автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Прочность, деформативность и трещиностойкость внецентренно-сжатых железобетонных элементов в условиях сухого жаркого климата

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

И11СТИТУТ

На правах рукописи

РИЗАБВ Воходир Шалснтдииович УДК 624. 012. -41:066. 973. 2(575)

ПРОЧНОСТЬ, ДЕФОРМАТИВНОСТЬ И ТРЕЩИНО-

СТОЙКОСТЬ ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В УСЛОВИЯХ СУХОГО ЖАРКОГО КЛИМАТА

Специальность: 05. 23. 01 — Строительные копструк-

щш, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учеион степени кандидата технических наук

ТАШКЕНТ—1993

Работа выполнена в Наманганском индустриально технологическом институте.

Научные руководители: — доктор технических наук,

профессор Миловаиов А. Ф.

кандидат технических наук, доцент Камбаров X. У.

Официальные оппоненты: — доктор технических наук,

профессор Тарасов О. Г.

кандидат технических наук, доцент Шоджалилов Ш. 111.

Ведущая организация —. ТашЗНИИЭП Госкомархитек-! строя Республики Узбекистан.

Защита диссертации состоится .. 7 " ЯНоОйЗ- 19э4г.

А й! I

часов на заседании специализированного совета

К 067. 03. 21 при Ташкентском архитектурно-строительном

институте по адресу: 700000, г. Ташкент ул. Я. Колоса, 16,

ауд. 49.

С диссертацией можно ознакомиться в. фундаментальной библиотеке ТАСИ по адресу: г.Ташкент, ул. Навои. 13.

Отзывы просим направлять по адресу: 7G0G0G, г. Ташкент, ГСП, ул. Навои, 13.

Автореферат разослан ,, ¿Г» H0Q$P$L 1993 г.

Н"

Ученый секретарь специализированного совета,

к. т. н., доцент /'Itfivff^^ Хамраез П. X.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность роботы. Дальнейшее ра:ьитие капитального строительства в Республике Узбекистан предусматривает увеличение объемов производства и применения сборного и частично монолитного железобетона. Климатические условия Республики Узбекистан отличается резкой континентальностью. В летний период температура воздуха может превьшать +40°С, при этом относительная влажность падает до 10-15« и ниже. В таких климатических условиях от прямого попадания солнечной радиации поверхность железобетонных и бетонных конструкций нагревается до' 70-80°С. При этом появляятся значительные деформации усадки бетона, приводящие к образованию и раскрытии трегшн на поверхности бетонных и железобетонных конструкций .

Колебания температуры и влажности воздуха в течении суток и года (лето и зима) неблагоприятно влияют на формирование структуры бетона. Интенсивное обезвоживание бетона при повдаеннай температуре и низкой относительной влажности среды приводит к снижении его прочности и моцуля упругости. Больяой суточный перепад температуры вызывает неравномерное распределение температурных напряжений по сечениям бетона. Проектирование и строительство железобетонных конструкций для сухого жаркого климата без учета деформаций, усилий, вызванных изменением повяленной температуры и понижена ной влажности приводит к раннему образованию трепин в бетоне,че-резмерному их раскрытии, а также к большим деформациям конструкции.

Одним из самых важных факторов повшюния надежности и долговечности конструкций зданий и сооружений, особенно для Республики Узбекистан, является дальнейшее совершенствование методов их расчета с учетом реальных условий эксплуатации,

В связи с этим актуальной задачей является проведение експо-риментально теоретических исследований прочности и трещиностойкос-ти внецентренно сжатых железобетонных элементов из тяжелого бетона под воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний условий сухого жаркого климата.

Целью диссертационной работы является изучений прочности на сжатие и растяжение, температурно-влажноотных д^форчацяй, модуля упругости бетона и установление их влияния на прочность, образования и раскрытия трещин внец'ентренно-сжатых железобетонных злеиен-тов, работавших в условиях сухого жаркого климата, а также •раэра-

ботка рекоыондвдй ко раочоту таких конструкция о учзтом климатических особенностей Республики Узбэккстен.-

Научнуа новизну работы составлтот:

- установление особенностей изменения прочностных и дофориатев-ных характеристик тяжелого бетона и внзцонтратю-ст.атис железобетонных элементов при кратковременном и длительном сяатии и условиях сухого жаркого климата;

- установлены закономерности температурно-усадочных и упруго-пластических деформаций ботона и изучены распределения температуры по сечении железобетонных элементов в натурных условиях сухого «арного климата; .

-получены данные о прочности, об образовании и раскршии трещин во внецентренно сжатых железобетонных элементах при различных эксцентриситетах воздействия кратковременной и длительной продольной силы в условиях сухого «арного климата;

— - предложения по назначению коэффициентов условий работы бе- ' тона с учетом воздействия сухого жаркого климата; .' ......

- - разработка предложений по учете сухого жаркого климата при расчете внецетренно-сжаткх железобетонных влементов,

Автор эастуст:

- результаты экспериментальных исследований по изучению прочностных и деформационных характеристик тяжелого бетона при кратковременном и длительном сжатии и растяжении» полученные в условиях твердения в цеху и натурных условиях сухого жаркого климата;

- данные о влиянии сухого жаркого климата на упруго-пласти-чзскь-> и тоипзратурно-усадочнда деформации бетона и предложения по их оценке при проектировании Ецецентренно~с*атых железобетонных конструкций для условий сухого жаркого климата;

- результаты еиеперимантально-теоретичаских исследований по изучение влияний сухого жаркого климата на прочность и греииностой-кость внецентренно-сжатмх железобетонных влементов из тяжелого бетона при заданных екецзнтриситетах кратковременной и длительной продольной силы;

- предложения по учету сухого жаркого климата в расчетах внецзнтренно-екмкх калезоботоннме влементов.

ррактичэское значение работы ааКлочается в:

- предложениях по уч«ту изменения прочностных, деформативных свойств бетона, находящегося в условиях сухого жаркого климата;

- разработка предложений по назначен;.,:) к&сф^гцлектов услогиЯ работы тяжелого бетона, учиткзаюиих совместное влияние температуры и влажности воздуха сухого тпряого климата;

- разработке практических: рекомендаций по расчету прочности, деформации, образования раскрытия треютн внецентренно сжатых железобетонных элементов, с учетом влияния условий сухого жаркого климата, позволявших болво обоснованно их проектировать с обеспечением необходимой эксплуатационной надежности и долговечности.

Реализация работы. Результаты экспариментальних и теоретических исследований были использованы при разработке "Рекомендаций по .проектирование бетонных и железобетонных конструкций для жаркого климата" / НИИЖБ Госстроя СССР. 1988 г. / и "Рекомендаций по расчету бетонных и железобетонных конструкций на изменения климатических температуры итажности" ЛШКБ РФ, 1991 г./, а также при чтении лекции по курсу "Железобетонные конструкции" в Наиак-ганском индустриально-технологическом институте.

Апробация работы. По тема диссертации опубликовано 4 статья.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на:

. - из Всесоюзном координационном совеяании по проблеме "Расчет и проектирование железобетонных констру кций в условиях сухого, жаркого климата" (Ташкент, 1984 г.'Наманган - 1986 г.);

- на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава Наманганского индустриально-технологического института (Наманган - 1991, 1992,1993 г.г.);

- на подсекции № 3 Научно-технического Совета НИИНБ.

Объеи работы: Диссертационная работа состоит из введения,

четырех глав, основных выводов, списка литературы и рекомендаций по учету сухого жаркого климата при расчете онвцентрэнно-етаткх железобетонных элементов.

Работа изложена на 142 страницах машинописного текста, икеет 36 рисунков и 26 таблиц.

- б -

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В последнее Броня все большее внимание уделяется исследованиям физико-механических свойств бетонов и работы железобетонных конструкций в условиях повышенной температуры и низкой влажности среды, характерных для районов с сухим жарким климатом. В развитии теоретических представлений о свойства бетона и работы телаэобе-тонных конструкций в этих условиях значительный вклад внесли работы С.В.Александровского, А.Б.Акрабова, Б.А.Аскарова, Ю.М.Баженова, П.И.Еасильева, Х.У.Камбарова, Б.А.Крылова, Л.А.Малининой, Р.К.Ма-мажакова, Т.Мукумова, А.М.Мухитдинова, Ш.Р.Ниэамова, В.Н.Пунаги-на, У.Ф.Фазылова, й.НДербакова, Р.Р.Юсупова, О.Г.Тарасова и др. Из зарубежных данных известны работы А.Аббаси, И.Алама, М.Абрамса, Э.Башакта, К.Нассера, Д.Равина, С.Сафарина, Р.Шалона, Д.Ханната и ряда Других.

Как показывает результаты этих исследований, свойства бетонов в условиях сухого жаркого климата обладает рядом особенностей, без учета которых могут бьть допущены существенные погреаности при расчете и проектировании железобетонных конструкций.

Согласно основным расчетным требованиям действующих СНиП 2.03.01-84 в части расчета по предельньы состояниям первой и второй групп долчша обеспечиваться надежность конструкции под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных условий внешней среды. Такой учет вытекает в основном в связи с изменениями физино-механических свойств бетона, а также поведением конструкций в условиях сухого жаркого илимата, которые в дальнейшем закладываются в их расчет.

Имеющиеся опытные данные касаются в основном расчета изгибаемых железобетонных элементов, а влияние сухого жаркого климата на напряженное деформированное состояние внецентренно-сжатых железобетонных элементов изучены недостаточно и не имеются рекомендации по их методике расчета.

Кроме того, следовало бы уточнить значения коэффициентов условий работы бетона и ^ для сухого жаркого климата, применяемого для изготовления таких конструкций.

Для решения указанных задач были сформулированы основные направления данной работы и программа предстоящих экспериментальных исследований.

Экспериментальные исследования били проведана в условиях цеха (относительная влажность воздуха W =60.,.70 % при температуре t = 25,,.35°С), а тппт.й о природных условиях сухого жаркого климата (под прямой солнечной радиацией).

Для приготовления Отгонной смеси применялся портландцемент Навоийского завода с активность») 40,5 Ша. В качества крупного заполнителя использовали гранитный дебоиь из карьера поймы реки На-рш фракции 5 - 20 км. В качества мелкого заполнителя приценялся кварцевый песок того же карьера с модулем крупности 2.1. Состав бетонной смеси соответствовал бетону по прочности на стлтйа 1618 Шо, в котором расход вя^кушэго составил 250 кг/ыЗ.

Для изучения прочностных и деформационных характеристик бетона были изготовлены образцы куба с размерами ребер 10 см и образцы призмы размерами 10x10x40 см. Веэ образцы в течение 7 суток • хранились под влажнши спилками. Зате;^ однз часть образцов «зрдэ-ла в условиях цеха, а другая - в условиях сухого яаркого климата на открытом воздухе под солнечной радиацией. Образцы одной серки испигызолись в'возрастах бетона 23,60,180 и 360 суток. Исследование деформация усадки и ползучести осуществлялись на образцах призмах размерами .10x10x40 см, которгз трердела в тох жз усдоы?язг.

- Загруженио образцов осуществлялось в позрасто бетона 23 ток в обеих рассматриваете* условиях. Урогзнь постоянно язбетгуэ-Ш1Х напряжений при испытаниях на полгучзсть бетона со сссх случаях принимался постогазадл и составлял примерно 40 % с? его призменной прочное?!?. Наряду с' «згрртэннгзгя образцами пзпкгавалис!? так-то ненагрухспнпа призмы для овредеженяя «с-кпзратурно-усздочкис деформаций батона. Деформации ползучссто бетона ойрсдсакья яэх среднее оркфмзтичгеноо зкачзнго, позгкегажэ пгигргтодп па деух призмах-близнецах. Длительность наблэденил сомззяяяа 310...330 суток. По результатам длтгтальшге иепь'г&ил.Ч екчясяялн ерэдняа сплчз-ния деформаций ползучести для каждого гзэгру?снкого образца и уса-до'пю-тегшературн?гз деформации для саздрго поасгруазиного образца.

Для определения до4ориац::3 уездкк из ебшях тскпзргтурпо-уса-дочнве деформация бзтона следуат тягать деформация гсиазрянура-го расширения бетона в зависи^оста 0? кзиепсияя гсгл^ркури. Для определения доформации темпгрз!ур:>ого рзеткрегпи Cero:ia била испытаны прягм» 10x10x40 си по саз.'^газЯ методика: бесояшз призму высучивали до паегоякого caca а ?з«знив тpez п?соз а алагпгя-чесяой измерз "фвйгроп". Тешпрагура в йзазр кедлскааса ка Ю(,С

- О -

'и проводилось кэысренио температурных дзферми&й Сотонс. Температура доводилась до 60сС, к%о дало Е03йз'л;гсеть получить чсьлзратур-НН9 деформации расздрения бетона о? температуры, котсриз

вычислялись о? замерзннкс суммарных теипсрстурнс-усадочнюс деформаций бетона призу, находящихся с цеху и на открытом воздуха.

Дяя изучении работы Бнзцзктргкно-скатюс кслазобвюшшх алеиен-тое'были изготовлены опыгнщ колонии прямоугольного сечзкия размерами 16x30 см и высотой 100 са, которые иколи консоли. Все колонны имели симмзтричноо армированио ка 4 старшей диаметром 14 ш класса А-Ш, Для замора .деформаций батона на бзге 250 га по Бысого оле-кантоЕ устанавливались штыри" диаыетрои 6 км и длиной 5.0им, С целью изучения распредзла-.пщ теииарстуры в бетоне по сочзнив колонны в условиях сухого тарного клкмата'В'6*колоннах"закладывались хромоль-каполевцо термопары. Образца бетонировались в горизонтальном воло-Е81ГЛП в металлических формах. Без колонны прело бетонирования в течонио 7 дной находились в опалубке под влажнкж; опилками, а за-' том распалубвдвализь. Образца изРо?авяялкоь. в трех сериях.

Образца изрсой сорив находились под воздзйствием прямой оол-изчной радиации для определения изнз"ения теыпературы по сеченип влр.иента. Образцы парвоГ! серии находились на полигоне в нонагружен-!кш состоянии для-определения тсыпзратурно-усадочных деформаций колонн.' Для определения. втаяш врзмой соянэчной радиации одна • часть опигииг колонн - устанавливалась на полигона. Часть образцов ' второй серии били взаздеж:" от" срдаоЯ оолкршоЙ • ргдаацкз. Эти образцы находились в уалозкяз цеха,- Другая часть образцов находилась под 1.озд..;Кс«;:зм прямой солнзтаой радиации на открытой воздуха. Колонны второй серии Сели исшлая:: нратпозремогаюй нагрузкой с разным акецзнтрисктотси еа приложения в возраста 40-50 дозй. Колонны И сз-р'.га были еагрукзны длптельио-ДОйетвуадй нагрузкой 0,8 N(W и 0,5 Up. , которш находились на отар игом воздухе и точено I года, о затеи били раэруссиа краткосра^ишоР нагрузкой для того, ч?обы опродслить как ел,¡лат нряиал солнэчцая радиация на прочность и ТрЭЕШНОСТОЙКОСТЬ колонн.

- • В ходэ висшраизнтов бгяо установлено, что изменения температуры ботона слздуат са 1<.»ж;к2;тйаа текпгратуры воздуха и носи? синусоидальной характер. В латний г.гриод максимальная температура бетона на поверхности колонии дозтягсоа 4б°0 .. при пэрепадах тзмпз-ратуры по bisoto I8-E0°C. В -ешл:-!Я период температурь бето-

на колеблется в прадзлах от -t4°C до -4°С при температура воздухе

- э -

-7°С, а перепац температуры по сачанию постигает 2-Ю°С. За сезон зима-лето температура бетона в сечениях колонны колеблется от -4 до 48°С при перепадах по высоте сечения 3-13°С. Влатаость тяадло-го бетона в летний период после длительного нахождения в условиях сухого тарного климата 'ыла ниже начальной.

Анализ результатов исследований показывает, что рост кубико-вой прочности тяжелого бетона при хранении в естественных условиях в течение 180 и 360 суток составил 6 и 8t и 8-И % соответственно от прочности бетона в 28 суточном возрасте. Рост призмен-ной прочности тяжелого бетона в течение 180 и 360 суток по сравнения с 28 сутками также не оцинзков для образцов, находящихся 9 естественных условиях '% и б %) <л при постоянном режима в цзху (7и8<?).

Таким образом, наблюдается сткешо роста прочности батог» на сжатие, скованного неблагоприятными условиями сухого жаркого климата. Зто необходимо учятквать при расчете железобетонных конструкций коэффициентом условия работы батона на- сжатие. Этот кг^ф-фициеда учтгаигаат влиянии солнечной рациацш, длительности наггз-ваши, поиижоннуп влажность воздуха и массивность конструкций на прочность бетона при сжатии.

- Обработка данных псслгдоаагай Соназэли, что для расчета жета-зобетонных елеягнтоэ из тятз.Чого бо?она, работавших в условиях сухого жаркого климата, необходимо пр:!ж:г.!ать козЗФтционт условия работа бетона на сжатие и ксг^фодзн* работы ботот на растяжение 0,70 при расчета на пзрзоэ воздействие темвзра-тури it соответственно 0,70 t; 0,65 при рзсчзта па дя:г-тельноа попеременное нэгравпнио и охлаждение.

Изменение температуру и влаетости воздуха оггазшзаат влияние также на начальный модуль упругости басона.

Согласно даннкм зпепериизотов сначакио козф$:»цаента J3g , учитнваапего снижение модуля упругостп бетона от воздействия текпэ-ратуры и влажности сухого жаркого климата, 1.:о«но принимать рост*) 0,70 при расчзто на первое воздействие температуры и 0,65 при рпс-чето на длительное попеременное нзгровзняэ п охлаг-даниа.

Коэффициент упругости тяжелого бетона V , хзрзптерпзуспиП упруго-пластичеепоэ состояние сжатого бетона, нахогпязгоая на солнца кзньез, чеа для аналогичного батона при поста?шием резямэ на всех ступенях кратковреизнкогс загруяенпя. Ори уровне капряяе-ния 0,5 Np значение коэффициента для бетона, нзгодкзгося в ос-

тестеенных ус^оимк равно 0,?5 при крат:(оьрыо,июй нагрузка и 0,25 при длительном кагрукеиии, Как показал-! исследования, наименьшее значение наблодаатся у бегона, :;йходпгогося о ео-ТвСТРвНШМ условиях.

Статистическая обработка показала, что фактические прзделъныэ деформации бетона о условиях сухого жаркого климата больсз и по сравнении о данными, получением» с условиях цэха и зависят о? возраста бетона в моменту приложения нагрузки. Для бетона находящегося под влиянием солнечной радиации увеличение предельной сжимаемости равно 1,05 , 1,03 , 1,12 и 1,15 и для бетона находящегося Р цеху 1,03, 1,04, 1,08 , и 1,1, соответственно для 28,60,180 И 350 суток. Анализ опытных данных позволил установить характер взаимосвязи предельной сапшаекости бетона в условиях сухого жаркого климата от его прочности, который описывается выражением:

• .... 68ц* «>.-.... Результаты проведенных-расчетов / I / показали, что теоретические вначзния близки к-опытным, Пря этом среднее*значение отношения -опытных данных к расчетным составило 1,05 при коэффициента вариации 14 ,'4^, что" дает' основаниэ рекомендовать. выражение / I / для практического применения."" ..... ■■.............

Усадочно-температурнкЗ деформации бетона находящегося под гоздойотоиаы повшешюй температуру, пкзкей елавдооти в сочетает с солнечной радаоцией' носят достаточно. слогаий характер, Действие повдаопной вемператури и щшой влажности ускоряет развитие деформаций усадки биока п при Ь20М удаляется относительно большое количество кати. скеязрдосдаально били со луче пн средние значения коэффициента текшратурлзго расанрздэд бетона. Твердение бетона з природою: условиях приводит к болей интенсивному накоплении деформаций усадки » начальный пзриоД за счзт влияния низкой влакности, высокой кяийатцчзскоП температуры и солнечной радиации» К 100 суткЕИ дзфоргации усадки бетона составляв? 65-752 от набдаь даемых к 360 сугкаи» Усагма Сетона такжз зависит от начальной влаиюсти и интенсивное"» магопотсръ бстсна. Чем интенсивнее происходит удаленна слагй от Сетона о парвю 4 ызсяца, псы больше деформаци.1 упадки. Затеи нас«уп&«? период некоторой стабилизации роста деформаций усадви «1 их уузньгзгтз'е.ЕншгаЙ Солее холодный пориэд. С исступлапига весну н&Йлвдао'гсш далькзбйза накоплений до-фораафи усадки. Нзгоьусяькай дофораад;м уоадяи Со?ои& иахадяааРО-

-ilion поя слиянием солнечной радиации, была равна 68.10"®. В условиях сухого жаркого климата деформации усадки для бетонов незави-азшшх от солнечной радиации в 1,4 раза превьиает аналогичные деформации усадки, наблвдаемкЭ в постоянно-теипературно влажностных уоловиях цеха.

Анализ экспериментальных данных показывает, что ползучесть бетона в природных условиях сухого жаркого климата под влиянием солнечной радиации отличается от деформаций ползучести для батона, твердевшего в нормальных условиях, и носит ступенчатый характер. При этом существенное нарастание деформаций ползучести бетона в природных условиях сухого жаркого климата происходит в теплое гремя года и замедляется в холодный период. Продельные значэния деформаций ползучести бетона под воздействием солнечной радиации летнего изготовления (зегружения) в среднем в 1,4-1,5 раза превосходит деформации ползучести батона.в цеху.

По результатам кратковременных испытаний О Q =» 0,5 У =7,5 ом я З п р * 15 см было установлено, что с образоЕаниги трэган в растянутой зона, интенсивность увеличения деформаций растянутой аркатуры, а также сжатого бетона возрастазт. Условия оухого жаркого климата такяэ влияя? на относительные деформации арматуры. В кЬлоннах, находигаихся под нагрузкой 0,8 Ncw и 0,5 Np и под влиянием солнечной радиации з тзчениэ одного года деформации арматуру бичи больше на 13-40*, чэн в колоннах наяодикпогоя о цеху. Температура и влажность воздуха такяэ влирят на изменение деформаций крайнего волокна cstaíoü зоны бо-гона,

Относктелънш деформации крайнего сиатого волокна бзтона а колоннах находившихся под влняниеи солнечной радиации (при нагрузке 0,5 Мр ) увеличились на 35-60t по о деформациями бетона

при пратйопрЕмаиноЛ нагрузке в позрг.стз 40 суток. В условиях сухого ™ap:scro климата с уселкггнасм екагрн'грпеитстй дефор^ативность бетона и арматуры повмзазтея»

3 нгзагруж?шшх колоннах, иаходпеямя еол соодэйетвиеи соднвч-ой радиации я течение 12 иесядоэ, трепинн не появлялись, При ргтковремзннсм нагруяюняи этих колонн греетнм образовались при П1*ру?кд 62,9 - 53,6im . 5го? момент обреоог.пиия тргвян бш е<::ч:з, пза для колонн, находятся пря постоянном рзш?э о tr »днем a

В котоннах, подвергнут длительному нагрутенда» под нагрузкой « 0,8i!t:t а трепне 12 !нояцэо под ооядотой рпдшцаай и при пос-

т о яки 31; режиме, трещины на появились. При их кратковременном наг-руяении момент трокшнообразования составил 55,6 кН. , что на 6% мзньео, чзм для ненагруженнвх колонн в возрасте 12 месяцев. Сопоставляя иоменты образования трешин можно констатировать, что для колонн, находящихся под воздействием солнечной радиации отст показатель на 22% меньше, чзм в колоннах, находящихся при постоянном режиме.

Под Воздействием длительной нагрузки 0,8 первые трещи-

ны появились ка нагреваемой поверхности через.56 суток от начала наблюдения (с наступлением максимальной температуры в иоле) в колонне, находящейся под воздействием солнечной радиации и через 71 суток трещины появились в колонне, подвергнутой к действии солнечной радиации сжатой гранью.

Как следует из проведенного аиализа, что влияние сухого жаркого климата сусаствонно сказывается ка моменте образования трэ-елп. Зто связано с появлением собственных напряжений в бетоне,вызванных как деформациями усадки, так в неравномерным нагревом бетз-иа по высоте сечения од емки а, а также снижением прочности бетона на растяааниэ.-

' При определении усадочных напряжений в колонне учитывается Масштабный фак?ор, кроме того в колоннах.поачмо усадочных деформаций возникают напряжения растяжения в бетоне за счзт разницы коэффициента тонпоратурпого расшрзния ариатуры и мыпературной деформации батона. Это ршьшаот дсбпБочнда деформации растяжения батона, котсрыз способствуют ракнзму пояолзгсш трещин.

• Теоротичэский'момент образования трезин с учетом климатического воздействия сухого жаркого климата можно определить по формула:

' Мсгс = Ц>£ ( & " б'сз) (2)

где К^^ - расчетное сопротивление бетона на растяжение

при расчотз со 2-Й груше предельных состояний; - комк г сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна с учетом неупругих дзфораацай растянутого бетона; ~ коэффициент условия работы бетона на растяжониз.

Значения и Е{ Для бетона принимались по опытнш

даннш с учетом коэффициентов ^ и ^ Ь зависимости от ус-

лоеип хранания и твердения бетона.

В ходе наблюдения за развитием трещин в колоннах, находяоих-ся под нагрузкой 0,8 Мм и 0,5 Мр , установлзко, что при нагрузка 0,8!!(»£■ о 6 я 0,5 У и в « У идэт с течением времени нарастание сирэты раскрытия треютн и черзз год жирина раскрытия соответстлетю составили 0,15 и 0,17 км для колонн при воздействии солнэчноН радиации на растянутуэ зону и 0,14 и 0,15мм на сяатуа зону. Для колонн, находящихся при постоялом режиме, ширина раскрытия треэдн составляет 0,13 и 0,14 ми, что на 9% ни-ЕО, Это объясняется,- видимо более интенсивным развитием и аовипеп-!?!"■ величин деформаций усадки бетона п колоннах, находящихся под воздействием' солнечной радиации. ''".''

' При .нагрузке" 0,5 Н^ю характер раскрытия тресин аналогичен с характером раскрытия трзел при нагрузке 0,8 Мсм • 'Ааксглаль-кая тарина раскрытия трепин при в ° 0,5 У и е = У составила 0,22 и 0,22 мм соответственно для колонн, находящихся под воздействием солнечной радиации на растянутуа зону и 0,2 и 0,21 [<•.« на скатуп зону. По сравнения с теоретическими значениями иирнна ра-скрыгия трещин будет больпэ, что подтверждает влияш!е усадки на тр'ещиностойкость Бнецэнтрзнио-сздвдго железобетонного элемента и необходимость учета воздействия сухого жаркого климата при их расчете.

В связи с отим расчет пиряны раскрытия траст» келвзобвтон-ньг< элементов, находящихся в условиях сухого яаркого климата,рэ-ксмендуется производить по формула:

где - гфзделыаядзформ^гпя усадки.

Для'установления плпятяя сухого г'.;,.,ого клгаата на прочность колонн, они были истлмш кратЕосрзга'ЛОЙ нагрузкой в газрастэ 40 дней после нахождения в тега п в цзху п под воздействием сол-нссюй радиации и послз годового гтахогдетм з условиях сухого жзрксго кя;г.1атачТсорзтнчэсаиз рзгрупазгаэ усилия согласно СНгЛ 2.03.01-84 опродзлякиоь по форауяз!

Л/ е» б к ЯееЛ'^й-а) Ш

р33ру?!3!2с2?3 усилпя, с1?£1сл31ш1!э по форяулэ

(4), щ;н огктнкт Сйиотягиа а упзтои ко^пй&зпта уологкй работы = 0,65 согяезно СК«Л 2,03,01-3$ бкяя иг» ояпнот» При

-■14 » '

. i этом значении R { были завьшены, так'как опытами било установлено, что коэффициент условий работы бетона на сжатие «0,7. При учете этого значения в формуле (4) теоретические значения разрупаэдего усилия имели наилучпее совпадение с опытными.

'ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. 0сноЕню закономерности (¿вменения температуры к влажности воздуха в условиях сухого жаркого климата ва период наблюдений совпадают с закономерностью изменения среднемесячной температури я относительной влажности воздуха, заложенных в СНиП 2.01.07-85. Для практических расчетов Мокно принимать расчетное значение температуры и относительной вяакиости £аздуха по СНйП 2.01.07-05.

2. В условиях сухого жаркого климата кзлезобетоннш злемап-ты нагреваются неравномерно. Под слиянием колебаний температуры воздуха и интенсивности солнечной радиации температурное полз конструкций нопреркгяо изменяется по саченио элемента в любой момент вромзки нелинейно; •

■ Изменения •геап-зратура бетона ' следуют за изменениями температуры среды и носи? сккусовдальныЯ характер.

" • З. С увегичаием .относягальноИ платности воздуха и спиштом ого температура средняя вяааноогь бзгона по сечении елемента а ■ иабетдаекыЯ варазц' нанялась к соогаьляяа d зимне-весенний период -6$, а в яе?не~осеиний период - 2tS%.

4. В усноаапе сукого saptioro клиима- от дсИсгвая температура ir xaasaiocíi! воздуха ясаеияяся фазико-изханичэскиэ и деформатив-ííuo свойства бетона, которш дойзипл учитываться в расчетах. При расодто гаодентреаио-скмых еяементов,праднззначо:шых для работы в условии сухого каркого елйшйго СрадшЙ Азии, рекомендуется попользовать косффяцизнгы условия работы бетона- g ¡^.

5. Деформации усадка (tetona в условиях сухого жаркого климата имеет; ярко к.-рахзшкй периодический характер в зависимости

он сезонного ноязбшшя яеиаорагуры и влачноети воздуха. Кривые деформации соязучгсии *етона имзат ступенчатый характер и интен-сиено развиваогся в осноиюм в легкий период года за счет воздействия повранной температура и низкой влажности и солнечной радиация' среды. "

6» При определении ыомзнта образования трещин в внацзптрг-.га-скатых'кзлэзобетоннш элемента», работаюаих в «условиях сухого

^арного климата необходимо учитывать влияние температуры и низкой, алажности среды на прочность бетона при растяжении, модуль упругости и деформации усадки бетона, которые способствуют раннему попзленив трещин. При расчета* ату особенность учитывают используя соответствующие коэффициенты условий работы бетона.

7. Ширина раскрытия трещин в железобетонных элементах в условиях сухого жаркого климата зависит от температуры сезона года. Наибольшее раскрытие тресин наблюдается в летний период. Расчет ширины раскрытия трещин железобетонных элементов в условиях сухого жаркого климата рекомендуется определять с учетом дополнительного раскрытия трещин, вызванных усадкой бетона.

8. Расчет прочности железобетонных внвцентренно-сжатых элементов на действие продольной силы рекомендуется проводить с учетом влияния сухого жаркого климата принимая во внимание снижение прочности бетона • путем введения коэффициента условий работы бетона

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Камбаров Х.У., Сайдуллаев К., Ризаев Б.Ш. Влияние сухого

жаркого климата на прочность бетона. Расчет проектирования и испытание железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях сухого жаркого климата. Сб.научных трудов ТашПИ и НИДОБ. Ташент,1985.

2. Ризаев.Б.Ш. Прочность и трезкностойкость Енецентренно-сжатых

железобетонных колонн в условиях сухого жаркого климата. Сб.научных трудов Наманганского филиала ТЩ. Таикент,1989.

3. РизяевБ.Ш. Изменение температуры и влажности по толщине вне-

центренно-сжатых железобетонных колонн из тяжелого бетона при воздействии солнечной радиации. Сб.научных трудов Наманганского филиала ТМИ. Наманган,1980;

4. Ризаев Б.Ш. Прочность и деформативность внецвнтренно-сжатых

железобетонных колонн в условиях сухого жаркого климата. Сб.научных трудов профессорско-преподавательского состава Наманганского индустриально-технологического института. Наманган, 1992 г. ,

1$УРУЧ 1'ссгл; Ш',лг.1 шароитвда, номарказий сицилга;;

то:.кр бетон элшэнтларнинг муста^камлиги деформациям ва ёрицбардошлиги

АННОТАЦИЯ

Уибу ил.шй ш чуруч ИСС1Ц ш;лим шароитида ишлатплаотпа номарказий оикилган темир-ботон курилмаларининг, ш зсолатини, шзмий тая-риба (эксперимент) ва назарий излаютлар асосида урганишга бегпш--ланган.

Ишнинг асосий максздк куйидагилардан иборат: иссвд ш{дид1 шароитсда пзлаётган, огир бетоидан тайёрлалгая нокарказий сирлган темир бетон элаиентларнинг ыустахкашшгшш, ёрщлар хоскл булиши ва кенгайишни ургашш ва ударил У рта Ооиё }щшл шароитида зрюоблаш учуй тавсияномалар иилаб чидашдан иборат.

ТажриЗа ва назарий кзланиилар асоспда:

- о тар бетоннннг чуруч косиц шршм шароитида механик ва деформатнв хоссалари, ^ароратли ва 1{уриб кичрайка деформашилари урганилди;

- ЦУРУЦ иосш5 ицлим шароитида ва «уёш таъсирвда булган тамир~ бетон элементларнянг кесим юаасвда бетон хароратининг узгарши урганилди;

- фюца ыуддатли ва давомли буйлама кучнинг турли эксцентриситет билаи таъсирвда булган номарказий снчютан теищмЗетон влешнтларидаиа ёрш^лар хооил булиши ва, кеягайиш тахлпл ышщди;

- куёш таъоирида булган номарказий оикилган тешр-бетон элэмонтларнинг муотапсамлига урганшщи.

Ечорцда курсатклган тахлиллар асоовда ЧУРУЧ исощс шршмнинг ботоннинг физик ва иохеник хусуспдтларига ва номарказий сшделган , тегщмЗотон эламзнтларига таъскрини хисобга сита, бино ва иншоот теыир-бетон курилмапаршш иаончлидигини ва уэок ыудцатга чидашш-гннп таъминлайдигаа амалий тавсияномалар одлаб чшшдцк.

Илмпй калавишлар натаналари ¡ргруц иссвд видам шароитида, иашшк, гсроратнн хньоога олгш; хоада бетон ва темир-ботон куршх-моларшш дойихпляя ^авовшрмалардавксини топтан.

RELIABILITY, DEFORMABILITV AND CRACK RESISTANCE OF ECCENTRIC COMPRESSED REINFORCED CONCRETE ELEKENT8 UNDER caNDITIONS OF HOT DRY CLIMATE

ANNOTATION

On the basis of wide-scaled investigation» of reinforced ccncrats structures for industrial, civil, residential end othar buildings and constructions under conditions of hot dry climate it has bean established that under cyclic influence of solar radiation, high temperatures and low hualdity compressive and tensile strength of concrete is lessening, load elastic, plastic and shrinking deformations are developing»

The aim of this thesis work is to perform experimental and theoretical investigations for studying reliability and cracking of eccentric compressed reinforced concrete elements from heavy concrete in hot dry climate and, taking into consideration climatic particularities of Central Asia, to work out recomendations for rational design of such structures.

Investigations of physical and mechanical characteristics of, heavy concrete, its thermal-shrinking deformation, change of te|>perature about section of reinforced concrete elements under the conditions of hot dry climate and solar radiation have been fulfilled.

The work reveals results of investigation* of cracking and the process of crack opening In eccentric compressed reinforced concrete elements under various eccentricities of short- and long-term axial force. The author proposes practical recomendations for structural design, calculation of deformation, cracking and opening of cracks in eccentric compressed reinforced concrete elements, being under service in hot dry climate, which allow to design them more rationally, providing necessary reliability and durability.

The results of the thesis work are Used in Recomendations for Designing Concrete and Relnfreed Concrete Structures for Building.in Hot Dry Climate and in ReeotrendationB for Designing Reinforced Concrete Structures with Consideration to Climatic Temperatures and Humidity.

Зак,H 195, объем 1,5 л.л, тираж -Тип.'ГйЛ, адрес: ул,Ха1.1зи,2

100 8k3.