Антаков А.Б. Прочность элементов из легких и ячеистых бетонов при местном действии нагрузки (1006291), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В.Ф. Чен и Д.С. Друккер ~ 93 1 на основании нелинейности диаграммы о. - а предположили, что бетон и горные породы на стадиях, предшествующих разрушению, ведут себя как пластичные материалы. Для определения прочности бетона при местном сжатии и раскапывании они предложили использовать предельные теоремы общей теории идеальной пластичности . М.В. Хайленд и В.Ф. Чен 1 94 1 исследовали влияние высоты образца и трения на опорной плоскости. Опыты показали, что увеличение высоты образца приводит к повышению прочности на местное сжатие. В.
Кярас и К. Шлежевичюс 1 51 1 провели исследования бетонных блоков при местном сжатии. Теоретически проблема изучалась методом сеток. Теоретически и экспериментально исследовались плоские и объемные элементы 1 51 1. Анализ напрякенного состояния изотропных пластинок при внецентренном местном сжатии показал, что интенсивность, размеры и форма напряженных зон, а вместе с тем коэффициенты местного сжатия з зависяг ог положения, вели ппгы площадкинагружения н соотношения сторон образца. К. Шлежевичюс 1 Зб 1 разработал методику определения коэффициента у для бетонных элементов при центральном, внецентренном и полосовом нагружении. Вывод его расчетных формул основан на теории прочности бетона П.М. Баландина и Г.А.
Гениева 1 5, 25 1. Эта методика позволяет учесть прочностные характеристики бетона В, В„р, В и влияние на величину у трехмерности элемента. 41 яоссилскАЙ ГссудлРстввпнля виь"яиотя1~я В НИИСК 1 18 1 проведены исследования тяжелого и песчаного бетона, а' также керамзитобетона при воздействии ьжогократно повторяющейся местной сжимающей нагрузки. Определены коэффициенты снижения прочности бетонов.
Получено, что средняя относительная деформация керамзитобетона при воздействии ( 1-2 ) 10' циклов нагружения превышала статическую в 19 - 15 раз. Для тяжелого и песчаного бетонов деформативность в аналогичных условиях увеличивалась лишь 1,5 — 2 раза.
А.Б. Пирадов 1 б Ц приняв за основу формулу И. Баушингера 1 9Ц и с учетом собственных экспериментальных данных по испытаниям элементов нз легкого бетона предложил зависимость для определения прочности бетона при местном действии нагрузки для следующих схем нагружения: - при центральном приложении квадратного штампа; - при внецентренном приложении квадратного штампа; - при приложении полосового штампа или краевом нагружении. Теоретически исследований локально сжииаемььт элементов с учетом трехосного напряженного состояши чрезвычайно мало. В частности, Р. Хилтшером и Г.
Флорнньли установлено, чго с увеличением коэффициента нагрузки К = В / й поперечные растягиванлцие напряжения и уменьшаются, уровень их максимума удаляется от штампа. Наибольшее значение и получено при 1с = 1.5, а прн Е = 24 оно практически не отличается от таковых для полупространства. В 1973-74 годах опубликованы исследовании бетонных элементов при центральном н внецентренном местном сжатии 1 93, 94, 113, 115 1. Здесь изучается влияние соотношений Р1 / Р, М а, марки бетона н других факторов на прочность бетонных элементов, натруженных металлическими штампами. Например, К.С.
Нийоги заметил, что влияние Ь / а на прочность элементов зависит от вели пыы Е, / г,„1 114 1. В работе Г.А Гениева 1 22 1 рассматривалось предельное плоское напряженное состояние бетонных оснований прн действии на них 42 прямолинейного жесткого штампа в постановке Прандгля. В этих теоретических исследованиях рассматривалось состояние неравномерного двухстороннего сжатии и было получено значение предельного давления штампа в области распространения пластических деформаций под ним. Но при такой постановке задачи не рассматривается область под шгампом, где и меют место растягивающие деформации.
Л. К. Лукша 1 54 ), рассматривая вопросы прочности конструкцнй с учетом сложного напряженного состояния, установил, что разрушение материала при осевом сжатии происходит по наклонной плоскости. Угол наклона плоскости разрушения к прямой, перпендикулярной оси образца, определяется по формуле: а = агс18 ~( 2 1' 3 у'+ 2 7; - 1 ))' " /' ~ т + 1 )), где т - параметр хрупкости: у = К, !' Вь~ М.М. Холмянский 1 82 ) рассматривая разрушение бетона под штампом, выделил два основных механизма разрушения. Первый - разрушение происходит от межзернового сдвига, подготовленного развитием трещин отрыва. Второй - разрушение в результате раскальпиния, вызванного развитием внутри зерновых сдвигов и ростом поперечных растягиваюших напряжений.
В.В. Венцкявичюс 1 14 ) в результате экспериментальных исследований бетонных призм, получил обратную зависимость между коэффициентом <рь и маркой бетона В 80-х годах Соколовым Б.С. на основе анализа и обобшения результатов исследований, предложена модель разрушения бетона в сжимающем силовом потоке от отрыва, сдвига и раздавливания 1 76 ). Расчетная схема модели ( рис.
1.10 ) аккумулирует в себе существующие предложения по оценке прочности сжатой полосы при раскалывании и сжатии. Отличие данной модели от остальных состоит в учете всех геометрических параметров и прочностных характеристик материала нагружаемого элемента. Исследований элементов из ячеистого бетона при местном действии нагрузки значительно меньше, чем для других видов бетонов. Дпя ячеистых бетонов в СНнП [ 73 1 прн расчете на местное действие нагрузки используется та же формуле„что н для тяжелых бетонов, но при этом вводятся ограничения по величине коэффициента «р», который принимается не более 1,2.
Значение этого коэффициента было принято на основании опытов Н.И. Левина 1 52 1, которые были проведены на образцах-пластинах. Прн проведении эксперимента бып получен большой разброс результатов, величина «е» изменялась в интервале от О,б1 до 1,8. Автор объяснял это неоднородностью ячеистого бетона и его пористой структурой, которая уменьшает благопрхитное влияние трехосного сжатия на прочность вследствие почти песте сненных поперечных деформаций межпоровых перегородок. С целью уточнения методики СНиП „1 73 1 Б.П. Филиппов и О.П. Винокуров 1 801 провели экспериментальные исследования на образцах- призмах из ячеистого бетона на центральное и внецентренное приложение местной нагрузки.
В результате обработки результатов авторами был сделан вывод: методика СНиП занижает прочность бетона в 1,2 ...2 раза в зависимости от расположения штампа относительно центральной оси и площади штампа. В 1989 году опубликованы результаты исследований Ю.В. Свндзинского 1 70 1. Автор на основании экспериментальных данных предлагает методику расчета элементов из ячеистого бетона на местное действие нагрузки, предполагающую оценку осадки штампа прнагружевии („е, = Й 1,55 10 ~ Е»~ з, ~1.15 ) где Й - размер штампа, см. Одними из последних исследований ячеистого бетона при сложном напряженном состоянии являются работы Ю.А.
Каширского и С.В. Макаркина [ 122 1. Получены следующие данные: разрушение при всестороннем сжатии характеризуется раздавливанием межпоровых перегородок, и при расчете ячеистого бетона на местное действие нагрузки необходимо это' учитьгвать. В таблице 1.4 приведеньг расчетные выражения для определения прочности бетона при местном действии нагрузки, а на рис.
1.11 - 1.12- графики, построенные по этим выражениям. Видно, что имеются весьма существенные расхождения между предложенными разными авторами расчетными выражениями. В работе 1 56 1 показано, что причина такой несогласованности в недостаточно корректной постановке опытов, когда при изучении влияния одних факторов не учитывапось влияние других По нашему жжению, в результате детального анализа экспериментальных данных, установлено, что на прочность неармированных элементов оказывают влияние, .как мишпиум, 10 факторов ( табл. 1.5 ). Очевидно, что учесть все факторы в эмпирически формулах невозможно. Тем не менее, расчетные выражения должны отражать основные значащие факторы.
Во всем многообразии теории и гипотез можно выделить две точки зрения на процесс разрушения бетона при местном нагруженин: 1. Разрушение происходит между вершинами клиньев от отрыва с последующим сдвигом вдоль их граней. Этого мнения придврживается большинство исследователей 1 56, 66 - 68, 72, 82 - 85, 100, 106, 119 1, 2. Авторы 1 26, 39, 45, 102 - 105 1 считают, что в пределах условно вьгделенной полосы главные сжимающие напряжения достигают прочности бетона на сжатие и разрушение происходит от раздавливання также как в бетонной призме. Вышеизложенные пртппадньге исследования в области местного сжатия бетонных элементов с целью построения соответствующих расчетных Расчетные предложения по оценке прочности бетонньи элементов при действии местной нагрузки табл. 1.4 Расчетное вь ажение Факто ы Источник 2 К.ьзос = ~ь( 4 - 3 ( А1ос1 / А1ос2 ) ) 1 Чернобаба В.А, [ 85 1 А!ос1 / А1ос2 -0,.424 ~ЬО, = ~Ь ( А1о 1/ Арос2) А1ос1 ~ А!ос2 2 Рохлин И.А.
[ 661 Р = 04 Йьа Ь Ь(23+ 51~ос/1)(25- Ь/1) 3 Гладышев Б,М. [261 11„ / 1, Ы1 4 Зайцев Л,Н. [ 391 ДорошкевичЛ.А. [331 Р=1,57йь,а2[5,07(1~„/а) +2(11„/а)+11х Х Я; / й " 11,22 ) 1 / а+ 1 10~-01-О11б7 ьаа) 1„,/а, В.1а/й„, 6 НИИЖБ [39) а'Ыос а ( а' а'ра' / а'см ) 9 Г. Мейергоф [ 1121 7 В.Г. Кваша [ 45 1 8 Г.Д. Цискрелли [63) Р = Кь Ь Ь / [ ( 2 / л Кз ш2 ) ( 1 + Кь / Кьа ) ( 1 - 1 41 ( 8 - 0,1 ) + Кь / Кьь 5 = 1ьс / Ь - о аа ( а - о >1'2 ~Ло 7а а;- оата ~ 14 а ) 1 а, = 1, т, = 16 Р=п11 йьаЬ О4-ш2йьсЬ(Ь-1,п), гп1=8; т2=2 Кь,!,с=в р[1+1с/Кр[(Р/Ра) -1)(к-йр-2(К -Б'.Яр+ + /3)'~ Кьз„= Р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
