Диссертация (1141452), страница 67

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 67)

ᆞАрматурные ᆞкаркасы ᆞжелезобетонных ᆞбалок ᆞизготовлены ᆞсᆞзамкнутыми ᆞдвух ᆞсрезными ᆞхомутами ᆞиз ᆞстержней ᆞ8А240. ᆞВᆞкачестве ᆞпродольной ᆞрабочей ᆞиспользована ᆞарматура ᆞпериодического ᆞпрофиля ᆞ325А400. ᆞДля ᆞисключения ᆞразрушения ᆞпо ᆞсжатой ᆞзоне ᆞвᆞзоне ᆞчистого ᆞизгиба ᆞустановлена ᆞдополнительная ᆞсжатая ᆞарматура ᆞ214А400 ᆞ(рисунок 6.1). ᆞ257Продолжениеᆞтаблицыᆞ5.112345Бᆞ2ᆞ–ᆞ9120285123ᆞ750Бᆞ3ᆞ–ᆞ1120340123ᆞ500Бᆞ3ᆞ–ᆞ2120340123ᆞ500Бᆞ3ᆞ–ᆞ3120340123ᆞ500Бᆞ3ᆞ–ᆞ4120340123ᆞ500Бᆞ3ᆞ–ᆞ5120340123ᆞ500Бᆞ3ᆞ–ᆞ6120340123ᆞ500Бᆞ3ᆞ–ᆞ7120340123ᆞ500Бᆞ3ᆞ–ᆞ8120340123ᆞ310120340310Бᆞ3ᆞ–ᆞ9123ᆞКонструкции ᆞопытныхᆞбалокᆞпредставленыᆞнаᆞрисункеᆞ5.1,ᆞаᆞпараметрыᆞобразцовᆞ-ᆞвᆞтаблицеᆞ5.1.тяжелогоᆞбетона,ᆞсоставᆞкоторогоᆞнаᆞ1м3ᆞобъема:ᆞОпытныеᆞобразцыᆞизготовленыᆞизᆞцементᆞ570кг,ᆞпесокᆞ596кг,ᆞгранитныйᆞщебеньᆞ1100кг,ᆞводаᆞ217л,ᆞВ/Ц=0,38.ᆞПослеᆞукладкиᆞбетона ᆞвᆞформы ᆞпроизводилась ᆞвибрация ᆞбетона ᆞна ᆞвибростоле.

ᆞПосле ᆞвибрирования ᆞобразцовᆞподвергалисьᆞтермической ᆞобработкеᆞпаромᆞ(P=1,5атм; ᆞt=90º-80ºС)ᆞвᆞтечениеᆞ12 ᆞчасов.ᆞОдновременно ᆞсᆞбалками ᆞдля ᆞопределения ᆞих ᆞпрочностных ᆞиᆞдеформативных ᆞ21100 100 100 100 100 100 100 100 1001100 100 100100 100 100100 10022000222Ø8A2402Ø14A400h2Ø8A240h2Ø6A240ho11ho2Ø6A24030bРисунок 5.1 - Армирование экспериментальных балокb303Ø25A4003Ø25A400100100258характеристик ᆞбыли ᆞизготовлены ᆞвспомогательные ᆞобразцы ᆞкубы ᆞ100х100х100 ᆞмм ᆞиᆞпризмы ᆞ100х100х400 ᆞмм. ᆞПо ᆞрезультатам ᆞиспытаний ᆞтрех ᆞпризм ᆞвᆞкаждой ᆞсерии ᆞопределялсяᆞпрочностьᆞнаᆞсжатиеᆞRb,ᆞиᆞначальныйᆞмодульᆞупругостиᆞEb , ᆞаᆞпоᆞтремᆞдругимᆞ–ᆞпределᆞпрочностиᆞнаᆞрастяжениеᆞRbt.Испытаниеᆞвспомогательныхᆞобразцовᆞосуществлялосьᆞвᆞсоответствииᆞсᆞметодикойᆞ24452-80ᆞиᆞГОСТᆞ10180-90.ᆞРезультатыᆞиспытанийᆞприведеныᆞвᆞтаблицеᆞ5.2.ᆞГОСТᆞТаблицаᆞ5.2- МеханическиеᆞхарактеристикиᆞбетоновᆞопытныхᆞбалокВRbRbtEbᆞ·10-4МПаМПаМПаМПа13325,012,853,7223123,42,673,5332821,12,223,07№ᆞсерииИспытания ᆞпо ᆞопределению ᆞмеханических ᆞхарактеристик ᆞарматурных ᆞсталей ᆞосуществлялось ᆞвᆞсоответствии ᆞсᆞметодикой ᆞГОСТ ᆞ12004-81.

ᆞРезультаты ᆞиспытаний ᆞприведеныᆞвᆞтаблицеᆞ5.3.ᆞТаблицаᆞ5.3 - МеханическиеᆞхарактеристикиᆞарматурныхᆞсталейДиаметрᆞарматуры(мм)ᆞиᆞАsᆞσуᆞσuᆞδрEsᆞ·10-5см2МПаМПа%МПа14ᆞА4001,53943866115,42,025ᆞА4004,90942069515,42,08ᆞА2400,50328850824,82,1еёᆞкласс5.2. ᆞМетодикаᆞпроведенияᆞэкспериментальныхᆞисследованийДинамические ᆞнагрузки, ᆞразвиваемые ᆞбольшинством ᆞпромышленных ᆞустановок ᆞнепрерывного ᆞдействия ᆞявляются ᆞсистематическими ᆞ(многократно ᆞповторяющимися) ᆞиᆞизменяются ᆞпо ᆞгармоническому ᆞзакону. ᆞПоэтому ᆞиᆞзарубежными ᆞиᆞотечественными ᆞстандартами ᆞвᆞкачестве ᆞосновы ᆞдля ᆞопределения ᆞусталостных ᆞсвойств ᆞматериалов ᆞиᆞконструкций ᆞпринято ᆞгармоническое ᆞнагружение ᆞ(изменяемое ᆞсинусоидально).

ᆞВᆞэтой ᆞсвязи ᆞиᆞвᆞнормах ᆞиᆞвᆞразработанных ᆞвᆞдиссертации ᆞметодах ᆞрасчета ᆞрассматривается ᆞгармоническоеᆞмногократноᆞповторяющеесяᆞдинамическоеᆞнагружение..ᆞ259Несмотря ᆞна ᆞмногообразие ᆞсистематического ᆞповторяющегося ᆞсилового ᆞвоздействия, ᆞтакие ᆞнагрузки ᆞможно ᆞпредставить ᆞв ᆞвиде ᆞстатической ᆞпостоянно ᆞдействующей, ᆞкᆞкоторой ᆞдобавляется ᆞповторяющаяся ᆞнагрузка.

ᆞЭто ᆞявляется ᆞвполне ᆞоборудованияᆞобоснованным.ᆞДажеᆞнесмотряᆞнаᆞто,ᆞчтоᆞвнешняяᆞциклическаяᆞнагрузка ᆞотᆞприкладывается ᆞсᆞотрицательным ᆞкоэффициентом ᆞасимметрии ᆞцикла, ᆞиз-за ᆞбольшого ᆞсобственного ᆞвеса ᆞжелезобетонных ᆞконструкций, ᆞсᆞкоторым ᆞсуммируется ᆞдинамическая ᆞсоставляющая,ᆞрезультирующаяᆞмногократноᆞповторяющаясяᆞнагрузкаᆞвсегдаᆞбудетᆞиметьᆞположительный ᆞ коэффициент ᆞасимметрии ᆞцикла ᆞ(рисунок 5.2). ᆞПоэтому ᆞв ᆞэкспериментальныхСобственный вес конструкции и все статические нагрузкиисследованиях ᆞкоэффициент ᆞP t Pасимметрии ᆞцикла ᆞнагрузки ᆞстатикаt0Нагрузка от технологического оборудованиябылᆞпринятᆞположительным:ᆞвᆞ1ой ᆞи ᆞ3ей ᆞсериях ᆞбалок ᆞ- ᆞP t P maxt01, ᆞа ᆞво ᆞ2ой ᆞсерии ᆞ- ᆞ3  0,4 .Балки ᆞс ᆞрасчетным ᆞпролетомP minᆞ l0=1800ммиспытывалисьФактическая нагрузкаP t P статика  P maxᆞкакᆞᆞоднопролетные ᆞ свободно ᆞопёртые, ᆞзагруженные ᆞдвумя ᆞP статика0ᆞP статика  P minРисунок 5.2 - Изменение режима фактической нагрузкиtсимметричноᆞрасположеннымиᆞсосредоточенными ᆞсилами ᆞ(рисунок 5.3).

ᆞВ ᆞкачестве ᆞварьируемого ᆞфактора ᆞбыла ᆞпринята ᆞотносительная ᆞдлина ᆞпролета ᆞсреза c0 h0 . В ᆞпервой ᆞсерии ᆞопытных ᆞбалок ᆞона ᆞсоставляла ᆞ1, ᆞво ᆞвторой ᆞсерии ᆞ–ᆞ3, ᆞвᆞтретьей ᆞ–ᆞ1,6. ᆞВᆞпервой ᆞсерии ᆞварьировалась ᆞтакже ᆞl sup ,ᆞширинаᆞопорныхᆞиᆞгрузовыхᆞпластинᆞкотораяᆞсоставлялаᆞ123ᆞммᆞ(таблицаᆞ5.1).ᆞОценка ᆞвоздействия ᆞциклической ᆞнагрузки ᆞпроводится ᆞпутем ᆞсравнения ᆞнесущей ᆞспособности ᆞжелезобетонных ᆞбалок ᆞпри ᆞмногократно ᆞповторяющейся ᆞнагрузке ᆞсᆞее ᆞстатической ᆞнесущей ᆞспособностью. ᆞПоэтому ᆞперед ᆞусталостными ᆞиспытаниями ᆞоднабалка ᆞᆞиз ᆞкаждой ᆞсерии ᆞиспытывалась ᆞстатической ᆞнагрузкой ᆞдо ᆞразрушения. ᆞПри ᆞстатическихᆞиспытанияхᆞнагружениеᆞбалокᆞпроизводилосьᆞступенямиᆞпоᆞ0,1ᆞотᆞожидаемой260тензометрическийдинамометрlsuplsup100100Colsup1800  2Colo  1800lsupCo1002000100Рис.

5.3. Схема испытаний экспериментальных балокᆞразрушающей ᆞнагрузки ᆞприᆞвыдержке ᆞнаᆞкаждой ᆞступени. ᆞВыдержка ᆞнаᆞкаждойᆞступени ᆞопределялась ᆞвременем, ᆞнеобходимым ᆞдля ᆞизмерения ᆞдеформаций ᆞбетона, ᆞпродольной ᆞиᆞпоперечной ᆞарматуры, ᆞперемещений ᆞбалки, ᆞотмечания ᆞтрещин ᆞиᆞзамера ᆞих ᆞраскрытия. ᆞВᆞпроцессе ᆞциклического ᆞнагружения ᆞостальных ᆞбалок ᆞсерии, ᆞпри ᆞN=1, ᆞаᆞтакже ᆞпосле ᆞN=(0,02; ᆞ0,05; ᆞ0,1; ᆞ0,2; ᆞ0,5; ᆞ0,75; ᆞ1,0; ᆞ1,5; ᆞ1,75; ᆞ2,0)·106 ᆞциклов ᆞнагружения ᆞпроизводилось ᆞмедленноеᆞ(статическое)ᆞнагружениеᆞдоᆞуровняᆞмаксимальнойᆞнагрузкиᆞциклаᆞ(Qmах;ᆞMmах)ᆞиᆞобратно,ᆞт.е.

ᆞмедленно ᆞповторяется ᆞодинᆞполныйᆞциклᆞпослеᆞопределенного ᆞколичестваᆞциклов ᆞнагружения ᆞсᆞцелью ᆞизмерения деформаций ᆞбетона, ᆞпродольной ᆞиᆞпоперечной ᆞарматуры, ᆞперемещений ᆞиᆞуглов ᆞповорота ᆞбалок, ᆞаᆞтакже ᆞнаблюдения ᆞза ᆞобразованием ᆞиᆞразвитием ᆞтрещин ᆞвᆞзоне ᆞдействия ᆞпоперечных ᆞсил ᆞиᆞзамера ᆞих ᆞраскрытия. ᆞМомент ᆞобразования ᆞтрещин ᆞопределялся ᆞвизуально. ᆞПри ᆞпомощи ᆞмикроскопа ᆞМПБ-2 ᆞсᆞ24х ᆞкратным ᆞувеличением ᆞвелось ᆞнаблюдение ᆞза ᆞих ᆞразвитием ᆞиᆞизмерялось ᆞих ᆞраскрытие. ᆞИзмерение ᆞдеформаций ᆞбетона ᆞиᆞарматуры ᆞпроизводилось ᆞсᆞпомощью ᆞпроволочных ᆞтензорезисторовᆞиᆞэлектронной ᆞаппаратуры, ᆞконструктивно ᆞиᆞпрограммно ᆞсовместимых ᆞсᆞIBM ᆞPC.

ᆞДля ᆞэтого ᆞна ᆞпродольной ᆞи ᆞпоперечной ᆞарматуре ᆞбыли ᆞприклеены ᆞи ᆞзаизолированыᆞдатчикиᆞбазойᆞ10ᆞиᆞ20мм (рисунок 5.4),ᆞаᆞнаᆞбетонеᆞ–ᆞдатчикиᆞбазойᆞ50мм.Вᆞᆞбалках ᆞ1ой ᆞсерии, ᆞгде ᆞна ᆞнапряженно-деформированное ᆞсостояние ᆞосновное ᆞвлияние ᆞоказывают ᆞточки ᆞприложения ᆞгруза ᆞиᆞопорной ᆞреакции, ᆞдатчики ᆞна ᆞбетоны ᆞразмещены ᆞвᆞнаправлении ᆞглавных ᆞсжимающих ᆞиᆞглавных ᆞрастягивающих ᆞнапряжений ᆞ(рисунок 5.5). В ᆞзоне ᆞсовместного ᆞдействия ᆞизгибающих ᆞмоментов ᆞиᆞпоперечных ᆞсил ᆞработаетᆞвᆞусловияхᆞплоскогоᆞнапряженногоᆞсостояния. Приᆞплоском напряженномбетонᆞОсь симметрии261а)состоянии, ᆞкогда ᆞнаправления ᆞглавных ᆞдеформаций ᆞнеизвестны, ᆞдляᆞ полногоᆞ определениядеформированного ᆞсостояния ᆞв ᆞточке ᆞнеобходимо ᆞустановить ᆞрозетку ᆞиз ᆞ3х ᆞтензорезисторов.

ᆞПоэтому ᆞвᆞбалках ᆞ2ой ᆞиᆞ3ей ᆞсерий, ᆞ3001001000гдеᆞ наᆞдеформированноенапряженноᆞ состояниеосновное ᆞвлияние ᆞоказывают ᆞОсь симметрииб)момент ᆞиᆞпоперечная ᆞсила, ᆞсхема ᆞразмещения ᆞдатчиков ᆞна ᆞбетоне ᆞбылаᆞ другойᆞ (рисунок5.6а).ᆞУчитывая,ᆞчтоᆞвᆞзонеᆞдействияᆞпоперечных ᆞсил ᆞобразование ᆞтрещин ᆞприводит ᆞк ᆞвыходу ᆞтензорезисторов ᆞ из ᆞ строя, ᆞ500100приходится ᆞвыбирать ᆞте ᆞсхемы ᆞ1000установки ᆞрозетокᆞтензорезисторов,ᆞкоторые ᆞможно ᆞоптимально ᆞадаптировать ᆞкартине ᆞтрещин ᆞв ᆞОсь симметриив)приопорнойᆞзоне.ᆞВᆞзависимости ᆞотᆞкартины ᆞтрещин ᆞвᆞзоне ᆞдействия ᆞпоперечных ᆞ сил, ᆞ которая ᆞсущественным ᆞобразом ᆞзависит ᆞот c0 h0 , ᆞв ᆞэкспериментальных ᆞисследованиях1007501000Рисунок 5.4 - Схема размещения тензодатчиков на арматуреа) балки 1 серии; б) балки 3 серии; в) балки 2 серииᆞ262а)б)Рис.

5.5- Схема наклейки тензорезисторов на балках 1 серииа) на боковой грани; б) на верхней граниа)б)Рис. 5.6 - Схема наклейки тензорезисторов на балках 2 и 3серийа) на боковой грани; б) на верхней граниа)2yб)2 y 6060 001 60 01600 1200x00 xРисунок 5.7 - Дополнительные схемы установки розеток тензорезисторов набетонедополнительно ᆞкᆞсхеме ᆞрисунка 5.6а ᆞбыли ᆞприменены ᆞеще ᆞдве ᆞсхемы ᆞустановки ᆞрозеток ᆞтензорезисторовᆞ(рисунок 5.7).ᆞ263Для ᆞрассмотренных ᆞсхем ᆞдатчиков ᆞна ᆞбетоне ᆞзначения ᆞглавных ᆞдеформаций ᆞиᆞих ᆞнаправленияᆞопределяютсяᆞкак:дляᆞсхемыᆞрисунка 5.6ᆞа 1, 2  0   902tg 2 0 2 ( 0   45 ) 2  ( 45   90 ) 22,2   45  ( 0   90 ) 0   90, xy  2   45  ( 0   90 )ᆞ(5.1)ᆞ(5.2)ᆞᆞ(5.3),дляᆞсхемыᆞрисунка 5.7ᆞа 1, 2  0   60   1203tg 2 0 ᆞ [ 0  0   60   1203]2 ( 60   120 ) 23,3  ( 60   120 ),3   0  ( 0   60   120 ) xy  [ 0  0   60   1203]2 ( 60   120 ) 23,дляᆞсхемыᆞрисунка 5.7ᆞб      2 0  cos 2     tg 2  (1  cos 2 )   02  sin 2  sin 2 0 ,    tg 2 0  tg2 0      , 1, 2 ᆞ xy     sin 2 ,ᆞПри ᆞусталостных ᆞиспытаниях ᆞнеобходимо ᆞвыдерживать ᆞпостоянными ᆞи ᆞконтролироватьᆞзаданныеᆞпараметрыᆞциклической ᆞнагрузки ᆞ(Qmах,ᆞQmin,ᆞρ, ᆞQпост,ᆞQампл,ᆞω), ᆞаᆞдля ᆞоценки ᆞнапряженно-деформированного ᆞсостояния ᆞвᆞзоне ᆞдействия ᆞпоперечных ᆞсил ᆞприходится ᆞвыполнять ᆞбольшой ᆞобъем ᆞработ ᆞпо ᆞсбору ᆞиᆞобработке ᆞэкспериментальных ᆞданных.ᆞПрограммно-технический ᆞкомплекс, ᆞизготовленный ᆞсᆞприменением ᆞпромышленных ᆞмикроконтроллеров, ᆞконструктивно ᆞиᆞпрограммно ᆞсовместимых ᆞсᆞIBM ᆞPC, ᆞпозволяет ᆞрешать ᆞпрактически ᆞвесь ᆞспектр ᆞуказанных ᆞзадач ᆞпри ᆞпроведении ᆞстатических ᆞиᆞусталостных ᆞиспытаний ᆞжелезобетонных ᆞбалок ᆞпри ᆞдействии ᆞпоперечных ᆞсил ᆞ[167, 168].

Характеристики

Список файлов диссертации