковой арматурой, обоснована основная цель работы — изучение работы изгибаемых конструкций с избыточным рабочим армированием (случай «хрупкого» раз-рушения изгибаемых армированных конструкций). Моделирование работы исследуемых элементов представлено статическим расчетами шарнирно-опертых железобетонной и стеклопластбетонной балок в программном комплексе ANSYS. Приведена методика подготовки компьютерной модели в программном комплексе ANSYS. Детально описана процедура назначения механических характеристик материалов с учетом особенностей работы бетона и возможностей программного комплекса. В работе приведены настройки решателя программного комплекса для расчета модели методом конечных элементов. Получены результаты статического расчета для железобетонной и стеклопластбетонной ба-лок при нагрузке ниже и выше теоретической разрушающей нагрузки. Сделаны выводы о том, что в описанном случае хрупкое разрушение стеклопластбетонной балки наступает при нагрузках на 26–30 % ниже теоретической, тогда как для железобетонной расхож-дение между фактической разрушающей нагрузкой и теоретической не превысило 6,5 %. Приведена интерпретация результатов компьютерного моделирования работы и приведено наиболее вероятное теоретическое объяснение полученных данных, заключающееся в том, что резкое снижение несущей способности связано с возникновением в рабочем армировании сжимающих напряжений.
The article describes a comparative study of the performance of beams reinforced with steel and composite reinforcement. The main advantages and challenges of using load-bearing structures reinforced with fiberglass reinforcement are described. Based on the studies of other authors who have investigated the performance of structures reinforced with fiberglass reinforcement, the main goal of the work is to study the performance of flexural structures with excessive work-ing reinforcement (the case of «brittle» failure of flexural reinforced structures). Modeling of the operation of the studied elements is presented by static calculations of hinged reinforced con-crete and fiberglass concrete beams in the ANSYS software package. The method of preparing a computer model in the ANSYS software package is described. The procedure for assigning me-chanical characteristics of materials is described in detail, taking into account the features of con-crete and the capabilities of the software package. The paper presents the settings of the solver of the software complex for calculating the model by the finite element method. The results of static calculation for reinforced concrete and fiberglass concrete beams under load below and above the theoretical destructive load are obtained. It is concluded that in the described case, brittle fracture of the fiberglass concrete beam occurs at loads 26–30 % lower than the theoretical, whereas for the reinforced concrete beam, the discrepancy between the actual destructive load and the theoretical did not exceed 6,5 %. The article provides an interpretation of the results of computer modeling and the most likely theoretical explanation of the data, which suggests that the sharp decrease in load-bearing capacity is due to the occurrence of compressive stresses in the working reinforcement.