Диссертация (1141568), страница 4
Текст из файла (страница 4)
[40] проводил длительные (до 650 суток) испытания косвенноармированных образцов из бетонов различных классов (до Rb=78 МПа).Выявлено:−прочность образцов при воздействии кратковременной нагрузкойпосле выдержки при длительном нагружении нагрузкой, не превышающей0,9Nкр, не снизилась. Более того, наблюдается некоторое повышениенесущей способности. Это связано с длительным уплотнением бетона поднагрузкой в условиях стесненного поперечного деформирования;−разрушение образцов длительной нагрузкой происходит при высокихуровнях нагружения (не ниже 0,9Nкр);−длительная прочность защитного слоя не ниже, чем для обычногобетона.ЧистяковЕ.А.иБакиров К.К. [5,119]испытывалицентральноивнецентренно сжатые колонны с продольным армированием из высокопрочных24сталей.
В данной работе подытожен весь имеющийся на то время объемэкспериментальных и теоретических исследований сжатых элементов с сетчатымпоперечным армированием, и предложены зависимости для определенияпрочности и предельной сжимаемости косвенно армированных элементов,которые практически без изменений используются в настоящее время в СП63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» [101]. Основныевыводы, представленные в работе:−с ростом коэффициента косвенного армирования наблюдаетсяповышениепредельнойдеформативностизащитногослоя,чтосвидетельствует о том, что бетон защитного слоя, до определенногопредела,работаетсовместносядромсечения.Ноприэтомдеформативность ядра сечения повышается значительно сильнее, и поэтомуудлиняется этап деформирования после разрушения защитного слоя;−высокая предельная деформативность и плавное разрушение образцовпри максимальных нагрузках делают целесообразным применение колонн скосвенным армированием в сейсмических районах.Роговой С.И.
[94] испытывал кососжатые колонны (с эксцентриситетомприложения сжимающей нагрузки в двух плоскостях). Были установленыдиапазоныэффективногоприменениякосвенногоармированиявтакихконструкциях.Петрова К.В., Юлдашев М.А., Попугаев В.И. [89] испытывали центральносжатые призмы из керамзитобетона и шунгизитобетона. Для сопоставленияданных также было испытано несколько образцов из тяжелого бетона.Установлено существенное повышение несущей способности керамзитобетонныхи шунгизитобетонных призм с поперечными сварными сетками.
Нагрузкаразрушениязащитногослоясоставила0,96-1,0отразрушающей,т.е.трещиностойкость защитного слоя оказалась существенно выше, чем дляобразцов из тяжелого бетона.25Гринева Н.В. [31] испытывала центрально сжатые призмы без продольнойарматуры с сетками косвенного армирования, у которых варьировался шаг иразмер ячейки. Подтверждено, что при шаге сеток равном удвоенной ширинеармированного ядра и более косвенное армирование не может эффективносдерживать развитие поперечных деформаций и незначительно влияет нанесущую способность образцов.Матков Н.Г.
[73]иТрекин Н.Н. [112]испытывалицентральноивнецентренно сжатые колонны с косвенным и продольным высокопрочнымармированием при статическом и динамическом нагружениях. Зафиксированоповышение прочности при динамическом нагружении, которое происходилоглавным образом за счет динамического упрочнения ядра сечения.
Для бетонов спризменной прочностью 23,0МПа и 29,3МПа коэффициент динамичностисоставил Kd=1,6. Показано существенное повышение предельной сжимаемостибетона с повышением процента продольной высокопрочной арматуры. Полученыдиаграммы деформирования бетона с сетками (рисунок 1.7). Установлено, что припостроении опытных диаграмм в относительных координатах (εb σ b) точки;ε b 03 Rb 3диаграмм располагаются достаточно близко для разных процентов армирования.Гончаров А.А. [21] испытывал внецентренно сжатые образцы с продольнымвысокопрочным армированием.
Результаты эксперимента хорошо согласуются и,в целом, подтверждают выводы из работы [112].Стороженко Л.И. [103] испытывал центрально сжатые призмы из бетонов наотходах горнорудной и металлургической промышленности с различнымивариантами косвенного армирования (в том числе и сварными сетками). Взависимостиотсоставабетонаполученыэффективности косвенного армирования K.различныекоэффициенты26Рисунок 1.7 Диаграммы деформирования бетона с косвенным армированием ввиде сварных сеток [73]:1 – µ s,xy=0,054, Rs,xy=410 МПа, Rb=29,3 МПа;2 – µ s,xy=0,031, Rs,xy=430 МПа, Rb=29,3 МПа;3 – µ s,xy=0,02, Rs,xy=430 МПа, Rb=29,3 МПа;4 – µ s,xy=0, Rb=22,3 МПаЧастично выводы в рассмотренных исследованиях подтверждают идублируют результаты предыдущих исследователей и в данной работепредставленытолькоуникальныевыводы,имеющиеотношениекконструктивному решению, рассматриваемому в настоящей диссертации.Извсехрассмотренныхисследованийбыливыделенырезультатыэкспериментов для центрально сжатых образцов.
Характеристики опытныхобразцов и данные о прочности представлены в Приложении А.Порезультатаманализа можно определить параметрыкосвенногоармирования, при которых обеспечивается сходимость экспериментальных итеоретических значений прочности бетона, усиленного сетками: S≤150 мм;27S≤0,8hef; dx(y)≤8 мм (hef – наименьший габарит зоны, усиленной сетками; dx(y) –диаметр стержней косвенного армирования в направлении оси X (или Y)).Параметры выбирались с тем условием, чтобы образцы с таким армированиемиспытывались не менее, чем двумя независимыми исследователями.1.4Обзор исследований изгибаемых железобетонных элементов скосвенным армированиемВ отличие от сжатых для изгибаемых элементов с косвенным армированиемимеется относительно небольшой объем исследований.Казанкин Ю.Н.
[42] проводил испытания двух серий балок из бетонов марок500 и 600. Разрушение балок первой группы (без арматуры в сжатой зоне)происходило внезапно с выбросом осколков бетона. Вторая группа балок имела всжатой зоне сетки косвенного армирования. Процент косвенного армированияµ s,xy принимался 1,0%, 1,2% и 2,79%. Разрушение балок с армированием сжатойзоныпоперечнымисеткаминосилоплавныйхарактерспостепеннымобразованием лещадок.
Зафиксировано повышение неупругих свойств исопротивления бетона сжатию (при µ s,xy=2,79% увеличение достигало 17%).Также наблюдалось уменьшение высоты сжатой зоны (до 12%).Расторгуев Б.С., Яковлев С.К. [42,93] испытывали модель ригеля типовойрамы, изготовленной в масштабе 1:5 (рисунок 1.8). Было испытано две серииобразцов. Прочность бетона R=32,3…37,1 МПа. В нескольких ригелях былозаложено косвенное армирование сжатой зоны в виде сеток с размером ячейки25х25мм из арматуры класса В-1, расположенных с шагом 40мм. Проценткосвенного армирования µ s,xy=1,4%. В образцах с сетками был выявлен ростпредельной сжимаемости с εb=1,8•10-3 (для неармированных образцов) доεb=3,3•10-3.
Предельные прогибы ригелей увеличились в 1,1 и 1,6 раза для I и IIсерий соответственно. Несущая способность возросла на 8-11% для серии I и на15-17% для серии II. Ширина раскрытия трещин уменьшилась в среднем в 2 раза.Зафиксировано увеличение пластической стадии балок, так как увеличение28сжимаемости бетона позволило напряжениям в арматуре превысить условныйпредел текучести.Рисунок 1.8 – Схема устройства и испытания ригеля типовой рамы [93]:1 – затяжка; 2 – распоркаЦепелев С.В. [117] испытал три серии балок с косвенным армированиемсжатой зоны. Серия состояла из образца с сетками (размер ячеек 40х40мм) всжатой зоне и образца без сеток.
Призменная прочность бетона составлялаRb=11,13 МПа Серии отличались процентом продольной растянутой арматуры(рисунок 1.9). Балки разрушались по нормальному сечению, за исключениемобразца Б-III-2, который разрушился на приопорном участке по наклонномусечению. Продольная арматура в сжатой зоне образцов с сетками не терялаустойчивость (в отличие от образцов без сеток) и включалась в расчет.Максимальные деформации наиболее сжатого волокна оказались выше в1,18…1,42 раза в зависимости от высоты сжатой зоны.
Разрушающая нагрузкавозросла на 11…28%. Прогибы снизились в 1,14…1,5 раза. Образец Б-III-229проектировался как переармированный. Так как его разрушение произошло понаклонному сечению, то не удалось до конца проследить работу нормальногосечения, но при этом, судя по показаниям тензодатчиков, деформациипродольной арматуры были близки к деформациям текучести, т.е. косвенноеармирование позволяет существенно отодвинуть границу переармирования.Рисунок 1.9 – Конструкция опытных образцов с косвенным сетчатымармированием [117]: а) Б-I-2; б) Б-II-2; в) Б-III-2Исследователи из университета Синьхуа в городе Пекин [186] провелииспытания балок из высокопрочного бетона (R=88…94 МПа) с армированиемсжатой зоны сварными сетками косвенного армирования (рисунок 1.10). Размерячеек сеток 27х27 мм. Продольное армирование выполнялось из высокопрочнойарматуры с условным пределом текучести σ0.2=353 МПа.
Относительнонеармированных образцов зафиксировано уменьшение ширины раскрытиятрещин в 3 и 2,5 раза при шаге сеток 25 мм и 40 мм соответственно. Одним изрезультатовкосвенногоармированияявляетсязначительноеувеличениепластической стадии деформирования балок, причем это реализуется и впереармированных элементах.30Рисунок 1.10 – Схема армирования балки из высокопрочного бетона с сеткамикосвенного армирования в сжатой зоне [186]Гриневым В.Д., Белевичем С.Д. [30] были изготовлены и испытаны пятьсерий балок, армированных хомутами в зоне чистого изгиба (рисунок 1.11,а).Каждая серия включала балку прототип без хомутов (рисунок 1.11,б).
Серииотличались шагом хомутов: 50, 70, 100, 120 и 150 мм. Продольная арматураподбиралась из условия переармирования балок прототипов. На последних этапахзагружения наблюдалось отслоение бетона защитного слоя между хомутами.Относительно балок прототипов несущая способность балок с хомутами возрослана 4-22% при уменьшении шага хомутов от 150 до 50 мм. Продольныедеформации сжатого бетона уменьшились в 1,2…2 раза при одинаковой нагрузке.а)б)Рисунок 1.11 – Схема армирования балок с хомутами в зоне чистого изгиба [30]:а) сечение балки с хомутами в зоне чистого изгиба; б) сечение балки прототипаЯркин P.А., Струлев В.M. [122] провели испытания четырех серий балок скосвенным армированием (рисунок 1.12).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
