Вы здесь

Несуча здатність та деформативність розтягнутих трубозалізобетонних елементів із звичайною та попередньо напруженою арматурою

Автор: 
Клименко Климентій Федорович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
3404U004838
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РОЗДІЛ 2.
ЗАДАЧІ ТА МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ЦЕНТРАЛЬНО РОЗТЯГНУТИХ ТРУБОЗАЛІЗОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ
2.1. Задачі та мета досліджень

Аналіз проведених сучасних досліджень трубобетонних конструкцій із стержневим армуванням свідчить про те, що вони відносяться до просторових конструкцій, і що стержневе армування в них використовувалось, в першу чергу, для підвищення вогнетривкості, сейсмостійкості будівлі. Що стосується впливу стержневого армування на несучу здатність стиснутих трубозалізобетонних елементів, то таких досліджень на практиці є обмежена кількість. Треба зазначити, що центрально стиснутим трубозалізобетонним елементам, які входять в стержневі системи, присвячено багато дослідних робіт і конструктивних рішень, проте робота центрально розтягнутих елементів, що є складовими цих конструкцій, вивчалася досить рідко і поодинокими дослідниками.
На Рис. 2.1. показано запропоновані автором конструктивні рішення поперечних перерізів розтягнутих трубозалізобетонних елементів.
В даному прикладі подаються конструктивні рішення трубозалізобетонних елементів, які можуть бути застосовані в стержневих системах (крокв'яних фермах, арках, рамах, структурних конструкціях і інших) і сприяти ефективній роботі елемента зокрема і конструкції в цілому.
В практиці будівництва розтягнуті трубозалізобетонні елементи армовані звичайною та попередньо напруженою арматурою ще не знайшли достатнього застосування. Детальна розробка таких конструктивних рішень пропонуються вперше і потребує експериментально-теоретичного та економічного обґрунтування.

Рис. 2.1. Поперечні перерізи розтягнутих звичайних та попередньо напружених трубозалізобетонних елементів, що пропонуються для стержневих систем: а, б - сталеві труби, бетонне ядро яких армується одною звичайною або попередньо напруженою стержневою арматурою; в - труби круглого перерізу, бетонне ядро яких армується пакетом із двох стержнів , об'єднаних сталевими прокладками по довжині; г - труби прямокутного перерізу, бетонне ядро яких армується пакетом із стержневої арматури , об'єднаних сталевими прокладками по довжині; д, к - сталеві круглі труби, армовані звичайною та попередньо напруженою стержневою арматурою; л, м - сталеві квадратні і прямокутні перерізи армовані звичайною та попередньо напруженою арматурою;

Метою дослідження передбачається:
- експериментально дослідити несучу здатність центрально розтягнутих трубозалізобетонних елементів, армованих, як звичайною так і попередньо напруженою високоміцною стержневою арматурою;
- дати оцінку росту поздовжніх і поперечних деформацій під навантаженням в сталі труби-оболонці, в арматурі, бетоні ядра та виявити вплив деформацій високоміцної арматури за границею текучості на несучу здатність елемента;
- встановити і обґрунтувати характер та основні причини руйнування центрально розтягнутих трубозалізобетонних елементів;
- розробити методику та алгоритм розрахунку на ЕОМ і дати оцінку економічної ефективності запропонованого трубозалізобетонного елементу;
- підготувати та видати посібник-брошуру "Рекомендації до проектування центрально розтягнутих трубозалізобетонних елементів" на основі наявних стандартних сталевих круглих труб, гнутозварних замкнутих квадратних і прямокутних профілів та високоміцної стержневої арматури.
2.2. Конструкції трубозалізобетонних зразків, їх особливості та технологія виготовлення

Для реалізації поставленої мети розроблені та запроектовані трубозалізобетонні зразки. В конструктивному рішенні трубозалізобетон в поперечному перерізі представляє собою сталеву оболонку-трубу заповнену тяжким бетоном, який в свою чергу армується звичайною або попередньо напруженою стержневою чи іншою арматурою.
Бетон в сталевій трубі забезпечує сумісну роботу сталевої труби із звичайною чи попередньо напруженою арматурою, сприймає значні сили
попереднього напруження і підвищує загальну поздовжню стійкість трубозалізобетонного елементу в цілому. Одночасно бетон є своєрідним антикорозійним захисником поздовжньої звичайної чи поперечної напруженої арматури, а також внутрішньої поверхні сталевої труби трубозалізобетонних елементів.
Дослідні трубозалізобетонні зразки мали сталеву трубу із зовнішнім діаметром рівним 87 мм, товщиною 5мм і довжиною 500мм [11,68]. Кінці труби мали зовнішню гвинтову нарізку, необхідну для закріплення її в захваті під час випробування зразка на центральний розтяг.
Так як поперечний переріз по кінцях сталевої труби дослідних зразків всіх серій був послаблений гвинтовою нарізкою, тому для рівної міцності дослідного зразка посередині сталева труба обточувалася на ділянці 150-200мм до товщини стінки 2,5-3,0мм.
Трубозалізобетонні зразки серій ІІІ, ІV і V мали іншу конструкцію захвату, в якій гвинтова нарізка на кінцях труби не виконувалась, а захват на трубі мав спеціальні приварені сталеві ребра.
Сталева труба армувалася одним стержнем класу А-ІІІ і А-ІІІв і заповнювалась (бетонувалась) бетоном, міцність якого на стиск і розтяг подано в таблиці 2.1. Стержні застосовувались діаметрами 22; 25; 28; 32 мм.
На Рис.2.2 подані конструкції дослідних трубозалізобетонних зразків. Було виготовлено п'ять серій зразків, всього 19 трубозалізобетонних елементів. В кожну із чотирьох серій входило по чотири дослідних взірці, з яких два були із звичайною, ненапруженою, а два із попередньо напруженою високоміцною арматурою. П'ята серія складалася із трьох звичайних дослідних зразків.

Рис.2.1. Конструкція дослідних зразків: а) зразок з гвинтовою нарізкою на кінцях сталевої труби; б) зразок з ребрами. 1 - арматура;
2 - сталева труба; 3 - бетон (цементний розчин); 4 - зовнішня гвинтова нарізка на трубі; 5 - сталева пластина; 6 - сталеві ребра.
При цьому в кожну серію дослідних зразків входили зразки одного відсотку армування, тобто одного діаметра стержня - арматури. Відсоток армування бетонного ядра трубозалізобетонних