Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние вопроса конструктивной безопасности и живучести эксплуатируемых зданий и сооружений 9
1.1 Современные концептуально-методологические подходы к оценке живучести конструктивных систем 9
1.2 Анализ деформирования и разрушения железобетонных конструктивно нелинейных систем при запроектных воздействиях, включая коррозионное 16
1.3 Физические модели разрушения железобетона, реализуемые при оценке предельных и запредельных состояний 23
1.4 Краткие выводы. Цель и задачи исследований 28
2. Элементы теории живучести коррозионно повреждаемых железобетонных балочных и рамных конструкций 30
2.1 Основные положения. Исходные гипотезы 30
2.2 Деформирование коррозионно повреждаемых железобетонных элементов конструктивных систем при их внезапных структурных изменениях 33
2.3 Критерии остаточного ресурса коррозионно повреждаемого сечения железобетонного элемента 45
2.4 Критерий живучести балочных и рамно-стержневых железобетонных систем, в том числе с односторонними выключающимися связями 52
2.5 Выводы 60
3. Методика и алгоритм расчета живучести коррози онно повреждаемых железобетонных балочных и рамно-стержневых систем 61
3.1 Общие положения. Исходные гипотезы 61
3.2 Определение динамических догружений железобетонных многопролетных балок и рам с приобретенными связями 63
3.3 Определение прочности бетона плоско напряженного коррози-онно повреждаемого элемента 69
3.4 Алгоритм расчета живучести балочных и рамных систем с односторонними связями 73
3.5 Выводы 78
4. Численные исследования и анализ эксперимен тальных данных живучести железобетонных балочных и рамно-стержневых конструктивных систем 80
4.1 Методика проведения численных исследований 80
4.2 Анализ численных и экспериментальных исследований живучести конструктивных систем 81
4.3 Оценка достоверности и эффективности разработанного расчетного аппарата 93
4.4 Рекомендации по улучшению адаптации коррозионно повреждаемых железобетонных балочных и рамных систем к запроектным воздействиям 95
4.5 Выводы 97
5. Основные результаты и выводы 99
Список литературы
- Анализ деформирования и разрушения железобетонных конструктивно нелинейных систем при запроектных воздействиях, включая коррозионное
- Деформирование коррозионно повреждаемых железобетонных элементов конструктивных систем при их внезапных структурных изменениях
- Определение прочности бетона плоско напряженного коррози-онно повреждаемого элемента
- Анализ численных и экспериментальных исследований живучести конструктивных систем
Введение к работе
Актуальность темы. Проблеме безопасности эксплуатируемых зданий и сооружений уделяется все большее внимание в исследованиях строительных конструкций последних лет. Помимо других причин, это связано с ростом экологоагрессивных воздействий и вероятности возникновения запроектных воздействий техногенного характера, а также со значительным износом основных фондов страны. Многие из эксплуатируемых объектов в этих условиях не могут воспринять возможных запроектных воздействий без возникновения при этом непропорциональных этим воздействиям отказов. Возникает необходимость в новой концепции создания и эксплуатации зданий и сооружений. В ее основу может быть положена современная модель защиты объектов недвижимости, базирующаяся на понятиях конструктивной безопасности и живучести зданий и сооружений. Методы решения задач живучести железобетонных конструкций, которые бы учитывали внезапные изменения конструктивных и, соответственно, расчетных схем конструкций при внезапном разрушении их элементов, недостаточно совершенны и носят в основном фрагментарный характер. Внезапные изменения структуры конструкции и ее статической неопределимости при запроектных воздействиях являются одним из основных факторов, определяющих не только характер изменения силовых потоков в сооружении, но и картину разрушения конструктивной системы в целом. В связи с этим изучение влияния структурных изменений на деформирование и разрушение железобетонных систем для оценки и повышения их живучести в запредельных состояниях представляется актуальным.
Цель работы – развитие элементов теории и практических методов расчета живучести коррозионно повреждаемых железобетонных балочных и рамных конструкций в запредельных состояниях.
Научную новизну работы составляют:
- расчетная модель силового сопротивления коррозионно повреждаемых железобетонных статически неопределимых стержневых конструктивных систем с односторонними связями при внезапных изменениях их расчетных схем;
- критерии прочности плосконапряженного коррозионно повреждаемого железобетонного элемента и критерии живучести коррозионно повреждаемых железобетонных конструктивных систем с такими элементами при внезапных запроектных воздействиях с учетом динамических догружений;
- методика, алгоритм и программа для расчета живучести коррозионно повреждаемых балочных и рамных систем в запредельных состояниях;
- результаты анализа экспериментальных и численных исследований живучести нагруженных и коррозионно повреждаемых балочных и рамных конструктивных систем;
- рекомендации по защите коррозионно повреждаемых железобетонных неразрезных балок и рам от прогрессирующих обрушений при запроектных воздействиях.
Автор защищает:
- методику расчета силового сопротивления корроизонно повреждаемого железобетона с односторонними связями при внезапных видоизменениях конструктивной системы, вызванных этими повреждениями;
- критерии прочности плосконапряженного коррозионно повреждаемого железобетонного элемента;
- критерии живучести нагруженных коррозионно повреждаемых железобетонных статически неопределимых стержневых конструкций при внезапных выключениях их элементов или связей;
- методику, алгоритм и программу расчета живучести балочных и рамных систем в запредельных состояниях.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов основывается на использовании общепринятых допущений строительной механики и механики железобетона, а также результатами многовариантных численных исследований живучести рассматриваемых конструктивных систем и сопоставлением теоретических результатов с экспериментальными.
Практическое значение и реализация результатов работы
Разработанные методика, алгоритм и программа позволяют анализировать разрушение внезапно повреждаемых железобетонных балочных и рамных конструкций с односторонними связями в запредельных состояниях с учетом коррозионных процессов, динамических догружений и структурных изменений системы.
Реализация предложенных метода и алгоритма расчета при решении проектных задач реконструируемых железобетонных каркасов жилых, гражданских и производственных зданий позволяет обосновано принимать решения по их защите от прогрессирующих обрушений.
Работа выполнена в рамках НИР Российской академии архитектуры и строительных наук (РААСН) по темам: «Разработка рациональных конструктивных систем вновь возводимых и реконструируемых общественных зданий с высоким уровнем живучести при запроектных воздействиях» (2006-2008 гг.), «Развитие теории живучести конструктивных систем из железобетона с элементами составного сечения» (2008-2010 гг.). Результаты проведенных исследований включены в Альбом инновационных предложений РААСН (2008 г.) и применены Орловским академическим научно-творческим центром РААСН при выполнении отдельных проектов по обследованию железобетонных несущих элементов каркасов производственных и общественных зданий. Результаты работы внедрены в учебный процесс ОрелГТУ, БГИТА.
Апробация работы и публикации
Результаты диссертационных исследований докладывались и обсуждались на Международном научно-практическом семинаре «Актуальные проблемы проектирования и строительства в условиях городской застройки», (г. Пермь, ПермьГТУ, сентябрь 2005 г.); на Научной сессии МОО «Взаимосвязь проектирования пространственных конструкций с вопросами безопасности, эксплуатационной надежности и долговечности» (г. Москва, НИИЖБ, март 2007 г.); на Научной сессии МОО «Особенности проектирования и расчета пространственных конструкций на прочность, устойчивость и прогрессирующее разрушение» (г. Москва, НИИЖБ, апрель 2009 г.); на ежегодных научно-технических конференциях студентов, преподавателей, сотрудников и аспирантов «Неделя науки» (г. Орел, ОрелГТУ, апрель 2005-2009 гг.).
В полном объеме работа доложена и одобрена на расширенном заседании кафедры «Строительные конструкций и материалы» Архитектурно-строительного института Орловского государственного технического университета (г. Орел, май 2009 г.).
По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 5 работ из перечня ведущих научных изданий, рекомендованных ВАК России.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения с основными выводами, списка литературы и приложений. Она изложена на 134 страницах, включающих 118 страниц основного текста, 23 рисунка, 4 таблицы, список литературы из 183 наименований и 4 приложений (16 стр.).
Анализ деформирования и разрушения железобетонных конструктивно нелинейных систем при запроектных воздействиях, включая коррозионное
Анализ деформирования и разрушения железобетонных конструкций на различных уровнях нагружения, включая и предельные состояния, выполняется, как правило, известными величинами, принимаемыми в соответствии с действующими нормами [140, 141, 63]. Процедура расчета сводится обычно к анализу состояния конструкций с позиций требований предельных состояний. Такой расчет не позволяет прогнозировать поведение конструкций при запроектных воздействиях техногенного и природного характера. Невозможен анализ запредельных состояний в конструкциях. Важной является задача оценки степени повреждения и остаточного ресурса отдельных элементов конструкций или их групп после таких воздействий [15]. При расчете деформирования и разрушения конструкций в запредельных состояниях помимо сложностей, связанных с одномоментным (мгновенным) характером запроектных воздействий и изменением свойств материалов при таких воздействиях, определенные проблемы возникают в связи с необходимостью учета двойной, а иногда и тройной нелинейности деформирования конструкций в запредельных состояниях [99].
Основные исследования в этом направлении относятся к анализу напряженно-деформированного состояния конструктивных систем в стадиях работы, близких к предельным. Стадии деформирования в запредельных состояниях второй группы и, особенно, в запредельных состояниях первой группы при одновременно протекающих процессах силового и средового сопротивления и внезапных динамических догружениях исследованы недостаточно. В то же время, общим признаком силового сопротивления конструкций в стадиях работы до предельных состояний является [15] сохранение геометрической неизменяемости при одномоментном и последовательном выключении связей, сечений элементов, изменении граничных условий. Ча стными признаками — способность к приспособляемости и перераспределению усилий, удовлетворяющих нормативным требованиям по несущей способности, долговечности, эксплуатационной пригодности отдельных элементов конструкций или их групп.
В ряде научных трудов В.М. Бондаренко [15, 17, 26], В.В. Болотина [12, 11], Р.С. Санжаровкого [138], СВ. Бондаренко [27], СИ. Меркулова [18, 95] уделяется внимание проблеме учета силового режимного нагружения, накопления коррозионных повреждений, эволюции граничных условий и расчетных схем сооружений с учетом износа, а также возрастных режимных, необратимых, анизотропных и наследственных факторов.
В то же время, и в этих работах реализация общего и частичного признаков силового сопротивления конструкций рассматривается в рамках выполнения требований метода предельных состояний и не анализируется поведение конструкций после одномоментного выключения связей или сечений элементов, если это приводит к частичному или прогрессирующему разрушению всей конструктивной системы, справедливо полагая, что при наступлении запредельных состояний конструкции не может идти речь о ее дальнейшей эксплуатации. Однако, совершенно очевидно, что если речь идет об оценке безопасности строительных систем в целом, то для пользователя зданиями и сооружениями совершенно не все равно, какой будет характер разрушения их основных несущих конструкций при возможных запроектных воздействиях — локальный или прогрессирующий (лавинообразный). Кроме того, представляет интерес и состояние отдельных элементов конструкций или их групп после запроектных воздействий с позиций возможности и целесообразности их восстановления или усиления.
В исследованиях по строительной механике И.М. Рабиновича [121, 123], Г.А. Гениева [35, 44, 40, 36, 38], А.Я. Исайкина [64, 65], П.А. Лукаша [91], И.Е. Милейковского [97, 99], В.И. Колчунова [83, 82] и др. не только показана целесообразность и принципиальная возможность рассмотрения та ких задач, но и даны решения отдельных практически важных задач с двойной и даже тройной нелинейностью. Установлено, что основным определяющим видом нелинейности при исследовании статически неопределимых систем в стадии разрушения является конструктивная нелинейность.
Системы такого типа с идеальными связями без трения часто называются конструктивно нелинейными, у которых единственным источником нелинейности есть наличие односторонних связей [111].
Началом общей постановки вопроса о расчете строительных конструкций с односторонними связями можно считать работу М. Геллера [168]. Объектом исследований служили только статически неопределимые системы, у которых все лишние связи или некоторые из них — односторонние. М. Геллер впервые ввел важное понятие о работающей «частичной» системе, которая образуется из «полной» системы выключением некоторых односторонних связей. Основную трудность расчета он вполне правильно усматривал в том, чтобы отыскать среди возможных частичных систем действительную, рабочую систему, отвечающую заданной нагрузке. Возможные усилия односторонних связей и перемещения по направлению этих связей, которые могут быть при их выключении, он принял за положительные. За характеристику работающей системы взяты следующие ее свойства или группы факторов: 1. усилия во всех ее односторонних связях при выключении остальных односторонних связей должны получиться положительными, исходя уравнений упругости; 2. включение в частную систему каких-либо дополнительных связей, из числа отброшенных, должно привести к отрицательным значениям усилий в них; 3. перемещения по направлению односторонних связей, не входящих в состав рабочей системы, должны оказаться положительными.
Деформирование коррозионно повреждаемых железобетонных элементов конструктивных систем при их внезапных структурных изменениях
Рассматриваются элементы новой концепции создания и эксплуатации зданий и сооружений. В ее основу положена современная модель защиты объектов недвижимости, базирующаяся на понятиях конструктивной безопасности зданий и сооружений, как характеристики неразрушимости в течение расчетного эксплуатационного периода и живучести, как характеристики неразрушимости при запредельных внешних воздействиях в течение расчетного эвакуационного промежутка времени. В качестве фрагмента разрабатываемой теории приводится решение задачи о критериях живучести железобетонных коррозионно повреждаемых конструктивных систем в запредельных состояниях.
На основе посылки о феноменологическом единообразии кинетики неравновесных процессов продвижения повреждений и развития деформаций ползучести бетонов фрагмент разработанной теории конструктивной безопасности и живучести построенной применительно к железобетонным рам-но-стержневым конструктивным системам рассматривает задачу об остаточном ресурсе несущей способности этих конструкций, эволюционно повреждаемых агрессивными физическими или химическими воздействиями.
Рассматривается силовое сопротивление железобетонных балочных и рамных конструкций в запредельных состояниях, которые могут быть вызваны внезапным (хрупким) разрушением отдельных элементов, сечений, узлов конструктивной системы. При этом опасным становится не только разрушение этого элемента, но и возникающий эффект импульсного воздействия на другие элементы конструкции. В результате чего эти элементы могут достигнуть предельного состояния. В последнем случае возможно как локаль ное, так и прогрессирующее (лавинообразное) разрушение всей системы. В процессе разрушения изменяются конструктивная и расчетная схемы системы.
Возникает новая теоретическая задача о разработке методики расчета сооружений с последовательно изменяющимися конструктивной и расчетной схемами за счет внезапного выключения связей. Таким образом, моделируется локальное или прогрессирующее (лавинообразное) разрушение системы.
Задача моделирования прогрессирующего (лавинообразного) обрушения балочной и рамно-стержневой системы сводится к отысканию локального начального отказа в одном из наиболее напряженных сечений системы и последовательности распространения этого отказа (последовательности выключения новых связей) с учетом уменьшения степени статической неопределимости системы, а также с учетом динамического эффекта, вызванного внезапностью включения первой связи.
В процессе нагружения балочной и рамной системы и изменения конструктивных и, соответственно, расчетных схем (вызванного образованием пластических шарниров) в ней возникают односторонние моментные связи. Другими словами, образование того или иного пластического шарнира зависит от расчетной схемы на рассматриваемом уровне нагрузки, интенсивности и схем армирования элементов конструкций.
Для решения поставленной задачи будем исходить из следующих основных рабочих гипотез: - запроектное воздействие на конструктивную систему при внезапном выключении из работы элемента характеризуется либо некоторым интегральным результатом накопления повреждений в ее элементах, либо локальным или прогрессирующим обрушением конструктивной системы; - разрушение конструктивной системы определяется таким набором пластических шарниров, которые превращает конструкцию в кинематически изменяемую систему. Если минимально возможное число пластических шарниров (простейших схем разрушения) охватывает ограниченную часть эле ментов системы, то возникает локальная схема разрушения; если минимально возможное число пластических шарниров охватывает большинство элементов системы - возникает прогрессирующее разрушение конструктивной системы. - выключение связи произойдет в том случае, когда усилие в этой свя зи достигнет предельного значения, характеризуемого наступлением явления текучести в этой связи при изгибе (пластический шарнир с ограниченной ветвью деформирования) или хрупкого разрушения (условный хрупко пластический шарнир - разрыв связи в двухкомпонентном материале); - влиянием продольных и поперечных сил пренебрегают, т.к. их учет в предельном состоянии сечения оказывает небольшое влияние. Влияние продольных сил на появление дополнительных моментов в деформированном состоянии системы оказывается существенным при предельном состоянии с большими перемещениями; - на начальном этапе нагрузка, при действии которой не происходит выключения связей (например, собственный вес), считается постоянной. Остальная нагрузка изменяется пропорционально одному параметру, т.е. является параметрической; - при построении основной системы рассматриваемого варианта неординарного смешанного метода место постановки шарниров поперечных связей при заданной однопараметрической нагрузке на многопролетную балку или раму определяется экстремальным значением моментов в стержнях рамы и, соответственно, в местах возможных локальных отказов системы.
Возникновение запроектных воздействий возможно на любом этапе эксплуатации конструкции, в том числе и после длительного воздействия факторов, снижающих прочностные характеристики материалов конструкции. При расчете длительно эксплуатируемых конструкций учитывается влияние предыстории нагружения и накопления повреждений, свойственных таким конструкциям под влиянием силовых нагрузок и средовых воздействий.
Деформирование коррозионно повреждаемых железобетонных элементов конструктивных систем при их внезапных структурных изменениях
Экспозиция живучести железобетона в нелинейной, неравновесно-режимной, диссипативнои и деградационнои постановке задач в общем виде сформулирована в работе [25]. Создаваемая на этой основе теория живучести [13] рассматривает эволюционные повреждения и позволяет вести расчет живучести конструктивных систем, связанных с энтропийным накоплением коррозионных повреждений во времени.
Внешние, так называемые средовые, физические, химические, физико-химические, температурные и др. воздействия, влияющие на структуру, все виды сопротивления бетона (силовое и теплозащитное сопротивления, проницаемость и т.п.) проявляются повреждениями конструкций [24]. Эти повреждения сопровождаются уменьшением ресурса силового сопротивления конструкций и их отказами по первому или по второму предельным состояниям. В первом случае это приводит к разрушению конструкций, а для статически неопределимых систем - к импульсивным догружениям и изменению расчетных схем сооружений; во втором случае - к снижению жесткости конструкций, развитию больших деформаций, затрудняющим или исключающим дальнейшую эксплуатацию строительных объектов.
Определение прочности бетона плоско напряженного коррози-онно повреждаемого элемента
Разрушение коррозионно повреждаемого железобетонного элемента и изменения расчетной структуры статически неопределимой балочной или рамной системы возможно как по нормальному, так и по наклонному сечению в приопорных зонах. В связи с этим необходим учет ресурса силового сопротивления поврежденной коррозией сжатого бетона в этих зонах (рис. 3.4, а). Существует достаточно выраженная закономерность влияния времени воздействия конкретной агрессивной среды на прочность сжатого бетона в рассматриваемой зоне.
Для общего случая трехосного напряженного состояния критерий прочности корозионно повреждаемого бетона (не конкретизируя его физико-химический состав и наличие возможных посторонних включений) в системе главных напряжений JX , сг2, сг3 может быть представлен: of +с722 + с% --.(о-j . 72 + т2 . 73 +aral)-{Rb{T)-Rbt{T))-{al +а2 + т3)-ДА(г)-ДА,(г)=0.(3.9) Прочность коррозионно повреждаемого бетона при плоском напряженном состоянии (сг3 =0): +cri- ava2-(Rb(TyRbl(r)) (al+a2)-Rb(T)-Rbt(T) = 0, (ЗЛО) где Rb{r) - предел прочности коррозионно повреждаемого бетона при одноосном сжатии, являющийся функцией от времени; Rbt{r) - предел прочности коррозионно повреждаемого бетона при одноосном растяжении, являющийся функцией от времени.
В соответствии с экспериментальными данными [119] между степенью изменения прочности бетона RarcIRb при одноосном сжатии и временем воздействия т воды, щелочных растворов и растворов кислот существует нелинейная зависимость: Rar c/Rb=ab, (3.11) где т - время воздействия агрессивной среды в сутках; а,Ь - коэффициенты модели, определяемые в зависимости от вида агрессивной среды.
Предел прочности при одноосном растяжении в первом приближении принимаем по эмпирической зависимости (формула Фере) равным: Rbt = 0,232Rl/3. (3.12)
В таблицах 3.1, 3.2 приведены значения пределов прочности при одноосном сжатии Rb(t) и растяженииі? (т) бетона класса В20, зависящие от времени в агрессивных средах (вода - табл. 3.1, раствор соляной кислоты -табл. 3.2), вычисленные по выражениям (3.11), (3.12).
Таким образом, при увеличении времени коррозионного воздействия происходит расширение предельной поверхности - эллипсоида вращения, соответствующей критерию прочности. В случае одновременного силового и коррозионного воздействия изменяются параметры т, а и, как вследствие, изменяется предельная поверхность эллипсоида вращения. Полученные аналитические зависимости для определения критерия прочности коррозионно повреждаемого бетона в условиях плоского, а в частности, случае одноосного напряженного состояния, могут быть использованы для оценки ресурса силового сопротивления стержневых элементов по наклонному и нормальному сечениям при этом расчете живучести конструктивной системы. В зависимости от характера разрушения коэффициента пластичности бетона и других факторов увеличение динамической прочности бетона учитывается с помощью коэффициента в, определяемого по зависимости (3.7).
Разработанная во второй главе методика позволяет формализовать задачу определения критерия живучести коррозионно повреждаемых балочных и рамных систем при внезапных структурных изменениях и разработать алгоритм программы для ЭВМ.
Особенностью алгоритмизации задач расчета живучести конструктивных систем является отсутствие обусловленности большинства запроектных воздействий как во времени, так и в пространстве. Тем не менее, если причинами отказа выступают воздействия, не предусмотренные условиями нормальной эксплуатации конструкций и, соответственно, происходящими при этом коррозионными повреждениями, то при принятых по опытным данным зависимостям для описания кинетики неравновесных процессов продвижения повреждений, задача расчета остаточного ресурса конкретного сечения, а в целом и живучести всей конструктивной системы является корректной.
При алгоритмизации решения нелинейных задач живучести конструктивной системы были предусмотрены итерационные процедуры в сочетании с аналитическими методами. Квазистатический запроектный расчет живучести конструктивной системы с выключающимися в запредельных состояниях связями производится с использованием разработанного варианта неординарного смешанного метода.
Алгоритм расчета живучести железобетонных балочных и рамно-стрежневых систем конструктивных систем с односторонними связями построен по блочному принципу:
1. Блок «Сечение» служит для определения остаточного ресурса мо-ментного силового сопротивления поврежденного железобетонного элемента по нормальному сечению, высоты сжатой зоны бетона поврежденного поперечного сечения.
2. Блок «Статика» реализует итерационный процесс определения напряженно деформированного состояния конструкции (конструктивной системы) в целом.
3. Блок «Квазидинамика» служит для определения случаев разрушения сечений железобетонных элементов системы и значения динамического догружения.
4. Блок «Живучесть» служит для определения критерия живучести Ят при котором разрушение конструктивной системы определяется таким набором шарниров, которые превращают конструкцию в кинематически изменяемую систему, и позволяет проследить последовательность выключения связей в системе.
5. Управляющий блок обеспечивает управление взаимодействием блоков «Сечение», «Статика», «Квазидинамика», «Живучесть», чтение исходных данных и изучение результатов расчета, а также управляет шаговым поиском значений критериев живучести балочных и рамно-стрежневых систем.
Анализ численных и экспериментальных исследований живучести конструктивных систем
Опыты Демьянова А.И., Клюевой Н.В. [53, 76]. Экспериментальные исследования были проведены для двух трехпролетных неразрезных балочных систем из балок составного сечения. На рисунках 4.3, 4.4 приведены схема за-гружения неразрезной балочной системы, основная системы смешанного метода, эпюры моментов и местах образования шарниров.
Для экспериментальных исследований были запроектированы две конструктивные системы — ОБС-І, ОБС-П. Каждая из них включала три сборные балки, объединенные соединением закладными деталями и замоноличиванием стыков в трехпролетную сборно-монолитную неразрезную балку.
Конструкция каждой балки представляла собой составной стержень длиной 1200мм сечением 120x40мм, выполненный в виде двух элементов. При этом нилсний брус сечением 60x40мм отделен от верхнего сечением 60x40мм двумя слоями низкомодульного материала (полиэтиленовой пленки). Сборные балки изготавливали из бетона класса В35.
Армирование сборных балок обеих серий принято плоскими сварными каркасами с рабочей арматурой диаметром 8мм и 6мм класса A-III соотвест-венно. Поперечная арматура выполнена из проволоки диаметром 1,5мм с ша гом 60мм. На приопорных участках установлены закладные детали из листовой стали толщиной 8мм, приваренным к рабочим стержням.
Первая конструктивная схема (ОБС-І) была рассчитана таким образом, чтобы при загружении всех ее пролетов временной нагрузкой в виде сосредоточенных сил и мгновенном выключении надопорнои моментнои связи над первой промежуточной опорой произошло разрушение только первого пролета балки. Армирование второй конструктивной системы (ОБС-П) в каждой серии было принято таким, чтобы при временной нагрузке и мгновенном выключении моментнои связи над первой опорой произошло лавинообразное разрушение всей системы.
В результате проведенных экспериментальных исследований были выявлены закономерности деформирования, трещинообразования, последовательности и характера разрушения составной конструкции при импульсивном воздействии. Получены значения трещинообразующих нагрузок, прогибов, приращения кривизн в пролетах балки при мгновенном выключении местной связи над опорой и характер разрушения балки составного сечения.
Опыты Ветровой О.А., Клюевой Н.В. [30, 77]. Экспериментальные исследования были проведены для двух серий двухпролетных рам, каждая из пяти сборных элементов. Первая конструктивная система была рассчитана и за-армирована таким образом, чтобы при загружении её проектной и запроектной нагрузками произошло локальное разрушение только первого пролета балки. Вторая конструктивная система была рассчитана таким образом, чтобы при за-груженнии всех пролетов системы проектной нагрузкой в виде сосредоточенных сил и запроектной нагрузкой в виде внезапного выключения моментнои связи над первой промежуточной опорой произошло прогрессирующее разрушение всей системы (рис. 4.5).
Уместно заметить, что для физического моделирования коррозионного повреждения сечения ригели рамы выполнены слоистыми из бетонов разной прочности.
Опытная конструкция сборной двухпролетной рамы для проведения экспериментальных исследований выполнена в виде двух сборных ригелей сечением 120x40 мм длинной 1200 мм и трех стоек такого же сечения длинной 700 мм. Сечения ригелей выполнены слоистыми из бетонов классов В 12,5, В15, В27,5 (для образцов первой серии) и В 12,5, В15, В25 (для образцов второй серии) с толщиной каждого слоя 40 мм. Стойки изготовлены из бетона класса В27,5.
