автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Исследование бессварных соединений с перепуском арматуры и обоймой в виде кольцевой спирали для большеразмерных железобетонных конструкций

про Л п

г 1 и ид

' П г> ^9.7У>р10с'гвенн™ комитет Российской Федерации . ¿¡ш по высшему образованию

РОССИЙСКИЙ УШВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ

На птавах рукописи

ВАРГУГЛ ФУ АД ?Щ'ЕД

УДК 524.012.36*45

ИССЛЕДОВАНИЕ БЕССВАРНЧХ СОЕДИНЕНИЙ С ¿ЕРЕТУСКОМ АРМАТУР« ¥, ОБОЙМОЙ В ВИДЕ КОЛЬЦЕВОЙ СПИРАЛИ ДЛЯ БСЛЬШЕРАЖРННХ *ЕЛЕР0ЬЕГ0ННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

05.23.01 - строительные конструкции, здания и сооружения

Л в т о р е | е с а т

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

УОСХВА - 1594

Работа выполнена в ордена Дружбы народов Российском университете дружбы народов

Научный руководитель

- кандидат технических наук, доцент Касабьян Л.В.

Официальные оппоненты

- доктор технических каук, профессор "аковенко Сергей Яковлевич

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Анашн Лев Зиновьевич

Ведущая орх'анизация

Государственный институт 0РГЗНЕР.Г0 СТРОЙ

Защита диссертации состоится 12 апреля Т 994 г. в 15 часов 30 минут на заседании слециалкзированкого совета К 053.22.20 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в ордена Дружбы народов Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Орджоникидзе, 3, ауд. 340.

С диссертацией можно ознакопиться в научной библиотеке Российского университета дружбы народов /117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6/.

Автореферат разослан "_" маота_ 1994 г.

Ученый секретарь специалкяитэо ванного совета, кандидат технических наук,

доцент С.Н.Кривошапко

ОБ.ЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Прогресс в проектировании строительных конструкций и совершенствовании методов их возведения в значительной т/ере связан с решением соединений элементов конструкций. В железобетонных конструкциях, особенно.в крупноразмерных, возникает проблема стыкования арматурных стержней. Пик этсда задачей совершенствования соединений аруатуры является обеспечение их надежности при ганимальког/ расходе материала и простоте технологии изготовления.

Чриг/еняемне методы стыкования арматуры имеют существенные недостатки. Сварные соединения, особенно при применении высокопрочных адаатурных сталей, вызывают технологические трудности из-за несвамваемости отдельных г/арок стали, трудности производства работ, высокой трудоемкости и др. Соединения с перехлестом арматуры требуют значительного дополнительного расхода арматуры, так как длина перехлеста достигает 40-50 диаметров стыкуемой арматуры. В обоих случаях разрушение соединения носит хрупкий характер. Соединение чувствительно к динамическим воздействиям.

Отмеченные недостатки традиционно применяемых стыковых соединений арматуры привели к необходимости разработки конструктивных решений стыковых, в основном бессварных соединений, эти конструктивные решения очень разнообразны и приведены, главным образом, в патентной отечественной и зарубежной литературе. Большинство рекомендуемых решений стыковых соединений обладаю? шдо№ недостатков, связанных с необходимостью изготовления довольно сложных крепежных: деталей, применения специального оборудования /прессов, обжданнх устройств и др./, невозможностью использования соединений в условиях строительной' площадки, недоиспользованием полной несущей способности соединяег/сй аркатуры, например, при нарезке резьбы, и др. Несмотря на многочисленность конструктивных решений задача создания новых соединений окончательно не решена и остается актуальной,

В литературе приводится очень г/ало сведений, касающихся исследований' прочности стыковых соединений и характера распределения усилий и напряжений в аруагуре по длине соединения.

I

Гсследовання проводились з основном в области анкеровки. Так же недостаточно освещены вопросы расчета стыковых соединений. Поэтому вопросы исследования вопросов прочности соединения, характера распределения усилий к напряжений в арматуре ао длине соединения, а также - напряженно-деформированного состояния соединения являются актуальными.

Целые диссертационной работы является создание стыкового соединения, отвечающего требованиям:

- достаточной надежности, исключающей вероятность хрупкого разрушения ;

- ггростоты изготовления, позволяющее создавать стыкование арматуры без применения сварки, токарных работ, специального ооорудования ;

- возможности изготовлять соединения в условиях строительной площадки в процессе замоноличивания конструкций ;

- минимального расхода металла и трудозатрат ;

- возможности использования соединения для стыковки арматуры классов А-1У и выше.

Целью диссертационной работы являются также:

- оценка несудей способности соединения и влияния на нее армирования кольцевой и дополнительной продольной арматурой ;

- разработка методики теоретической оценки напрякенно-де^оршрованного состояния соединения на базе экспериментальных данных о характере распределения касательных напряжений по контакту аркатуры с бетоном.

Научная новизна работы заключается в получении:

1. Экспериментально обоснованных предложений по конструктивному решению нового вида соединения с перепуском арматуры с использованием кольцевой спиральной обоймы, осуществляемого в процессе замоиоличивакия конструкций.

2. Данных о прочности предложенного стыкового соединения на основании испытаний образцов стыков арматуры различного диаметра, с различной длиной перепуска арматуры и различным армированием кольцевой и дополнительной продольной аркатурой.

а. Закона изменения усилий /напряжений/ в стыкуемой арматуре к касательных напряжений по контакту арматуры с бетоном при различных длинах перепуска аркатуры.

4. Теоретической оценки наиряжекно-де:Тормированногс состояния на основе решения осесиг/метричнок задачи теория упру-2

гости в полярных координатах с помощью функций напряжения.

5. Данных по материалоемкости /расходу арматуры/ в зависимости от длины перепуска аркатуры и армирования обоймы соединения.

Достоверность результатов подтверждается испытанием более чем 100 образцов соединения. Теоретические исследования базируются ка использовании известных зависимостей теории упругости.

Практическая значимость работы состоит з том, что полученные результаты могут быть использованы в практике проектирования и строительства железобетонных монолитных и.сборно-монолитных конструкций. Особо полезные предложенное конструктивное решение тожег быть для большеразмерных конструкций, конструкций, работающих в условиях динамических /пульсирующих, ударных, сейсмических/ нагрузок, а также для укрупни-тельной сборки железобетонных конструкций.

Апробация работы. Отдельные результаты проведенных исследований и работа в целом долонены и обсуждены на научно-технических конференциях инженерного факультета Российского университета дружбы народов 1992 и 1993 г.г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 3 статьи и одна находится в печати.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы /72 наименований/. Она изложена на 155 страницах машинописного текста, содержит 58 рисунков и 33 таблицы.

На защиту выносятся:

- предложенные бессвавнне соединения с перепуском арматуры и обоймой в виде кольцевой спирали ;

- методика и результаты экспериментальных исследований стыковых соединений образцов с различными длинами заделки и с различным армированием ;

- результаты теоретических к экспериментальных исследований законов изменения усилий и напряжений в арматуре соединения и касательных напряжений в зоне контакта арматуры с бетоном при различных длинах перепусти арматуры ;

- приближенный метод теоретической оценки напряженно-де-Зормкрованного состояния стыкового соединения на основе реве-ния осесимметричной задачи теории упругости в полярных координатах с помощь» функции напряжения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЙ РАБОТЧ

Во введении дается обший анализ состояния вопроса, обосновывается актуальность исследований, определяются основные направления к практическая значимость работы, а также сформулированы цель, основяме залаял диссертации и пути их решения.

В первой главе приведен краткий обзор к анализ конструктивных решений стыковых соединений арматуры нелезобетонных конструкций. Изложены традиционные методы стыкования арматуры, котоБые узаконены строительными нормами и правилами: перепуск арматурных стержней и сварка. Эти методы существенно ограничивают возможности осуществления соединений арматурных стержней и вызывают необходимость использования других, в основном бессварякх, соединений.

Бессварные конструктивные решения стыковых соединений приводятся главным образом в патентно'/, литературе. Анализ этих решений позволяет разбить их на несколько групп:

а/ Чисто металлические соединения с обжимными муфтами и гильзами, с резьбовой нарезкой, с арматурой винтового профиля, с дополнительными продольными стержням, с муфтами и расклинивающими устройствами.

б/ Соединения с муфтами, заполненными твердеющими составами.

в/ Соединения со специальным устройствами, обеспечивающими жесткость соединения или возможность его осуществления.

г/ Соединения с кольцевой обоймой в виде напрессованных на бетонный цилиндр колец или спиральной арматуры. К ним относится и предлагаемое стыковое соединение.

На основании экспериментальных исследований и конструкторских проработок, проведенных в Российское университете дружбы народов, предложено соединение, которое может быть осуществлено без применения сварки в процессе замоноличива-ния железобетонной конструкции. Соединение образуется с помощью цилиндрического каркаса,из кольцевой спиральной и дополнительней продольной арматуры /служащей, в основном, для образования каркаса/. Каркас укрепляется на стыкуемой арматуре до замонолкчквания. Эамоколичивание соединения производится в процессе бетонирования конструкции и не требует никаких дополнительных трудозатрат.

Чоказана экономическая целесообразность предложенного со-

единения и его преимущества аеред обычно применяемым соединением с перепусков арматуры при длинах заделки до 20-25 диаметров основной арматуры. Приведен пример подсчета расхода арматуры диаметром 25 мм, в которог/ общий дополнительней расход арматуру, включающий арматуру в зоне перепуска, кольцевую спиральную и дополнительную продольную арматуру, выражен в диаметрах основной арматуры. Подсчет показывает, что при диаметрах кольцевой и дополнительной арматуры 5 мм, шаге спирали 40 мм и перепуске арматусы 20 d не превышает расхода на перепуск в 30 d .

По результатам анализа конструктивных решений стыковых соединений сделаны выводы, основном из которых является то, что многочисленные конструктивные решения бессварных стыковых соединений требуют усовершенствования, а наиболее подходящим для стыкования арматуры можно считать предлагаемое бессварное соединение с обоймой в виде каркаса из кольцевой спиральной к дополнительной продольной арматуры.

Вторая глава посвящена экспериментальным исследованиям прочности стыковых соединений, Исследованы образцы /рис. 1/ соединения арматуры класса А-Ц! диаметром 21 мм, с перепуском арматуры 18, 24 и 35 диаметров основной стыкуемой арматуры, кольцевой арматурой класса В-1 диаметром 5 мм, с шагом витков 50 мм, а также образцы соединения арматуры класса А-1У диаметром 14 мм с перепуском арматуры 15, 20 и 30 диаметров, кольцевой арматурой класса 3-1 диаметром 3 мм с шагом витков 30 мм. Кроме того, испытывались образцы, с различным процентом дополнительной продольной арматуры, образцы с дополнительным кольцевым армированием торцевых зон. Диаметр обоймы принимался равным 66 мм и 120 ют для соединений арматуры диаметром 14 мм и 21 мм соответственно. Образцы соединений арматуры диаметром -14 мм испытывались на расгяхение на испытательной матане РИМ типа ШС-20. Нагрузка осуществлялась ступенями по 10 кН. На каядой ступени нагружения давалась выдержка /5 мин/, производился осмотр образца, фиксировались моменты появления, ширина раскрытия и развитие трещин. Производилась запись диаграммы зависимости деформаций от нагрузки.

Несущая способность образцов соединений с кольцевой спиральной обоймой оказалась в два с лишним раза больше, чем у образцов без обоймы. Из графиков, приведенных на рис. 2, видно, что при длине перепуска 18-20 диаметров стыкуемой арматуры класса А-Ш и при длине перепуска 30-35 диаметров у образцов с

- Оьрлзим с кольцеьой обойкой ---Образцы ses кольце&сЛ оесймы

Рис.2. Графики зависимости прочности соединений от длины перепуска в образцах с арматурой: I - диаметром 14 мм; 2 - диаметром 21 мм.

арматурой класса А-1У разрушение происходит при нагрузке, соответствующей достижению в арматуре предела текучести. Три испытании образцов с кольцевой спиральной обоймой случаев хрупкого разрушения не наблюдалось, что позволяет рекомендовать соединение для ответственных конструкций, в tow числе работающих при динамических нагрузках.

Запись диаграмм деформации соединений позволила установить величины нагрузок, при которых начинался интенсивный рост деформаций. Для образцов соединений с перепуском 15d эта нагрузка составляла 62% от разрушающей нагрузки, а при перепуске 20 d и 30 d - около 80%. До начала быстрого роста деформаций, де-Тормации возрастали по линейному закону и были невелики.

Наблюдение за процессом трещкнообразования позволило установить особенности образования трещин в соединении. Первыми при нагрузках 30-40 кН появлялись поперечные трещины, а затем -радиальные у арматуры в торцах образца при нагрузках 40-50 кН. Продольные и наклонные трещины появлялись перед разрушением. Ширина раскрытия трещин не превышала 0,35 км, развитие трещин было незначительным. Поперечные трещины появлялись в средней части соединения. Число их увеличивалось с увеличением длины перепуска от одной в середине соединения при перепуске 15d до 3-х - 4-х при перепуске 30d .

Исследование зависимости прочности соединения от дополнительного армирования торцовых участков, показало высокую эффективность такого усиления соединения. Так, установка только 2-х колец /при отсутствии спирали по длине/ обеспечивает 11%, а 4-х колец 95Й от прочности образцов со спиральной арматурой. Установка 2-х дополнительных колец повысила несущую способность соединения более, чем в 1,5 раза. Это позволило рекомендовать усилять торцевые зоны за счет уменьшения интенсивности кольцевого армирования средней части соединения. Полное исключение спирального армирования в средней части /армирование только торцевых зон/ приближает характер разрушения к хрупкому.

Исследование зависимости прочности соединения от продольного асмирования на образцах соединений с длиной перепуска 15, 20 и 30 d . Продольная арматура принималась диаметром 3 и 5 мм класса В-1 и диаметром 6 км класса Bp—1. Одновременно были испытаны также образцы без продольного армирования.

Троцент армирования продольной арматурой составил СЙ, 18,4?, 51? к 73,5? от площади основной стыкуемой арматуры. Испытания показали, что продольное армирование соединений увеличивает их прочность яри большой длине перепуска /20 d и более/, если процент армирования превышает 5СU, особенно при использовании рифленой арматуры. В образцах коротких продольное армирование не влияет на несущую способность соединения, так как разрушение его происходит в основном за счет продергивания арматуры.

Всего было испытано 84 образца соединений арматуры диаметром 14 мм и 18 образцов соединений арматуры диаметров 21 мм /номинально 22 мм/. Проведенные исследования доказали возможность создания соединений с полным использованием несущей способности арматуры классов A-ffi и А-1У. В процессе испытаний напряжения в арматуре достигали 900 МПа. что в 1,5 раза превышало предел текучести арматуры класса А-1У.

Третья глава посвящена исследованию напряженного состояния в зоне контакта арматуры с бетоном.. Исследовались образцы соединения арматуры диаметром 21 мм, класса А-Ш с длиной перепуска 18, 24 и 36 d . Основной целью испытаний являлось установление законов изменения усилий /напряжений/ в арматуре и касательных напряжений в зоне контакта арматуры с бетоном.

Характер изменения усилий в заанкеренной арматуре и законы распределения касательных напряжений по контакту арматуры с бетоном изучались Российскими и зарубежными учеными: Т.И.Астровой, С.А.Дмитриевым, Т.Гараи, НЛ.Мулиным, И.Г.Овчинниковой, К.М.Холмянским, В.Гийоном и др. Исследовалась анкеровка арматуры и в бетоне с косвеным армированием. Соос-ное стыковое соединение арматуры с цилиндрической спиральной обоймой исследовалось М.О.Кассемом.

Были изготовлены образцы с длиной перепуска 375, 500 и 750 мм, квадратного поперечного сечения со стороной 125 мм. На стыкуемой арматуре были установлены тензорезисторы с базой 20 мм, номинальным сопротивлением 201.6 ом. Чувствительностью 2.11. Тензорезисторы устанавливались на продольных ребрах арматуры по 2 /в диаметральной плоскости/ в каждой точке. С учетом установки тензорезисторов на двух стержнях соединения, показания тензорезисторов дублировались 4 раза. Тензорезисторы гидроизолировались эпоксидно-каучуковым компаундом.

Испытание образцов проводилось на специальной установке,

Рис. 3. Зпгары касательных напряжений а - при длине 18 с! ; б - при длине 24 6 .

позволявшей создавать растягивающее усилие до 200 кН. Нагруже-кие осуществлялось ступенями по 10 кН. На каждой ступени на-груженяя снимались показания тензорезисторов и прогибометюв и производился осмотр образцов с фиксацией трещин и сколов. По результатам испытаний были построены эпюры усилий и напряжений в арматурных стержнях,, а таете суммарных усилий в перепускаемых стержнях и эпюры касательных напряжений по контакту арматуры с бетоко?/.

В образцах с длиной перепуска аркатуры 18с< эпюра суммарных усилий, за исключение?/ участков, примыкавших к торцам, близка к прямолинейной. Касательные напряжения по контакту арматуры-с бетоном /рис.3,а/ распределялись по длине соединения сравнительно разномерно.

В более длинных образцах эпюры касательных напряжений /рис.3,6/ имеют две зоны повышенных значений: вблизи торца и у середины соединения. Аналогичный характер был получен О.Кассемом при испытании соесных соединений арматуры с обойкой.

ГГри испытании образцов проанализирован также процесс трещинообразования. Образование трещин в образцах соединения арматуры диаметром 21 ж напоминало образование трещин в соединениях ашатуры диаметром 14 т. Первые поперечные трещины появлялись в середине соединения при нагрузке 40 кН. В коротких образцах Фиксировалась только одна поперечная трещина, ширина раскрытия которой не превышала 0,3 », а в образцах длинных /более 18 с( / появлялись еще 2 поперечные трещины. Наклонные и продольные трещины возникали перед разрушением образцов.

Результаты испытаний образцов были использованы для оценки несушек способности соединений арг/атуоы диаметром 21 т., а также - для оценки результатов теоретических исследований.

Четнептая глава посвящена разработке методики расчета соединения на действие ввдергиваквдего усилия приложенного к арматурному стержню /гас.4,а/.

Это усилие передается на внутреннюю поверхность вызывая появление напряжений по поверхности контакта арматуры с бетонов цилиндра.

Ряс.4. Схемы к расчету соединения:

а - для определения напряжений ; б - для опоеделенкя перемещений.

В расчете учтено наличие спиральной обоймы, которая ограничивает радиальные перемещения цилиндра и существенно изменяет граничные условия на внешней поверхности цилиндра.

Исследования, проводившиеся Российскими и зарубежными учеными: А. Н. Кузнецовым, '»'.У. Холмя неким, 7. И. Астровой, И. Г. Овчинниковой, й.Гийоном, У.Биосон и до., были посвящены главным образом вопросам анкеровки арматуры в бетоне. Исследовалось влияние косвенного армирования.

Расчет соединения был приведен к решению осесикыетричной задачи теории упругости в цилиндрических координатах. Одним из методов решения осесимметричной задачи является решение с использованием функции напряжений. Зтот метод был положен в основу предложенного расчета. Сущность метода заключается з выборе бигармонической функции , через которую ^'oжнo выразить все компоненты напряжений и перемещений.

ГГш выборе функции напряжений основное внимание было уделено не допущению противоречивости уравнений, получащихся при удовлетворении- граничных условий задачи. Количество членов /и постоянных коэффициентов/ было ограничено четырьмя:

Перемещения и напряжения, соответствующие такому заданию Функций напряжений получаются из выражений:

9 П I 2.6

64 2 С2г зс5 (гг* Си г)] + ЪСкг('?■

=±_|с( * 2Сг? - ЗС3 (1г - 2г* ыг)]<-3С, г (ъг -г2)

Для ци шндра без кольцевой спиральной обоймы /рис.5,а/ граничными условиями являются: -

1. Равенство касательных напряжений в арматуре и бетоне на поверхности контакта бетонного цилиндра с арматурой

При х = 10 Гг1о = Т

2. Равенство нулю касательных напряжений на внеагней поверхности цилиндра

12 ^ ггК° = °

-3.5

-¿.5

3. Равенство части .усилия переданного на бетон от арматуры соединения, суммарному усилию от продольных нормальных напряжений при любом значении Ъ

- 2% = | | 1 ¿т

о т-0 •

где: N(2:) - усилие в арматуре, определенное экспериментально или заданное аналитически.

4. гавенство нулю радиальных напряжений на внешней поверхности цилиндра

При ч = 6"г = О

Для цилиндра с кольцевой спиральной обоймой /рис.5,б/ первые 3 граничные условия сохраняются, а четвертое условие заменяется, условием равенства перемещений обоймы II0 у. внешней поверхности цилиндра Ц В0 :

При г*И0 иЯ0-

•к в сд

где: а - шаг спирали обоймы;

р - модуль упругости материала обоймы;

- диаметр арматуры обоймы ;

- радиальное напряжение на поверхности контакта обоймы с цилиндром.

Использование граничных условий приводит задачу к решению системы четырех алгебраических уравнений для определения коэ(^-Фициентов С-;, С2, С3, С4.

Рассмотрен пример расчета соединения с параметрами испы-тывающихся образцов. Длина перепуска арматуры была принята равной 18 диаметрам стыкуемой арматуры. Изменение усилий в арматуре принято по линейному закону /з соответствии с результатами испытаний образца/, что привело к постоянной величине касательных напряжений по длине перепуска арматуры. Напряжения определялись в сечениях г = О, 2, 6, 12 и 18,75 см, при величине растягивающего усилия N = 10 кН для цилиндра без сбоймы и с обоймой. Зпюры изменения радиальных и кольцевых напряжений приведены на рис.6 для сечения Ъ =6 см.

Результаты расчета цилиндра с исходными данными испытанных стыковых соединений позволяют сделать вывод о близком со-

13

а) |—I—|

о»¿»О Т*.-0

-» (• А ■ 1

ъ --лМ ^

f 1 ч

соединения: а - беи спиральной обоймы; б - со спиральной обоймой.

Рис. 6. Эпюра радиальных и кольцевых напряжений в сечении I =6 см.

ответствии их результатам эксперимента. Полученные эшсры напряжений объясняют некоторые результаты эксперимента. Так, например, появление поперечной трещины в середине соединения соответствует редкому изменению знака и величины касательных напряжений в этом сечении. Величина кольцевых напряжений у внешней поверхности соединения, равная по расчету 4,5 МПа при нагрузке 100 кЯ, объясняет появление при этой нагрузке продольных тре;кин. Появление поперечных тредин при нагрузке 30-40 кН соответствует теоретическим значениям продольных растягивающих напряжений у внешней поверхности цилиндра порядка 2,5 -- 3 Via.

Результаты теоретических исследований позволяют сделать вывод о возможности использования предложенного метода расчета для оценки напряженно-деформированного состояния соединения.

В Ч 13 О Д Ч

Результаты экспериментальных и теоретических исследований позволяют сделать следующие основные выводы.

1» предложено новое экспериментально проверенное бессварное соединение арматуры железобетонных конструкций с перепуском арматуры и кольцевым спиральным армированием,, конкурентно способное по расходу материала с традиционно применяемым в строительстве соединением с перепуском арматуры.

2. Экспериментально подтверждена высокая несущая способность соединения, превышающая в 2,5-3 рапа несущую способность обычного соединения с перепуском арматуры, исключающая вероятность хрупкого разрушения.

3. Экспериментально исследована зависимость несущей способности соединения от длины перепуска аркатуры. Результаты 'исследований позволяют сделать рекомендации по ограничению длины перепуска арматура 18-20 диаметрами для арматуры класса А-Ш и 30-35 диаметрами для арматуры класса А-1У. При этих длинах перепуска напряжения з стыкуемой арматуре превышают предел текучести.

4. Экспериментально исследовано влияние на несупуа способность соединения дополнительного кольцевого армирования торцевых зон соединения, что позволяет рекомендовать усиление торцевых зон соединения дополнительно 2-мя - 4-мя кольцами и, со-

15

ответственно, несколько уменьшить интенсивность армирования в средней части соединения.

5. Экспериментально исследовано влияние дополнительного продольного армирования на несущую способность соединения. Дополнительное продольное армирование практически не влияет на несущую способность соединения при коротких /менее 20 диаметров/ перепусках. В длинных соединениях дополнительное продольное армирование оказывается эффективным лишь при больших процентах армирования /более 50^ от стыкуемой арматуры/.

6. Экспериментально установлены законы изменения усилий

и нормальных напряжений в стыкуемой арматуре по длине соединения. В коротких образцах этот закон близок к линейному. В длинных образцах закон изменения криволинейный.

7. Экспериментально установлен закон изменения касательных напряжений в зоне контакта арматуры с бетоном. В коротких соединениях касательные напряжения распределяются сравнительно равномерно. С увеличением длины соединения неравномерность распределения касательных напряжений увеличивается. При этом в двух зонах - вблизи торцов и у середины соединения - возникают пики напряжений.

8. Предложено приближенное решение задачи расчета соединения с использованием функции напряжений для осесишетричной задачи теории упругости в полярных координатах, позволяющее сравнительно простым инженерным методом оценить напряженно-деформированное состояние соединения.

9. Пример расчета соединения с параметрами, близкими к экспериментальным образцам, показал соответствие результатов экспериментальных исследований и теоретических вычислений.

10. Предложенное соединение не требует какого-либо специального оборудования и может быть осуществлено в процессе бетонирования железобетонных конструкций и сооружений.

Т1, Для конструирования соединений можно рекомендовать длину перепуска арматуры принимать равной 18-204при арматуре класса А—III и 30-35 с( при арматуре класса А-1 У. Диаметры при кольцевой спиральной и дополнительной продольной арматуры можно принимать равными 0,2 й . Шаг и диаметр спирали следует принимать из условия обеспечения качественного бетонирования.

По результатам исследований опубликовано 3 статьи:

1. Баргути Фуад ?/ажед. Исследование влияния дополнительного продольного армирования на несущую способность бессварных соединений с перепуском арматуры к кольцевой обоймой // Расчет и проектирование гражданских, промышленных и гидротехнических сооружений: Межвуз.сб. науч. трудов / Под ред. У.И.Зрхова - К: "<БК "Биоконтроль". 1994. - Вып. 3. - С.27-33.

2. Баргути Фуад ?/ажед. Исследование бессварных соединений арматуры железобетонных конструкций с обоймой в виде кольцевой спирали. ВИИШШ. Экспресс-информация. "Строительные конструкции и материалы", вып. 3, 1994. - С. 26- 31.

3. Баргути Фуад ?/ажед, Касабьян Л.В., Кассой Оман. Исследование бессварных соединений с обоймой в виде спиральной арматуры для большеразмерных железобетонных конструкций // Вестник РУДН, Серия Строительство. - ■>•".: '/зд-во РУДН, 1994. - С.119-7 31. /В печати/.

ij'UAD iSAJSD MUSIAFA BARGHOUTHI

IMVKSTIGA'JICNS OF WbiLDLisas JOINTS WITH RLIIKFORGKfflKT

OVKRIAPPING AND RING SPIRAL GIRDLH FOR LARGE RKItfifCR-GSD CCNCRKTi' aTRUCTURLS Ph.D. 'ihenis is devoted to the investigations of weldless joints of reiniorcenient of concrete structures.

The new weldless reinforcement joint is devoloped on a basis of analysis of structural solutions, presented in the patent literature.

The influence of reinforcement overlapping length it's percentage ( auiount ) and hooped and additional longitudinal reinforcing on the tearing capacity of the ;jc>int are studied. The recommendations are given for the rational reinforcing and reinfcrcem3''t overlapping length«

The character of changes of reinforcement forces is studied by experiments. And the rolatinship of changes of shearstres-ces is established for the contact zone between reinforcement and concrete.

The method of analysis is proposed on n basis of the solution of the axially symrietrical problem of the elasticity threory in cylindrical coordinates using stress functions.

3aK. 83 OCteM I n.ji. Tupa,« 100

TwiorpaijHii Py,ZIH, Op^xoHMKnaae, 3