автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Особенности работы трубобетонных элементов при малоцикловом осевом сжатии

ПОЛТАВСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

РГЕ ОД

На правах рукопису

~ З і. • •и • .

. КАЛЬЧЕНКО Андрій Олександрович

УДК 624.01 Є.5

. г ' ■

ОСОБЛИВОСТІ РОБОТИ ТРУБОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ ПРИ МАЛОЦИКЛОВОМУ ВІСЬОВОМУ СТИСКУ

05.23.01 - будівельні конструкції, будови та споруди

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття вченого ступеня кандвдатг технічних наук

ПОЛТАВА 1094

Праця виконана на кафедрі конструкцій 'із металу дерева ! пластмас Полтавськогб технічного4унівесиїйїу. ; . .

Науковий керівник - доктор технічних наук,

професор Стороженко ЛЛ. •

Офіційні опоненти • - доктор технічних наук,

. . ■ професор Вахненко П.Ф.

*• кандидат технічних наук,

доцент Бондаренко Ю.Б.

Ведуча організація -.Укрміськбудпроект ■

(Полтавська філія) ’ '

Захист дисертаці і відбудеться. " 2°* і, року

о /4 годині на засіданні спеціалізованої ради К 068.48.01

при Полтавському технічному' університеті за адресо»! .314601, «.Полтава, Першотравневий проспект, 24.

3.дисертаціє» можна ознайомитися в бібліотеці університету. . . '

Автореферат розіслано "Ы " 1994. р, .

Вчений секретар 0

спеціалізованої ради : Бондар В.О.

кандидат технічних наук,

' ' // доцент ■ //

: ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРАЩ

Капітальне будівництво одна з самих матеріалоємних лузей народного господарства. При"сучасних обсягах вико-стання багатьох матеріалів і топлквно енергетичних ресур-в кожен відсоток економії, так само як і -биток, обертався для держави'сотнями мілізріав карбогаїшів на рік- Тону ним з шляхів зростання ефективності капіталшагс будігкиа-а є зниження маси будівельних конструїщій, їло досягаються користуванням високоміцних та ефективних, конструкцій і теріалів.. '

В останні роки на Україні і за кордоном широке засто-вання здобувать сталебетонні конструкції. При їх викоряе-нні Стальна арматура у вигляді замкнутих циліндричних або ямокутних профілів стас зовнішньою. В більшосі випадків, обливо при центральному стиснені, вона працює ефективніше, % стержнева. При спорудженні таких конструкцій с можли-стьзабесгіечити Індустріальні методи . виробництва безпосе-пиьо на будівельному майданчику. До сталебетону належить рбобетон, який використовують восвовному-у вигляді колон.

Трубобетонні конструкції . порівняно з -залізобетонними оть ряд переваг за рахунок раціонального сполучення бетону ;талі при їх сумісній роботі. З цьому випадку труба вико-з роль поадовжньоїгкта-.. поперечної арматури. За рахунок 'ємного напруженого стану бетон сприймає напруження, .які ічно перевищують призмову міцність, шо дозволяє досягнути СТЄВОЇ економії бетону. '

Діючі норми дозволяють досить ДОСТОВІРНО;визначити, не-іу здатність при одноразовому або тривалому навантаженні їструкції. Однак велика кількість .колон промислових та да-іьних будівель, гідротехнічних і спеціальних споруд праш>. " .... - 3 - ' '

ютъ б режимі малошклових навантажень, а в цій області проведено недостатньо досліджень. Сказане ше більше стосується трубобетону — матеріалу, використання якого в несучих конструкціях каркасів дуже доцільне. Отже проведення таких досліджень —задача важлива та актуальна.

. Мета плані і .

оцінка напружено . деформованого стану трубобетоннкх конструкцій при малошшювій дії навантаження;

- визначення малодиклової пристосованості, експериментальне дослідження несучої здатності і деформацій трубобетонних елементів при малошссловому стисненні..

Автор захищаег ' .

- результати експериментальних досліджень несучої здатності трубобетонних елементів при малошшовому стисненні в залежності від геометричних характеристик перерізу, фізико-механічних властивостей.використовуваних материалов і способу передачі навантаження на елементи комплексного перерізу,

- метод оцінки напружено-деформованого стану трубобе-

тонних елементів при малошкловій дії навантаження; ■

~ результати дослідного проектування несучих, конструкцій з трубобетону. .

■ Наукова новизна работи: .

- вперше проведено комплексне дослідження роботи трубо-бєтошшх елементів при малоцикловій дії навантаження;

- запропонований метод оцінки напружено - деформованого стану трубобетонних елементів при повторних навантаженнях.

. Практичне значеная роботи-.

- за результатами работи зроблено висновок про дошль-

- 4 -

ність використання у будівництві трубобетонних конструкцій, що сприймають малошклове навантаження.

- запропоновано метод розрахунку напружено-де$ормовано-

го стану трубобетонних конструкцій, на будь якому циклі на-вантажяня-развантаження; -

- виконано дослідне проектування трубобетонних конструкцій, які прадасть- тгри навантаженнях, що змінюються;

-на підставі запропонованої методики розроблено алгоритм і програму для оцінки . напружено-деформавансго стану центрально стиснутих трубобетонних елементів при малопикло-вій дії навантаження на ПЕОМ типу IBM ХТ/АТ.

Реалізація роботи .

Результати досліджень використані при проектуванні опорної частини під дослідно-промислову ПІЧ №6 КМК і трубо-бетонної рами під турбокомпресор К-5500-42-1 на ТЭЦ ПЕС £1 Криворіжського металургійного заводу. .

Публікації .

Основний зміст дисертаційної роботи опублікований в 12 друкованих роботах.

. Апробація роботи ■

Основні положення дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на наукойи семінарах кафедри обласних і міжнародних науково-технічних конференціях в м.Полтаві (1991-1994Г.Г), м.Суми (1994 г.>. Результати роботи відображені в звіті по держбюджетній темі "Розробка методів розрахунку, проектування і будівництва трубобетонних конструкцій на основі досліджень їх дійсної роботи".

Обсяг виконаної роботи ,

Дисертація складається з.зступу, п’яти глав, загальних

' - 5 - ' '

висновків, списку літератури із, 165 найменувань і-додатку. Робота викладена на 195 стор., що включають до свого складу 77 малюнків і 11 таблиць. . ‘ •

Робота виконана на кафедрі конструкцій із металу, дерева та пластмас Полтавського технічного університету під керівництвом доктора техн. наук, професора Стороженко ЛЛ.

КОРОТКІЙ ЗМІСТ РОбОТИ У зступі; обгрунтовується необхідність теоретичних та. експериментальних досліджень конструкцій із трубобетону з метою урахування в розрахунках дійсних умов роботи конструкцій при повторних навантаженнях. .. ..

Перша глава; присвячена огляду конструкцій із трубобе-тону і методів їх розрахунку. Відзначені переваги та' недоліки трубобетону. Зроблено аналіз праць, присвячених дослідженню конструкцій з іншими видами побічного армування.

У наш час відомі роботи, присвячені дослідженню особливосте напружено-деформованого стану трубобетонних конструкцій при різних способах навантаження - о.М.Алперіної, Ш.Г.Баркаві, В.В.Бондаренко, Б.М.Вроуде, Т.А.Гамбарова, О.О.Гвйздева, О.А.Долженко, М.Г.Еобудогло, В.і.Ефіменко, М.М.Іербіна, А.Б.Квядараса, В.М.Кебенко, О.і.Кікіна,- К.Кле-пеля, В.Козака,С.Г.Купябгаліева, А.Ф.Ліпатова, Л.К.ЛукшІ, О.Е.Лойатто, ВЛ.Маракуот, В.Ф.Мареніна, 1.Г.Людковського, Г.П.Передерія, В.О.Пермякова, В.А.Ростовського, Р.С.Санжа-ровського, М.Ф.Скворцова, Л.і.Стороженко, В.М.Сурдіна, В.А.Трулля, в.М.Фонова. Е.ДЛіхладзе, О.Л.Шагінз, К.П.Іапа-ласа, і.С.Ярового, С.Р.Янга та інших. Запропоновані ними теоретичні залежності дозволяють розраховувати трубобетон ні елементи при статичних навантаженнях. .

Різноманітність теорій, що розкривають роботу трубобетону- під навантаженням, можна пояснити тим, що трубобеток. на відміну віл.елементів, армованих іншими видами побічно; арматури, не має яскраво вираженого моменту руйнування,

. Напружено-деформованкй стан елемечтчв конструкцій & часом змінюється, і багато в чому зале:*.л; в?д змінр зовні е-нього навантажена,-яке в 6і'лье<<сті -випадків ямівїЮ’К* ке лише кількістно, але і якісно. Однак в'дзг-:лх. СНІП ут-мея-дації про урахування небагатократно повторних навантажень відсутні, В той же час багато дослідників і- в нашій країні і за кодоном однозначно1 вказують на необхідність урахування небагтократних повторних навантажень на несучу здатність, деформативність і тріщиностійкість залізобетонних елементів (А.Я.Барашіков, Є.М.Бабіч, О.П.Борисюк, А.П.Гусенкоі.,

О.С.Залесов, С.В.Серенсен,М.К.Тихий, _ О.П.Погореляк, Ю.М.Руденко та інші). На думку ряду авторів -небагатократни-ми повторними навантаженнями треба вважати навантаження з числом циклів для бетонних та залізобетонних- конструкцій 10...500. На підставі огляду формулюються задачі дослідження роботи трубобетонних елементів при малоішкловому • вісьовому стисненні: - ...... ;

1) дослідити процеси зміни напружено-деформованого стану центрально стиснутих трубобетонних елементів ігри циклічному стисненні навантаженням різних рівнів;

2) встановити межі малопиклової пристосованное-гі трубобетонних елементів ігри малоцикловсму стисненні; ■

3) вивчити вплив повторного навантаження на міш-пстї

трубобетону при стисненні; '

4) експериментально дослідити вплив відсотку армування, класу бетону по міцності та рівнів навантажень на межі, мало-

циклової пристосованності при центральному стисненні;

5) розробити-пропозиції .'по розрахунку несучої вдатності центрально стиснутих трубобетонних елементів при малоїшк-ловому стисненні. . ,

Друга глава; присвячена методиці проведення експериментів і дослідженню фізико-механічних властивостей прийнятих' до виготовлення матеріалів.; _ . •

Експеримент проводився по класичній багатофакторній схемі, поданій у вигляді суми.однофзкторних, Програма експерименту подана в таблиці. При проведенні експерименту ставились наступні задачі і дослідити роботу трубобетонних елементів при малощкловой дії навантаження, вплив на величину ма~ лошклової пристосованності Фізичних і геометричних характеристик матеріалів, а також амплітуд напівциклу; визначити верхню межу малопиклової'пристосованності дослідити вплив різноманітних способів передачі навантаження на елементи комплексного перерізу на несучу здатність і напружено-дефор-мований стан трубобетонних елементів; встановити ступінь зміцнення трубобетонних елементів, підданих малодикловому. стиску, вшив на гда величину верхніх Нв та нижніх Нн меж циклу, а також Фізичних і геометричних характеристик матеріалів. .

Для спрощення поставленої задачі були введені деякі обмеження на проведення експерименту, Досліджувались лише короткі трубобзтонні елементи, висота зразка приблизно до-, рзшшала чотирьом діаметром, тому вшив гнучкості не враховувався. -.

Першіми досліджувались эрашки на одноразове стиснення з метою визначення несучої здатності Му. За несучу здатність приймалось зусилля, яке викликало початок плинності труби-

. . Таблиця.

Програма експерименте по дослідженню особливості^ роботи трубобетонних елементів та експериментальні значення несучої

■ здатності при малоцикловому стиснені.

* сері ї Рівень наван- Рівень розван- таження Мн/Н* Діа- метр труби, мм Товщина стінки труби, мм Висота зраз- Клас бето- Несуча здатність, кЯ Зміц- нення,

Мд/Ну мм ну "у Иур 2

1 3 4 5 6 . 7 8 9 10 11

ГБЦ-1-1 102 5 400 В7.5 511 525 2.73

ГБІІ-1-2. 0.80 0 102 5 400 В15 550 580 5:45

ГБЦ-1-3 102 5 400 В25. 590 620 5.08

ГБЦ-2-1 0.40 102 5 ' 400 В15 550 575 4.50

ГБП-2-2 0.60 102 5 400 В15 550 570 3.60

ГБЦ-2-3 0.90 и 102 5 400 В15 550 561 2.00

ГБІІ-2-4 0.95- 10 2 5 400 .815 550 560 1.82

ГБЦ-3-1 0.4 102 5 400 В15 550 5Я0 7.30

ГБЦ-3-2 0.80 0.6 . ■102 5 400 В15 550 585 6.63

ГБЦ-4-1 127 3 .500 В15 590 66П 11.90

ГБЦ-4-2 0.80 0 159 5 600 В15 950 1150 21.05

ГБП-5-1 ■ 0.98 : 0.5 . ■*102 5 400 В15 511 505 -1.20

ТШ-6-1 ТБП-6-2 0.80 0 102 102 5 5 400 400 В15 В15 420 700 431 760 2.68 8.58

имітка: на зразки серії ТБІІ-6-1 навантаження прикладалось тільки на трубу; на зразки серії Т5Ц-6-2 тільки на бетсн.

оболонки. : , . ' . ■ • •

Як і В' багатьох інших дослідженнях. (А.Я.Барашиков, Е.М.Бабіч, А.Н.Бамбура, О.П.Борисюк, Г.М.Стаьров) за критерії малоциклового пристосування було взято два фактори: стабілізація деформацій і незмінність несучої здатності порівняно з одноразовим навантаженням.

Визначення верхньої межі малошклового пристосування проводилось так: вибиралася верхня межа навантаження, близька до руйнівної. Якщо елемент руйнувався, не досягнувши ста-оілізащ.ї деформацій, або досягнувши стабілізіції деформацій знижував свою несучу здатність, то випробовувався зразок-близнюк, але верхня межа циклу зменшувалась. Так відбувалося-до тих пір, доки не виконувались умови малоциклового пристосування,- визначені вище.' . .

Пру жньо-шіастична робота зразка, ща підлягав малоцикловому стисненню,, суттєво відрізняється від роботи при одноразовому стисненні. З ростом кількості циклів в бетоні відбувається накопичення пластичних деформацій.' Після того як.всі пластичні деформації вибрані-, бетон починає працювати практично- пружньо і подальше збільшення числа циклів не впливає на напружено-деформований стан трубобетонних елементів. Тому при проведенні досліджень роботи зразків' число циклів заздалегідь не обумовлювалось. Коли зразок починав працювати пружньо дослідження зразка вважалось завершеним і прикладання циклічного, навантаження припинялось. Загальний вигляд: зразка і схема розміщення вимірювальних приладів приведена на мал. і. . " ' ■ -

В зразках серій ТЕІІ-6-1 і ТБ-6 труба була заповнена бе-тоноу не повністю, залишена-повітряна порожнина в 20 мы. Для дослідження зразків серії ТБП-5-2 і ТБ-7 виготовлено спеці-

-ю‘ '. ' ■ '

Мал.1. Зовнішній вигляд до елі дну ванного зразка 1 . . розмішення'вамірювалькгх приладів. .

а)

Мал.2. Передача навантаження:

а) на бетог ; б) на трубу-

альний металевий штамп діаметром 90мм и висотою 60ммфсема передач І навантаження на різні елементи комлексного перерізу подана на мал.2. .. ;

. Дослідні зразки виготовлялися в ПУМ треста "Полтава-сільбуд" з суцільнозварних прямошовних труб (сталь ВСтЗсп4) діаметром 102,127 і 159 мм з товщиною стінки.відповідно 5, З і 5 мм. Бетонування проводилось в промислових умовах на заводі ЗБВ-1 м.Полтави. Кубики і призми бетонувались в стальних Формах і тверднули в тих же умовах, що і трубобе-?онкт зразки.

Дослідження зразків.проводилось на пресі ПМ-500 в лабораторії кафедри ЗБіКК Полтавського технічного університету. Зразки досліджувалисьв в віці 28-45 діб. Навантаження прикладалось і знімалось ступенями, рівними 1/8 - 1/10 максимальних з 3-5 хвилинною витримкою на кожній ступені. Кількість циклів при проведенні дослідів коливалась в межах від 7 до 20. В ході досліджень.вимірювались поздовжні і поперечні деформації трубобетонних зразків за допомогою електротен-зорезисторів типу ПКБ 50-100. Для дублювання вимірів поздовжніх деформацій встановлювались -індикатори часового типу з ціною поділки 0.01 ММ. •

.Дослідження кожної серії зразків починалось визначен-вям кубикової і призмової міцності бетону.

Третя глава дисертаційної роботи присвячується аналізу результатів експериментальних досліджень центрально стиснутих трубобетонних елеменів яри малоцикловій дії навантаження. . ' .

З метою полегшення оцінки напружено-деформованого стану . трубобетонних елементів за результами експериментів було складено комплекс програм для розрахунку на ЕОМ типа РС '. ' - 12 - ' "

ХТ/АТі. Комплекс програм складається з програми "REALJJS", що описує напрузсено-деформований стан трубобетонного елемента, програми обробки початкових даних "OBRABOT” и сервісної програми побудови графіків "GRAF_9".rpa$іки залежностей N-E і'б-Є для одного із зразків подані на мал.З і мал.4.

Аналіз побудованих за результатами експериментів графіків дозволив зробити висновок, що ні клас бетону, ні коефіцієнт армування суттєво не впливають на особливості роботи конструкції. Величина малоциклової пристосованності для всіх зразків, в яких варіювались Фізичні та геометричні параметри, складає 8-9 циклів.

. Межі навантаження-розвантаження суттєво впливають на роботу конструкцій. Зокрема помічено, що зміна рівня навантаження впливає на величину малоциклової пристосованності. Якщо рівень навантаження перевищує 0,95, то малошіклова пристосованність не настає. В цьому випадку залишкові деформації циклу ДЕ мають не згасаючий, а періодичний характер. Зразок ТБЦ-5-1 нз 18 циклі зруйнувався. Не можна пояснити тим, що з ростом'кількості циклів (першій 10-12) зростає ступінь падіння величини модуля деформацій бетону. Будь яке навантаження NB > 0,3Ny призволить до деякого ущільнення бетону, а навантаження NB ? Ü.95NY до развитку дефектів структури. ' ,

Аналіз результатів дослідів показує,, що спосіб передачі навантаження на елементи перерізу суттєво впливають як на роботу окремих елементів комплексного перерізу, так і- на роботу зразка в цілому. Період малоциклової пристосованності для зразків, що сприймають навантаження лише на грубу, дуже незначний (3-4 цикли), при цьому відрізняється перший цикл, залишкові деформації якого складають 0.7 всієї залишкової

- ІЗ - ‘

8 15 38 45 60 75 90 105 120

Мал.З. Графік залежності поздовжніх деформацій від навантаження для' трубобетошого зразка серії ТБП-1-2."

деформації. В цих зразках бетон майжй повністю виключено з роботи, він сприймає лише незначні поздовжні зусилля. Основне навантаження сприймає труба. .

Зовсім інакше поводять себе зразки, навантаження на які передається лише на бетон. Період малоциклової пристосованності для них складає 10-12 циклів. Залишкові деформації никла ДЕ, постійно зменшуючись,■відрізняються одна від одної не так значно, як в зразках інших серій. З зразках цієї серії виникаючі в бетоні напруження розтягнення при повному розвантаженні зразка не значні.

Помічено, що несуча здатність зразків після прикладання до них циклового навантаження трохи зростає. Ці' дані містяться в таблиці, де граничне зусилля при однократному стиснені, а МУр після малоциклового навантаженая.

Безумовно важливий вплив на несучу здатність трубобе-тояного елемента має спосіб передачі навантаження на зразок. Трубобетонні елементи, на які навантаження прикладається лише на трубу, мають несучу здатність значно нижчу (приблизно на 302), ніж зразки, шо сприймають навантаження на комплексний переріз. Зразки,, до яких навантаження прикладалось тільки на бетон, сприймають зусилля на 27% більше, ніж такий самий трубобетонний елемент, навантаження на який передається на комплексний переріз. Це.пояснюється тим, шо з першому випадку бетон частково виключено з роботи і він сприймає стискуюче зусилля тільки завдяки зчепленню бетону З трубою; Ним

і викликано те, що коефіцієнт зміпненя для зразка серії ТБ-6 менше- одиниці. ' .

При трьохвісьовому напруженому стані вплив об’ємних сил настільки значний, що практично неможливо зруйнувати зразок. Порушення цілісності бетону виниказ внаслідок 'зміщення ок-

ремих частин одна відносно іншої.. Все це в повній мірі відноситься до зразка», в якому навантаження прикладається на бетон, а труба працює тільки як оболонка, не сприймаючи поздовжніх напружень. Виходячи з вищесказаного, можна зробити висновок, що найефективніше, передавати навантаження на бетон. - •

В четвертій главі розглянуто напружено-деформований стан центрально стиснутих трубобетонних елементів при мало-цикловій дії навантаження.

. В пряцесі експлуатації центрально стиснутих трубобетон-нихелементів можуть виникати умови, за яких конструкція працює як в пружній стадії так і в пластичній стаді і.

При розв'язанні задачі в пружній стадії припущені відомі передумови і гіпотези теорії пружності. Розв’язання задачі побудовано як комбінація рішень по поліномам першого та друго ступеня в відповідності- з теорією и.І .Мусхелішвілі, при цьому використані функції комплексної змінної та результати, отримані Стороженко ІЛ. стосовно трубобетону.'

В дисертації подані формули для визначення напружень 6„, б*,- &2% деформацій £к, £к; £2 і переміщень V, О, Ш в сталі і бетоні' як на півшклі навантаження так і .розвантаження. ' . : ■ ■ . ' . '

При розгляданні напруженно-деформованого стану грубобетонного. елементу за межами пружності в точній постановці задачу вир і гати важко. Тому вона вирішувалась приблизно, числовим методом з використанням змінних параметрів дружності. Сутність методу полягає в тому, що систему рівнянь подають в формі рівнянь теорії пружності з1 змінними "параметрами пружності* і використовують метод послідовного їх обчислення (метод ітерацій). В кожному . наближенні вирішується пружня ' - 16 - ■ ' .

задача з змінним модулем деформацій і змінним коефіцієнтом поперечних деформацій. '

При малоцикловому навантаженні припускаємо, що зміна модуля деформацій бетону при малих напруженнях ДЕ0»Е0-Е0„ залежить від величини залишкових деформацій бетону Д£в. Для врахування змін модуля деформацій бетоіт при малих навантаженнях за результатами статичної обробки дослідних ганих пропонується користуватися залежністю:

^ОМ • ^ІМ •

де Еом - модуль деформації бетону при малих напруженнях на

черговому никлі; є -

С 0 брі)

Кгм т 0.65 ♦ 0.35 в - коефіцієнт зміни мо-

дуля деформацій бетону при малих напруженнях, в нашому падку б - 1990; Ес- початковий модуль пружності бетону; £РІ_ - пластичні деформації бетону. ; .

Відомі залежність 6-Е методу "змінних параметрів" описують лише перший цикл завантаження . На . наступних циклах "параметри пружності" змінюються по-іншому. В результаті статичної обробки дослідних даних пропонується модуль деформацій бетону, розрахований методом ітерацій на першому циклі, на наступних циклах змінювати згідно формули:

ге'. ^ _ ■

“ ьом т ^---------: г <

(п - О + і | п°*БЗ

де Еок - модуль деформації бвтону при малих напруженнях, ен-рахуваний по попередній Формулі;£, - модуль деформацій бетону на першому циклі ний завданнях навантаженнях *,п - номєі циклу; V - коефішент,в нашому випадку дорівнює 0,0615.

Методика повністю описує напружено-деформований стан центрально стиснутого трубобетонного елементу при малопикло-

- 17 -

вій дії навантаження. Описана теоретична крива близько співпадає з експериментальними-даними,. На всіх етапах наванта-ження-розвантаження різниш не перевищує 82. • .

П’ята глава, присвячена дослідному проектуванню і оцінці тех-ніко-економічної ефективності трубобегоннихконструкцій, працюючих при малошшіовій дії навантаження. Перелічені вище особливості- трубобетонних конструкцій використовувались при реконструкції вапняно - випалювального цеху - Криворізького металургійного комбінату "Криворіжсталь" ім. Б.І. Леніна. Була запроектована опорна частина під дослідно-промислову піч Використання трубобетонної конструкції замість застосованої раніше монолітної залізобетонної викликано тим, до в умовах підвищених температур,.внаслідок пересушування бетону і дегідратації цементного каменю, конструкції, із звичайного залізобетону руйнуються через 8-12 років. Б запропонованій конструкції бетон, захищений від зовнішній впливів трубою, що підвищує його надійність І ДОВГОВІЧНІСТЬ' конструкції в Цілому. ; - .

Запропонована конструкція була запроектована, таким чином,, що максимальне експлуатаційне навантаження, складало 0,6 від несучої здатності трубобетонної опори. .

Рами трубобетонної опори виготовляються безпосередньо на будівельному майданчику. Труба встанавовлюється над опалубкою монолітного Фундаменту. Заповнення її бетоном здійснюється через верх труби. При цьому зразу бетонується і порожнина труби і сам фундамент з одночасним замуровуванням анкерів в тіло фундаменту. . .

При реконструкції ТЭЦ ПВС Ш. Криворіжського металургійного заводу були запроектовані трубобетонні опори під. турбокомпрессор К-5500-42-1. Бони являють собою просторову раму,

' ' ' - 16 - '

в якій і стояки и ригелі виконані з трубобетону. З трубах стояка з місці прилягання ригелів були вирізані отвори. Бетон подавався через, верхні торці стояка, при цьому.одночасно заповнювалась порожнина труб і стояків і ригелів, завдяки чому зменшувались трудозатрат®. '

Аналіз техніко-економічної ефективності дозволяє зробити висновок, що трубобетонна конструкція порівняно з залізобетонного менш матеріаломістка. При практично однакових витратах металу в трубобетонних конструкціях об’єм бетону менше на 81%, ніж в залізобетонній. Це обумовлює менший поперечний переріз несучих конструкцій,.і відповідно, їх вагу. При цьому слід відзначити, що для заповнення труб використовується бетон більш низьких класів по міцності, ніж використовуваний в'аналогічній залізобетонній конструкції.

• ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

Робота присвячується експериментально - теоретичному дослідженню напружено деформованого стану трубобегонних елементів при малоцикловому стисненні. Загальні результати роботи» . \ . . .

1. Малсщклові повторні навантаження суттєво впливають на міщісгаї і деформаційні властивості трубобетону.

2. З ростом кількості циклів повторних навантажень при верхньому рівні менше або рівному межі малошіклової присто-совашості процес перерозподілу деформацій стабілізується, залишкові деформації після кожного циклу зменшуються і практично зовсім зникають при кількості циклів до 10.

. 3. Межа малошіклової пристосованності для центрально

стиснутих.трубобетонних конструкцій при малошкловїй дії навантаження дорівнює 0.Э5М*. .

- 13 -

4. Якщо верхній рівень повторного навантаження менший,

або дорівнює межі малоциклової пристосованості, то міцність трубобетонного елемента зростає від 3 до 1?5». Таке явише найбільш інтенсивне при передачі навантаження тільки на бетон., ■ .

5. Запропонована методика дозволяє оцінити напружено

деформований стан трубобетонних елементів при малошкловій дії навантаження. В результаті обчислень можливо визначити переміщення, деформації і напруження на кожній ступені будь якого циклу навантаження. • ' .

.6. Зкспериментальні дослідження несучої 'здатності і де-Формативності зразків при маловдкловому навантаженні підтвердили результати, одержані теоретичним шляхом. Виявлено, що в досліджуваних конструкціях виключено крихке руйнування.

7. По результатах дослідного проектування зроблено висновок про доцільність і техніко-економічну ефективність використати в будівництві трубобетонних елементів для конструкцій, які сприймають малоцикловий стиск. ■ •

Основний зміст дисертації опубліковано в наступних статтях і препринтах! ’ . ' -

' 1)Пашинський В.А..Кайдановський Е.Я. .Кальченко A.A. Снеговая нагрузка на покрытие // АПК: наука, техника,, практика .-1990, -N12, -C.43. : . .

2) Кальченко A.A. Эффективность работи трубобетонних елементов при малоцикловом сжатии // Пути повшения е$$ек-тивности строительства: тематический сб. науч. трудов. / Полт. ЙСИ. - К., 1993. - С 80-89.

3) Кальченко A.A. Особенности работи трубобетонних :еле-ментов, подверженних повторному сжатию. // Конструкции зданий

■ ' • - 20 '

и строительное производство.: сб. науч. трудов. / Полт. ИСЙ.

■ - K.t 1993. - С 36-41.

4) Информационный листок / . Харьковский ННТЭИ. - Харьков, 1993 —N187-S3: Трубобетонная опора под известково оО-жиговую печь / Стороженко Л.E., Kaii-¿енко'А.А., Стороженко ЕЛ. -СЗЗс.

5) Информационшй. листок / . Харьковски?. ШГГЭК. - Харьков, 1993 -N185-93 : Трубобетонная спсг-а пол ■турбокомпрессор / Стороженко Л.И..Кальченко A.A..Стороженко Е.Л. -СЗЗс.

- 6) Стороженко 1.1., Кальченко A.A. Работа трубобетонных

элементов при циклическом действии нагрузки / Материалы научно-практическойконференши "Совершенствование строительных материалов, технологий и методов расчета коне*, -.дай в новых экономических условиях-. - Сумы, ИПП "Мрия- ЛТД, 1994. - С 87. . :

• ' АШЮТАДИЯ . • . '

Кальченко А.А."Особенности работи тгрубобетонних елемен-тов при малоцикловом осевом сжатии". • ■ . ■ .

Дисертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. ,05.23.01 - строительные конструкции, здания и сооружения.' Полтавский технический университет. Полтава 1994. ■ . ' '

Экспериментально исследована работз трубобетонних элементов при малоцикловом действии нагрузки. Предложен меток )ценки их напряженно деформированного состояния- .

Ключевые слова: трубобетон, напряженно-деформированное :остояние, несущая способность, сжатие, немногократное поъ-’орение, нагружение, упрочнение. .

fa^MOTAT tOK!

KalcnenKo A.A. "CJoncrete filled- steel tubular element conduct speciaL features under not very cyclic axial oon-press i on". ’ ■ - '

Tnesis tor o pondidotf's degree. 05,23.01 — building

con struct ions, builainos and structures. Poltava technical university. Poltava 1994. . , • .

Concrete filled steel, tubular element was reserached under not very cyclic axiol compresion. Stress and deformation state estimat ion method was proposed* . .

Key words: concrete filled steel tub, stress and deformation state, limit strength, compression, not very cyclic, loading, strengthening.

Підписано no друку 14. 11. 04р. Формат 60*84 1/16. Папір друкарський. ’ Друк «лосішй. умови, друк. ерг. 1. Замовлення Ш224. Ткраж 101. Безкоштовно. Дільккав тяіератеїшбго npw статистичного уітравлІкна ПоптавськоІ області, м. Полтава, суп. Пушкіна, 103. ■