Вы здесь

Технологічна пошкодженість та робота залізобетонних згинальних елементів по похилим перерізам

Автор: 
Пушкар Наталя Володимирівна
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2003
Артикул:
3403U002200
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
ОПЫТНЫЕ ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1. Характеристика опытных образцов
Для изучения влияния технологической поврежденности на работу железобетонных
элементов по наклонным сечениям было предусмотрено изготовление 4-х серий
образцов. Серии А, Б, В включали в себя 15 балок с постоянным по длине
прямоугольным сечением: bxh=10x15 см, серия Г – 5 балок с переменным
прямоугольным сечением: b=10 см, hторц=10 см, hсер=15 см. Длина балок – L=120
см. Диаметр рабочей арматуры, соответственно, – 10, 12, 8, 8 мм. Изготовление
балок с разными формами поперечного сечения было вызвано необходимостью
изучения влияния формы сечения на формирование технологической повреждённости
[5].
Одновременно с основными образцами из того же бетона были изготовлены
вспомогательные образцы: бетонные кубы с ребром 10 см в количестве 85 штук и
бетонные призмы размером 10х10х40 см в количестве 35 штук.
Экспериментальные балки проектировались по методу предельного состояния с таким
расчетом, чтобы разрушение произошло по наклонному сечению. Их расчет
производился по СНиП 2.03.01-84*, при этом в формулы (75, 88) вводились
нормативные характеристики бетона и арматуры, полученные из испытания,
соответственно, призм - на сжатие, отрезков арматуры – на растяжение.
Балки армировались двумя плоскими сварными каркасами с продольной рабочей
арматурой класса A400С диаметрами, указанными выше, и поперечной конструктивной
арматурой класса Вр-1 диаметром 5 мм. Плоские каркасы объединялись в
пространственные с помощью соединительных стержней, которые приваривались к ним
электросваркой за линией опоры.
С целью исследования влияния степени насыщения балок продольной и поперечной
арматурой на формирование технологической поврежденности были приняты различные
схемы армирования (рис.2.1, 2.2) и варьировался процент продольного армирования
(m=0,8; 1,2; 1,7%) [4,29]. Для изучения работы чистого бетона в наклонных
сечениях опытных балок, с учетом их начальной поврежденности, было решено не
устанавливать поперечную арматуру в зоне совместного действия изгибающего
момента и поперечной силы. В балках Б4, Б5 в зоне чистого изгиба была
предусмотрена установка хомутов диаметром 5 мм с шагом 65 мм для предотвращения
развития наклонной трещины за линию действия силы. Анкеровка рабочей арматуры в
балках Б2 – Б5 была обеспечена наличием за опорой поперечных стержней диаметром
5 мм, приваренных с шагом 40 мм. Толщина защитного слоя бетона была принята 15
мм.
Опытные образцы бетонировались в металлических разборных формах. Для
изготовления бетона в качестве крупного заполнителя применялся гранитный щебень
с фракцией зерен 5…20 мм, в качестве мелкого заполнителя - речной песок с
модулем крупности 1.8 и цемент марки 400 Одесского цементного завода. Состав
бетона на 1 м3: щебень – 1200 кг, песок – 600 кг, цемент – 320 кг, вода – 160
л. Приготовление бетонной смеси осуществлялось в бетономешалке емкостью 0,1 м3.
Укладка бетона в формы осуществлялась вручную. Уплотнялась бетонная смесь с
помощью вибратора. Спустя 5 суток образцы были разопалублены и оставлены для
дальнейшего набора прочности в нормальных температурно-влажностных условиях
(t=16-180C; W=60-65%).
Физико-механические характеристики бетона определялись при испытаниях
вспомогательных образцов [22,23,89,90]. Для каждой серии балок было
забетонировано по 18 кубов с размером ребра 10 см и по 6 призм с размерами
10х10х40 см, которые изготавливались одновременно с экспериментальными
образцами из того же бетона и замеса. Их уплотнение производилось на
лабораторном вибростоле с частотой колебаний 3000/мин.

Рис. 2.1. Схемы армирования балок серий А, (Б, В).

Рис. 2.2. Схемы армирования балок серии Г.
После разопалубливания на шестые сутки они были оставлены в тех же условиях,
что и основные образцы. Испытания кубов и призм на сжатие проводились
непосредственно перед испытанием балок. Основные прочностные и деформативные
характеристики бетона представлены в таблице 2.1.
Для определения физико-механических характеристик арматуры испытывались на
растяжение отрезки длиной 250…300 мм, при этом определялись временное
сопротивление и модуль упругости, а по относительным удлинениям стали строились
диаграммы “деформации - напряжения”. В результате испытаний были получены
характеристики для всех диаметров арматурных стержней, применяемых в опытных
образцах, т.е. для диаметров 8,10,12 мм (табл. 2.1).
2.2. Методика определения коэффициентов начальной повреждённости железобетонных
балок и призм
При исследовании технологической повреждённости железобетонных балок обращалось
внимание на сеть поверхностных трещин. Для более качественной оценки
технологической повреждённости образцов, проявление трещин осуществлялось на
образцах, достигших возраста 200…220 суток, после прохождения карбонизации. Для
проявления трещин использовались водные растворы танина [15]. Все опытные
образцы выдерживались в растворе в течение 30…40