Диссертация (1141568), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Для обеспечения необходимой анкеровки растянутойарматуры на торцах стержней ø25 и ø28 приваривались поперечные стержни ø10класса А400 с шагом 50мм.90В качестве арматуры сеток применялись арматура ø6 класса В500 [28].Сварные сетки изготавливались посредством контактной точечной сварки поГОСТ 14098-2014 [25]. Применялось 2 типа сеток: С1 с ячейкой 40х40 мм и С2 сячейкой 30х30 мм (рисунок 3.5). Для фиксации сеток в проектном положении всжатой зоне балок устанавливалась конструктивная продольная арматура ø6класса А240, которая в расчетах не учитывалась.Для хомутов использовалась арматура ø8 А400 и ø6 А240.Вся арматура объединялась в пространственные каркасы при помощивязальной проволоки.Рисунок 3.5 – Сетки косвенного армирования С1 и С291Для определения физико-механических характеристик рабочей арматурыбыло отобрано по три образца каждого диаметра, которые замерялись ивзвешивались для определения фактического диаметра, после чего испытывалисьна разрыв по ГОСТ 12004-81 [24].
Характеристики, полученные по результатамиспытания арматуры, приведены в таблице 3.2.Таблица 3.2 – Характеристики арматурной сталиКлассНоминальный Фактический Физическийарматура диаметр, ммдиаметр, мм или условныйпределтекучести σy(σ0,2), МПаВременноеМодульсопротивление упругостиEs, МПаразрыву σsu,МПаА4002221,64396632∙105А4002524,54376282∙105А4002828,14116502∙105В50066,174926102∙105Дляпоследующегоизмеренияпродольныхдеформацийнаэтапеизготовления каркасов на арматурные стержни клеились тензорезисторы фирмы«Японские измерительные технологии»: на продольную растянутую арматуруклеились тензорезисторы FLA-5-11 с базой 5 мм и сопротивлением 120 Ом; наарматуру сеток – FLA-3-11 с базой 3 мм и сопротивлением 120 Ом. Переднаклейкойповерхностьтщательнозачищаласьиобезжиривалась,принеобходимости локально стачивался один зуб арматурного профиля.
Посленаклейки тензорезисторы покрывались слоем силиконового герметика изаклеивались изолентой.Бетонирование производилось в опалубке из ламинированной фанеры,которая предварительно смазывалась отработанным маслом. Для размещения впроектном положении каркас укладывался на коротыши из арматуры того жедиаметра,чтоипродольнаярабочаяарматура.Провода,идущиеоттензорезисторов, маркировались, собирались в пучки и закреплялись на опалубке.Для получения бетонной смеси необходимой пластичности использовался жидкий92суперпластификаторуплотнениемС-3.Бетоннаяглубиннымсмесьвибратором.укладываласьОдновременноспослойнымсобразцамиизготавливались кубы 10х10х10 см и призмы 10х10х40 см по 6 на каждую серию.После бетонирования образцы накрывались полиэтиленовой пленкой воизбежаниепоявленияусадочныхтрещин.Твердениепроизводилосьвестественных условиях в течение 28 суток.Передиспытаниемнабоковуюповерхностьобразцовклеилисьтензорезисторы PL-60-11 с базой 60 мм и сопротивлением 120 Ом.
В местахнаклейки поверхность балок предварительно зачищалась.3.3.2 Параметры опытных образцовСхемы армирования для трех серий образцов и размещение тензодатчиковна арматуре показаны на рисунках 3.6-3.14. Основные параметры опытныхобразцов представлены в таблице 3.3.Балки проектировались с поперечным сечением 15х20 см под рабочийпролет 1,5 м.Чтобы избежать разрушения балок по наклонным сечениям от действияпоперечной силы на приопорных участках устанавливались хомуты с малымшагом.Во избежание значительного уменьшения поверхности сцепления арматурысеток с бетоном тензодатчики распределялись и клеились на двух сетках (С1-1,С1-2; С2-1, С2-2).Все тензодатчики дублировались и размещались в двух сечениях.
Припоследующейобработкерезультатовпоказаниями дублирующих тензодатчиков.производилосьосреднениемеждуШирина образцаb, смВысота образца h,смРабочая высотасечения h0, смПродольнаяарматураПлощадьпродольнойарматуры As, см2ПроцентармированияμsМаркировкасеток косвенногоармированияШаг сетоккосвенногоармирования, смПроценткосвенногоармированиясжатой зоны μs,xyБС-I-0170152016,7Ø22А4007,330,027--0БС-I-1170152016,7Ø22А4007,330,027С150,025БС-I-2170152016,7Ø22А4007,330,027С280,05БС-II-0170152016,2Ø25А4009,430,036--0БС-II-1170152016,2Ø25А4009,430,036С150,025БС-II-2170152016,2Ø25А4009,430,036С280,05БС-III-0170152015,8Ø28А40012,400,049--0БС-III-1170152015,8Ø28А40012,400,049С150,025БС-III-2170152015,8Ø28А40012,400,049С280,05Маркировкаобразца93Длина образца L,смТаблица 3.3 – Проектируемые параметры опытных образцовРисунок 3.6 – Схема армирования образца БС-I-0 (1А, 2А – тензодатчики на продольной арматуре)94Рисунок 3.7 – Схема армирования образца БС-I-1 (1Г-3Г, 1В-3В – тензодатчики на арматуре сеток)95Рисунок 3.8 – Схема армирования образца БС-I-2 (1Г-4Г, 1В-3В – тензодатчики на арматуре сеток)Рисунок 3.9 – Схема армирования образца БС-II-0 (1А, 2А – тензодатчики на продольной арматуре)96Рисунок 3.10 – Схема армирования образца БС-II-1 (1Г-3Г, 1В-3В – тензодатчики на арматуре сеток)97Рисунок 3.11 – Схема армирования образца БС-II-2 (1Г-4Г, 1В-3В – тензодатчики на арматуре сеток)Рисунок 3.12 – Схема армирования образца БС-III-0 (1А, 2А – тензодатчики на продольной арматуре)98Рисунок 3.13 – Схема армирования образца БС-III-1 (1Г-3Г, 1В-3В – тензодатчики на арматуре сеток)99Рисунок 3.14 – Схема армирования образца БС-III-2 (1Г-4Г, 1В-3В – тензодатчики на арматуре сеток)100Методика проведения испытаний3.4Непосредственнопередиспытаниемобразцовбалокиспытывалисьстандартные кубы (10х10х10см) для предварительного определения прочностибетона.
После чего для определения средней призменной прочности бетонапроизводилосьнаклееннымииспытаниепрямоугольныхтензорезисторамиPL-60-11.призмНа(10х10х40начальныхсм)этапах[23]спризмынагружались ступенями по 0,1Pu для вычисления начального модуля упругостибетона Eb0 [26].После этого производилось вычисление несущей способности балокпрототипов (по методике [101]) для последующего задания ступеней нагружения.Испытания образцов балок производились на стенде реконструируемойсиловой рамы фирмы MTS по схеме, показанной на рисунках 3.15-3.16. Нагрузкаот гидроцилиндра распределялась посредством траверсы и прикладываласьсосредоточенно в третях рабочего пролета балок. Для недопущения местногоразрушения, опасного для изгибаемых железобетонных элементов [107,176],передача нагрузки на образец и восприятие опорных реакций осуществлялисьчерез стальные пластины.После установки распределительной траверсы выполнялся съем начальныхпоказаний приборов. После чего осуществлялось ступенчатое нагружениеобразцов (10 ступеней по 0,1Pu) с десятиминутными выдержками междуступенями.
Во время выдержек производилось снятие показаний приборов(прогибы и деформации), фиксировались трещины. Нагружение на последнейдесятойступенипроизводилосьдофактическогоразрушенияобразцов.Разрушение балок по растянутой арматуре фиксировалось при достижениипоказаниями тензорезисторов деформаций, соответствующих пределу текучести.Разрушение по сжатой зоне фиксировалось визуально и по скачкообразномупадению усилия в гидроцилиндре.101Рисунок 3.15 – Схема испытания образцов балок:П – прогибомер; М – мессура на основе индикатора часового типа; 1-14 – тензорезисторы PL-60-11102Рисунок 3.16 – Балка перед испытанием1033.5ПрогибыбалокПриборы и оборудованиеизмерялисьцифровымипрогибомерамисценойделения 0,01мм.
Данные с тензорезисторов собирались тензостанцией фирмыNational Instruments. Для дополнительного контроля продольные деформациинаиболее сжатой и растянутой граней замерялись мессурами (рисунок 3.16) наоснове индикаторов часового типа (по 2 на каждой грани).Испытание бетонных кубов проводилось на гидравлическом прессе FORMTEST MEGA 6-3000-100 (рисунок 3.17,а). Бетонные призмы испытывались наэлектромеханической испытательной машине Instron 1000HDX (рисунок 3.17,б).На ней же испытывались на растяжение стальные трубки (рисунок 3.18,а) иарматурные стержни большого диаметра (ø22÷ø28) (рисунок 3.18,б).
Арматураø6В500 испытывалась на растяжение на сервогидравлической испытательноймашине Instron 3382 (рисунок 3.18,в).Рисунок 3.17 – Испытание бетонных образцовна сжатие:а) испытание бетонных кубов;б) испытание бетонных призм104Рисунок 3.18 – Испытание стальных образцов на растяжение:а) испытание стальных трубок; б) испытание арматурных стержнейø22÷ø28А400; в) испытание арматурных стержней ø6В5003.6Основные результаты испытанийФактические параметры опытных образцов представлены в таблице 3.4.Разрушение балок прототипов происходило следующим образом:•в образце БС-I-0 при достижении предельного момента деформациирастянутой арматуры достигали деформаций текучести.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
