Введение к работе
. Актуальность темы.
В последние годы в строительстве как в России так и за рубежом наблюдается рост применения конструкций из легких бетонов на искусственных пористых заполнителях. Применение легких бетонов позволяет не только снизить массу зданий и сооружений, но и сократить затраты на транспортирование материалов и конструкций, снизить стоимость фундаментов, сократить расход арматурной стали и в конечном итоге уменьшить стоимость строительства.
Применение новых материалов и, в частности, термоупрочненных сталей в качестве продольной арматуры колонн требует учета возможности проявления при длительной их эксплуатации под нагрузкой как положительных, так и негативных последствий, вызванных, развитием деформаций ползучести бетона. К положительным последствиям следует отнести подтвержденный экспериментально факт перераспределения внутренних усилий воспринимаемых бетоном и арматурой. При этом бетон разгружается, что увеличивает эксплуатациошгую надежность конструкции, а арматура догружается, что также имеет положительное значение с точки зрения более эффективного использования высоких механических характеристик термоупрочненных сталей.
На положительный эффект длительной эксплуатации накладываются факторы, имеющие явно отрицательные последствия, как для несущей способности, так и для эксплуатационной пригодности сжатых железобетонных стоек. К ним в первую очередь относится рост прогибов во времени, не затухающий практически на протяжении всего периода длительной эксплуатации. Цель диссертационной работы.
Проведение исследования влияния длительного и кратковременного действия нагрузки на деформации и несущую способность центрально сжатых стержней различной гибкости, изготовленных из легкого неавтоклавного зольного пори-зованного бетона (НЗПБ) с. высокопрочной продольной арматурой Ат-V и обычной поперечной арматурой из проволоки В-1 в виде вязаных хомутов и разработка инженерных методов определения напряженно деформированного состояния сжатых сечений с оценкой величины предельно допустимого длительного сжатия таких стержітей. Научную новизну работы составляют:
результаты экспериментальных исследований сжатых золобетонных стержней с высокопрочной продольной арматурой с гибкостью Я, = 1 / h = 15...25 при различных уровнях внешних силовых воздействий;
методика расчетного определения параметров начального и текущего напряженно - деформированного состояния нормальных сечений сжатых железобетонных стержней;
предложение по использование параметров начального и текущего НДС сечений для вычисления безопасного уровня длительного сжатия железобетонных стержней;
оптимальный состав неавтоклавного зольного поризованного бетона (НЗПБ) с прочностью на сжатие R = 15 МПа и удельной плотностью 1600 кг/м3;
Практическое значение работы.
Разработаны предложения по определению параметров начального и текущего напряженно - деформированного состояния сечений сжатых золобетон-ньгх стержней с высокопрочной арматурой и даны рекомендации по их использованию с целью расчетного определения безопасного уровня длительного осевого сжатия стержней различной гибкости.
Работа проводилась в рамках госбюджетной тематики «Обоснование и разработка новых конструктивных решений каркасов промышленных и гражданских зданий на основе- высокопрочных материалов с использованием отходов местной промышленности, ориентированных на малые производства». Достоверность результатов.
Уровень достоверности: полученных теоретических результатов подтверждается хорошим соответствием их экспериментальным данным, надежность которых обеспечивалась применением механической и электротензометриче-ской измерительной аппаратуры. Апробация работы и публикации.
Основные положения диссертации опубликованы в шести научных статьях. Материалы диссертации обсуждались в:
научно - исследовательском проектно - конструкторском и технологическом институте на конференции молодых ученых и специалистов в области бетона и железобетона в 1998 году;
Тверском государственном техническом университете на IV международном научном симпозиуме «Устойчивость и пластичность и механике деформируемого твердого тела» в 1998 тоду;
Брянской государственной инженерно - технологической академии на международной научно технической конференции «Проблемы дорожного и строительного комплексов» в 1998 году;
ТГТУ на научно - методическом семинаре кафедры «Конструкции и сооружения» в 1999г.
Структура и объем диссертации.