Введение к работе
Актуальность темы: При решении ряда инженерных задач в строи-ельстве часто приходится сталкиваться с вопросами проектирования тыковых соединений арматурных стержней.От надежности соединения за-исит надежность всей конструкции в целом. Обеспечение надежности оединения обычно связано с увеличением расхода арматуры при пере-уске ее, либо с применением сварки или специальных соединительных стройств из металла.
В железобетонных конструкциях соединение арматуры в ряде лучаев вызывает трудности, связанные с несвариваемостью арматуры, еобходимостыо производства сварных работ на большой высоте или в еудобных местах. Поэтому наиболее часто стыки арматуры выполняются нахлестку с перепуском до 50 диаметров. Нормы проектирования елезобетонных конструкций допускают применение таких стыков для абочей арматуры диаметром не более 36 мм. Не допускается применение тыков в полностьЬ растянутых линейных элементах, а также в случаях спользования арматуры классов А-1У и выше. Не рекомендуется асполагать стыки в местах полного использования арматуры.
Сварные соединения позволяют уменьшить перехлест и поэтому снизит расход материала, а также расширяют диапазон классов применяе-эй арматуры. К числу недостатков сварных соединений можно отнести ысокую трудоемкость сварных работ в условиях строительной площадки, рудность контроля качества соединения, несвариваемость отдельных эдов стали.
Прогресс в развитии строительных конструкций и совершенствовало конструктивных форм возможны лишь при появлении новых решений зединений. Основной целью разработки новых соединений должно зляться обеспечение равнопрочности соединений и соединяемых іементов, при этом сварку желательно исключить.
Повышение несущей способности и надежности работы соединения эматуры может быть достигнуто применением косвенного армирования зны стыков. При этом бетон стыкового соединения работает в обойме, зспринимающей распор и не происходит хрупкого разрушения. Обойма эедставляет собой каркас, состоящий из кольцевой и продольной шатуры.
Совместная работа арматуры и бетона осуществляется благодаря ієплению, которое обеспечивает их связь и создает сопротивление
проскальзыванию арматуры. Исследования теории сцепления основаны основном на принятии в той или иной форме функции сцепления и полу чении иногда существенно различных закономерностей распределен*: касательных напряжений в воне контакта арматуры с бетоном по длш заделки. Достаточно полной и хорошо разработанной теории сцеплени арматуры с бетоном нет. Создание ее осложняется тем, что сцеплени между арматурой и бетоном на разных стадиях работы жолезобетонког элемента имеет качественно различный характер. Например, в изгибае мых элементах до образования трещин в растянутой зоне распределени сил сцепления по длине элемента представляет собой некоторую непре рывную функцию, а после образования трещин функция сил сцеплени становится разрывной.
На основании изложенного можно считать, что тема диссертацион ной работы является актуальной.
Целью диссертационной работы является:
обоснование целесообразности и эффективности применени бессварных соединений арматуры с косвенным армированием в виде обой мы из продольной и спиральной арматуры;
установление закона изменения касательных напряжений по длин арматурного стержня в зоне контакта арматуры с бетоном на основ экспериментальных и теоретических исследований в упругой стадии ( да момента появления трещин);
исследование влияния спиральной и дополнительной продольно] арматуры на несущую способность соединения и характер распределени напряжений в арматуре и бетоне.
Научная новизна работы заключается в предложении новых стыковы бессварных соединений с косвенным армированием, которые можно создавать в процессе бетонирования. Новыми также являются:
экспериментальное установление закона изменения касательныз напряжений по длине заделки в зоне контакта арматуры с бетоном;
предложение приближенного метода теоретического определени закона изменения касательных напряжений в зоне контакта арматуры с бетоном;
экспериментальное определение напряжений в стыкуемой, дополнительной продольной и кольцевой спиральной арматуре соединений;
установление влияния эффекта обоймы на несущую способності стыкового соединения;
Достоверность результатов подтверждается сопоставлением полу-
энных на основе использования метода Бубнова-Галеркина решений с энными экспериментальных исследований автора и других исследователи.
Практическая значимость работы состоит в том, что проведенные кзпериментальные исследования подтвердили надежность и зффектив-ютъ предложенного соединения и позволили рекомендовать в практику 'роительства новый вид Оессварного стыкового соединения с примене-іем косвенного армирования, которое исключает вероятность хрупкого ізрушения. Предложен практический метод определения касательных іпряжений в зоне контакта арматуры с бетоном, который может быть іпользован в проектной практике при разработке конструкции соедине-й арматуры железобетона.
На защиту выносятся:
стыковое бессварное соединение арматуры с косвенным армирова-ем кольцевой спиральной арматурой;
методика и результаты экспериментальных исследований стыковых единений образцов с различными длинами заделки;
результаты теоретических и экспериментальных исследований за-на изменения касательных напряжений вдоль контакта арматуры с бе-ном;
приближенный метод теоретического определения напряженно-де-рмированного состояний стыкового соединения в зоне, где отсутству-
касателыше напряжения;
- приближенный метод теоретической оценки напряженного состоя-
ч стыкового соединения в зоне контактных напряжений.
Апробация работы. Основные положения и результаты проведенных следований, составляющих содержание диссертационной работы, гажены и обсуждены на XXV (1988 г.) - XXIX (1993 г.) гчно-технических конференциях инженерного факультета Российского юерситета Дружбы Народов.
Публикации: по теме диссертационной работы опубликована одна ітья и одна находится в печати.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех ш, выводов, списка литературы (78 наименований). Она изложена на 2 страницах текста и содержит 53 рисунка и 8 таблиц.
