Номер части:
Журнал
ISSN: 2411-6467 (Print)
ISSN: 2413-9335 (Online)
Статьи, опубликованные в журнале, представляется читателям на условиях свободной лицензии CC BY-ND

ДЕФОРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ЗАМОДЕЛИРОВАННЫМИ ТРЕЩИНАМИ



Науки и перечень статей вошедших в журнал:
DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Данные для цитирования: . ДЕФОРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ЗАМОДЕЛИРОВАННЫМИ ТРЕЩИНАМИ // Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале. Технические науки. ; ():-.

В современном строительстве основным материалом является железобетон. Он завоевал свою популярность благодаря сочетанию уникальных свойств: длительности срока службы, огнестойкости, противостоянию агрессивной окружающей среде, малых эксплуатационных расходов на содержание конструкций, сейсмостойкости. Однако одним из недостатков железобетона является ранее образование трещин в растянутой зоне, а вследствие этого, быстрый рост прогибов конструкций до предельной величины. Проблема раскрытия трещин имеет немалое значение для обеспечения совместного деформирования арматуры и бетона, отчего, в конечном итоге, зависит долговечность, жесткость и обеспечение полного использования несущей способности железобетонных конструкций.

В 2006-2007 гг. были проведены экспериментальные исследования по испытанию кратковременной нагрузкой железобетонных балок без предварительного напряжения с заранее организованными трещинами (физический эксперимент) [2-5]. Проведенный анализ прогибов изгибаемых элементов на конкретных примерах силового воздействия показал, что при организации трещин в растянутой зоне балки кратковременный прогиб снижается в среднем в 2,5 раза при действии одной сосредоточенной силы по оси симметрии балки и в 1,3 раза при действии двух сил (рис. 1).

Проведенный анализ характера распределения деформаций показал, что при стохастическом образовании трещин сложно построить точную аналитическую модель изгибаемых элементов под нагрузкой; в то время как для конструкций с организованными трещинами такая возможность установлена [5].

В настоящее время экспериментальные работы в этой области продолжены: испытаны две серии железобетонных перемычек (по 3 штуки в каждой серии) марки 2ПБ 10-1П (серия 1.038.1-1) на действие одной сосредоточенной силы. Образцы изготовлены из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В15.

Серия № 1 – сплошные перемычки, поставляемые заводом-изготовителем на строительные площадки.

Серия № 2 – перемычки с замоделированными трещинами, которые представлены девятью оцинкованными пластинами, установленными в растянутой зоне в процессе изготовления конструкций. Толщина пластин – 0,5 мм; высота – 28 мм, что соответствует 0,2×h, где h – высота перемычки.

ДЕФОРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ЗАМОДЕЛИРОВАННЫМИ ТРЕЩИНАМИ

ДЕФОРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ЗАМОДЕЛИРОВАННЫМИ ТРЕЩИНАМИ

Рисунок 1. Зависимости «нагрузка-прогиб» для балок, испытанных

на разные силовые воздействия

Серия № 1, серия № 2 – балки обычные без преднапряжения; серия № 3 – балки с одной замоделированной трещиной; серия № 4 – балки с двумя замоделированными трещинами

Количество пластин-трещин выбрано по результатам предыдущих испытаний [4, 5], в которых по аналогичной схеме загружения на момент разрушения было выявлено в среднем девять трещин.

Размеры сечения перемычек и схема расстановки оцинкованных пластин, имитирующих трещины, показаны на рис. 2.

ДЕФОРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ЗАМОДЕЛИРОВАННЫМИ ТРЕЩИНАМИ

Рисунок 2. Размеры сечения железобетонных перемычек

а) – серия № 1; б) – серия № 2; 1 –  каркас (1Ø4 Вр-500 (As = 12,6 мм2)); 2 – петля; 3 – установленные в процессе изготовления пластины

Статическая нагрузка приложена с помощью гидродомкрата 10 ступенями по 0,5 кН. Для регистрации прогибов использованы прогибомеры Аистова с ценой деления 0,001мм. Осадки опор измерены при помощи индикаторов часового типа с ценой деления 0,01мм. Относительные деформации зафиксированы тензорезисторами сопротивлением 307 Ом с базой 50 мм с помощью тензометрической станции «Динамика-2» и индикаторами многооборотными часового типа с ценой деления 0,01мм. Схема расстановки механических приборов и расклейки тензорезисторов представлена на рис. 3.

Для каждого образца на всех ступенях загружения построены эпюры деформаций. На рис. 4 показаны эпюры средних деформаций при нагрузке 400 кгс, что соответствует предразрушающей нагрузке.

Из рис. 4 видно, что деформации сжатого волокна в сечении 2 (непосредственно под приложенной силой) между сериями существенно отличаются: так в серии № 1 (сплошные перемычки) εb = 141,52×10-5, в то время как в серии № 2 (с замоделированными трещинами) – εb = 88,84×10-5 (что в 1,5 раз ниже). При этом средняя высота сжатой зоны для перемычек серии № 1 составляет 34,62 мм, для перемычек серии № 2 – 35,89 мм.

ДЕФОРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ЗАМОДЕЛИРОВАННЫМИ ТРЕЩИНАМИ

Рисунок 3. Схема расположения измерительных приборов

 

ДЕФОРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ЗАМОДЕЛИРОВАННЫМИ ТРЕЩИНАМИ

Рисунок 4. Распределение усредненных деформаций (10-5)

при нагрузке 400 кгс

а) – серия № 1; б) – серия № 2

 

Существенное различие в распределении деформаций в образцах серий №№ 1 и 2 можно объяснить с помощью энергетической теории, предложенной проф. В.М. Митасовым [1]. Согласно этой теории, внезапный характер появления стохастической трещины сопровождается мгновенным изменением напряженного состояния сечения, которое носит динамический характер.

На рис. 5 показан график зависимости осредненных значений прогибов от нагрузки для обеих серий, где видно, что при образовании первой трещины в балках серии № 1 происходит резкий скачок прогиба, что подтверждает динамический характер поведения системы, в то время как в балках серии № 2 деформирование конструкций происходит плавно.

ДЕФОРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ЗАМОДЕЛИРОВАННЫМИ ТРЕЩИНАМИ

Рисунок 4. Зависимость осредненных значений прогибов от нагрузки

Так, при нагрузке 2,5 кН (250 кгс) прогиб балок серии № 1 составляет 1,44 мм, серии № 2 – 0,77; при нагрузке 3 кН (300 кгс) соответственно 1,97 и 1,06 мм (разница составляет почти 2 раза).

В ходе испытаний получены следующие результаты:

  1. В изгибаемых элементах серии № 2 образовалось в среднем три трещины, которые прошли по пластинам, установленным при изготовлении (таким образом, шаг трещин был фиксирован и составил 100 мм).
  2. Высота сжатой зоны в сечении под приложенной нагрузкой в изгибаемых элементах серии № 2 в среднем в 1,5 раза меньше, чем в элементах серии № 1, при значительно меньших деформациях наиболее сжатого волокна.
  3. Ширина раскрытия трещин в изгибаемых элементах серии № 2 меньше, чем в элементах серии № 1.

Таким образом, экспериментальные исследования показали, что с помощью моделирования трещин в процессе изготовления, появляются возможности для регулирования напряженно-деформированного состояния и процесса трещинообразования в железобетонных изгибаемых конструкциях, что ведет к плавному деформированию последних на всех этапах загружения.

Список литературы:

  1. Митасов, В.М. Основные положения теории сопротивления железобетона (энергетический вариант): монография / В.М. Митасов. – Новосибирск: Изд-во НГАСУ (Сибстрин), 2010. – 168 с.
  2. Михайлова, Н.С. Напряженно-деформированное состояние железобетонной балки с трещиной / В.М. Митасов, Н.С. Михайлова // Материалы Международных академических чтений 27-29 сентября 2007 г. – Курск, 2007. – С. 104 – 108.
  3. Михайлова, Н.С. Экспериментальные исследования железобетонных балок без трещин и с заранее намеченной трещиной / Н.С. Михайлова // Изв. вузов. Строительство. – 2007. – № 4. – С. 117 – 120.
  4. Пичкурова, Н.С. Напряженно-деформированное состояние железобетонных балок с организованными трещинами /В.М. Митасов, В.В. Адищев, Н.С. Пичкурова//Вест. РААСН. – 2008.– Т. 1, №13, С. 222 – 227.
  5. Пичкурова, Н.С. Трещиностойкость железобетонных конструкций/ В.М. Митасов, В.В. Адищев, Н.С. Пичкурова//Проблемы современного бетона и железобетона: сб. тр. Ч.1. Бетонные и железобетонные конструкции. – Минск: Минсктиппроект, 2009. – С. 267-276.[schema type=»book» name=»ДЕФОРМИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ЗАМОДЕЛИРОВАННЫМИ ТРЕЩИНАМИ» description=»Проведенные экспериментальные исследования по испытанию железобетонных изгибаемых конструкций с замоделированными трещинами показали, что с помощью пластин, установленных в растянутой зоне и имитирующих трещины, возможно качественно изменить напряженно-деформированное состояние (НДС) конструкции, влияя на такие параметры как высота и ширина раскрытия трещин, шаг и количество трещин, деформации сжатой и растянутой зоны, жесткость конструкции. Появляются возможности для регулирования процесса трещинообразования и НДС в целом.» author=»Пичкурова Наталья Сергеевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-02-07″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_29.08.15_08(17)» ebook=»yes» ]
Список литературы:


Записи созданы 9819

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх
slot demo 2023 slot gacor selotgacorku slot gacor maxwin judi online slot demo slot demo slot pulsa link slot gacor slot online slot slot gacor slot demo slot demo slot gacor link slot gacor https://dinpermasdes.klaten.go.id/system/link/ https://polakesatu.pekalongankab.go.id/download/sgku/ slot demo
404: Not Found