автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Исследований влияния различных режимов нагружения на напряженно-деформированное состояние и несущую способность железобетонных колонн с арматурой класса Ат-VI

' ^ ГОССТРОЙ РФ

Государственный ордена Трудового' Красного Знамени научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НииЖБ)

На правах рукописи

УДК 624.012.«4:624.075.2:681.3.001.4

АУТОУМ ТАРИФ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ НАГРУЯЕНИЯ НА. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ И НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ШЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН С АРМАТУРОЙ КЛАССА Ат-Л

05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Автореферат диссертации нз соискание ученой степени кандидата технических наук

Мсокга 19?;+

Рабоге виполкеаа в Тверской ордена Трудового Краевого Зла-ивеа поагевхшгчзском ивсадгуге.

Научные руководитель

- кандидат технических наук, доцент В.Ф.Захаров

Официалышз оппонент

- доктор технических неук, профеооор «.¿.Исооро

кандидат «аюшчаскцх наук, доцант В.а.Довгаишс

Ездуцая организация

- ЦНЩпроиадавцй

• Запита дцооерсащщ оостоигся апреля " 19&Чг.

в чао. вв васевзщш специализированного совета

К 033.03,01 по заэдгэ рлооарющй на соиокение ученой степени кандадога гэхяцчэоких наук в гооударстваннои научно-иоопвдо-вательскоа, проактно-конотрукторскои и технолога чосиои институте бетона а иепввоЗвгонв (НшКЕ) по адресу: 109428, Москва, 2-я Цногнтуюкаа ул., 6.

С дисосртацаей моыю ознакомиться в библиотека института.

• Автореферат раэоолан " " 1994г.

УчзииИ секретарь опещалц-оарованного совета, -кандидат. хвшчзотх наук

Т.А.Кузыич

- г -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми . ..

Одной из основных задач современного строительства является снижение расходе материалов без ущерба для надежности эксплуатируемых сооружений. Магистральным направлением при решении этой задачи является повышение качества традиционных материалов, а также разработка и внедрение новых.

В области проектирования железобетонных конструкций это направление реализуется как.при использовании высокопрочных бетонов, так и при производстве и внедрении высокопрочных арматурных сталей, в частности,териоупрочнвнных.

Для сжатых железобетонных элементов задачу о возможном эффективном использовании высокопрочных сталей можно считать решенной в случае небольших значений гибкости при Л = ^Л = = 8.- При больших значениях гибкости и, в частности, при А я 15 вопрос об эффективном использовании высоких механических характеристик продольной арматуры из высокопрочных сталей до сих пор не имеет безусловно положительного ответа. При указанном и большем значении гибкости применение мощной косвенной арматуры в виде часто расположенных сеток, хомутов или спиралей« как известно, не дает эффекта. Поэтому применение высокопрочных сталей в качестве продольной арматуры колонн средней и повышенной гибностей может быть осуществлено лишь при конструкции поперечного армирования в виде обычных вязаных илл сварных хомутав.

Определенный экспериментальный материал, подтверждающий целесообразность применения термоупрочненяых сталей для продольного армирования гибких колонн имеется, но ряд аспектов этой проблемы до сих пор не исследован. Например, очень мало данных о надежной работе гибких железобетонных колона при переменных ренинах длительных воздействий. Б то же время имеются факты, говорят« о неблагоприятных последствиях переменных внешних воздействий на трввдностойкооть, деформативность и даже прочность сжатых железобетонных стержней в процессе их длительной эксплуатации.

Из бесконечно большого числа режимов переменных внешних воздействий необходимо выделить, прежде всего, непрерывное

или ступенчато возрастающее во времени длительное сжимающее •усилие. Такой характер нагрукения испытывают в процессе строительства стойки и стены многоэтажных зданий, возводимых в сборном или монолитном железобетона. Можно,конечно,привести и другие примеры непрерывно или сгупенчато-возрасгаювдх внешних воздействий на скатыа элементы, но этот пример являема наиболее характерным. При достаточно большой продолжительности строительства бетон кикелехввдх саатых элементов находится^ одной стороны,под воздействием внутренних факторов, определяющих ого созревание и изменение механических свойотв, е.о другой стороны, дополнительные импульсы внешних воздействий вследствие увеличения иассы строящегося здания вызывают последствия, иивадке иногда качественно иной характер в сравнении с темп результатами, которые именя место при их воздействии на молодой, только что улокенный и набравший относительно небольшую прочность бетон.

Эти и некоторые другие вопрооы, связанные о попыткой экспериментальной и теоретической оценки эффективности применения выоокопрочиой терноупрочненной стали класса Ат-У1 в качестве продольной арматуры колонн средней гибкости при Л в а 1Д в 15, составляют содержание данной работы.

Цель диссертационной работы состоит в получении данных о сопротивлении колонн средней гибкости различный режимам внешних силовых воздействий и разработке рекомендации о вовмох-ности использования термоупрочиенной стали класса Ат-У1 в качестве сжатой арматуры для колонн указанной гибкости и условий нагрукения.

Научная новизна работы:

- разработана методика зксперииентального изучения кратковременного и длительного сопротивления колонн средней гибкости при J * »15 при различных режимах длительного догружения;

- получены экспериментальные данные о несущей опособнос-, ти колонн в зависимости от росте прочности бетона во времени

в раалвчныо срока после изготовления при кратковременных испытаниях до разрушения с учете« и баз учета предварительной выдержки обравцэв под длительной нагрузкой различного уровня I и равдмов воздействия;

- выполнено теоретическое исследование напряжзнно-деформированного сооюяния поперечных сечений внецентренно сжатых стершей при кратковременном действии нагрузки и различных режимах длительного нагруженип;

- разработаны алгоритмы и программы для механизированного расчета ка ЭЕЛ сжатых аелезобетонных стерший при различных режимах нагружения.

Практическое значоние работы. Разработаны предложения по определению напряженно-деформированного состояния сечений внецентрэнно сжатых стержней и их несущей способности п дано заключение о возможности использования термоупрочненпой стали класса Аг-У1 в качестве продольной арматуры колонн.

Достоверность результатов. Уровень достоверности полученных теоретических результатов подтверждается достаточно хорошим их соответствием экспериментальным данный, надежность которых обеспечивалась применением современной иеяерателхиой техники.

Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований доложены и обсухдены

- па конференции преподавателей и научных работников Тверского политехнического института в 1952г.;

- на научно-методическом сэминаро кафедры конструкций я сооружений Тверского политехнического института в 1994г.

Публикации. Содержание а результаты всех разделов диссертации опубликованы з 4-х научных статьях.

Структура и объем диссертации» й»оозртацкя состоит из введения, четырех глав, выводов, списке исполытсшшшх источников, содержащего 156 наименований, о также прылогев'лй. Объем работы 202 страницы,включая 112 страниц мапанописпо-го текста, 26 таблиц , 42 рисунка , 10 страниц прилове-ний.

Диссертация выполнена на кафедрэ "Конструкции и сооруйэ-ния ТвоПй под руководством каяд.техн.наук, доцента В.Ф.Захарова.

На защиту выносятся:

- методика и результаты экспериментальных нсследоЕВПзй

- ч -

сжатых с малыми эксцентриситетами железобетонных стержней с гибкостью А с 2[к в 15 при различных режимах внешних воздействий;

- методика расчетного определения напряженно-деформированного состояния нормальных сечений при сжатии с малыми эксцентриситетами и различных режимах внешних силовых воздействий а также влияния этих воздействий на неоущую способность стержней с высокопрочной продольной арматурой класса Ат-У1;

- предложения об оценке эффективности использования тер-моупрочненной стали класса Ат-У1 в качестве сжатой продольной арматуры колонн средней гибкости с поперечны« армированием из вязаных двуксрвзных проволочных хомутов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранного направления исследования и определяется область практического использования полу чанных результатов.

Н первой главе дается сна из выполненных исследований в России и за рубежом в рассматриваемой направлении.

Задача сценки влияния раеличных режимов длительного действия нагрузки на работу сжатых железобетонных гибки* стера-ней, очевидно, одна из самих важных и слоеных в настоящее враип. Насколько на» известно, в России она впервые была поставлена перед анхенарной практикой профессором А.А.Гвоздевым, по инициативе которого А.Н.Кузнецовым и М.С.Боришанс-киа в 1938г. были проведены эксперименты по изучению длительного сопротивления гибких калезобетонных стоек. За границей одни» из первых изучением длительного сопротивления жалево-бегошшх колона занимался Дявангер. известны полученные в стой области результаты К.Гаде, В.Геллера, А.Хабела, К.Бен-кврта и др.

Большие серии вкспериыанталышх исследований по изучена!) иеупругой работы авлезобетонных стсэк при длительном нагруке-ниа били выполнены в 50-х ... 70-х годах в НйИКБе Талем К.Э., Е.А.Частяковыа, А.Б.Голыишыа, Л.Н.Пвкус-Сахновонкм, А.П.Ко-вальзйиа, Р.Х.Кетовым, В.Ф.Эа::арог^и и др.

В большинстве указанных случаев изучалась работа желеао-бетонных стоек, армированных обычной сталью класса не выше А-Ш, и был сделан вывод об отрицательном влиянии длительного нагружения на работу колонн и прежде всего колонн повышенной гибкости. Была поставлена и рядом исследователей решена задача о длительной устойчивости железобетонных стержней. Е.А. Чистяков и К.Э.Таль на основании опытного изучения кривых длительного деформирования гибких стоек путем экстраполяции данных эксперимента получили коэффициенты снижения несущей опоообности на предельно возможный по длительности период эксплуатации. Этот метод учета длительного нагружения был заложен в норны проектирования и использовался до 1975 года.

С точки зрения содержания настоящей работы особое значение имеет вопрос о порэраспределении внутренних усилий между бетоном и арматурой при длительном действии нагрузки. В применении к работе сжатых элементов на основе теории старения эта задача решалась в работах й.й.Улицкого, А.Б.Голышева и их учеников. В.Ф.Захаровым эта же задача ревалась на базе наследственной теории старения (теория упруго-ползучего тела). Полученные ими результаты позволила сделать вывод о возможности значительного догружения арматуры в процессе длительной эксплуатации при одговремекном снижении напряжений в бетоне. Этот вывод был подтвержден проведенными в УралНИйстроЙ-проекте экспериментальными исследованиями, в процессе которых длительному осевому сжатию подвергались железобетонные стойки с продольной арматурой из высокопрочной термоупрочненной стали. На этом оснований в главе СНиП П-21-75 было предусмотрено повышение расчетного сопротивления сжатой арматуры из высокопрочной стали при длительном действии нагрузки до значения

= 500 МПа вместо 360 МПа, принятых в ранее действовавших нормативных документах.

Дальнейшими исследованиями, проведенными Е.А.Чистяковым, В.Ф.Захаровым, Б.Я.Рискиным, В.Г.Шелкуновим, Е.И.Гамаюновыи,

Т> О Л..П..1Н» О А ,* ип «пшаилпивип МП ППН ПгвЛы/ЧЛ.»

вития высоких значений напряжений в высокопрочной продольной арматуре не вызывает сомнений даже при поперечном армировании

в виде обычных сварных или вязаных хомутов.

В последнее время ряд опытных исследований, выполненных В.Ф.Захаровым, Ю.Ауном и П.Матаром, показал, что эффект замены в колоннах обычной продольной арматуры класса А-Ш на арматуру класса Ат-У сохраняется и при гибкости колонн ^ = 15.. ... 2и.

Серьезной проблемой является решение задачи об определении несущей способности гибких элементов. Как известно,¡¡адача является геометрически нелинейной вследствие влияния прогибов на несущю способность, ото влияние тем больше, чем больше гибкость колонн. Поэтому правильное определение прогибов сжатых элементов, развивающихся как в стадии эксплуатации, так и в стадии, близкой к разрушению, является чрезвычайно ванным обстоятельством. Для такого неоднородного и неупругого материала как бетон задача определения перемещений сильно усложняется. Различными исследователями были высказаны самые различные предложения по определению прогибов в предельном состоянии. Как правило,эти зависимости являются достаточно сложными и неудобными для применения в инженерной практике.

Действующие нормы рекомендуют определять прогибы сжатых железобетонных стержней по аналогии с упругими стержнями, путам умножения заданного эксцентриситета на коэффициент продольного изгиба £ .

Достаточно сложной проблемой является и построение расчетной схемы внутренних усилий в поперечных сечениях сиатых стержней в стадии разрушения. Попытки построения единой расчетной методики для всех значений эксцентриситета не привели к положительным результата» прежде всего с точки зрения их. простоты и наглядности. Поэтому действующие нормативные документы предписывает выполнять расчет прочности по двум схемам в зависимости от га ли чины эксцентриситета.

На нашел до сих пор окончательного отвата и вопрос о расчетных значениях сопротивления сжатию продольной арматуры. До сих пор его связывают с продольной сжимаемостью бетона. В последнее время выявились значительные расхождения в оценке этой величины. Можно считать установленным, что предельная сжимаемость бетона зависит от длительности внешней нагрузки, эксцентриситета продольной силы, класса и количества продольной арматуры и особенностей поперечного орчировнник.

Применение высокопрочных сталей в сочетании с большими коэффициентами продольного армирования создает благоприятные условия для проявления "нисходящего" участка кривой деформирования бетона в стадии, близкой к разрушению. Это обстоятельство является объективным свидетельством в пользу применения высокопрочной арматуры в колоннах.

Относительно слаоо изученным остается вопрос о влиянии режимов действия внешних нагрузок на работу снятых железобетонных элементов. Нам известны результаты испытания 10 колонн гибкостью -I = ¿А = 30 с обычной класса не выше А-111; продольной арматурой. После приложения длительно действующей нагрузки, величина отношения которой к разрушающему кратковременному усилию колебалась в пределах от 0,18 до 0,75,и выдержки на протяжении от 36 до 90 суток колонны периодически догружались до уровней от 0,71 до 0,94 и через 30 ... 100 суток вновь разгружались до уровня первоначального длительного на-гружения. Количество циклов догрузка-разгрузка колебалась от I до 7. Было выявлено значительное влияние на процесс деформирования колонн первого цикла догрузки, когда деформации арматуры и бетона уже не возвращались к значениям, имевшим место до первого догружения. Влияние последующих догружений' на деформации колонн было значительно меньшим. Величина разрушающего усилия при сложных режимах длительного нагружения снижалась в пределах от 5% до 25$ в зависимости от увеличения деформации арматуры и бетона, вызванных пригрузками.

Сложные режимы дт тельных нагружений коротких колонн не отразились на их несущей способности.

В 1970-71 гг. в Челябинске были проведены испытания со ступенчатым режимом нарастания длительного сжатия четырех шлакопемзобетонных колонн гибкостью А = Щ = 23 с продольной арматурой класса Ат-У1 и процентом армирования р =2,6$. Заметного влияния на несущую способность колонн указанные режимы длительного нагружения в сравнении с длительными постоянными воздействиями также не оказали.

' Других данных по исследованию режимов длительного нагружения колонн высокопрочной продольной арматурой нам не известно.

Подводя итог, можно сделать вывод о наличии неодновнячных

оценок влияния переменных режимов длительного нагружения, и который мы относим и постоянные значения длительных нагрузок различного уровня на несущую.способность колонн.

Вторая глава посвящена описанию объемов, методики и результатов экспериментального изучения кратковременного и длительного сопротивления колонн при различных режимах нагружения. Было изготовлено и испытано в общей сложности тридцать две колонны прямоугольного поперечного сечения с размерами 100 х х120 им и длиной 1500 мм. Продольная арматура опытных образцов была принята из четырех стержней термоупрочненной стали классе Ат-У1 диаметром 12 ым. Коэффициент армирования был постоянным и равнялся 0,0378. Поперечная арматура представля-, па собой вязаные хомуты из проволоки В-5 диаметром Ь мм и шагом 100 мм. Для изучения прочностных и деформативных характеристик обычного тяжелого бетона, использованного для основных образцов, было изготовлено большое количество кубов 100 х 100 х 100 мм и призм 100 х 100 х МО. Кратковременные испытания вспомогательных образцов и время приложения к ним длительных нагрузок совмещались с этапами ступенчатого нагрудания визитами сжимающими усилиями колош;. Испытания проводились на спэциалыю запроектированных и изготовленных прувднных установках, позволявших но: только доводить образцы до .разрушения, но и создавать длительное, примерно постоянное во .времени скамаюадо усилие до 500 кН.

Б процессе кратковременных и длительных испытаний о помощью индикаторов и прогибомеров механического действия, о также элекгротензодатчиков измерялись продольные деформации арматуры а перемещения попвречних сечений колонн.

Вначале кратковременные испытаниям до разрушения в. возрасте бетона = 18 суток подвергались четыре стойки при начальном относительном эксцентриситете, равном нулю и 0,15 (по два образца при каждом значении эксцентриситета). Сразу же посла проведения этих испытаний были установлены на длительное действие нагрузки различных режимов еще двенадцать колони. Уровни постоянно действующей длительной нагрузки при указанных значениях эксцентриситетов в долях от кратковременных разрушающих усилий Ми были равны и 0,8. Часть образцов испытывала возрастподее по стуизнчатому закону длительное

дейотвие нагрузки интенсивностью от 0,2 /£ до 0,6 //и$ на каждой its этапов ступенчатого нагрукения производились дополнительные кратковременные испытания до разрушения колонн-близнецов. Величина приращений длительной нагрузки на этапах рав-нялаов 0,2 . '

Общая продолжительность пребывания колонн под длительно действующей нагрузкой различного уровня и режимов составляла 120 суток. По истечении этого времени все эти образцы разгружались и доводилиоь до разрушения по схеме кратковременных испытаний.

Сравнение разрушающих нагрузок у колонн, испытывавших предварительную длительную выдержку под нагрузкой,о кратковременными разрушающими усилиями колонн, не выдерживавшихся под нагрузкой,показывает, что длительная выдержка привела к увеличению несущей способности колонн на 7—10%. атот рост несущей способности учитывает увеличение прочности бетона, проиойедшэе за 120 суток, я характеризует тем саиш половлтельноэ влияние длительной выдержки нагрузки иа увеличение сопротивления скатив высокопрочной продольной арматуры. Оно било несколько большим при внецентренном сжатии, чем при нулевых начальных эксцентриситетах.

В стадии, близкой к разрушению,при обоих значениях начальных эксцентраоитотов развились заметные прогибы. По абсолютной величина они били близки к значениям начальных эксцентриситетов или несколько их превышали. При нулевых начальных эксцентриситетах прогиби перед разрушением приблизительно равнялись рекомендуемым нормами случайным эксцентриситетам.

Длительная выдернка под нагрузкой привела к увеличению эксплуатационных прогибов на величину, приблизительно равнуЬ начальному прогибу, а в стадии разрушения прогибы этих колонн в средней на 15$ превышали прогиби колонн, подвёргавипдая только кратковременным испытаниям. Интересно отметить тот факт, что увеличение прогибов, вызванное длительным действием нагрузки, не могло "погасить" положительное влияние роста напряжений в высокопрочной арматуре на несущую способность колонн. Деформации в наиболее сжатой арматуре колонн, доводившихся до разрушения без длительной выдержки нагрузки.колебались от 3,556 до 5,2% .

- 10 -

У образцов, подвергшихся длительной выдержка под нагрузкой, эти деформации в стадии разрушения достигали и более, что свидетельствует о развитии у высокопрочной арматуры в этой стадии неупругих деформаций.

Напряжения, соответствующие этим деформациям и определенные непосредственно из опытной диаграммы растяжения термоуп-рочненной стали класса Ат-У1, достигали величин 900 МПа и более, т.е. были близкими к опытному значению условного предела текучести = 1024 МПа.

Ступенчатый режим предварительного длительного нагрукения не оказал заметного влияния на величины деформаций в высокопрочной арматуре и несущей способности колонн в сравнении со случаем длительного действия постоянных во времени нагрузок.

В третьей главе решается задача об определении нап-

ряженно-деформированного состояния поперечных сечений внэцен-тренно сжатого стержня при различных режимах изменения во времени внешней нагрузки. В частности, рассматриваются случаи постоянного во времени значения сжимающего усилия, непрерывного его изменения и увеличения по ступенчатому графику.

На основании экспериментального изучения зависимости деформаций ползучести от возраста бетона Т в момент нзгружения установлено, что вое кривые, графически изображающие эту зависимость, характеризуются для времени наблюдения деформаций ползучести. ¿-Т — о наличием почти вертикального участка, длина которого тем меньше, чем больше значение Т . Предложена новая форма записи для функции 0('ф) меры ползучести, отражающая ату особенность: •

сГП.ё^^АЪ-^- С1)

Первое слагаемое в правой части формулы (I) не зависит от времени наблюдения деформаций ползучести, то есть представляет собой их быс'тронатекающую часть; Л - предельное значение этой дефориаши ползучести при загрухении в наиболее раннем возрасте бетона.

Второе а гротьо слагаемое по своой форме совпадай с зависимостью для определения полного значения меры ползучести Р(£,Т) » предложенной ранее й.Е.Прокоповичем^ и И.И.Улиц-

- II - » *

кии. В отличив от величина й А в предложенной фор-

муле (I) на включает в себя быстронатекающую часть деформаций ползучести.

При решении задачи использовано также предположение об изменении дополнительных напряжений в бетоне по экспо-

ненциальной зависимости. Эти изменения обусловлены процессом перераспределения внутренних усилий в сечениях сжатого стержня между бетоном и арматурой:

=%/"/- еГш*~ъ)], и)

(Ф - предельное значение напряжений в бетоне при Т-***3.

Используя формулы (I) и (2) и принимая значения опытных параметров У , исходное интегральное уравнение пол-

зучести при постоянных внешних воздействиях удалось заменить алгебраическим;

Переходя от удельных обратимых ¿^и необратимых й*" деформаций ползучести к характеристикам ползучести и Ц* , не содержащих быотронатэкающую. ее часть,после преобразований получена формула •

где Д - А*0,ф(%*) . (5)

Для варианта пП -ступенчатого" нагрукения'изменение дополнительных напряжений в бетоне выражаются по формуле

~т,)]. (6) После аналогичных со случаем постоянных воздействий преобразований основное уравнение ползучести принимает вид;

Решая йдачу об определении напряженно-деформированного состояния сечений сжатого стержня о использованием уравнений равновесия внешних и внутренних усилий и уравнений совместности деформаций бетона и арматуры,на основе зависимостей (4) и (7) получены формулы для определения дополнительных напряжений в бетоне /У и арматуре , развивающихся от основной

и быстронатекающах деформаций ползучести при постоянном значении внешней силы, непрерывном и ступенчатом ее изменении. В частности,при ступенчатом режиме длительного нагрухения

</ , * " 1 ¿Т,'

1 ' Л (8)

/ 7*1 * ¿V (9)

В формулах (8) и (9)

# ^/ /¿^^г/Л * ¿у ) ¿Тг-Щрг; (Ю)

- А/ (Аг* А}); (п)

^ФО^РмМЛ+АЬ-ё"!) + £<МФ Ъ)]; (12) т^^г^- ^[«(М-Т; -л-е +

- деформации усадки бетона, развившиеся в нем с момента

Г; а

Лополнигэльныв прогибы, включающие в себя быстронатекаю-щую их часть и основную часть » развив-

шуюся во времени на каждом этапе нагруиения / , определяются по формулам

п

п

с

КГ- Г я »Г Г/ЩИ) <Г , 7 _

^уму А1• у-^/ъы ■

(16)

В четвертой глава приводятся результаты сопоставления экспериментальных значений разрушающих усилий и теоретических, вычисленных по предложенный фораулоа. Эти формулы учитывает на основе предложений Е.А.Чистякова развитие в высокопрочной арматуре повышенных значений напряжений в функции коэффициента армировании и высоты сгатой зоны X .

Предлагается также учитывать длительный характер внешних воздействий.

Сопоставление опытных значений дополнительных прогибов и напряжений в арматуре, работа которой, как показали исследования, в стадии эксплуатация протекает в упругой области, о теоретическими величинам, вычисленными на ЗВ!1 по разработанным на основе предложенных зависимостей алгоритмам, показано их хорошее соответствие.

На основании выполненной работы установлено:

1. Анализ выполненных исследований в области длительного сопротивления онатых железобетонных стеркней, приведенный в главе I, показал, что работе этих элементов при различных режимах длительного пагрунения уделялось недостаточное внимание. Данное исследование восполняет в известной степени этот пробел.

2. Экспериментально установлено, что наибольшее влияние на напряженно-деформированное состояние печений с высокопрочной арматурой оказывает высокий уровень постоянного во времени длительного нэгружэнйн.

Переменяна режим длительною наггу-гения, рааянзоаокпкв г данной работе ступенчато-воарзстакэдя вс времени еъ-чсъ&г.

в и В о д ы

- 14 -

силой, приводи?, по меньией мера, к такому же эффекту,как и постоянный рекия длительного нагрукэния при соответствующих значениях сношения .

3. Остановлено, что в момент кратковременного приложения эксплуатационной нагрузки высокого уровня бетон наиболее сжатой части сечания находится в упруго-лластичэском состоянии. Неучет этого факта, т.е. расчет по упругой схеме работы бетона, дает результаты, не согласующиеся с экспериментальными данньми.

Развитие пластических деформаций бетона при кратковременном нагрунении вызывает начальное перераспределение внутренних усилий, воспринимаемых бетоном и арматурой 1сем больиое, чем выше уровень напряженного состояния.

Перераспределение внутренних усилий в момент нагрукения вызывается также быстронатекакедив деформациями ползучести бекона. Эти факторы способствуют значительной разгрузке бетона :1 догрукешю высокопрочной арматуры.

4. Длительное дейотБие внэиней нагрузки-и развивающаяся 'при этой ползучесть беггоиа вызывают дальнейшее перераспределение внутренних усилий, сопровождаюцоезл еще большей разгрузкой бетонной составляющей сечений и догруженном арматуры.

Эти процессы повышают надежность эксплуатации сжатых стержней с высокопрочной арматурой и способствуют более полному использогакии механических характеристик термоупрочненной стали",

5с Прк испытаниях до разрушения опытных образцов, независимо ог ¡¿ога,хндсржаБалйсь ли они до этого под длительной двйствуш.9."? нагрузкой или нет, в состоянии, близком к предельному, удалось зафиксировать в высокопрочной арматуре класса Ат-У1 дзфорации» которым соответствовали напряжения, превы-ШЕЕзде условный предел текучести термоупрочненной стали. Это говори? о с^Еюоявуюцей возможности практически полного использования высоких механических характеристик стали данного класса для армирования скатых стержней срекней гибкости с поперечный армированием в виде обычных вязаных хомутов.

й, Рвьрзбогаввая в главе 3 методика расчетного определении вапря&анБО-деформироваиного состояния сжатых стержней при

различных режима* внешнего длительного воздействия, позволяет с достаточной для практики точностью определять текущие напряжения в батоне и арматуре, а также поперечные перемещения сечений (прогибы).

ата методика-позволяет также о достаточной достоверностью оценить напряженно-деформированное состояние сечений и при кратковременном действии нагрузки, когда упругие иатоды расчета дают результаты, не согласующиеся с опытными данники;

7, Предложения по раочету несущей способности сечений окатых стержней, приведенные в настоящей работе, позволяют дифференцированно учесть как полонительное, так ц отрицательное влияние длительного действия внешней нагрузки и вызываемой ез ползучести бетона. С одной стороны, деформации ползучести повышают предельные деформации сжатия бетона и снижают жеоткость бетонной составляющей поперечного сечения. С другой отороны, деформации ползучести бетона, вовлекая в процесс длительного упругого деформирования высокопрочную продольную арматуру, повышают ее положительное влияние в сопротивлении продольным деформациям и поперечным перемещениям сжатых стержней.

8. Проведенные экспериментальные и теоретические исследования выявили наличие возможности эффективного использования в качеотве продольной арматуры.в сжатых стерлснях средней г'иб-кооти термоупрочненной отали класса Ат-У1.

Основное ^содержание работы отражено в с.ледующих-публикациях:

1. Захаров В.Ф., Аутоум Тариф, Фарак Хасан. Некоторые особенности длительного деформирования сжатых железобетонных элементов// исследование строительных конструкций и технология

их изготовления: Межвуз.сб,- Тверь: ТвеЩ, 1992,- 32о.

2. Эахаров а,Ф., Аутоум Т. Напряженно-деформированное состояние сечений сжато-изогнутого стержня при ступенчатом изменении продольной силы,- Тверы ТвеПи, 1994,- 6о,- Рус.- Деп.

в ШНйТИ 02.03.94, № 499-В94.

3. Захаров В.Ф., Аутоум Т., Аун Ю. Экспериментальное изучение влияния различных режимов длительного нагружания на не-оущую способность стоек средней гибкости с высокопрочной' эг~

метурой,- Тверь: ТвеПи, 1994.- 5с,- Рус. Деп в ВйНйТй 02.05. 1994-, Ш 501-В94.

4. Захаров В.Ф., Аутоум Т. Кратковременное сопротивление железобетонных колонн средней гибкости с высокопрочной арматурой.- Тверь: ТвеПи, 1994,- 5с,- Рус. Деп. в ВиНиТИ 02.03. 1994, № 49В-В94.

Б перечисленных работах автор принимал равное участие с остальными соавторами.

г.