Антаков А.Б. Прочность элементов из легких и ячеистых бетонов при местном действии нагрузки (1006291), страница 16
Текст из файла (страница 16)
1 прил. 3. "'* - серия опытов автора. керамзито- бетон керамзито- бетон - 21/ -25* - 26 / - 28е + 45/+ 32* - 361-38* - 26 1-29* + 8/+4* 153 многоклинчатой модификации, в том числе рекомендуемых для внесения в нормы проектирования ~ приложение 3 ), СНнП 1 73 1. Видно, что наиболее точно разработанная методика описывает результаты и спьгтаний керамзитобетонных образцов. Расхождения не превышают в среднем 10 'И~ тогда как результаты расчетов по СНнП, как правило, занижают несущую способность в среднем до 100 О4, На рис.
4.10, рис. 4.11 показаны результаты расчетов опьпных образцов из керамзитобетона исш*гганных при местом действии нагрузки с одноосным сжатием с применением разработанной методики н для случая 1в, ! 1 = 1,0 — по существующим условиям прочности. Получена в целом удовлетворительная сходимость результатов в пределах 24 ~Ь.
На рис. 4.12, рис. 4.13 показаны результаты расчетов опытных образцов испьпанных при трехосном сжатии с применением разработанной методики. Для случая Ц„! 1 = 1,0 приведены существующие критерии прочности. Получена удовлетворительная сходимость результатов. На рис. 4.14, рис. 4.15 показаны результаты расчетов опытных образцов из пенобетона с применением разработанной методики и СНиП. Видно, что СНнП в целом занижает значения несущей способности, тогда как методика основанная на модели достаточно точно описывает тенденции изменения несущей способности образцов при варьировании изучаемых факторов и более полно ( от 10 до 250 'Ъ ) использует прочность материала.
На указанных рисунках приведены результаты расчетов по методикам рекомендуемым для внесения в нормы проектирования. Видно, что предлагаемые методики достаточно точно описывают опьпные данные и позволяют эффективно использовать прочностной потенциал элементов. На рис. 4. 16 показаны графики, описываемые расчетными выражениями СНиП, модели и ее многоклннчатой модификации, деформационных критериев. Видно, что условие прочности по, предельной сжимаемости при 1ь, У 1 < 0.3 дает значительно меньшие значения даръ, чем опытные и Сравнение теоретических результатов с опытныии данныии Рис.
4.10 Сравнение теоретичеоких результатов с опытныии данныии рис. 4.11 156 Сравнение теоретических результатов с опытныии данныии Ы 0А 02 0,4 0.6 М Я рис. 4.12 Сравнение теоретических резупьтатов с опытныни данныни рис. 4.13 Сравнение теоретичкки~ результатов с опытныии данныии рис, 4.15 Сравнение теерлтичеекик результатое с епытныии данныии 6,0 0,1 Ы 0,3 0.4 05 ~ - образцы с залолмтелеи из литоицной лензк1 61 з а — образцы из керанзктобетона ~ 61 1 е - образцы автора из кераизитобетона; н — образцы иа кераиаитобетона 1 76 1 1, скип 2,032-м Е Иоцеь ( 4Я ) Э. Иногскликцатав ноцель ~ 4.40 ) 4.
Условие лронности ло 64 ~ 'ЦЗ 3 5. Условие лрочости ло Й„в= 0.! ни, 5, Условие лцакости ло Ь„, = 0,3 нк ~ 135 1 рис. 4.16 161 нормативные. Условие прочности соответствующее известному в литературе критерию 1 135 1, более чем в 3 раза, заньппает несущую способность опытных обухов. В результате решешы задачи обратным ходом бьшо получено рекомен/~~емое для элементов из керамзитобетона значение предельной осадки равное 0,1 мм, принятые за критерий эксплуатационной пригодности. Его применение в сочетании с предлагаемой методикой повышает в 1,5 — 2 раза эффективность использования прочности бетона по отношению к СниП при значениях 1„/1с 0.2. Предложенный метод применим и ды оценки эксплуатационной пригодности элементов нз ячеистых бетонов.
На рис. 4.17 показаны графики условий прочности, описываемые существующими н нормативными методиками, в том числе физической модели. Видно, что при Ц„ / 1 с 0,1 условие прочности соответствующее, вычисленному значению предельной осадки равному 0,25 мм. наиболее точно описывает опытные данные и на 8 — 120;4 повьшиет эффективность использования прочности ячеистых бетонов по отношению к СНиП. 162 Сравнение теоретических результатов с олытныии данныии 1, СНиП 2.03314~й 2, Модель 1 1 - 7 ) прил.
2. 3. Условие барочности по ~ 3 3 4. Условив прочности по Ь® - 025 ии. рис. 4.17 163 выводы 1. С учетом результатов численного, физического экспериментов н существующих данных на основе модели разрушения бетона в сжимающем силовом потоке 1 76 1, произведена разработка модели разрушения бетона под грузовыми площадками. Разрушение бетона от раз давливания рассматривается с позиций физической модели, как процесс преодоления сопротивлений бетона отрыву, сдвигу и раздавливанию в расчетных зонах п' клиньев.
2. Предложена модификация физической модели для оценки прочности бетона сжато-растянутой средней зоны элементов и бетона непосредственно под штампом при местном действии нагрузки в сочетании с одноосным поперечным сжатием н растяжением. Методика учитывает изменение сопротивлений бетона разрушению от отрыва и сдвига.
3. На основе разработанного подхода к оценке прочности бетона под грузовыми площадками предложена модификация модели ддя оценки прочности бетона при местном действии нагрузки в сочетании с двухосным обжатием и растяжением. 4. С целью учета деформативных свойств изучаемых бетонов при 11„ /1 < 0.3 разработаны деформацнонные критерии, позволжошне производить оценку несущей способности элементов либо с позиций предельной сжимаемости бетона либо по заданным допустимым перемещениям штампа. Предпагаемая методика повышает эффективность использования прочности керамзнтобетона по сравнению со СНнП на 150 — 200 $' и 8 — 120;4 для пенобетона.
5. Выполнено сравнение опытных данных, в т.ч. других исследователей, с вычисленными по предлагаемым выражениям. Получена удсалетворнтельная согласованность, что свидетельствует о достаточной надежности разработанных методов расчета б. На основании физической модели выполнена разработка методик расчета элементов ( приложение 2 ) при различных схемах нагружениа ( полосовом, угловом, краевом ) и нагружение цилиндрического образца круглым штампом. Произведенное сопоставление полученных результатов с опьггными данными и результатами, вычисленными по методикам СниП и других авторов, показало удовлетворительную согласованность.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ. 1. Разработана методика расчета элементов из керамзитобетона и пенобетона при местном действии нагрузки, включвгощия в себя рассмотрение прочностей материала в расчетных зонах: в средней зоне между штампами и непосредственно под грузовыми площадками. Таким образощ разработан подход по описанию всех возможных видов разрушения при местном действии нагрузки.
2. На основе физической модели установлены условия прочности керамзитобетона и пенобетоиа в условиях двух- и трехосного сжатия. 3. Разработаны де формационные критерии эксплуатационной пригодности элементов из керамзитобетона и пенобетона при местном действии нагрузки. 4. Проведены численные и экспериментальные исследования, которые позволили выявить особенности напряженного состояния при варьировании значимых факторов.
В результате установлены закономерности изменения значений прочностных характеристик бетона. 5. Получены выражения для определения коэффициента <рь для керамзитобетонных и пенобетонных элементов при местном действии нагрузки, которые в отличие от СНиП 2.03.01 - 34*, учитывают большее число факторов. Кроме того, получены аналогичные выражения для случаев местного действия нагрузки в сочетании с одно- и двухосным боковым нагружением, чего в указанном СНиП не предусматривается.
б. Удовлетворительное совпадение опытных и теоретических результатов позволяет рекомендовать разработанные методики для расчетов при проектировании, что позволит повысить надежность конструкций и снизить материалоемкость. 7. На основе полученных результатов разработаны рекомендации по расчету элементов из керамзитобетона и пенобетона при местном действии нагрузки для внесения в нормы проектирования. 1бб ЗАКЛОЧЯНИЯ Проведено рассмотрение проблемы с позиций теории упругости и пластичности, классических теорий прочности и нормнпннтых подходов. Изучение и анализ прочностных и деформационных критериев показало, что онн разработаны для достаточно узких областей применения и не содержат в себе какого-либо единого подхода к оценке прочности материала в различных условияхнагруж ения.
Выполнен анализ и обобщение результатов экспериментальнотеоретнческти исследований сопротивления образованию трещин и разрушению бетонных элементов при местном действии нагрузки, проведенных в нашей стране и за рубежом. В результате установлено, что прн местном действии нагрузки существует два вида разрушения бетона - между грузовыми площадками и под ними.
Однако существующие нормы не делают различия между ними. Все это указывает на необходимость разработки обоснованной модели разрушения, которая могла бы отразить происходяшие физические процессы. Такая модель для оценки прочности и сопротивления образованию трещин при одноосном нагруженин была разработана Б.С. Соколовым 1 7б ].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
