Диссертация (1141568), страница 12
Текст из файла (страница 12)
После этого происходилеще некоторый рост прогиба при практически неизменной нагрузке. Завершалосьразрушение хрупким раздроблением бетона сжатой зоны со скачкообразнымпадением несущей способности;•в образце БС-II-0 практически одновременно деформации растянутойарматуры достигали деформаций текучести и происходило хрупкое разрушениебетона сжатой зоны;•в образце БС-III-0 хрупкое разрушение бетона сжатой зоныпроисходило до достижения растянутой арматурой предела текучести.Таблица 3.4 – Фактические параметры опытных образцовh,смh0,смb,смc,смc3 ,смБС-I-019,716,415,0--28,4БС-I-119,816,515,03,01,4БС-I-219,916,615,03,0БС-II-019,916,115,0БС-II-119,816,0БС-II-220,0БС-III-0Rb,Eb0,МПа МПа•103As,см2Rs,МПаμs,xyRs,xy,МПа30,97,334390-28,430,97,334390,0254921,528,430,97,334390,05492--30,131,49,434370-15,03,01,430,131,49,434370,02549216,215,03,01,630,131,49,434370,0549220,015,815,0--28,630,912,44110-БС-III-120,015,815,03,01,628,630,912,44110,025492БС-III-220,115,915,03,01,728,630,912,44110,05492105Шифробразца106Таким образом, разрушение образцов прототипов произошло как и былозапроектировано.У образцов с сетками характер разрушения принципиально отличался.
Придостижении в зоне чистого изгиба значения момента Mр.з. происходило отслоениябетона защитного слоя [54], что сопровождалось некоторым падением несущейспособности (до 15%) и скачком прогибов. Предельные относительныедеформации, зафиксированные тензодатчиками на бетоне до разрушениязащитного слоя, составили 0,0037…0,0045. При дальнейшем нагружении с ростомпрогибов по всем образцам наблюдался некоторый рост несущей способности, адалее, в зависимости от шага сеток, происходило: в образцах с сетками С1 (шаг5см) плавный рост несущей способности и только при больших значенияхпрогибов начиналось ее плавное падение; в образцах с сетками С2 (шаг 8см) –плавное падение несущей способности.
Плавное падение несущей способностиможно объяснить выкрашиванием бетона в промежутках между сетками прибольших прогибах.Нагружение завершалось либо при исчерпании запаса хода гидроцилиндра,либо при существенном выкручивании опорной пяты гидроцилиндра иневозможности дальнейшего корректного приложения нагрузки.
Вплоть до концаиспытания несущая способность падала плавно без существенных скачков.Единственным исключением стал образец БС-III-2, в котором произошел разрывсеток по сварке (рисунок 3.24), но это произошло при больших прогибах, которыесущественно превышали 80мм.
После этого на данном участке началосьинтенсивное выкрашивание бетона и быстрое нарастание кривизны.107200P, кН15010050f, мм001020304050607080Рисунок 3.19 – Зависимость прогибов f от приложенной нагрузки P для образцовсерии БС-I:▬▬ – БС-I-0; ▬▬ – БС-I-1; ▬▬ – БС-I-2250P, кН20015010050f, мм001020304050607080Рисунок 3.20 – Зависимость прогибов f от приложенной нагрузки P для образцовсерии БС-II:▬▬ – БС-II-0; ▬▬ – БС-II-1; ▬▬ – БС-II-2108250P, кН20015010050f, мм001020304050607080Рисунок 3.21 – Зависимость прогибов f от приложенной нагрузки P для образцовсерии БС-III:▬▬ – БС-III-0; ▬▬ – БС-III-1; ▬▬ – БС-III-2Полученныеданныесвидетельствуютотом,чтопредельнаядеформативность образцов с сетками повышается как минимум на порядок и приэтомсохраняетсядостаточновысокаяостаточнаянесущаяспособность(рисунки 3.19-3.21).
Это объясняется тем, что арматура находится в стадиитекучести, а у бетона сжатой зоны, усиленного сетками, имеется большой запаспо деформациям.Остаточная несущая способность образцов Mост.80 при прогибе 80ммпредставлена в таблице 3.5. Разница в деформациях образцов после испытанийхорошо видна на рисунках 3.22-3.23 и приложении Б. Нужно отметить, что нафинальной ступени нагружения (после снятия прогибомеров) значения прогибовопределялись по перемещению гидроцилиндра и данные носят приблизительныйхарактер.Рисунок 3.22 – Балка БС-II-0 после испытания109Рисунок 3.23 – Балка БС-II-2 после испытанияРисунок 3.24 – Разрыв сетки в образце БС-III-2110Таблица 3.5 – Характерные значения изгибающих моментов дляопытных образцовМаркировкаобразцаMcrc,кНмMult,кНмMр,з,,38,9Mост,80/Mр,з,Mр,з,/Mult----43,20,761,11БС-I-2-43,11,061,11БС-II-045,2----53,20,831,18БС-II-2-56,41,071,25БС-III-039,6----48,10,891,21-52,51,111,33БС-I-0БС-I-19,3БС-II-110,0БС-III-110,2БС-III-2ДообразованиятрещинкНмдеформацииобразцовневеликиисеткипрактически не включаются в работу.
Поэтому для большей точностиопределялось среднее значение момента трещинообразования Mcrc для каждойсерии.Из таблицы 3.5 видно значительное (до 33%) повышение несущейспособности (до разрушения защитного слоя) для балок с сетками относительнобалок прототипов.В таблице 3.6 приведены значения деформаций. Деформации полученыследующим образом: по осредненным показаниям тензодатчиков и мессур(осреднялись данные тензодатчиков в двух сечениях и мессур на двух гранях)строиласьаппроксимирующаяпрямая,скоторойбралисьдеформацииарматуры εs и деформации наиболее сжатой грани εb,max (рисунок 3.25).111Рисунок 3.25 – Эпюра деформирования нормального сечения образца БС-II-0при усилии М=36,9 кНм:• – осредненные деформации, снятые с тензорезисторов и мессур;▬ ▬ – аппроксимирующая прямаяКривизна вычислялась по формуле:1 ε b ,max + ε s=rh0(3.1)Прогибы определены по показаниям прогибомеров.Зная значения кривизны, можно произвести вычисление прогибов поприближенной формуле [10]:1f = SL20 ,r(3.2)где S – коэффициент, равный 0,107 для балок, загруженных нагрузкой в третяхпролета;L0 – рабочий пролет балки.В таблице 3.6 также произведено сравнение экспериментального прогиба созначением, полученным по формуле (3.2).112Таблица 3.6 – Деформации, кривизна и прогиб в зависимости отизгибающего моментаШифрМ,образцакНмБС-I-0БС-I-1БС-I-21/r∙103,f эксп,,f расч,,f расч .
− f эксп.м-1ммммf эксп.⋅ 100%εb,max∙103εs∙1034,10,190,101,790,490,43-12,288,20,350,344,201,131,01-10,0712,30,590,516,711,661,62-2,4116,40,830,699,272,312,23-3,4620,51,060,9411,763,032,83-6,5424,61,321,1915,303,983,68-7,4128,71,591,4618,584,744,47-5,6632,81,981,7322,655,675,45-3,8536,92,522,0527,856,746,71-3,194,10,210,111,930,520,46-10,638,20,350,334,151,091,00-8,7812,30,580,515,821,511,40-7,2816,40,820,699,152,152,20+10,7520,51,040,8611,282,932,72-7,1724,61,261,0914,243,603,43-4,7628,71,521,3517,374,354,18-3,8532,81,871,6121,095,235,08-2,9136,92,241,8925,026,216,02-3,024,10,200,101,850,470,45-5,308,20,360,334,191,071,01-6,0212,30,560,506,391,521,54+1,3216,40,760,648,432,022,03+0,5020,50,980,8611,062,812,66-5,3424,61,241,1214,223,603,42-4,7628,71,471,3817,164,354,13-5,0332,81,761,6120,325,134,89-4,58113БС-II-0БС-II-1БС-II-2БС-III-036,92,131,8824,146,115,81-4,884,10,190,101,760,480,42-11,588,20,350,263,690,970,89-8,1612,30,540,415,791,521,39-8,5916,40,720,527,732,031,86-8,2120,50,940,7310,382,652,50-5,6624,61,220,9213,273,363,20-4,7628,71,451,1316,004,063,85-5,0332,81,771,3819,604,944,72-4,5836,92,211,5923,285,805,60-3,384,10,160,091,520,410,37-11,398,20,310,243,370,890,81-8,8012,30,470,435,511,461,33-9,0116,40,680,527,491,961,80-8,0520,50,930,6910,122,632,44-7,4124,61,130,9012,673,203,05-4,7628,71,361,1115,443,873,72-3,8532,81,651,3218,594,614,48-2,9136,91,971,5321,905,385,27-1,964,10,160,091,530,400,37-8,008,20,300,223,150,810,76-6,8012,30,430,384,951,291,19-7,5816,40,600,526,931,771,67-6,0220,50,660,889,512,402,29-4,6724,61,130,8712,343,122,97-4,7628,71,331,0814,873,773,58-5,0332,81,561,2617,424,394,19-4,5836,91,861,4620,525,114,94-3,384,10,140,071,270,350,30-13,278,20,300,172,840,750,68-8,26114БС-III-1БС-III-212,30,540,274,951,311,19-9,1716,40,710,396,971,811,68-7,3920,50,920,569,372,452,26-8,0024,61,170,7211,973,102,88-7,0628,71,470,8514,663,623,53-2,5332,81,801,0618,134,444,37-1,7736,92,241,2422,035,435,30-2,254,10,110,051,030,280,25-11,198,20,270,152,580,690,62-9,7512,30,470,244,361,151,05-9,0116,40,690,356,561,751,58-9,9120,50,910,539,132,402,20-8,2624,61,140,6911,552,932,78-5,1228,71,380,8614,213,573,42-4,1232,81,651,0216,904,114,07-1,0936,92,001,1820,154,804,85+1,014,10,140,071,260,340,30-9,838,20,290,142,600,690,63-9,7612,30,480,234,321,131,04-8,1716,40,700,356,611,721,59-7,4020,50,910,528,992,382,16-9,0924,61,100,7111,402,892,74-5,2028,71,350,8413,793,463,32-3,9432,81,631,0016,654,054,01-1,0936,91,921,1619,524,654,70+1,01Видно, что формула (3.2) обеспечивает удовлетворительную сходимость сэкспериментальными значениями прогибов.Зависимости кривизны 1/r от изгибающего момента M для испытанныхобразцов [67] представлены на рисунке 3.26.
Можно отметить уменьшение115прогибов образцов с сетками относительно образцов прототипов при равнойнагрузке:1) для серии I при моменте 36,9 кНм на 7,8% и 9,4% соответственно;2) для серии II при моменте 36,9 кНм на 7,2% и 11,9% соответственно;3) для серии III при моменте 36,9 кНм на 11,6% и 14,4% соответственно.301/r∙10325БС-I-0БС-I-120БС-I-2БС-II-015БС-II-1БС-II-2БС-III-010БС-III-1БС-III-25M, кНм0010203040Рисунок 3.26 – Зависимость кривизны 1/r в зоне чистого изгиба от изгибающегомомента M для испытанных образцовДеформации горизонтальных (1Г-4Г) и вертикальных (1В-3В) стержнейсеток косвенного армирования, полученные на основании тензометрическихизмерений, представлены на рисунках 3.27-3.28.116M, кНм50M, кНм50Б-I-14040303020201010ε∙10 50020406080M, кНм50100Б-I-1ε∙10 501200204060M, кНм50Б-I-240403030202010Б-I-2Б-I-10ε∙100020M, кНм604060801005ε∙10 50120Б-II-104060M, кНм605050404030302020102080Б-II-210ε∙10005ε∙10 5020 40 60 80 100 120 140 160 1800204060Рисунок 3.27 – Зависимость относительных деформаций стержней сетоккосвенного армирования ε от изгибающего момента для балок Б-I-1, Б-I-2, Б-II-1:♦ – 1Г; ■ – 2Г; ▲ – 3Г; × – 4Г;– 1В; ● – 2В; + – 3В117M, кНм60Б-II-2M, кНм60505040403030202010Б-II-210ε∙100020M, кНм5040605ε∙10 5080 100 120 140 160Б-III-104060M, кНм504040303020201020Б-III-110ε∙1000520 40 60 80 100 120 140 160 180M, кНм60ε∙10 50Б-III-204060M, кНм605050404030302020102080Б-III-210ε∙1000520 40 60 80 100 120 140 160 180ε∙10 50020406080Рисунок 3.28 – Зависимость относительных деформаций стержней сетоккосвенного армирования ε от изгибающего момента для балок Б-II-2, Б-III-1,Б-III-2: ♦ – 1Г; ■ – 2Г; ▲ – 3Г; × – 4Г;– 1В; ● – 2В; + – 3В118Вплоть до момента разрушения защитного слоя деформации не превышалипредела текучести, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
