автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Длительная мощность сталеклееных анкерных соединений на акриловых клеях
Автореферат диссертации по теме "Длительная мощность сталеклееных анкерных соединений на акриловых клеях"
г. ол
У . ц \#' ^
\ ' міністерство освіта України
КИЇВСЬКИЙ ІНШЕНЕРНО-БУДІВЕЛЬНИЙ ІНСТИТУТ
. На правах рукопису
ЗОІОТОВ СЕРГІЙ МИХАЙЛОВИЧ
УЖ 691.58.668.3
ТРИВАЛА МІЦНІСТЬ СШШЕЙСВДХ АНКЕРНИХ зявдашь НА АКРИЛОВИХ КЛЕЯХ
Спеціальність 05.23.01 "Будівельні конструкції, будівлі
та споруди"
АВТОРЕФЕРАТ НА ЗДОБУТТЯ НАУКОВОГО СТУПЕНЯ КАНДИДАТА ' ТЕХНІЧНИХ НАУК
КИЇВ - 1993
Робота виконана на кафедрі металевих та дерев"яних конструкцій Київського інженерно-будівельного інституту
Науковий керівник: - кавдидат технічних наук,
професор '
В.З.Кліиенко;
Офіційні опоненти: - доктор технічних наук,
. професор
. А.Л.Шагін;
, . ' - кандидат технічних наук,
- . доцент
Є:И.Єрмак. . ’
Ведуча організація - Харківський Промбудвдіпроект /наукова частина/ ,
Захист відбудеться " ‘ 1993 р
. у _
на засіданні спеціалізованої ради К 068.05.04 з спеціальності "Будівельні конструкції, будівлі та споруди" Київського інженерно-будівельного інституту за адресою; 252037, м.Київ Повітрофлотський проспект, ЗІ. .
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці інституту. .
Автореферат розіслано ” 11 1993 р.
Вчений секретар спеціалізованої ради, кацц.техн.наук, доцент
Г. і..Мельниченко
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Робота присвячена дослідженню тривалої міцності, напру-жено-деформованого стану сталеклейового з"єднання на акрилових клеях при нормальних і підвищених температурах оточуючого середовища. Вона виконана в рамках завдання 01.02 цільової комплексної науково-технічної програми 055.121 "Розробити і впровадити прогресивні способи реконструкції промислових будівель і споруд провідних галузей промисловості, що забеспечують вкорочення трудовитрат, матеріальних ресурсів і строків її троведення".
Актуальність роботи обумовлена:
- перспективністю застосування сталеклейових з"єднань на шрилових клеях у зв"язку з великим обсягом реконструкцій існуючих підприємств і нового будівництва, тому що вони характа-жзуються відсутністю складних підготовчих процесів, істотним іменшенням витрат сталі і трудових затрат, строків будівницт-іа і реконструкції будівель і споруд;
- визначенням тривалої міцності, довговічності і дефор-гативності сталеклейового з"єднання при дії на анкер трива-:о діючого висмикувального зусилля при нормальних і підвище-их температурах оточуючого середовища;
- створенням інженерного методу розрахунку з"єднання.
Мета роботи. Комплексне дослідження напруженого деформова-ого стану сталеклейового з"еднання, його тривалої міцності, овговічності й деформативності.
Завдання дослідження:
- методами теорії пружності одержати рішення, що дозво-те описати напру*ено-дсформований стан сталеклейового з"єд-зння на акриловому клеї при дії на анкер тривало діючого «смикувального зусилля ївие.тр .;
- виконати теоретичні дослідження напруяено-деформовано» з стану сталеклейового анкерного Ь"єднання в залежності від >го геометрії, віку акрилового клеп і тривалості дії Рвцс.тр ї
- експериментально дослідити тривалу міцність стале-гбйового з"єднання пря дії на нього нормальних і високих тєм-
ператур і тривало діючого висмикувального зусилля на анкер;
- розробити інженерний метод розрахунку сталеклейового з"єднання з урахуванням його геометрії, фізико-механічних властивостей матеріалів, часу експлуатації і віку клею;
- вибрати оптимальний склад акрилового клею для забезпечення потрібної експлуатаційної теплостійкості з'єднань;
- здійснити дослідно-промислове впровадження запропонованого способу кріплення технологічного обладнання і будівельних конструкцій.
Наукова новизна роботи полягав в:
- розв“язанні осесиметричної задачі теорії пружності про розподіл напружень і переміщень в клейовому шарі на контактах клей-анкер і клей-бетон сталеклейового з"єднання у випадку дії на анкер тривало діючого висминувального зусилля;
- дослідженнінапружено-деформованого стану сталеклейового анкерного з'єднання в залежності від віку акрилового клею, тривалої дії висмикувального зусилля, геометричних характеристик з"єднання.
На захист виносяться такі результати дослідження:
- розв'язання осесиметричної задачі теорії пружності стосовно до сталеклейового з"єднання з урахуванням фактора часу і лінійної повзучості акрилового клею;
- теоретичні та експериментальні дослідження напружено-деформованого стану і міцності сталеклейового анкерного з"єднання на акрилових клеях при тривало діючому навантаженні
і мінливості фізико-механічних властивостей клею у процесі експлуатації;
- дослідження теплостійкості з”єднання і рекомендовані суміші акрилової композиції для забезпечення потрібної міцності при підвищених температурах середовища.
Практичне значення роботи полягає у встановленні напру-кено-деформованого стану і тривалої міцності сталеклейового з"єднання, на основі чого рекомендовано інженерний метод розрахунку анкерного з"єднання на акрилових клеях при тривало діючому навантаженні. Визначено сполуки акрилового клею, що забезпечують теплостійкість анкерних з"єднань, які експлуа-
туються прй підвищених температурах середовища.
Результати дослідження знайшли застосування на ряді промислових об'єктів: на Старооскольському електрометалругійному комбінаті /встановлено 5000 анкерних болтів/; на БО "Лентех-газ" /встановлено 572 анкерних болта/;на Одеському заводі ра-діально-свфілильних верстатів /виконано 1244 анкерних з"єднання/ ; здійснено впровадження на В0 "Харківський електромеханічний завод" і В0 "Турбоатом" /встановлено біля ЬОО анкерів і 90 анкерних болтів діаметром 48 і 56 мм/.
Апробація роботи. Результати роботи подані в матеріалах першої, другої і третьої Українських науково-технічних конференцій "Застосування пластмас в будівництві й міському господарстві" /Харків, 1982,1987,1991 рр./; науково-технічних конференцій ХІІМГа /1986,1988,1990,1992 рр/, ІУ Російської науково-технічної конференції /м.Бєлгород, 1989 р,/, ІУ Української науково-технічної конференції /м.Сімферополь, 1988 р./, Всесоюзної науково-технічної конференції "Застосування полімерних матеріалів у сільскому будівництві" /м.Челябінськ,
1988 р./.
По темі дисертації опубліковано п'ятнадцять наукових статей і тез доповідей, одержано два авторських свідоцтва на винаходи і патент.
ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обгрунтована актуальність теми дисертації, сформульована її наукова новизна, наведено результати, що виносяться на захист і мають практичне значення.
У першій главі зроблено огляд наукової бібліографії, авторами якої е Ю.В.Смолянінов, Р.О.Спірацце, М.С.Золотов, Л.М.Шутенко, С.В.Волювач та ін., присвяченоїанрияовсму ппасгсрззчину. Доведено, що виходячи з властивих акриловому пласторозчину^ міцнісних і фізико-механічних особливостей, акрилові клеї на його основі мають високі адгезійні й>когезійні властивості. Використання їх для анкерування рівних стальних стержнів дозволило створити міцне й надійне сталеіуіейове з"єднання при глибині заправлення, що дорівнює десяти діаметрам ’■анкера. Значна кількість робіт присвячена вивченню напружено-деформованого
стану і міцності сталеклейового з'єднання при дії на анкер короткочасно діючого висмикувального зусилля.
Питанням напружено-деформованого стану при дії на анкер короткочасно діючого висмикувального зусилля, а також тривалої міцності й довговічності сталеклейових з"єднань ще не приділялася достатня увага. Як показали дослідження Смолянінова Ю.М., Спіранде Р.О., деформація повзучості клею при тривалому навантаженні має лінійний характер.
Тому з допустимою для інженерних задач точністю у відпо-повідності з лінійною теорією повзучості, напружений стан клейового циліндра в сталеклейовому з"єднанні можна описати залеж ностями теорії пружності при тривалій дії висмикувального зу- • силля на анкер. <
У зв”язку з вказаним розглянуто розв"язашя осесиыетрич-ної задачі теорії пружності, що мають деяку аналогію із задачею для тришарового тіла. Це роботи П.З.Лівшиця, С.С.Фрайфель-да, Г.Ф.Пищика, Ь.І.Когана, М.С.Іванова.
Стосовно до сталеклейового з"єднання на акриловому клеї оеесиметрична задача теорій пружності розв"язана Б.Ю.Пагі,
В.3.Клименко, М.С.Золотовим при короткочасно діючому зусиллі ка анкер. Показано, що це рішення найбільшою мірою адекватне фізичному явищу, що відбувається в сталеклейовому з"єднанні.
Воно в дисертації прийняте за базове при поширенні рішення на випадок тривало діючого ка з"єднання зусилля.
На основі аналізу опублікованих робіт зроблено висновок про те, що дослідження тривалої міцності й довговічності ста-лєклєйоеих з"єднань на акрилових клеях при нормальних і підвищених температурах середоьища не проводились. В результаті цього визначено мету і сформульовано завдання цієї дисертації.
У другій главі досліджено напрузено-деформативнкй стан сталеклейового з"єднання при тривало діючому висмикувальноыу зусиллі на анкер. Для одержання аналітичного апарату дослідження поставлена і роз"язана осесимметрична задача теорії пружності. Розв"язашш цієї задачі дає змогу розглянути основні питання ашїерувгння і надійності роботи сталеклейового з"єднання, до яких відносяться: визначення оптимальної глибини заправлення анкера, вплив віку акрилового кя<го і тривалості дії
б
Рис.2. Розрахункова схема сталеклейового з"еднання
■■исмикувального зусилля; залежність напружено-деформованного тану від геометрії анкера. -
Прийнята геометрична і розрахункова схема сталеклейового нкерного з"єднання /рис.1,2/ відповідає таким передумовам:
- бетонний циліндр має кінцевий радіус; '
- анкер, клейовий і бетонні циліндри при тривалому ста-ічному навантаженні деформуються лінійно;
- когезійна міцність акрилового клею вище адгезійної іцності на контактах клей-анкер и клей-бетон.
При наявності осьової симетрії з урахуванням прийнятої ізрахункової схеми в умовах лінійної повзучості акрилового іею компоненти напружень і переміщень в будь-якій точці єднання можна виразити через функцію-напружень Ф.А.Лява допомогою виразів:
(О
со
(4)
ед ' Ш * і 0 ■! Тг'іТ ‘ Жи ■ ^<1 (О
У виразах /І/.../6/ функція Ф задовольняє бігармо-нічному рівнянню:
7^ад«0 , І? >
в якому гін. - циліндрічні координати будь-якої точки з"єднання, а і - час з моменту завантаження до моменту, для якого визначається напружено-деформований стан з”єднання.
У виразах для переміщень /5/ і /б/ міра повзучості акрилового клею враховується параметром
(8)
де . Ь.(Л)- модуль пружності клею до моменту визначення деформацій; б(і/С)- міра повзучості, що визначається з урахуванням рекомендацій Арутюняна Н.Х.
Напружено-деформований стан досліджуваного з"єднання, що виникаэ від прикладення до анкера'Е£кел , описується диферен-ціЧним рівнянням /7/ в частинних похідних. При цьому задовольняються такі граничні умови:
- на зовнішні^ бічній поверхні бетонного циліндра при
2 = 25 , дотичні і радіальні напружаия дорівнюють нулю;
- на торцях бетонного і клейового циліндру в місці виходу
анкета з бетону / -2 -і / нормальні осьові напруження -
} й дотичнії^дорівнюють нулю; .
- на забавленому кінці анкера /при г. = 0/ дотичні
напруження ■>‘Г^г? і осьові переміщення клеї .
дорівнять нулю;
- на бічній поверхні анкера, тобто на контакті клей-
анкер, де відповідно рівні між собою радіальні напруження = » дотичні напруження , відносні осьові деформації і радіальні переміщення и16-'*' “ІС ^ ; •
- на внутрішній боковій поверхні бетонного циліццра, тобто на контакті клей-бетон, де відповідно_рівні дотичні
напруження СС££> » радіальні напряжения (2^= ,
відносні осьові деформації » і радіальні переміщення йС<іі \ ;
- на заправленому кінці анкера при 2 = 0 нормальні осьові напруження 6^ дорівнюють нулю.
В результаті розв'язання рівняння /7/ з урахуванням граничних умов одержано вирази для напружень: нормальних осьових ©а в анкері біг: в клейовому цилівдрі і в бетоні
дотичним по поверхнях контактів елементів з"єднання: анкер-
клей , клей-бетон , радіальних &г _ і окружних на контактах клей-анкер і клей-бетон а також
радіальних ІЬ і осьових V переміщень на контактах
клей-анкер Ц/-^ ,4^ і клей-бетон , \\/ ~ .
У відповідності з метою дисертації розв'язання осесимет-ричної задачі обмежене напруженнями й переміщеннями тільки для клейового циліндра, оскільки на напружено-деформований стан з"єднання впливає повзучість акрилового клею. Вирази для напружень @к , , &<г , і переміщень ІІ-, V/
дещо громіздкі, але зручні для алгоритмізації.
Дослідження сталеклейоворо з"єднання проведені у формі розрахункового експерименту, для чого розроблено програму для персональної ЕОМ, блок-схема якої наведена у додатку 2 дисертації. Результати досліджень подані у вигляді епюр і графіків напружень і переміщень, що відобраяаоть вплкз віку акрилового клею, тривало діючого зусилля і різних параметрів сталокдейо-вого з "єднання на його напрукено-деформований стан.. Д*я зручності зіставлення різних напружень і переміщень при аналізі результатів ЕОНИ демонструються не в ЯВНОЇіу вигляді, а у від-
носних величинах, що показують відношення напруження або переміщення в з"єднанні до одиничного осьового напруження в анкері під дією висмикувального зусилля.
Результати досліджень впливу геометричних розмірів з"єд-нання, а саме глибини заправлення анкера, товщини клейового шару, діаметра анкера співпали з результатами, одержаними на основі розв"язання осесимметричної задачі в дослідженнях Б.Ю.Пагі. Де дозволяє з достатньою впевненістю поставитися до результатів дослідження напружено-деформованого стану з"єд нання залежно від віку акрилового клею і тривало діючого статичного зусилля.
Встановлено, що із збільшенням віку акрилового клею напруження і переміщення в клейовому шарі зменіпуются, особливо 6^ і "V/ ~ . При досягненні проектної міцності акрилового клею відбувається стабілізація напружено-деформованого стану з"єднання. .
При дії тривалого висмикувального зусилля на анкер в клейовому шарі з"єднання відбувається зменшення напружень. Особливо воно значне на контакті клей-анкер. Цей процес закхі-чувться через 20...24 доби. Одночасно відбувається зростання деформацій в клейовому шарі, особливо на контакті клей-анкер. Процес стабілізації деформацій повзучості завершується через
16...20 діб після прикладення навантаження до анкера.
На основі наведених теоретичних досліджень встановлено, що завантаження сталеклейового з’’єднання слід проводити черег 72 години після встановлення анкерів. При завантаженні в проміжку між 12 і 72 годинами треба здійснювати дозатягнення анкерних болтів. Встановлено також, що можна прогнозувати нап-ружено-деформований стан з'єднання залежно від величини й-часу дії висмикувального зусилля, а для анкерних болтів -часу їх дозатягнення.
У третій главі досліджено тривалу міцність і деформатиВ' ність сталеклейового з"єднання на акрилових клеях. З урахуванням рекомендацій Стрілецького С.М., Ржаніцина О.Р. і Жур-кова С.Н. розроблено методики визначення розрахункового опору сталеклейового з"єднання при короткочасному навантаженні, а також виконання досліджень і виявлення тривалої міцності.
У результаті досліджень великої серії зразків /71 шт./
тп
на короткочасне навантаження і статистичної обробки даних встановлено нормативний опір сталеклейового з"еднання, що становить R* = 238 МПа.
При дослідженні тривалої міцності було випробувано 40 зразків сталеклейових з"єднань. Аналіз цих випробувань показав таке. Збільшення навантаження на анкер викликає зменшення часу до руйнування з'єднання в контрольні строки до 120 діб руйнувалися зразки сталеклейових з'єднань, що мають на завантаженому кінці анкера тривале навантаження ®аГ = 250 МПа. Зразки з навантаженням менше 250 МПа протягом 200 і більше діб залишилися без змін. Характерно, що в цьому проміжутку напружень розташована границя текучості даної марки сталі, з якої виготовлено анкери / Ö't = 265 Ша/. Дим пояснюється причина .руйнування сталеклейових з"єднань при навантаженнях у анкері 250 МПа.
При цьому виникають значні поперечні деформації анкера на площадці текучості. Це призводить до роботи клейового шару на відрив від поверхні металу і, відповідно, до зменшення глибини заправлення анкера. В результаті зростають дотичні напруження на контакті клей-анкер, які е найбільш несприятливими для акрилового клею. Внаслідок цього відбувається руйнування сталеклейового з"єднання.
В результаті обробки результатів експерименту встановлено, що залежність часу до руйнування з'єднання від напруження в анкері S має вигляд прямої, рівняння якої:
^ = 173,38513 - 70,658783 ßgß.
На підставі статистичної обработки результатів експерименту визначено значення коефіцієнта тривалого опору в залежності від строку експлуатації сталеклейового анкерного з"єднання на акриловому клеї.
Дослідження деформативності сталеклейових з"єднань при тривалому завантаженні показали таке. При напруженнях =
= 145...235 Ша деформації сталеклейового з'єднання мають затухаючий характер. Залежно від рівня завантаження вони стабілізуються протягом 20...28 діб після прикладення до анкера навантаження. Максимальні деформації при цьому мали відповідно значення 256, 305 і 427 мкм.
її
При напруженні в анкері €>^= 260 МПа деформації ста-леклейового з'єднання мали незатухаючий характер. Зразки з"єднань руйнувались після 36 днів навантаження.
Дослідження впливу величини діаметра анкера,свердловини в бетоні і, відповідно, товщини клейового шару показали таке.
У всіх випадках деформації мають затухаючий характер і стабілізуються протягом 18-22 діб після прикладення ,. Крім того,
із збільшенням товщини клейового шару і діаметра анкера деформації повзучості збільшуються в 1,8 рази. При подібності геометричних розмірів спостерігається майже однакове значення деформацій.
Використання акрилових клеїв з різним модулем пружності / Е* = 4,З.І03; б,5.І03 і 7,6.І03 МПа/ в сталеклейовому з "єднанні показало, що збільшення Е*. приводить до зменшення деформації повзучості. Так, зразки, виготовлені із застосуванням акрилового клею = 7,6.І03 МПа в 2,2 рази мали
меншу деформативніеть, ніж зразки,' виготовлені на клеї з = 4,3Л03 МПа.
Це підтверджують також теоретичні дослідження в главі 2.
Одержане теоретичне розв"язанш задачі про напружено-дефор-мований стан сгалеклейових з"єднань, а також результати їх випробувань на тривалу міцність дозволили розробити інженерний метод розрахунку. Він полягає у визначенні напруження в анкері, що виникає від прикладення до нього тривало діючого висмикувального зусилля:
/СК« нт
де Чго - нормальне розтягуюче напруження, що діє в анкері;
Рмлг.тр- висмикувальне зусилля; Тцт - площина перерізу анкерів, нетто; (с.) - коефіцієнт, що враховує вік акрилового-клею; , ісь і ^ - коефіцієнти, що враховують геометрію з"єднання; - розрахунковий опір сталенлейового
з"єднання.
Розрахунковий опір з"єднання визначали з виразу
Ес'ЕМч., .
де - нормативний опір сталеклейового з "єднання; ісід, -
коефіцієнт тривалого опору.
Нормативний опір визначали експериментальним шляхом, він дорівнював "К. = 238 ЫПа.
Коефіцієнти були визначені в результаті статистич-
ної обробки даних розрахункового експерименту, поданого в розділі 2 цієї роботи. .
У четвертій главі наведено результати експериментальних досліджень по визначенню несучої здатності й деформативності сталеклейових з"єднань на акрилових клеях при тривалій дії висмикувального зусилля на анкер і підвищених температур.
При тривалих випробуваннях навантаження зразків виконували силовими пружинами, що передавали на анкер сталеклейового з"єднання постійно діюче статичне навантаження. Шар клею підігрівали, обігріваючи зовні бетонні зразки спеціальними нагрівниками.
У зразках сталеклейових з"єднань використовували акрилові композиції різних сумішей. Крім того вводили добавки, що підвищують теплостійкість акрилових клеїв: окис цинку, рідке скло, мелений азбест, дрібнодисперсну слюду, метакрилову кислоту, кєряеєкє вапно.
Експерименти свідчать, що теплостійкість анкерних 8"здкак> на акрилових клеях, широко використовуваних сумішей, склала 110 °С. При цьсиу деформативність клейового анкера дорівнювала 485. ,.584 мнм.
Теплостійкість з"єднання у випадку застосування як добавте меленої стади склала всього 00 °С. На цьму рівні температурної дії деформативність клейового анкера становила 558 мкм.
Введення до складу акрилового клей метакрилсвої кислоті! і меленого азбесту підвищило теплостійкість анкерного а"єднання до ІЗ) °С.
При цьому деформативність клейового вару тз першому випадку склала всього 255 мал /при = 110 °С - 149 мкм/, а б
другому - 649 мш /при г = ПО °С - 465 мкм/.
ІЗ
При зростанні температури вище вказаних значень значно збільшились деформації анкерних з"єднань. Це призводило, в свою чергу, до їх руйнування. Характер руйнування адгезійний, тобто за контактом клей-метал.
Були також проведені експериментальні дослідження по визначенню впливу клейового шару на деформативність і міцність сталеклейового з'єднання. Вони показали, що із збільшенням товщини клейового шару деформативність клейового анкера збільшувалась. Час стабілізації деформацій повзучості також змінювався із збільшенням товщини клейового шару. Проте на тривалу міцність воно не впливало. "
Дослідження показали, що застосування акрилових клеїв звичайних сумішей для заправлення анкерів забезпечуй їх теплостійкість до температури середовища 110 °С. Модифікація акрилових клеїв дозволяє підвищити теплостійкість з'єднання до 130 °С без збільшення деформативності.
У п"ятій главі наведено техніко-енономічну оцінку ста-леклейових з"єднань на акрилових клеях і результати дослідно-промислового впровадження.
Техніко-економічна оцінка здійснена на основі аналізу використання анкерних болтів для кріплення технологічного обладнання і будівельних конструкцій. їх застосування дозволяє значно знизити вартість /в 4...б разів/ і трудомісткість /в
2,5...4 рази/ анкеровстановлюваних робіт. Простота і надійність, низька вартість і технологічність сталеклейового анкерного з"єднання на акриловому клею привела до широкого впровадження їх у будівництві.
Це з"єднання успішно впроваджене на ряді підприємств і будов, зокрема, для кріплення обладнання середньосортового прокатного стану на Старо-Оскольському електрометалургійному комбінаті /було встановлено ЬООО анкерних болтів/. На ЛВО "Лентехгаз" /м.Санкт-Петербург/ для кріплення технологічного обладнання було встановлено 572 анкерних болта. На Одеському заводі радіально-свердлильних верстатів за допомогою болтів закріплено більше 100 одиниць верстатного обладнання. При
цьому було встановлено більше 1200 анкерів. При реконструкції фундаменту під великі карусельні верстати на ВО "Харківський електромеханічний завод" і ВО "Турбоатом" за допомогою акрилових клеїв було встановлено біля 600 анкерів і 100 анкерних болтів.
У всіх випадках при експлуатації обладнання на сталеклей-ові з"єднання діяла температура середовища в межах від 60 до 130 °С. Під час випробувань зниження міцності не спостерігалось. Деформативність клейового анкера за час спостереження значних величин не досягала.
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
1. Виходячи з лінійної повзучості акрилового клею, обгрунтовано застосування осесиметричної задачі теорії пружності для теоретичних досліджень напружено-деформованого стану ста-леклейового з"єднання на акрилових клеях гри дії на анкер тривало діючого висмикувального зусилля.
2. Вперше одержано аналітичний апарат для теоретичних досліджень напружено-деформованого стану сталеклейових з"єднань на акрилових клеях при дії на анкер триЕало діючого висми-кувального зусилля.
3. Розрахунковим експериментом встановлено вплив віку акрилового клею, тривалості дії виемикувального зусилля на анкер, геометричних параметрів конструктивних елементів на на-рукено-деформований стан з"єднання. Такок встановлено, що у з'єднанні відбувається зменшення напружень, що закінчуються через 20...24 діб після прикладення ^в.Тр . Одночасно відбувається зростання деформацій в клейовому шарі. Процес стабілізації деформацій повзучості через 16-29 діб після прикладення навантаження.
4. Збіг результатів теоретичних досліджень про вплив геометричних параметрів сталеклейового з"єднання на його напрукгно-деформований стан, заснованих на розв"язанні теоретичної задачі з цій дисертації і раніїсе виконаній роботі Пагі Б.Ю., дозволяє вважати здобуте рішення правильним.
5. Експериментально встановлено, що довговічність стале-"лейоного з"(?днак*от взяїеш-юсті від рівня навантаження на ан-
кер описується ступеневою функцією. Визначено значення коефіцієнта тривалості опору.
6. Встановлено, що деформативність сталеклейового з"єднання
при тривалому навантаженні залежить від рівня напружень в анкері , фізико-механічних властивостей акрилового клею і
геометричних характеристик з"єднання. Стабілізація дєформа-
цій повзучості при рівні напруження в анкері 235 МПа
відбувається протягом 18...23 діб.
7. Експериментальні дослідження підтвердили відповідність прийнятої розрахункової схеми сталеклейового анкерного з"єднання на акриловому клею реальній конструкції, дали задовільний збіг з аналітичними залежностями, що описують напружено-
дсформований стан з"єднання при дії на анкер.
8. Теоретично і експериментально підтверджена оптимальна
геометрія з"єднання: і
- глибина заправлення в бетон за допомогою акрилових
клеїв рівних стальних стержнів складає ;
- діаметр свердловини для встановлення анкера вважається рівним С^скв = /0»8...2) см.
9. Запроповано інженерний метод розрахунку сталеклейових
з"єднань, що полягає в порівнянні діючого на завантаженому кінці анкера напруження 6^ з розрахунковим опором з "єднання з урахуванням поправочних коефіцієнтів, що зважають на вік акрилового клею і геометрію з"єднання. •
10. Встановлено, що широко застосовувані в практиці будівництва акрилові клеї забезпечують сталеклейовим з"єднанням теплостійкість в ІЮ °С.
Використання акрилових клеїв складу № 11,12 і 14 /табл. 4.1/ підвищує теплостійкість з"єднання до 130 °С.
11. Деформативність сталеклейового з"єднання у випадку дії на нього підвищених температур і тривало діючого висми-кувального зусилля на анкер залежить від фізико-механічних властивостей акрилового клто і товщими клейового шару.
12. Промислове впровадження сталеклейових анкерних
з"єднань на акрилових клеях для кріплення обладнання при будівництві Оскольського електрометалургійного комбінату дозволило одержати економічний ефект у сумі 372 тис.крб.при загальній кількості встановлених анкерів 5000 шт. ‘
На Одеському заводі радіально-свердлильних вестатів встановлено 108 одиниць технологічного устаткування на 1244 анкерних болтах, на ЛВО "Лентехгаз" - 36 одиниць устаткування
з допомогою 572 фундаментних болтів.
При реконструкції фундаментів під великі карусельні верстати на ВО "Харківський електромеханічний завод" і ВО "Турбоатом" з допомогою акрилових клеїв було встановлено близько 600 анкерів і 100 анкерних болтів.
ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ В ТАКИХ РОБОТАХ:
1. Золотов С.М., Омолянинов Ю.М., Спиравде P.A. Прочностные и деформативные свойства акриловых клеев // Тез.докл.
I республиканской науч.-техн. конференции "Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйстве", - Харьков, 1982,-С. 16-18. '
2. Золотов С.М. Зависимость длительной прочности и дефор-мативности анкеровки гладких стержней акриловыми клеями от различных факторов // Тез.докл. П респ. науч.-техн. конференции "Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйстве!! -Харьков, ХИИКС, 1987. - Том I. - С. 208-210.
3. Золотов С.М., Клименко В.З., Зайцев И.М. Влияние температурных воздействий на прочность и деформативность анкеровки акриловыми клеями фундаментных болтов // Тез.докл. П респ. науч.-техн. конференции "Применение пластмасс в строительстве
и городском хозяйстве". - Харьков, ХИИКС. - 1987. - Том П. -C. I08-110.
4. Золотов С.М. Исследование развития деформаций акри-
ловых клеев при длительном воздействии постоянной нагрузки // Тез.докл. ІУ респ. науч.-техн. конференции "Молодые ученые -отрасли строительных материалов и строительству" - Белгород -1989. - С. 75-77. '
5. Золотов С.М., Клименко В.З. Влияние ползучести акрило-
вого клея на напряженное состояние анкерного соединения, применяемого при реконструкции промышленных зданий // Реконструкция и капитальный ремонт зданий и сооружений. - К.: УМВ ВО. 1989. -
С. 92-98. '
. б. Золотов С.М., Клименко В.З. Длительная прочность фундаментных болтов на акриловых клеях // Развитие и совершенствование городского строительства и хозяйства. - К.: УМВ ВО,
1991. - С. I9I-I98.
7. Золотов С.М., Клименко В.З. Теплостойкость сталеклеевых соединений на акриловых клеях // Тез. докл. Ш Украинской науч.-техн. конференции "Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйстве" - Харьков, 1991. - С. 190-193.
8. Золотов С.М., Гарбуз А.О., Смолянинов D.M. Термостойкость акриловых клеев // Тез.докл. Ш Украинской науч.-техн. конференции "Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйстве" - Харьков, 1991. - С. 181-183.
9. Золотов С.М., Клименко В.З. Исследование теплостойкости фуццаментых болтов на акриловых клеях // Тез.докл. ХХУ1 науч.-техн. конференции Харьковского института инженеров городского хозяйства. - Харьков, 1992. - С. 77.
10. Золотов С.М., Клименко В.З. Влияние состава акрилового клея на теплостойкость анкерных соединений // Эксплуатация и ремонт систем городского хозяйства. - К.: УМВ ВО, 1992,-
С. 98—III.
11. Золотов С.М., Щутенко Л.Н., Волювач С.В. Композиция
для склеивания строительных элементов // Авт. свид. СССР на изобретение № I3I70II. .
12. Золотов С.М., Шутенко Л.Н., Волювач С.В. и др. Поли-мерминеральная композиция // Авт. свид. СССР на изобретение
№ 1694519.
13. Золотов С'.И., Клименко В.З., Волювач С.В. и др. Ком-
позиция для крепления анкерных болтов в бетоне // Патент на изобретение № .1726279. . .
-
Похожие работы
- Длительная прочность и напряженно-деформированное состояние анкеровки арматурных стержней периодического профиля акриловыми клеями
- Кратковременная, длительная и усталостная прочность соединения сталь-бетон акриловыми клеями
- Короткочасна й тривала мiцнiсть з'еднання бетонiв акриловими клеями
- Исследование и разработка технологии склеивания деталей одежды с использованием акриловых клеев
- Упрочняющая полимерсиликатная пропитка стеновых материалов для крепления навесных фасадных систем
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов