Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Применение косвенного сетчатого армирования для повышения жесткости и трещиностойкости железобетонных элементов Ванус, Дахи Сулеман

Применение косвенного сетчатого армирования для повышения жесткости и трещиностойкости железобетонных элементов
<
Применение косвенного сетчатого армирования для повышения жесткости и трещиностойкости железобетонных элементов Применение косвенного сетчатого армирования для повышения жесткости и трещиностойкости железобетонных элементов Применение косвенного сетчатого армирования для повышения жесткости и трещиностойкости железобетонных элементов Применение косвенного сетчатого армирования для повышения жесткости и трещиностойкости железобетонных элементов Применение косвенного сетчатого армирования для повышения жесткости и трещиностойкости железобетонных элементов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ванус, Дахи Сулеман. Применение косвенного сетчатого армирования для повышения жесткости и трещиностойкости железобетонных элементов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.01 / Ванус Дахи Сулеман; [Место защиты: ГОУВПО "Московский государственный строительный университет"].- Москва, 2011.- 155 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования 8

1.1 Виды косвенного армирования 8

1.2 Исследование деформирования сжатых элементов с косвенной арматурой из сеток

1.3 Исследование деформирования изгибаемых элементов с косвенной сетчатой арматурой 22

1.4 Методы расчета конструкций с косвенной арматурой из сеток 33

1.5 Выводы по первой главе, цели и задачи исследования 37

Глава 2. Экспериментальные исследования балочных элементов с косвенным сетчатым армированием сжатой зоны 39

2.1 . Характеристики опытных образцов 39

2.2.1. Методика проведения испытаний 45

2.2.2. Загрузочное устройство и измерительное средство 46

2.3. Основные результаты испытания образцов 50

2.3.1. Результаты испытания образцов серий Б-1 51

2.3.2. Результаты испытания образцов серии Б- II 69

2.3 Основные выводы по второй главе 87

Глава 3. Расчет железобетонных стержневых элементов с поперечным косвенным армированием 90

3.1 Общие положения 91

3.2 Расчет центрально-сжатого стержневого элемента 101

3.3 Расчет изгибаемого элемента 108

3.4 Расчет плоских изгибаемых элементов с косвенным армированием 115

3.5 Основные выводы 119

Глава 4. Численные исследования и сопоставление расчетных и опытных данных 121

4.1 Расчеты центрально сжатых элементов с косвенным поперечным армированием 121

4.2 Расчет изгибаемых элементов с косвенной сетчатой арматурой в сжатой зоне 132

4.2.1. Расчет по упрощенным формулам 132

4.2.2. Расчет в интегральной форме в программе Math Cad 15 144

4.3 Оценка эффективности применения косвенной арматуры в изгибаемых

элементах 165

5 Общие выводы 174

6 Справка о внедрении результатов диссертационной работы 177

7 Список литературы

Введение к работе

. Актуальность темы.

Одним из способов повышения эффективности строительных конструкций связано с применением армирования специальных видов: косвенного армирования в виде сварных сеток, спиральной или кольцевой арматуры; внешнее армирование в виде обойм из труб или стальных листов. Такое армирование вследствие снижения поперечных деформаций бетона приводит к созданию объемного напряженного состояния бетона, что существенно изменяет его деформативные и прочностные свойства.

К настоящему времени основное внимание уделено исследованию предельных сопротивлений и деформаций бетона при косвенном армировании центрально и внецентренных сжатых элементов.

Имеются отдельные работы, содержащие конструктивные предложения и экспериментальные данные по применения косвенного сетчатого армирования в сжатых зонах изгибаемых элементов. Выявлено уменьшение прогибов и ширины раскрытия трещин в эксплуатационной стадии работы, однако систематические исследования эффективности сетчатого армирования изгибаемых элементов отсутствуют.

Целью диссертационной работы являются:

оценка эффективности косвенного сетчатого армирования сжатых зон изгибаемых элементов, на их деформативность, и раскрытия трещин на основе экспериментальных исследований.

разработка метода расчета изгибаемых железобетонных элементов с косвенным армированием сжатой зоны по прогибам и раскрытию трещин, при статических нагрузках в стадии эксплуатации.

Научную новизну работы составляют:

результаты экспериментальных исследований балочных элементов с косвенным сетчатым армированием сжатой зоны;

метод расчета центрально сжатых элементов с поперечным косвенным армированием в стадиях упругого и неупругого деформирования продольной и поперечной арматуры;

метод расчета изгибаемых элементов с косвенным армированием сжатых зон, в стадии деформирования арматуры в упругой стадии.

Практическая значимость работы заключается в том, что разработан метод расчета, по деформациям и по раскрытию трещин изгибаемых и сжатых элементов с поперечным сетчатым армированием, позволяющий определять параметры сеток косвенной арматуры, обеспечивающие требуемую жесткость и трещиностойкость конструкций.

Достоверность полученных результатов обеспечивается:

использованием методов регистрации и обработки результатов испытаний
балок, обеспечивающих необходимую точность измерений;

удовлетворительным совпадением результатов расчетов по разработанной
методике с опытными данными автора и других исследователей.

Апробация работы.

Результаты исследований были доложены на VIII международной
конференции молодых ученых, аспирантов и студентов 23 апреля 2009г.,
организованной Донбасской Национальной Академией строительства и
архитектуры,

« Здания и сооружения с применением новых материалов и технологий ».

На семинарах кафедры « Железобетонные и каменные конструкции» МГСУ в
2009-2010 гг.

Публикация работы. Материалы диссертации были опубликованы в пяти научных статьях: четыре статьи в журнале ПГС №4/ 2009г., № 10/ 2009г., № 12/ 2010г., № 5/ 2011 из перечня ВАК РФ и одна статья в журнале «Вестник Дон НАСА» № 2009-5(79).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, справки о внедрении результатов диссертационной работы и списка литературы. Работа изложено на 184 страницах печатного текста, иллюстрирована 49 рисунками, 18 таблицами. Список литературы содержит 69 наименований.

Исследование деформирования сжатых элементов с косвенной арматурой из сеток

Балка со сварными сетками косвенного армирования в сжатой зоне. Специалисты из Университета Синьхуа в г. Пекин представили в работе [64] результаты экспериментальных исследований балок с рабочими пролетами 1800 мм из высокопрочного бетона (R=88...94 МПа) со сварными сетками косвенного армирования в сжатой зоне. (Рис.1.7). Продольная арматура выполнена из высокопрочной стали с аод=610...640 МПа диаметром 12 мм, процент армирования изменился в пределах is%=1.59...4.1% соответственно увеличению числа стержней от 3-х до 7-ми. Сетка изготовлена из проволоки мм в зоне чистого изгиба, размер ячеек равен 27 мм. Были испытаны также обычные образцы без сеток косвенного армирования. Основными целями опыта было выявление условий повышения неупругих деформаций бетона для восприятия кратковременных динамических нагрузок. Было получено, что ширина раскрытия трещин уменьшилась приблизительно в 3 и 2,5 раза при S=25 и 40 мм соответственно.

Для балок без сеток в сжатой зоне (с индексом Вн) был использован бетон более высокой прочности (R=115 МПа) чем для балок с сетками (R=88...92 МПа). Поэтому в упругой стадии деформирования жесткость балок без сеток была несколько выше. Важным результатом является существенное увеличение пластической стадии в балках с сетками, причем эта стадия реализуется и в переармированных элементах.

На графиках нагрузка - прогиб для балок с S = 40 мм отмечено в начале пластической стадии снижение сопротивляемости балки, вызванное разрушением верхнего защитного слоя бетона.

Снижение сопротивляемости балок в конце их пластической стадии связано с появлением пластических деформаций в стержнях сеток. Некоторое повышение сопротивляемости балок в пластической стадии обусловливается увеличением напряжений в продольной арматуре в пластической стадии.

Используя зависимость нагрузка - прогиб получили диаграммы деформаций сечений «М — 1/г» этих балок, принимая М = Р.0,6 кН.м и определяя кривизну из известной приближенной формулы: где при двух силах в третях пролета рт = 0,107

В работе [58] была исследована работа железобетонных балок, армированных косвенной сетчатой арматурой, установленной в сжатой от изгиба зоне бетона.

Шесть образцов балок сечением 19x25 см, длиной 260 см разделили на три серии по два образца в каждой. Балки одной серии имели одинаковую продольную арматуру, а одна из них, кроме того, была армирована косвенной арматурой, состоящей из сварных сеток с размером ячеек 40x40 мм, установленных в центральной зоне образцов.

Размеры сеток по высоте приняли различными в соответствии с проектным значением сжатой зоны бетона. Балки испытывали по однопролетной схеме на гидравлическом прессе, развивающем максимальное усиление 250 кН, с загружением двумя сосредоточенными грузами, приложенными в третях пролета, что исключала влияние поперечной силы на напряженно-деформированное состояние сечении в исследуемой зоне. Все образцы загружали до разрушения ступенчато возрастающей кратковременной нагрузкой.

Балки разрушались по нормальному сечению от действия изгибающего момента, за исключением образца Б-Ш-2, который разрушался на приопорном участке по наклонному сечению. В балках Б-Ш-1 и Б-П-1 при достижении рабочей арматурой предела текучести происходило плавное разрушение сжатого бетона на большом участке сжатой зоны. В переармированной балке Б-III-1 продольная арматура не достигла предела текучести, а разрушение произошло из-за хрупкого раздробления бетона сжатой зоны. В балках Б-І-2 и Б-П-2 с сетками в сжатой зоне одновременно с достижением рабочей арматурой предела текучести начиналось отслоение защитного слоя бетона между сетками. В образцах без сеток по всей длине разрушенного участка, в образцах с сетками только на участках между ними. Поэтому при определении приведенной прочности бетона в балках с косвенной арматурой учитывали работу сжатых стержней (шаг сеток S = 80 мм 20 d). Предельные деформации крайнего волокна бетона сжатой зоны балок с сетками оказались выше, чем в образцах без усиления, в 1,18... 1,42 раза в зависимости от высоты сжатой зоны при разрушении.

Повышение предельной деформативности бетона с косвенным армированием при нагрузках близких к разрушающим вызывает перераспределение усилий в сжатой зоне бетона и более равномерное распределение напряжений в ней. При этом отмечалось более вероятное приближение формы эпюры сжатия в бетоне сжатой зоны изгибаемых элементах к прямоугольной форме.

Горизонтальные стержни сеток косвенного армирования имели различные деформации, которые зависали от расположений стержней по высоте сжатой зоны сечения: чем ближе стержень к сжатой грани, тем больше его деформации. Хорошо прослеживается зависимость предельных деформаций в стержнях сеток

от высоты сжатой зоны при разрушении - они возрастают с 8SX = 8 0x10"5 в При разрушении переармированного образца Б-Ш-2 напряжения в продольной арматуре, хотя и не достигли предела текучести (из-за непредвиденного разрушения), но судя по максимальным деформациям, были близки к пределу текучести ив 1,43 раза превышали предельные значения в образце близнеце Б-Ш-1. Это дает возможность утверждать, что даже в сильно переармированных изгибаемых элементах усиление сжатой зоны косвенным армированием позволяет полностью использовать прочность продольной арматуры и значительно отодвинуть границу переармирования для балок. Наличие косвенного армирования в сжатой зоне бетона положительно сказывается на несущей способности, общей деформативности конструкции. Стеснение поперечных деформаций увеличило разрушающую нагрузку на 11.. .28, % и снизила прогибы при одинаковой нагрузке в 1,14... 1,50 раза.

Основные результаты испытания образцов

Для проведения экспериментальных исследований изгибаемых элементов с сетчатым армированием сжатой зоны было изготовлено две серии, каждая из трех однопролетных железобетонных балок с различным содержанием продольной и косвенной сетчатой арматуры. Поперечное сечение балок 15x20 см, длина 170 см, расчетный пролет 150 см. В балках серии Б-І нижняя продольная арматура принята 2 0 14 класса А400 ((1=0,012), в балках серии Б-П принято 2 0 22 (Ц= 0, 0317).

Балки Б-І-1, Б-П-1 выполнены без косвенной арматуры, в остальных балках предусмотрено косвенная арматура из сварных сеток с размером ячеек 20x20 мм и арматура класса В500 диаметром 5 мм.

В балках Б-І-2, Б-П-2 расстояние между сетками S= 10см (коэффициент косвенного армирования /Jxy — 0,022), В балках Б-І-3, Б-П-3 шаг сеток S= 5 см (коэффициент juxy = 0,044). Нагрузка создавалась сосредоточенными силами в третях пролета.

В процессе испытании были измерены: деформации продольной арматуры и стержней сеток; деформации бетона по высоте сечения; прогибы в середине пролета; высота сжатой зоны; ширины раскрытия трещин и расстояния между трещинами.

При испытаниях получено, что значения всех измеренных величин уменьшались с увеличением /л , деформации бетона для крайнего сжатого волокна; деформация продольной растянутой арматуры; прогибы в середине пролета, высота сжатой зоны, ширина раскрытия трещин, расстояния между трещинами; кроме коэффициента Ч s п , который увеличивается сростом коэффициента косвенного армирования juxy Для оценки степени этого уменьшения использован коэффициент влияния косвенного армирования, равный отношению уменьшенного значения к величине при Мху = 0. Получено, что коэффициенты влияния обладают изменчивостью вследствие различных случайных причин.

Для оценки в среднем влияния косвенного армирования определены средние значения коэффициентов влияния и для основных характеристик балок получено, что косвенное армирование приводит к снижению:

Полученные опытные данные свидетельствуют, что косвенное армирование сжатых зон повышает жесткость и трещиностойкость изгибаемых элементов. Эти особенности характеризуются соотношениями для средних коэффициентов влияния прогибов Pf и ширины раскрытия трещин Расгс в виде -для балок серии Б-І (Д,= 0,012)

Данные зависимости рекомендуется использовать непосредственно при проектировании свободно опертых балок, коэффициенты в этих зависимостях определяются по линейной интерполяции, если коэффициент продольного

В настоящее время практические методы расчета сжатых элементов с косвенным армированием основывается на эмпирических зависимостях, установленных в результате многочисленных экспериментов различными авторами [5, 6 , 8, 10, 11, 14, 15, 21, 23, 30, 34, 37, 38, 39, 53, 54, 57, 59]. Эти зависимости позволяют производить расчеты по прочности сжатых элементов при определенных ограничениях гибкости элементов.

Приведенные выше экспериментальные данные, содержащиеся в литературных источниках и в главе 2, свидетельствуют о существенном влияния косвенного армирования на деформирование конструкций в стадиях предшествующих предельной. При этом уменьшаются прогибы и ширина раскрытия трещин, что особенно характерно для изгибаемых элементов. Отмеченные особенности следует использовать при расчете конструкций по второй группе предельных состояний.

В настоящее время наиболее общим методом расчета железобетонных конструкций, позволяющих решать все возможные задачи, является диаграммный метод, основанный на использовании нелинейных деформационных моделей бетона и арматуры.

Получены опытные диаграммы деформирования бетона с косвенным армированием при нескольких значениях коэффициентов косвенного армирования. Эти диаграммы использованы некоторыми исследователями для расчета сжатых элементов на основе различных аналитических зависимостей описания этих диаграмм. Методика расчета изгибаемых элементов с косвенной арматурой в сжатых зонах не разработана.

Расчет плоских изгибаемых элементов с косвенным армированием

С целью определения физико-механических характеристик арматуры было отобрано по 4 образца арматурных стержней каждого диаметра. Образцы испытывались на машине, развивающей максимальное усилие 100 кН. Каждый образец арматуры испытывали в соответствии с ГОСТ 12004 [18] до разрыва монотонно возрастающей нагрузкой. Предел текучести, пропорциональности, временное сопротивление и т.д. определялись по мессурам с ценой деления 0,01мм.

Экспериментальные образцы бетонировались в разборной стандартной металлической опалубке в две серии по 3 балки в день. Для учета температурной компенсаций установили дополнительно тензорезистор, который учитывал температурный режим, при котором испытывались образцы. Перед бетонированием тензорезисторы покрывались слоем гидроизоляции из эпоксидной смолы ЭДП-5 сполиэтиленполиаминвым отвердителем в пропорции 10: 1.

Оснащенный арматурный каркас помещался в сборную металлическую опалубку и фиксировался с помощью стальных коротышей для обеспечения заданного защитного слоя бетона. Опалубка перед бетонированием смазывалась отработанным техническим маслом.

Для обеспечения однородной структуры бетона укладка бетонной смеси производилась слоями по 10 см с последующим уплотнением глубинными вибраторами. Твердение бетона происходило в естественных условиях в течение 28-30 суток.

В первые дни после бетонирования образцы покрывали опилками и увлажняли для предотвращения образования усадочных трещин. Через неделю после бетонирования образцы распалубивались для бетонирования следующей серии из 3-х моделей. 2.2.1 Методика проведения испытаний. ,

Методика испытаний образцов состояла в следующем: перед началом испытаний проводился визуальный осмотр балок с целью фиксации первоначальных повреждений. Затем с механических приборов и тензометрических преобразователей деформаций снимались начальные показания, устанавливалось загрузочное устройство и производилось повторное снятие отсчетов.

Испытания образцов балок производились на установке ПММ-250 кратковременной статически ступенчато возрастающей нагрузкой спустя три месяца после их изготовления. Нагрузка передавалась на балку через распределительную траверсу сосредоточенными силами, приложенными в третях пролета. Для предотвращения разрушения бетона от местного смятия, передача нагрузки на опытный образец и восприятие опорных реакций осуществлялось через металлические опорные пластины, укладываемые на выравнивающий слой из цементного раствора. Размеры пластины выбирались с учетом обеспечения не только прочности бетона на местное смятие, но и сосредоточенной передачи усилий и опорных реакций. Для фиксации усилий, использовался динамометр, устанавливаемый под левой опорой. Нагрузки контролировалась по шкале пресса и прикладывалась ступенями, составляющими 5-10% от разрушающей нагрузки. Время выдержки на каждой ступени составляло 5-Ю минут, в течение, которого снимались отсчёты по механическим и электронным приборам, и производился визуальный осмотр балки.

На каждом этапе нагружений тушью отмечались траектории трещин, и наносились цифры, соответствующей нагрузке(2р), одновременно с этим производились следующие измерения: деформации продольной арматуры измерялись тензорезисторами на , , бумажной основе с базой 20мм и с сопротивлением 100.8 Ом и индикаторами? / , часового типа с ценой деления 0,01мм, закреплённых на реперах в зоне чистого изгиба одновременно с изготовлением арматурных каркасов. Тензорезисторы наклеивались на стержнях готовых каркасов в зоне чистого изгиба в трех расчётных сечениях (рис.2.1,2.2, 2.3). деформации бетона по высоте сечения - тензорезисторами с базой 50мм с и сопротивлением 201.5 Ом, которые наклеивались на боковую грань бетона в зоне чистого изгиба после ее соответствующей обработки. Датчики наклеивались на боковой стороне по всей высоте сечения с шагом 1,5см в трёх местах, начиная с сечения под нагрузкой и далее через каждые 17см. Деформации бетона, измеренные датчиками 1..14 и 15..28 в средней части пролета; были обработаны и в расчетах принимались их средние значении на каждом этапе нагружений (рис.2.4). прогибы - прогибомерами ПМ - 3 с ценой деления 0,01мм, в двух сечениях: в середине пролёта и под сосредоточенной силой. В расчетах приняты значения прогибов в середине пролета деформации поперечной (косвенной) арматуры - тензорезисторами с базой 20мм с сопротивлением 100.8 Ом, которые наклеивались на арматурные стержни сеток: по четыре датчика в каждой сетке. Два из них - на горизонтальных стержнях, а два другие - на вертикальных. Сетки косвенного армирования с тензорезисторами располагались с шагом 20 см в образцах с коэффициентом косвенного армирования Мху = 0,022 (Б-І-2, Б-П-2), и шагом S=15CM в образцах с коэффициентом Мху =0,044 (Б-І-3, Б-П-3) (рис. 2.2, 2.3). Количество тензорезисторов в этих образцах составило 24 и 32 соответственно. - ширина раскрытия трещин - статическим микроскопом МПБ-2 с ценой деления 0,05мм. Размещение тензорезисторов на стержнях сеток косвенного армирования показано на (рис. 2.5). мм

Значение деформации бетона принято равным среднему значению деформации двух тензорезисторов расположенных в зоне чистого изгиба. Деформация арматуры принята равной среднему значению из деформации тензорезисторов, наклеенных на двух продольных стержнях и находящихся в том же сечении, что и тензорезисторы на бетоне.

Для каждого значения нагрузки, характеризуемой величиной силы Р и изгибающего момента М= 0.5Р кН.м приведены три значения измеренных величин, при Мху = (0, 0,022, 0,044).

Первые нормальные трещины в бетоне растянутой зоны балок серий Б-І были отмечены при моментах МсгсД- 4,9...5,15 кН.м

Косвенная арматура на значение нагрузки трещинообразования влияет незначительно, так как она включается в работу постепенно и становится заметное при нагрузках свыше 0,6 от предельного значения.

Расчет изгибаемых элементов с косвенной сетчатой арматурой в сжатой зоне

К рассматриваемым элементам относятся подпорные стены, стены в грунте и другие подобные, для которых основной нагрузкой является горизонтальная от грунта, сыпучих материалов, воды. Вертикальная нагрузка вызывается только собственным весом стены и ее можно не учитывать.

Особенностью достаточно длиной стены является отсутствие деформаций в продольном направлении, в поперечном направлении продольные напряжения вызывают поперечные деформации бетона. Для их ограничения принимается косвенная арматура, выполненная из горизонтальных каркасов, в которых рабочими являются поперечные стержни, конструктивными продольные стержни. Возможно также использование косвенной сетчатой арматуры, в которой рабочими стержнями будут только поперечные стержни. Высота поперечного сечения обозначена h (ho-рабочая высота), продольная арматура в растянутой и в сжатой зоне с площадями А ,AS на некотором участке стены шириной Ь. Рассматривается участок в стадии с трещинами. Начало локальной системы координат XYZ находится на нейтральной оси, ось OY направлена в продольном направлении, ось OZ-в поперечном направлении. Объемно напряженное состояние характеризуется соотношениями (3.1...3.3), то уравнение для величины и выражение для момента внутренних сил совпадают с (3.55) и (3.58). Определение прогибов и ширина раскрытия трещин производится по методике, изложенной в теории расчета изгибаемых стержневых элементов.

При расчетах с использованием программных комплексов, в которых принимается линейное распределение напряжений в бетоне, для коэффициента упругих деформаций V bs можно принимать значение в стадии без трещин: при непродолжительном действии нагрузки Vbs = 0,85 ; при продолжительном действии нагрузки bs л , где ф ь ,сг - коэффициент ползучести. В стадии с трещинами: vbs = Т, , где tyyr&l- приведенный модуль деформации бетона, зависящий от режима нагрузки, определяемый согласно [50]. Практические расчеты конструкций обычно производятся непосредственно по методике норм [50] или с использованием компьютерных программ. При расчетах по второй группе предельных состояний (по деформациям и на трещиностойкость) распределении напряжений в бетоне сжатой зоны принимается линейным как для упругого тела. В этом случае коэффициент

Деформационная модель армированными сетками бетона учитывает объемное напряженное состояние, возникающее вследствие трехосного сжатия от продольных и поперечных напряжений в бетоне. Поперечное напряжение возникают вследствие сопротивления стержней сеток поперечному расширению бетона.

Для характеристики объемно напряженного состояния элемента использован обобщенный закон Гука, как частный случай ортотропной модели бетона. Нелинейные деформации бетона учитываются секущими модулями деформаций и коэффициентами поперечных деформаций. Из решения общих систем уравнения деформированного элемента найдены выражения для деформации стержней сеток и для продольных и поперечных деформаций бетона. Получено, что сетчатое армирование уменьшает продольные деформации бетона, создавая дополнительную продольную жесткость, характеризуемую специальным коэффициентом упругости.

Расчетные зависимости для центрально сжатого элемента с поперечной сетчатой и продольной арматурой получены на основе представления диаграммы деформированного бетона с использованием коэффициентов упругости, учитывающие нелинейные деформации бетона в общем виде. Продольные деформации элемента характеризуются осевыми жесткостями, которые учитывают продольную жесткость сеток а также деформирование продольной и поперечной сетчатой арматуры в упругой и пластичной стадиях.

Расчетные зависимости для изгибаемого элемента с сетчатым армированием сжатой зоны получены исходя из параболо-прямоугольной диаграммы деформирования сжатого бетона. Распределение деформаций по высоте сечения принято на основе закона плоских сечений. Вследствие продольной жесткости сеток возникают интегральные члены в уравнениях для относительной высоты сжатой зоны и в выражении для момента внутренних сил. При этом происходит повышение изгибной жесткости и трещиностоикости элемента в зависимости от параметров сеток косвенного армирования.

Расчеты были приведены для оценки эффективности полученных зависимостей и для сопоставления расчетных и опытных данных. В работе [69] с целью установления общей закономерности деформирования, учитывающей влияния косвенного армирования, режима нагружения и некоторых других факторов по результатам испытания было построена диаграмма в относительных величинах, зависимости "(Tb IRbred —zl SbR ", для образцов с различным содержанием поперечной арматурой. При этом прочность бетона варьировалась в пределах Rb =22,3 -29,3 МПа. При одинаковом режиме нагружения точки располагались достаточно близко независимо от армирования.

Использованы результаты испытаний сжатых образцов с косвенной сетчатой арматурой на действие статической нагрузки, приведенные в работе. [54]. Результаты испытаний на действие кратковременной динамической нагрузки в данной работе не рассматривались. Образцы имели высоту 80 см и поперечное сечение 20x20 см. Сетки выполнялись из арматуры класса А400 диаметрами 6 и 8 см. Предел текучести стержней сеток был равен 430 МПа при а"=6мм и 410

МПа при (і=8мм. Размеры ячеек сеток ау =az =43мм} шаг сеток 6 и 9 см расстояние между крайними стержнями 170мм. Коэффициенты косвенного армирования в различных образцах были приняты Мху

Похожие диссертации на Применение косвенного сетчатого армирования для повышения жесткости и трещиностойкости железобетонных элементов