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

Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой Талантов Дмитрий Владимирович

Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой
<
Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

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

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Талантов Дмитрий Владимирович. Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.01.- Санкт-Петербург, 2005.- 140 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-5/3859

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Состояние вопроса и задачи исследовaiіия 7

1.1 Строительные изделия и конструкции с применением отходов металлоштамповки 7

1.2 Сведения по расчету и конструированию железобетонных элементов с полосовой арматурой ,. 14

1.3 Краткий обзор исследований совместного деформирования арматуры и бетона 20

1.4 Технико-экономическая оценка применимости отходов металлоштамповки в качестве арматуры железобетонных изделий и конструкций , 30

1.5 Выводы и задачи исследования 36

ГЛАВА II Экспериментальные исследования прочности, жесткости и трещиностойкости железобетонных элементов, армированных высечкой 38

2.1 Исследования деформативности объемных арматурных каркасов из высечки 38

2.2 Исследование прочности жесткости и трещиностойкости плит БПР, армированных высечкой 40

2.3 Исследование физико-механических свойств выштампованной стальной ленты 44

2.4 Исследование деформативности и трещиностойкости бетона, армированного высечкой 54

2.5 Исследование прочности, жесткости и трещиностойкости изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой 64

2.6 Выводы по главе 75

ГЛАВА III. Теоретические исследования прочности, жесткости и трещипостойкости железобетонных элементов, армированных высечкой 77

3.1 Принципы построения расчетных моделей железобетонных элементов 77

3.2 Исследование особенностей совместного деформирования выштампованной ленты с бетоном МКЭ 81

3.3 Исследование напряженно-деформированного состояния изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой, по МКЭ 85

3.4 Особенности расчета прочности, жесткости и трещи ностой кости изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой 93

3.5 Практический алгоритм расчета нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов с высечкой. Сопоставление экспериментальных и теоретических параметров НДС 105

3.6 Моделирование объемного НДС бетона шпонок при работе на срез по МКЭ 113

3.7 Некоторые рекомендации по конструированию железобетонных изделий с высечкой 123

3.8 Выводы по главе 126

Итоги работы 127

список использованной литературы 129

Введение к работе

Актуальность проблемы. В сложившихся экономических условиях много внимания уделяется вопросам ресурсосбережения и в частности вопросам повторного эффективного использования побочных продуктов и отходов промышленности. В связи с резким ростом энергетических затрат эти вопросы в последнее время приобрели особую актуальность. Строительные изделия на базе отходов металлоштамповки позволяют существенно снизить их себестоимость, не ухудшая эксплуатационных характеристик.

Широкое развитие сборного и монолитного железобетона требует все большего количества арматурной стали. Так, к примеру, расход стали на армирование сборного железобетона в бывшем СССР составил в 1954 году около 300 тыс. т., а в 1985 году - 9.5 млн. т. или более 40% всего металла, выделенного на нужды строительства [49]. В целом, ежегодно на производство железобетона до 1986 года расходовалось около 13 млн. т. стали [49].

Однако, в 90-х годах стоимость энергоресурсов начала возрастать, что повлекло резкое удорожание стали (в 500ч-1000 раз). По подсчетам НИИЖБ, в России за последние двадцать лет для производства железобетона было израсходовано около 200 млн. т. стали, а энергетические затраты составили не менее 300 млн. т. условного топлива [26]. Переход к рыночным отношениям по-новому поставил вопросы изготовления железобетонных конструкций. Наряду с выполнением требований нормативных документов, оптимизации и снижения себестоимости строительных изделий и конструкций, возникла необходимость поиска рынков сбыта продукции, выдерживания все более жесткой конкуренции товаров и т.д. Одним из направлений снижения себестоимости строительных изделий и конструкций является использование отходов металлоштамповки.

Развитие технологии металлоштамповки и особенно производства приводных цепей для различных машин и механизмов дало также и значительное увеличение объемов отходов в виде выштампованной стальной ленты - высечки, которая используется не эффективно и, в лучшем случае, идет на переплавку. Между тем, в сложившихся экономических условиях представляется весьма

актуальным детальное исследование вопросов применения отходов металлоштамповки в качестве армирующего материала железобетонных изделий и конструкций.

Цель работы. Экспериментально-теоретические исследования прочности нормальных сечений, жесткости и трещиностойкости изгибаемых железобетонных элементов, армированных выштампованной лентой; особенностей деформирования данных элементов на всех стадиях работы, а также особенностей совместной работы высечки и бетона; разработка методики расчета прочности, жесткости, трещиностойкости и рекомендаций по конструированию для указанных элементов.

Научную новизну составляют:

разработанная на основе МКЭ расчетная модель изгибаемого элемента, учитывающая особенности совместного деформирования высечки и бетона, нелинейное деформирование материалов; адаптированная для использования в комплексе с широко распространенными программными продуктами МКЭ с минимальным набором библиотеки конечных элементов;

результаты экспериментально-теоретических исследований особенностей совместного деформирования высечки и бетона при растяжении;

результаты экспериментально-теоретических исследований прочности, жесткости и трещиностойкости изгибаемых балочных элементов с высечкой;

разработанная методика расчета изгибаемых элементов с высечкой, учитывающая специфику использования выштампованной ленты в качестве армирующего материала.

Практическое значение работы. Проведенный комплекс экспериментально-теоретических исследований позволяет рекомендовать вариант более эффективного применения отходов металлоштамповки, а именно - использование высечки в качестве армирующего материала изгибаемых железобетонных изделий и конструкций, для чего имеются все необходимые технико-экономические предпосылки.

Автор защищает:

- расчетную модель железобетонных изгибаемых элементов с высечкой,
учитывающую особенности совместного деформирования выштампованной ленты

и бетона, физическую и конструктивную нелинейность деформирования материала конструкции;

результаты экспериментально-теоретических исследований особенностей совместного деформирования выштампованной ленты и бетона, а также прочности, жесткости и трещиностойкости изгибаемых балочных элементов с высечкой;

методику и алгоритм расчета прочности, жесткости и трещиностойкости изгибаемых элементов, армированных выштампованной лентой.

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены:

на 56-й международной научно-технической конференции молодых ученых, Санкт-Петербург, СПбГАСУ, 2004 г.;

на 62-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета, Санкт-Петербург, СПбГАСУ, 2005 г.;

- на всероссийской ежегодной научно-технической конференции «НАУКА —
ПРОИЗВОДСТВО - ТЕХНОЛОГИИ - ЭКОЛОГИЯ», Киров, ВятГУ, 2005 г.

Основное содержание диссертации опубликовано в 7 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, итогов работы, списка использованных источников из 112 наименований и содержит 140 страниц основного текста, 14 таблиц, 61 рисунок, 1 приложение.

Краткий обзор исследований совместного деформирования арматуры и бетона

Немаловажную роль в совершенствовании железобетонных конструкций и изделий играет разработка и применение новых видов арматуры, в том числе отходов промышленного производства, что позволяет существенно снизить себестоимость изделий, сэкономить металл и энергетические ресурсы, более полно использовать их несущую способность.

Первые документы рекомендательного характера по использованию отходов металлоштамповки в качестве полосовой арматуры можно встретить в источниках 40-50 х годов прошлого века [27, 40]. Данные работы были ориентированы на применение получаемых в те годы отходов металлоштамповки, поэтому предложения по расчету и конструированию изделий, содержащиеся в них, подлежат критической переоценке и переработке с учетом современного состояния и технологии производства выштампованной стальной ленты. Так, в инструкции [40] расчетный предел текучести ограничивается величиной сгт= 2500 кг/см и лишь в отдельных случаях допускается его повышение до ст= 4000 кг/см2 после опытной проверки. Рекомендуется применение высечки в конструкциях жилых зданий, армируемых обычно катанкой или арматурой малых диаметров, таких как: сборные и монолитные плиты перекрытий, подоконники, ступени, перемычки (железобетонные и рядовые), железобетонные ребра балок с заполнением из шлакобетонных камней, сборные балки из шлакобетонных полублоков, кирпичные столбы с сетчатым армированием. В качестве рабочей арматуры применимы полосы толщиной не менее 2 мм, в качестве распределительной, монтажной или конструктивной - толщиной не менее 1,3 мм. В нагруженных конструкциях, когда сечение полос высечки недостаточно или плохо размещается, допускается применение комбинированного армирования высечкой и круглой арматурой.

Начиная с 50-х годов прошлого века активно развиваются железобетонные конструкции с внешним полосовым армированием. Так, плиты перекрытий с профилированной листовой арматурой впервые были применены в США в 50-х (по некоторым данным - в 1947 г), а в бывшем СССР данный тип конструкций начали исследовать с 1972 г. [12]. В отличие от американских, плиты отечественного производства имели анкеровку только на опорах, а связь листа с бетоном в пролете обеспечивалась только за счет склеивания цементного геля с оцинкованным гладким металлом, поскольку в качестве листовой арматуры применяли отечественные профилированные настилы.

Необходимо отметить, что связь внешней гладкой листовой арматуры за счет склеивания с бетоном по контакту незначительна. Монолитность сталебетонного сечения обеспечивается, в основном, за счет связей-анкеров различных видов и упоров, расположенных по длине и в торце листовой арматуры. В местах постановки анкеров - поперечных стержней каркаса возникает нежелательная концентрация напряжений, что приводит к появлению и развитию первых трещин в этих местах, а в некоторых случаях к отслоению полосовой, листовой арматуры в растянутой зоне и потере устойчивости в сжатой зоне.

Один из возможных способов достижения надежной и однородной связи полосовой арматуры с бетоном по длине контакта предложен и исследован в работах [35, 36], который заключается в одностороннем рифлении гладкой поверхности полосовой стали, используемой в качестве внешнего армирования, в процессе ее прокатки. Аналогично стержневой арматуре периодического профиля листовая арматура характеризуется углом наклона выступов-рифов к продольной оси листа (р, высотой выступа h, шагом t и их отношением hit (см. рис. 1.8).

Наиболее приемлемыми, по мнению автора [36], следует считать углы наклона выступов р = 45-5-30, При этих значениях достигается существенное включение выступов в работу листовой арматуры, а при расчете на прочность можно суммировать площадь сечения выступов с площадью сечения листа, тем самым более рационально используя поперечное сечение стали. Кроме того, в этом случае концентрация напряжений в выступах сводится до минимума. Углы наклона выступов ц менее 30 нежелательны из-за недостаточности анкеровки полосовой арматуры в бетоне. При таких углах составляющая сдвигающих усилий, направленная вдоль выступа, достигает более 85% осевого усилия и приводит к боковому соскальзыванию бетонного сечения по направлению выступов. Величина сцепления в этом случае определяется лишь силами склеивания и трения между бетоном и поверхностью листовой арматуры, а выступы почти не включаются в работу из-за недостаточного зацепления их с бетоном.

Не менее важным условием надежной работы полосовой арматуры периодического профиля является граница вариации отношения h/t. Автором [36] были проведены экспериментальные исследования совместной работы профилированной листовой арматуры с бетоном при различных соотношениях h/t: 0.067, 0.134 и 0.2. При отношении /i//=0.0667 разрушение образцов происходило вследствие скалывания треугольной призмы (клина) бетона впереди каждого выступа полосовой арматуры; при отношении h/t 0.\334 разрушение имело выраженную тенденцию среза бетона поверх выступов полосовой арматуры; при отношении Л//=0.1334 наблюдался смешанный характер разрушения участков как вследствие среза, так и вследствие скалывания бетона. Для образцов с углом наклона выступов (р= 45 и отношением h/t=0.2 автор отмечает наиболее надежную связь бетона с полосовой арматурой и достижение напряжений сцепления хщ максимальных значений.

Эффективность работы полосовой арматуры периодического профиля для обычных и преднапряженных изгибаемых конструкций подтверждается проведенными экспериментальными исследованиями. Полосовая арматура периодического профиля обеспечивает равномерное надежное сцепление с бетоном по контакту и гарантирует сплошность, монолитность сталебетонных конструкций на всех стадиях загружения вплоть до разрушения. Учет особенностей работы профилированной плоской арматуры при расчете прочности, жесткости и трещиностойкости изгибаемых сталебетонных элементов автор предлагает производить путем корректировки соответствующих выражений нормативных документов опытными коэффициентами.

Исследование прочности жесткости и трещиностойкости плит БПР, армированных высечкой

Выштампованная лента из малоуглеродистых сталей (ст08пс, стЗ, ст5) при небольших энергетических затратах легко профилируется в уголки, швеллеры и т.д (см. рис. 1.3). Соединение профилированных элементов в армокаркасы осуществляется путем сварки. Из швеллеров с отогнутыми краями могут быть выполнены самостоятельные несущие элементы, которые эффективно воспринимают осевые нагрузки, а также могут быть использованы как балочные элементы.

Профилированная стальная лента нами была применена в качестве арматуры опытных образцов бетонных плит. Составные стержни, выполненные из гнутых швеллеров, были применены для изготовления арматурного каркаса легких опалубок. Стержни рассматриваемых каркасов работают на изгиб и действие осевой силы, а также на действие изгибающих и осевых усилий одновременно.

Для проведения статического расчета этих элементов кроме механических характеристик металла перфорированной ленты необходимо знать геометрические характеристики поперечного сечения подбираемого стержня, такие как: момент инерции, момент сопротивления, фактическую площадь сечения и т.д. Произвести подсчет указанных величин аналитическим путем затруднительно, так как не известна фактическая площадь поперечного сечения совмещенных перфорированных профилей. С наибольшей точностью эта задача может быть решена экспериментальным путем при известном расчетном сопротивлении материала испытываемого элемента.

Испыты вались три балки двутаврового сечения, составленного из перфорированной ленты (материал - ст08пс), двумя сосредоточенными нагрузками, приложенными в третях пролета (см. рис. 2.1). Деформации фибр поясов балки замерялись механическими тензометрами в середине пролета, а величины прогибов -прогибомерами с проволочной связью. Графики деформаций фибр поясов и прогибов, построенные по результатам испытаний (рис. 2.2, 2.3), показывают, что материал балок работает в упругой стадии при величине суммарной нагрузки, не превышающей 120 кг. Каркас балок с высечкой с составным сечением в форме двутавра, как показали опыты, обладает определенной жесткостью. При работе данного каркаса в составе изгибаемого железобетонного элемента окружающая бетонная оболочка, как следует ожидать, обеспечит дополнительную устойчивость каркаса, что, в свою очередь, положительно скажется на деформативности элемента в целом.

В 2000 году на АО «Экспериментальный завод» была изготовлена и испытана опытная партия плит перекрытий БПР-130 двух видов - с рабочей арматурой из ленты высечки (4 ленты 3x50 мм, материал - стЗ) и из стандартной сетки (проволока 05 Вр-1). Данный вид плит широко используется при реконструкции и в настоящее время достаточно востребован на рынке сборных железобетонных изделий. В задачи исследований входила оценка прочности, жесткости и трещиностойкости опытных плит, армированных высечкой в сравнении со стандартно армированными плитами, а также оценка принципиальной применимости выштампованной стальной ленты (высечки) в качестве арматуры железобетонных изделий и конструкций.

Методика испытаний была принята в соответствии с ГОСТ 8829-94[22]. Нагружение опытных образцов осуществлялось штучными грузами, равномерно распределенными по всей площади плит. На этапах нагружения производился тщательный осмотр образцов на предмет появления и раскрытия трещин, фиксировались показания приборов. Схема испытания плит с расстановкой приборов показана на рисунке 2.4, схема трещинообразования на боковых гранях плит дана на рисунке 2.5. Результаты испытаний приведены в таблице 2.1 и на рисунках 2.6, 2.7.

По критериям прочности, жесткости и трещиностойкости оба типа плит признаны годными [22]. Характер работы плиты с высечкой по параметрам жесткости и трещиностойкости отличается в лучшую сторону по сравнению со стандартно армированной плитой. Так, для образцов с высечкой процесс трещи нообразования носил более равномерный характер, трещины располагались чаще и имели меньшую ширину раскрытия, а значение прогиба при одинаковых уровнях нагрузки отличалось

в меньшую сторону в сравнении со стандартно армированными образцами. Предварительные испытания показали принципиальную применимость высечки в качестве арматуры железобетонных изделий.

Для изучения физико-механических свойств выштампованной ленты с ЗАО «КЗПЦ» были получены образцы двух типов высечки гантелевидной перфорации 1.75x78 мм и 1.9x72 мм (геометрические характеристики даны в табл. 1.2) из стали 50 (нагартованная). Каждый тип ленты испьпывался на растяжение 3-мя сериями по 3 образца в каждой серии (см. рисунок 2.8).

Исследование особенностей совместного деформирования выштампованной ленты с бетоном МКЭ

Задача изучения особенностей совместного деформирования бетона и арматуры при растяжении продолжает оставаться одной из важных проблем теории и практики железобетона. В настоящее время в связи с прогрессирующим ростом мощностей вычислительной техники появляется возможность на основе численных методов, и в первую очередь, на основе метода конечных элементов, построения адекватных моделей бетона и железобетона, максимально полно учитывающих его особенности: нелинейность, трещиноватость, неоднородность, ползучесть, усадку, особенности сцепления арматуры с бетоном и т.д. При возникновении необходимости исследования особенностей взаимного деформирования бетона и нестандартного армирующего элемента, в нашем случае - выштампованнои стальной ленты, данный подход позволяет количественно и качественно исследовать НДС пары «бетон-высечка», выявить характерные особенности работы материала и влияние различных факторов на его деформативность и трещиностой кость, существенно сократить необходимость проведения экспериментальных исследований.

Во второй главе были кратко описаны результаты КЭ моделирования особенностей работы свободной выштампованнои ленты при растяжении, основными задачами данного расчета было изучение особенностей напряженно-деформированного состояния, возникающего при растяжении в крайних и средних диафрагмах высечки, а также сопоставление и оценка полученных результатов с экспериментальными данными. Следующим шагом в исследовании работы высечки по МКЭ стала необходимость учета влияния бетонных шпонок на совместную работу бетона и высечки. Данную модель можно отнести к так называемой модели железобетона с учетом дискретного расположения арматуры (дискретная модель железобетона). Такая система включает в себя модель бетона, модель армирующего материала и модель контактной зоны - модель механического взаимодействия стали с бетоном. Последняя стала предметом детального рассмотрения многими исследователями [1,28, 33, 34, 54 и др.],

Применительно к нашему случаю при обосновании расчетной схемы приняты следующие допущения:

1. Обеспечение совместной работы высечки и бетона осуществляется, в основном, за счет механического зацепления бетонных шпонок за выштампованные отверстия в высечке;

2. Поверхностным склеиванием бетона и стальной ленты, а также трением вследствие усадки бетона пренебрегаем как величинами, значительно меньшими по сравнению с первым фактором.

Общеизвестно, что доля фактора механического взаимодействия арматуры и бетона (механического зацепления) в обеспечении совместного деформирования составляет 85% и более от суммы вкладов всех влияющих факторов. Для железобетонных элементов с высечкой данная величина, по-видимому, будет практически стремиться к 95 100%.

Для решения поставленной задачи КЭ модели первого этапа (см. п. 2.2) исследуемых типов лент с просечками в виде «восьмерок» (лента 50Т-С-Н-1 1.75x78 мм и 1.9x72 мм) были доработаны с учетом дискретной модели железобетона — добавлена модель бетона шпонок и модель контактного слоя (см. рисунок 3.2). Бетон моделировался физически нелинейным треугольным КЭ оболочки (КЭ 242) с учетом реальной диаграммы деформирования, для описания которой использовался нелинейный закон в экспоненциальной форме (закон 35 в ПВК «ЛИРА»). Контактный слой моделировался двухузловыми КЭ трения (КЭ 264), с помощью которых узлы внутренних контуров «восьмерок» высечки соединялись с соответствующими узлами бетонных шпонок (см. рисунок 3.2). Данный КЭ позволяет моделировать одностороннюю связь (контакт) между двумя узлами, а также трение (сцепление), величина которого либо непосредственно задается, либо вычисляется в ходе итерационного процесса на основании заданного коэффициента трения покоя. Осевая жесткость КЭ назначалась в соответствии с выбранным для шпонок классом бетона, связь между двумя узлами включалась при сжатии. Таким образом, данная расчетная схема позволяла смоделировать местное «отлипание» бетона шпонок от боковых поверхностей диафрагм высечки. Стальная лента моделировалась четырехугольными КЭ оболочки (КЭ 44), жесткостные характеристики которых назначались на основании проведенных ранее экспериментальных исследований.

Вся КЭ схема также состояла из 11 шагов просечек, граничные условия приняты аналогичными схемам 1-го этапа. Расчет с учетом физической и конструктивной нелинейностей производился шагово-итерационными методами в ПВК «Лира». С целью изучения влияния прочности бетона шпонок на деформативность ленты жесткостные характеристики КЭ бетона последовательно назначались соответствующими классам В15, В20, ВЗО и В40 мелкозернистого бетона. Кроме того, изучалась картина распределения напряжений по сечениям диафрагм высечки, а также концентрация напряжений в бетонных шпонках, расположение и ориентация площадок главных растягивающих напряжений, по которым происходило разрушение бетонных КЭ (см. рисунок 3.3).

Практический алгоритм расчета нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов с высечкой. Сопоставление экспериментальных и теоретических параметров НДС

Проведенные испытания на растяжение высечки (материал - ст50, ст70 нагартованная) показали, что для ленты из указанного материала нормативное сопротивление составит Rm;№t= 600 МПа и более, однако для практических расчетов необходимо ориентироваться на минимальное значение. Тогда с учетом выражений (3.17, 3.35) расчетное сопротивление (по I группе п.с.) для изученных типов лент может быть принято JfJi3Mr= 480 МПа.

При расчете по II группе п.с. необходимо учесть особенности определения модуля упругости ESi3Ke (см. выражение 3.16). Коэффициент формы кф, входящий в данное выражение, в свою очередь зависит от уровня средних относительных деформаций высечки ssm на участке между трещинами. Как уже было обозначено ранее, при только что образовавшихся нормальных трещинах (М=МСГС) кф&1 (с учетом воздействия бетона шпонок, а также ненарушенных склеивания бетона с поверхностью ленты и сил трения от усадки бетона), далее, с ростом деформаций, значение кф уменьшается до величины, характерной при деформировании свободной выштампованной ленты без бетонной оболочки. Поэтому при расчете изгибаемых элементов с высечкой по деформациям величину коэффициента кф предлагается назначать в зависимости от величины расчетного изгибающего момента: - приМ=Мт кф-\\ - при М=Мтах кф кфо (здесь под Мтах понимается максимальный момент, воспринимаемый нормальным сечением изгибаемого железобетонного элемента с высечкой, определяемый из (3.34); кф0 — коэффициент формы для данного типа ленты при свободном деформировании без учета влияния бетонной оболочки); - при Мсгс М Мтах значение коэффициента кф с достаточной для практических расчетов точностью предлагается определять по линейной интерполяции между граничными случаями М=МСГС и М=Мтах.

В случае Мтах М М„ значительное влияние на величину оказывает накопление пластических деформаций в материале ленты - Esj существенно отличается от своего начального значения, поэтому на данном интервале нагрузок необходим учет реальной диаграммы деформирования материала высечки. Строго говоря, нелинейность деформирования начинает проявляться уже ближе к концу интервала Мсгс М Мтах , однако, с целью упрощения расчета данное обстоятельство предлагается не учитывать.

На практике, при известных расчетных усилиях и физико-механических характеристиках используемых материалов возможны следующие задачи по расчету изгибаемых железобетонных элементов с высечкой: 1. Подбор размеров бетонного сечения и площади арматуры (высечки); 2. Подбор площади арматуры (высечки) при заданных размерах бетонного сечения; 3. Проверка прочности, деформативности и трещиностойкости элемента при заданных площадях арматуры (высечки) и размерах бетонного сечения.

Применительно к случаю армирования железобетонного элемента высечкой вероятнее всего возникнет необходимость в привязке к конкретному типу высечки с определенными геометрическими и прочностными показателями, поэтому в данном случае считаем задачу 3 наиболее актуальной и в дальнейшем будем ориентироваться именно на нее.

Алгоритм расчета нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов с высечкой

Итак, практический алгоритм расчета изгибаемого элемента с высечкой прямоугольной формы может быть представлен следующим образом. I. Подготовительный этап. 1. Изучение физико-механических характеристик выштампованной ленты (Asi, 2. Назначение класса бетона по прочности в соответствии с требованиями норм и опытом проектирования. 3. Назначение поперечных размеров сечения в соответствии с опытом проектирования и увязкой с геометрическими характеристиками (шириной) ленты.

Похожие диссертации на Прочность, жесткость и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов, армированных высечкой