Введение к работе
Актуальность темы. Прогресс в проектировании строительных конструкций и совершенствовании методов их возведения в значительной т/ере связан с решением соединений элементов конструкций. В железобетонных конструкциях, особенно.в крупноразмерных, возникает проблема стикованая apv-атурннх стержней. При этом задачей совершенствования соединений аруатуры является обеспечение их надежности при і/инимальког/ расходе материала и простоте технологии изготовления.
Применявшие методы стыкования арматуры имеют существенные недостатки. Сварные соединения, особенно при применении высокопрочных арматурних сталей, вызывают технологические трудности из-за несвариваемости отдельных г/арок стали, трудности производства работ, высокой трудоемкости и др. Соединения с перехлестом арматуры требуют значительного дополнительного расхода арматуры, так как длина перехлеста достигает 40-50 диаметров стыкуемой арматуры. В обоих случаях разрушение соединения носит хрупкий характер. Соединение чувствительно к динамическим воздействиям.
Отмеченные недостатки традиционно применяемых стыковых соединений арматуры привели к необходимости разработки конструктивных решений стыковых, в основном бессварных соединений, эти конструктивные решения очень разнообразны и приведены, главным образо?/, в патентной отечественной и зарубежной литературе. Большинство рекомендуемых решений стыковых соединений обладаю? рядом* недостатков, связанных с необходимостью изготовления довольно сложных крепежных: деталей, применения специального оборудования /прессов, обжданнх устройств и др./, невозможностью использования соединений в условиях строительно if площадки, недоиспользованием полной несущей способности соединяег/ой аркатуры, например, при нарезке резьбы, и др. Несмотря на многочисленность конструктивных решений задача создания новых соединений окончательно не решена и остается актуальной,
В литературе приводится очень г/ало сведений, касающихся исследованкй' прочности стыковых соединений и характера распределения усилий и напряженки в apvarype ло длине соединения.
Гсследования проводились з основно?; в области анкеровки. Так же недостаточно освещены вопросы расчета стыковых соединений. Поэтому вопросы исследования вопросов прочности соединения, характера распределения усилий к напряжений в арматуре ао длине соединения, а также - напряженно-деформированного состояния соединения являются актуальными.
Пелыр диссертационной работы является создание стыкового соединения, отвечающего требованиям:
достаточной надежности, исключающей вероятность хрупкого разрушения ;
простоты изготовления, дозволяюче./, создавать стыкование арматуры без применения сварки, токарных работ, специального ооорудования ;
возможности изготовлять соединения в условиях строительной площадки в процессе замоноличивания конструкций ;
минимального расхода кеталла и трудозатрат ;
возможности использования соединения для стыковки арматуры классов А-1У и выше.
Целью диссертационной работы являются также:
оценка несудей способности соединения и влияния на нее армирования кольцевой и дополнительной продольной арматурой ;
разработка методики теоретической оценки напряженно-деформированного состояния соединения на базе экспериментальных данных о характере распределения касательных напряжений по контакту аркатуры с бетоном.
Научная новизна работы заключается з получении:
-
Экспериментально обоснованных предложений по конструктивному решению нового вида соединения с перепуском арматуры с использованием кольцевой спиральной обоймы, осуществляемого в процессе замоноличивакия конструкций.
-
Данных о прочности предложенного стыкового соединения на основании испытаний образцов стыков арматуры различного диаметра, с различной длиной перепуска арматуры и различным армированием кольцевой и дополнительной продольной аркатурой.
U, Закона изменения усилий /напряжений/ в стыкуемой арматуре к касательных напряжений по контакту арматуры с бетоном при различных длинах перепуска аркатуры.
4. Теоретической оценки напряжекно-де:?ормированногс состояния на основе решения осескмметричнок задачи теория упру-2
гости в полярных координатах с помощью функций напряжения.
5. Данных по материалоемкости /расходу арматуры/ в зависимости от длины перепуска аркатуры и армирования обоймы соединения.
Достоверность результатов подтверждается испытанием более чем 100 образцов соединения. Теоретические исследования базируются ка использовании известных зависимостей теории упругости.
Практическая значимость работы состоит з том, что полученные результаты могут быть использованы в практике проектирования и строительства железобетонных монолитных и.сборно-монолитных конструкций. Особо полезные предложенное конструктивное решение дюжег быть для болыиераямерных конструкций, конструкций, работающих в условиях динамических /пульсирующих, ударных, сейсмических/ нагрузок, а также для укрупни-тельной сборки железобетонных конструкций.
Апробация работы. Отдельные результаты проведенных исследований и работа в целом доложены и обсуждены на научно-технических конференциях инженерного факультета Российского университета дружбы народов 1992 и 1993 г. г.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 3 статьи и одна находится в печати.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы /72 наименований/. Она изложена на 155 страницах машинописного текста, содержит 58 рисунков и 33 таблицы.