автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Исследование прочности анкеровки стержневой арматуры в центрифугированном бетоне

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи Имад Мохаммад Фарзат АЛЫНАйЯХ

УДК 624.012.45.046.5

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ АНКЕРОВКИ СТЕРЖНЕВОЙ АРМАТУРЫ В ЦЕНТРИФУГИРОВАННОМ БЕТОНЕ

05.23.01 — Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Минск 1993

Работа выполнена на кафедре "Железобетонные и каменные конструкции" Белорусской государственной*политехнической академии.

Научный руководитель

Официальныв оппоненты:

Ведущее предприятие

- кандидат технических наук, доцент Пастушков Г.П.

• -доктор технических наук, профессор, член-корресповдент АН РБ, заслуженный деятель науки РБ Ахвердов И.Н.

- кандидат технических наук,старший научный сотрудник Залого В.Ф.

- Белорусский проектный институт "Белпромпроект" Госстроя Республики Беларусь

Защита состоится " ! Я" 1993 года в. часов

на заседании специализированного совета к 056.02.01 в Белорусской государственной политехнической академии по адресу: 22002?, г.Минск, пр-т Ф.Скорши, 65, Белорусская государственная политехническая академия.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЕША.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью просим направлять по вышеуказанному адресу.

Автореферат разослан " //.(1^1 ^¿¿г/

1993 г.

Ученый секретарь специализирован-совета, кандидат технических -пук, доцент Е.М.Сидорович

Белорусская государственная политехническая академия,1993.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Снижение материалоемкости железобетонных конструкций неразрывно связано с совершенствованием конструктивных фор/, и с применением элементов тонкостенных сечений, изготавливаемых из высокопрочных бетоноЕ и сталей.

Одним из путей, позволяющих внести существенней вклад в решение этих ва&ннх задач, является широкое применение тонкостенных элементов замкнутого профиля из высокопрочных бетонов,'.:зго-тавливаешх методом центрифугирования. Главное преимущество центрифугированных изделий и конструкций основано на применении высокомеханизированного метода уплотнения бетонной смеси, при котором в процессе формования отжимается часть избыточной воды, снижается В/Ц, повышается плотность ц прочность бетона.

Научные исследования, проектные разработки и экспериментальное строительство ряда объектов, проведенные в последние годы в Республике Беларусь показали, что применение центрифугированного железобетона способствует снижению материалоемкости основных несущих конструкций зданий и сооружений, позылешш качества и надежности изделий.

Опыт применения центрифугированных конструкций в Республике Беларусь при строительстве более 250 промышленных и гражданских объектов показал высокую эффективность этого класса конструкций, их технологические и эксплуатационные преимущества по сравнению с типовыми конструкциями сплошного сечения.

Эффективность центрифугированных элементов,применяемых в качестве несущих конструкций зданий и сооружений)во многом зависит от надежной анкеровки арматура по горцам элементов, в местах обрыва стержней, в сты.лх и узлах сопряжения конструкций.

Актуальность исследований анкер*~ки арматуры для тонкостенных элементов вызвана еще и тем, что при центробежном формовании происходит сепарация заполнителя и цементного теста по тол-пине стенки сечений, приводящая к анизотропии свойств бетона по плотности и прочности.Кроме того,толщина стенки в центрифугированных элементах незначительна по сравнению с другими размерами, что увеличивает вероятность ее раскаливания, особенно в случае армирования стержнями больших диаметров. Трещина такого харак -

тера были иами обнаружены в ряде центрифугированных натурных конструкций в зоне анкеровки арматуры.Следует отметить,что до настоящего времени каких-либо систематических исследований работы арматуры в зоне анкеровки центрифугированных элементов не проводилось.

Цель работы - установление основных закономерностей и разработка рекомендаций для расчета прочности анкеровки стержневой арматура периодического профиля в центрифугированных элементах кольцевого сечения при ее работе на осевое растяжение.

Автор защипает:

- разработанную методику экспериментальных исследований прочности анкеровки арматура в центрифугированных элементах;

- результаты экспериментального исследования сопротивления стержневой арматуры .ериодического профиля выдергиванию из центрифугированного бетона;

- полученное обобщенные зависимости для определения длины и прочности анкеровки стержневой арматуры периодического профиля в центрифугированном бетоне.

Научную новизну работы составляет:

- результата впервые проведенных экспериментальных исследований работы зоны анкеровки арматуры в тонкостенных центрифугированных элементах;

- теоретическое обоснование критерия предельного состояния зоны анкеровки по прочности;

- . оценка основных закономерностей влияния прочности бетона и арматуры, диаметра стержней, шага спирали, толщины стенки на прочность анкеровки арматуры в центрифугированных элементах кольцевого сечения.

Методика-исследования: экспериментальные исследования выполнялись в лабораторных условиях по специальной разработанной методике. Обработка результатов экспериментов проведена по программному модулю "STA1GRAPHKS" на ЭВМ PC/AT.

Практическое значение работы состоит в том, что получены новые данныгудля определения длины анкеровки арматуры в центрифугированном бетоне, которые развивают теорию расчета железобетонных конструкций и позволяют расширить область применения эффективных центрифугированных элементов в строительстве, повысить их прочность и надежность. Результаты исследования использовались институтом "Еелпромпроект" при разработке типовых серий цеятри-

фугированных кололи.

Апробация работы - основные материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических ковдеренци-ях профессорско-преподавательского состава Белорусской государственной политехнической академии (1989-1392). Исследования прово -дились в рамках заданий целевой комплексной республиканской научно-технической програуш 55.02 РЦ "Разработать,исследовать и внедрять новые центрифугированные железобетонные конструкции различных форм поперечного сечения широкой номенклатуры, каркас!, одноэтажных и многоэтажных произданий.

Публикации. По теме диссертации имеются 2 публикация.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит аз введения, четырех глав, еыводов, изложенных на IÖ5 страшщах машинописного текста, включает 25 таблиц, ¿4 рисун-Köf и списка использованной литература, включающего 200 наименований, из которых 93 иностранных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, научная новизна и практическая ценность работы, дана общая ее характеристика.

Первая глава посвящена обзору исследований анкеров-ки арматуры в бетоне, рассматривается состояние вопроса и формулируются задачи исследования. Изучению работы арматур! в зоне анке-ровки посвящены теоретические и экспериментальные исследования Астровой Т.И., Гарана Т.Г., Гвелесиани Т.В..Гвоздева A.A., Гийона И., Додонова Н.И.,Дунусова Т.Ж., Иващенко Ю.А.,Изотова Ю.Л., Карпенко

H.И. .Кольнера В.М., Копитина В.А. .Кричевской Ъ.к'. .Курилнна В.В., Кутина Ю.Ф.,Кучеренко A.A., Мулина М.Н., Оатула A.A..Пирадова Б., Трифонова И.А. Долмянского М.Г.Дбрамз Д.А.,Бофлер Х.Дар.тно Н. I., Фергасон Ü.M., Гарднер H.S., Лютз ЛД.,Гергелли П., Винтер Я.,Мирза С.,Нильсон А.Х., Перри Е.С.,Погани Б., Пун С.М.,Рем Н.,Робинсон

I.Р.,Тасиос Т.П.,Томпсон Ж.Н.Дан В.,Хауд Ж. Дрибар Ж.А. и др. .

Установлено, что сопротивление сдвигу'при выдергивании арматурных стержней, эалнкерешшх в бетона, зависит от многочисленных факторов, основными из которых являются:

- физико-механические характеристики бетона и технология изготовления конструкции;

- параметры и характеристики арматурной стали;

- напряженное состояние бетона в зоне анкеровки.

Учесть разнообразное влияние многочисленных факторов на ан-керовну ар;латуры является достаточно сложной задачей. Попытка предложить тот или иной "закон сцепления" и вывести обобщенные теоретические зависимости часто приводили при решении практических задач к существенному расхождению результатов расчета с опытными данными. А.А.Гвоздев отмечает, что расчет прочности анкеровки арматуры в бетоне требует создания хотя бы приближенного расчетного аппарата. В большинстве методик по расчету анкеровки арматуры в бетоне предлагаются, как правило, эмпирические зависи -мости. На рис. I представлены зависимости " — (где Тт -среднее напряжение сцепления арматуры с бетоном), которые полу -чены на основании о ггных данных отдельных исследователей. Ана -лиз графика говорит о значительном разбросе подученных результатов, что еще раз подчеркивает сложность исследуемого вопроса.

, Отмечается, что на прочность анкеровки арматуры в бетоне влияют класс арматуры, состояние ее поверхности, профиль сечения, диаметр, наличие прямых и отогнутых концов стержней, специальных анкеров, поперечное армирование в зоне анкеровки, положение стержней в поперечном сечении бетона и другие. Анкеровка за счет сил сцепления дешевле и поэтому она всегда принимается, когда имеется возможность обеспечить требуемую длину-заделки. Поэтому в настоящей работе рассматривается только такой вид анкеровки. Установлено также, что чем больше толщина защитного слоя бетона для арматурного стержня, тем больше возрастает и прочность анкеровки.

Не обнаружено каких-либо систематических исследований проч -ности анкеровки арматуры в центрифугированном бетоне. Учитывая вышеизложенное .сформировались цель и "задача настоящего исследования.

Во второй главе приводится обоснование рекомендаций по расчету зоны анкеровки арматуры в тонкостенных центрифугированных элементах кольцевого сечения. Большинство центрифугированные изделий изготавливаются однослойными. При сравнительно одинаковом расходе вяжущего центрифугированный бетон оказываемся плотнее и прочнее вибриро ванного. Прочность изготов -ленных изделий определяется при прочих равных условиях режимом уплотнения бетонной смеси, который характеризуется прессующим давлением и временем (продолжительностью) центрифугирова-

Зависимость * -К

-*- Нормы Т РГ

в---о----о Изотов ЮЛ И Астровй Т.И.

о*---о-----а Изотов Ю.Л. и Астрова. Т.Ч.

-------Нзош юл

4-А Кошер В.М.

- СНиП 2.03.01-14-

А----А----Д ПирОфй A.b.

о-о Кольиер ß.M.

0.9 0.6 0.5 OA О.Ъ 0.2 at

—/—/—'—i—i— ¡leppu B.C.

х-X-к Перри B.C. / AHB США /

--. Шанг X.Ö.

——---- {учераико A.A.

Автор

\

\ л------ ч А. « _ ___

АгЗ» — ----—-- ------ -----

—ТГ^.- — -- — —--- — —--

-А 0—- —__

— —. --а__7 а •• 1 ^.о —¿¿to*

л___ *■—^ ••• -«vi. —iг-ТЗт:

^--- —л----

-- • -—Ji__ Г Л ••

1 " -л

10

20 п 30 *

Прочность оетоня

Рад. I

49

SO

to

ЯСРЛПа!

ния. Значение прессующего давления определяется значением центробежной силы и распределяется по толщине кольцевого "сечения от минимального на внутренней до максимального на наружной поверхностях стенки. Вследствие этого происходит неоднородней» распределение заполнителя и бетонного теста, т.е. сепарация по толщине сечений изделий, влияющая на плотность и прочность центрифугиро -ванного бетона. Обычно прочность центрифугированного бетона определяется по кубиковой прочности вибрированного бетона с умножением на переходной коэффициент Кс , учитывающий эффект прессования бетона центробежной силой. Коэффициент Лс изменяется в очень широких пределах: по данным И.Н.Ахвердова - 1,25...1,6; М.Я.Либерыана и В.И.Сорокера - 1,5...1,7; А.П.Кудзиса и Р.Р.Вад-луги - 1,7; В.Ш.К. андадзе - 1,5.-.2,0; Р.У.Ахмедова - 1,2..,1,8; В.М.Ьаташева и С.Т.Андросова - 1,5...2,2; Т.М.Пецольда - 1,3... 1.4.

Т.М.Пецольд отмечает, что прочность на растяжение центрифугированного бетона (изготовленного на ременных центрифугах) меньше, чем аналогичных по составу вибрированных бетонов из-за наличия в нем фильтрационных каналов и сепарации составляющих. В ЕГПА были выполнены экспериментальные определения физико-механических свойств отдельных слоев центробежного бетона. Из полученных данных следует, что объемная масса закономерно возрастает с увеличением в слое бетона содержания крупного заполнителя, а призменная прочность и модуль упругости отдельных слоев бетона отличаются между собой. Метод СНиП, как известно, базируется на экспериментальном изучении явления выдергивания стержня арматуры из коротких призматических образцов, опертых на жесткую плиту. В общем случае разрушение системы "арматурный стержень - бетон" возможно либо в результате скольжения стержня относительно контактного слоя бетона, либо в результате раскола бетона оболочки или разрыва арматуры.

В зоне анкеровки арматур« в центрифугированных элементах нами выдег^но три стадии напряженно-деформированного состояния: I стадия - соответствует упругой работе бетона и арматуры до появления трещин раскалывания вдоль продольной арматуры; П стадия - соответствует упруго-плаагической работе бетона и арматуры и закапчивается раскрытием трещины на ширину до 0,1...О,2 мл и достижением полными сдвигающими деформациями значений 0,1...

б

0,4 мм; Ш стадия - соответствует пластической работе мате :алов и характеризуется большим взаимным смещением частей элемента по контакту, приводящим к разрушению образца. На этой стадии деформации сдвига происходят при постоянной или уменьшающейся нагрузке.

Поэтому при исследовании сцепления арлатуры в бетоне целесообразно увязать работу контактного слоя и бетона оболочки с началом трещинообразования, прочность анкеровки ( бал ) с прочностью бетона Rbt и характером напряженно-дефорлярованного состояния бетона в зоне анкеровки. Для дифференцированной оценки влиян/т внешних воздействий на работу зоны контакта целесообразно привлечь критерии прочности при двух- и трехосном напряженном состоянии. Однако, в виду простоты и ясного физического сшсла, на первом этапе для центрифугированных тонкостенных элементов использован принятый в СНиП 2.03.01-84 по предложению A.A.Гвоздева критерий прочности при двухосном напряженном состоянии в упроченном виде. Тогда среднюю величину напряжений сцепления в зоне аш:еровки можно представить в виде(для элементов без поперечного армирования)

а прочность анкеровки (напряжение в арматуре на загруженном конце стержня) по формуле:

6*„ h- + ji^tt (2)

где /Сщ - коэффициент, учитывающий конкретные условия анкеровки; остальные условные обозначения приняты в соответствии с главой СНиП 2.03.01-84.

Сопротивление стального ст«рящя выдергивании из бетона для ' элементов с поперечным кольцевым армированием является результатам совокупного воздействия следующих пх 1ин: начального сцепления арматуры с бетоном; механического зацепления в бетоне выступов арматуры; сил трения, развивающихся на контакте арматуры с бетоном;' работы поперечной (кольцевой) арматуры на срез и изгиб. При гаком подходе сопротивление выдергиванию при нарушении сцепления может быть записано в следующем виде (по аналогии с предложениями БГПА для армированных контактов при ограничении деформации сдвига началом Ш стадии)

*г - /л, а, .

с

+ * */^в" /?г (3)

или более упрощенно

¿V = бу.т + К,/Ь , )

где К, К{

— эмпирические коэффициенты; - коэффициент трения бетона по сталь, 'оу.т - среднее нормальное напряжение по поверхности контакта; - коэффициент поперечного армирова-

ния; (р$есс ~ коэффициент, учитывающий повышение сопротивления бетона местному сжатию под арматурным стержнем.

За критерий предельного состояния по прочности анкеровки без поперечного армирования принято появление продольных трещин раскалывания, а для армированных - условное достижение наиболее напряженными фибрами поперечной арматуры, пересекающей трещину раскалывания, напряжений текучести при ограничении деформаций сдвига.

Третья глава посвящена методике проведения экспериментальных исследований прочности анкеровки стержневой арматуры периодического профиля в центрифугированных элементах кольцевого сечения. В качестве 'опытного образца в исследованиях был принят кольцевой элемент длиной 500 мм с наружным диаметром 500 мм, в котором расположено шесть арматурных стержней с различной длиной анкеровки £рп (рис. 2). В качестве основных факторов в исследовании приняты: прочность бетона; толщина стенки кольцевого сечения; предел текучести арматуры; диаметр продольной арматуры и процент поперечного армирования.

В процессе изготовления опытных образцов в бетон закладывались стали'ые стержни, на которые одевались пластмассовые трубки необходимой длины, что обеспечивало в опытах требуемую длину анкеровки арматуры из стали двух классов АШ и АтУ диаметром 16, 20 и 25 мм. Часть образцов изготавливалась с поперечным кольцевым армированием из арматуры класса ВрТ диаметром 5 мм.

Опытные образцы "фо'рмоиалйсь" на ременной центрифуге на Минском заводе железобетонных изделий № I. В одной форме одновремен-

Тис. 2. Конструкция опытного образца

Тензорезксто^а на металла

Рис. 3. Схема испытания и расстановки контрольно-измерительных приборов

но изготавливались семь элементов кольцевого сечения, которые разделялись при помощи специальных вкладышей. Такой процесс изготовления .позволил получить опытные образцы с одинаковой структурой и прочностью центрифугированного бетона. В соответствии с планом эксперимента было изготовлено 112 опытных образцов со следующими переменными параметрами: призменная прочнооть центрифугированного бетона - ЙЬ = 29,6. ..48,8 Г/Ла; толщина стенки кольцевого сечения -{= 89. .98 мм; предел текучести (физический или условный) - бу(бъг}= 417,8.. .836,6 Ша; диаметр продольной арматуры - d - 16.Я0-.25 мм; процент поперечного армирования -= 0,3967"...0,4412 %. " Образцы испытывались на специально разработанной установке с применением гид; влического пресса Р-100, которая обеспечивала выдергивание арматурных стержней и контроль напряженно-деформированного состояния элементов на всех стадиях загружения вплоть до их разрушения (рис. 3).

В четвертой главе проведен анализ экспериментальных исследований и дано сопоставление предложенной методики расчета прочности анкеровки с опытными данными. Обработка результатов спланированного эксперимента реализована в виде програм -много модуля "STATCMPH/Cs " на ЭВ'Л PC/AT.

В качестве основной выходной переменной было принято напряжение в арматуре CW на загруженном конце стержня в момент нарушения сцепления, которое с высокой степенью точности было зафиксировано в опитах. В качестве входных переменных были приняты

X/ ~/?а ; /з - fan ; Хз-ai; Xs -//; Хб ~ 6</.

После обработки поступившего цифрового материала была получена следующая информация: распечатка векторов значений У/ ; вид полиноминальной модели; распечатка коэффициентов регрессии¡значений дисперсий; количества значимых регрессионных коэффициентов; расчетный критерий Фишера. Коэффициенты регрессии Ьо... Ы вычислялись методом наименьших квадратов по уравнению

ß=. (хгХ)ЧХТу , (5)

где В _ вектор искомых коэффициентов; X - матрица переменных; у - вектор результатов опытов.

Регрессионный анализ факторного эксперимента позволил поду-

чить первую полиноминальную адекватную модель в виде

.Qan =-0.00706383 Х/Хб +8,305^3Х.-цооашх?-

-о, 0?0М4Хг>Хз + { 70277XsXs +2,2 к767X2+ . - /зъ urx¿ - (б)

В качестве второй модели взята предложенная теоретическая зависимость (4). Определение коэффициентов К и Kt ov переменных факторов производилось по той же методике, что и для первой модели. В качестве независим«: факторов были приняты следующие безразмерные величины: X/ - относительная .длина анкеровки Лоп~£чл/с1 ; Хз - отношение толщины стенки к диаметру í/c¿ ;

/3 - отношение моделей упругости стали и бетонас7. - . В этом случае регрессионный анализ факторного эксперимента пр -вел к полиноминальным моделям для определения коэффициентов К и // в виде (для арматуры класса АШ):

0,00254208X?-0,79X596Xi + (62чЬМг ~ (7)

-3{, 774?X2Xi + 755, Ь5?Хг +2, Х§ -

- 78, M9Í/XÍ +&М, ШХ* - 3036,02.

К, = 000У6290гХ?Хг + 0,О0ОШ665Х?-

- о, oó/бозкох, х! +о,ümsGóXrfz -о.шммх, +

+ 0,0200^/75Х§ - 0.279354Хг - 0,00066577(0)

+ 0,223X04X3 - ¿7, 729 727.

В работе сделано сопоставление опытных и расчетных значения Щ -ччости анкеровки по предложенным моделям и методике СНиЛ 2.G3DI-G4. Среднее значение <ЭаТ'/бол! при использовании формула (6) рэч-но 1,01 при коэффициенте вариации V 0,167; при применении -формулы (•}), 1,00 при IT - 0Д48, при применении методики СНиЛ (с коэффициентом 0$ап = 0,6) - 2,12 при 7Г - 0,502.

Анализ четко показал, что методика расчета по СНиЛ и °ет

большие расхождения с опытными данными, так как не учитывает тонкосте.тносгь конструкции. В работе приводятся уточненные коэффициента &ап в зависимости от диаметров рабочей арматуры, прочности бетона, класса аркатуры и длины анкеровки.

Для удобстгч пользования предложенными зависимостями постро-е!-.л графика, в которых переменньши является напряжения в арматуре бал и длины анкеровки .На рис. 4 в качестве приме-

мдя сте. лневой арматуры <1=16 ии при постоянных значениях остальных параметров.

Аяаг'з опытных и теоретических данных показал, что с повышением прочности бетона длина анкеровки,обусловленная силами, сцепления, может быть уменьшена. Например, для достижения бап-^у - 417,8 Ь'Ла при прочности бетона = 29,6 МПа не-

обходима длина анкеровки = 435 мм ( Лап = 435/16 = 27,2)

а при = 48,8 МПа - бол - 287 мм ( Яап = 287/16 = 18),

т.е. при увеличении прочности бетона в 1,65 раза длина анкеров-к.. уменьшается в 1,Ы раза.

Диам°тр арматурного стержня оказывает существенное влияние на прочность ч длину анкеровки. Наши опыты четко показали,что прочность ':же;овки бдя уменьшается при увеличении диаметра от 16 до 25 мм при одной и той же толщине стенки.

Сопоставление данных для арматурных сталей одинакового диаметра, но разных классов (АН и АтУ) показывает, что с повышением прочности стали несколько повышается напряжение Ооп При условии полного использования прочностных свойств соответствующей стали размер дл..ны анкеровки существенно увеличивается для арматуры класса АтУ по сравнению с арматурой класса АШ.

Возникающие в бетоне зоны анкеровки стержневой арматуры поперечные растягиьдющие усилия требуют',особенно при стержнях крупного диаметра ( сС > 16 та), постановки, поперечной арматуры. Так, няпримг-, при прочности /?(, - 48,8 "Па и у6*- = 0,4363 % для стержневой арматуры диаметром 25 ш класса АШ ( 6у = 448,2. ГЛа) "мча анкеровки при полном использовании свойств стали составляет лишь £ап = 387 мм ( Лап = 387/25 = 15,5).

ра представлены графические зависимости

а)

Хэ " 16, Х(

О, х , = А*

прочность бетона Йь. , МПа

х5 = 16, » 0.4048, х » = 836.0

прочность бетона Яь , МПа

Рис.4. Зависимость ба П ~ при а * 16 I ;

в образцах с продольник армированием '.стали АШ;АтУ а - для образцов поперечного армирования; б - для образцов с поперечным армированием

с ,мм

« ■20 Í3

29.6 О Q ó

35.3 • t 4

37.9 Д А

48.9 А 4 i

к te и

а

а> к Ж се

о

о

о с!

г? С

<5

700

S50 ьлз

550

3501

-наблюдаемые --расчетные >

А

l f"' 4

...г.

А ->*

yíjl

3.5 4.0

5.5 6.0 6.5

4.5 5.0 t/d

Рис.'а. Зависимость „ Gan- í/d при Яая- 20; а - для образцов без поперечного едшрования; б - для образцов с поперечным армированием

В наших опытах отношение толщины стенки центрифугированного элемента кольцевого сечения к дик/етру продольной стержневой арматура изменялось в диапазоне от 3,Ь6 до 6,19. Как видно из рис. 5 увеличение параметра ¿/с1 приводит к гк-зышанию напряжения в арматуре бап и улучшению условий анкеровки.

Для обеспечения надежной анкеровки диаметры ""продольной стержневой арматуры должны выбираться в зависимости от'толщины стенки сечения элемента и,кроме того, должно назначаться соответствующее поперечное армирование.

ВЫВОДЫ

"а основании проведенных исследований можно сделайп следующие выводы:

1. Рациональное применение тонкостенных центрифугир.ваннах элементов зависит от надежной работы продольной аркатуры в зоне анкеровки. До настоящего времени опубликованных исследований г. анкеровке стержневой арматуры в центрифугированном бётоге нами, не обнаружено.

2. Установлено существенное расхождение рг-эмендаций разных авторов по расчету напряжений сцепления и длины анкеровки с .,ер-жневой арматуры в бетоне (рис. I).

3. В целях единого подхода к оценке прочности анкеровки стержневой арматуры без поперечного армирования за критерий предельного состояния принято условие достижения в бетоне трещины раскалывания, приводящей к быстрому нарушению сцепления в зоне анкеровки.

4. За критерий предельного состояния прочности~анкероБки стержней при поперечном кольцевом армировании элементов предлагается принимать условие, при котором в наиболее напряженных фибрах поперечной арматуры, пересекающей трещины раскалывания,

достигаются напряжения текучести при ограничении деформации сдвига.

5. Для обоснования предложенных физических моделей проверены экспериментальные и теоретические исследования прочности анкеровки при центральном расположении стержневой ар.а'._ры пег-'о-дического профиля в стенке центрифугированного эле;.,ей та кольцевого сечения. Отмечено, что в г не анкеровки наблэдается три стадии работы. При испытании наблюдался одинаковый механизм раз-

рушения образцов с образованием трещин раскалывания вдоль про -дольной арматуры.

6. На основании вы^лненных исследований получены новые теоретические 12) , (4) и опытные заггсимостя (б), (7) и (8), и раз; сботаны практические рекомендации по определению предельных напряжений в арматуре при нарушении сцепления и соответствующие им длиньг анкеровки. Цля удобства пользования этими зависимостями ре-ком'чдации представлены в графической форме (рис. 4).

7.Разрабо .нные предложения по расчету прочности анкеровки имеют хорошую сходимость с опытными данными благодаря дифференцированному учету следующих основных факторов, влияющих на прочие ть анг розки; прочность центрифугированного бетона ; длина анкеровки арматурного стержня в бетоне ; диаметр арматурного стержня сС , толщина стенки сечения £ ; процент поперечного армирования у^ и предел текучести арматурной стали ©V ( ли бсц ).-

8. , зтановлеко, что с повышением прочности центрифугированного бетона дли: I анкеровки при бап = (э</ уменьшается.

9. Проведенные исследования показали, что для тонкостенных центрифугированных конструкций прочность анкеровки существенно снижается при увеличении диаметра стержневой арматуры.В этом случае постановка поперечного армирования в зоне анкеровки стержневой аркг уры существенно повышает прочность анкеровки.

10. Разрабс-.'энная методика проведения испытаний опытных образцов позве. .:ла :олучить объективную картину напряженно-деформированного состояния центрифугированных элементов в зоне анкеровки стержневой арматуш, а также с высокой степенью точности опре-дол гь значения прочности анкеровки бап .

• II. Результаты диссертационной работы использованы проектным институтом "Белпромпроект" при разработке типовых серий,проектной документации ряда объектов с применением несущих центрифугированных элементов кольцевого сечения.

Основные пол: %ения диссертации опубликованы в следующих работа" '

I. Поисковое работы по совершенствованию конструкций одноэтажных и многоэтажных промышленных и гражданских зданий. Отчет оНИР -БГПА № "">55-90. - ;,"лнск, 1990.

2. Альшайах И., Пастушков Г.П. Влияние напряженного состояния на прочность анкеровки стерксневой арматуры в центрифугированном бетоне // Тезисы докладов научно-практической конференции "Исследование работы и применение в строительстве эффективных элементов конструкции". - Ровно, 1990.