автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Прочность и деформативность железобетонных балок, армированных высокопрочными сталями, при немногократно повторных нагружениях
Автореферат диссертации по теме "Прочность и деформативность железобетонных балок, армированных высокопрочными сталями, при немногократно повторных нагружениях"
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ГРУД®ОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ШШЖРНО-СТРШШЬНЫЙ ШЮИ1Т7Г им.В.В.КУЙБЫШЕВА
На нравах рукопион
0А1ВХ ХАСАН АБДЖА
Щ'624.072 23.0В .46
ПРОЧНОСТЬ и двфоршшность жшзшвтоншх Б АЛ (К, АРМИРОВАННЫХ ВШСКШРОЧНШИ СТАЛЯШ, ПРИ НШОТСКРАГНО ПОВТОРНЫХ НАГРЛЗШШ
Специальноогь 05.23.01 - Сгроигельша конструкции,
здания и сооружения
Автореферат даооергации на ооиокание ученой огвпвни нандвдага технических наук
Москва - 1991
-"У
С.' ^
Работа вшолнена в Московском ордена Трудового Краоного . .Знамени инкзнорно-строигельаом институте им. В.В.Куйбшяева.
Научный руководитель - докгор твхшчзоких наук, срофзсоор
РАСТОРГУЕВ Б.С.
Официальные оппоненты- доктор гехничаских наук, профессор
ЧИРКОВ В.П. - квдцвдат ¡техническая наук, ояардшй научный согруцшк РОЗОВСКИЙ Е.Д.
Ведущая оргашаацад ~ Научао-йсоладовательокий икагигут
батона и иелезоботона Госстроя ССОР
Защита ооогоитоя "ДУ" 1992 г. часов
на заоедании специализированного оовага К 053.II.01 при Московском инжанерао-огрштельном ином! уте им. В.В.Куйбшева по адресу: 113114, Москва, Шлюзовая набережная, д.8, в еуд. Л 432
С. диссертацией мокно ознакоьигьол в библиотека иногигуга.
Проста Вао принять учаогие в защита и налравагь Ваш огзыв по адресу: 12933?, Москва, Ярославской шоооа, д. 26, МШИ им/ В.В.Куйбшева, Ученый совет.
Автореферат разоодан
» И " ^¿ргс^И 1992 Г. Д/д /оГ>1 -
Ученый оекрзгарь Специализированного оовэга
кандидат технических: наук Э.В.Филимонов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность тами. Ооновннми направлениями экономического а социального развития Ирака предусматривается дальнейшээ расширение применения жалазобэгонных конструкций.
В Ираке в основном отроят здания из монолитного гзлезоба-тона, армированного мягкими сталями.
Как пзвеогно, повышение экономичности конотрукции достигается за очаг дримананяя высокопрочной отали. В конструкциях из монолитного кзлезобетона возможно применение вшокопрочяой отар-главой арматуры без предварительного напряжения (класса А-17, А-У). Для обоснованного применения таких сталей тр о буе го я анализ их. работы при реальных раетмах нагрутания, среди которых имзвтоя на многократно повторные нагружзния о числом циклов or трех до osa. Например, при отроятельотва зданий, когда на элемзнты перекрытия временно устанавливаются материалы и оборудование, при омана оборудования, яри рзкокогрунции здания,-при.ветровых, oaft-окичзских, снеговых, гехнологичаоких и аварийных- нагрузках. При эаоих воздействиях к настоящему времени проведаны исследования деформирования жалазойагоншх конструкций, аршрованннк ; мягкимя отелями.
Деформирование железобетонных конструкций, армированных высокопрочными оталями яри маловдкловых нагружаниях, изучено весьма недостаточно.
Целью диооергапии являются вкопврименталыю-георетичаокив исследования деформирования железобетонных конструкций, аршро-ванных оталями, о уоловяда пределом текучеоти при малоцикловых нагружаниях.
Для реализации eroft цели установлены следующие задачи
исследования:
1. Провести акоперишнгалыша наследования деформирования одаолролегных и керазрезных балок, армированных сгалгми о уолов-иш пределом текучести, при Малоцикловых нагруяздошх.
2. Разработать методику определения диаграмм деформирования "ыомэнт-нривиана" изгибаемых элементов, армированных о га ляда о условным пределом текучести, при малощкловых погружениях.
3. Разработать методику расчета одяопр о летных в неразрезных балок, армированных оталяш о условным пределом гекуадсги, при малоцикловых нагружвниях.
.Научную новизну работы о оставляет:
- экспериментальные данные о дефор&шроваяш оачений изгибаемых элементов, армированных огальа о головным пределом теиу-чаоти, при малоцикловых вагруяшшк;
- акоперишнгалыша даншз о деформирования нэразразнвх балок, армированных сталйо о усдовши пределом текучести, ярп малоцикловых нагр ужениях}
- предпосылки е метод определения диаграммы деформирования "моманг-кривизш" изгибаемых элементов, армированных спадами, о увяовнш пределом текучести, при малоцикловых нагруяовшх.
Практическое значение р.збсш!
Проведенные эксперименты д разработанный на- их освою катод расчета неразрезных железобетовшх балок, армировании вггзоко-прочними сталями, позволяют более обоснованно проектировать такие конструкции с учетом малошкловых нагрузшиий.
На защиту вннооятоя;
- аналитические вависшосга для действительных диаграмм деформирования бетона яри тляцяхлошх нагрухвшш^
- метод определения диаграммы деформирования "момент-кря-
визна" изгибаемых элементов, армированных отошли о уоловннм пределом текучеоги, при шдоцикяовнх нагружешях;
- метод раочета неразрезных балок, армированных отелями о уоловннм пределом текучести, при малоцикловых нагружаниях;
-> методика определения прогибов однолролетннх балок, армированных оталями о условным пределом текучести.
Объем и отр.укг.УХ1а работы. Диооертация ооотоит из введения, четырех глав, обидах выводов и опиока литературы. Общий объем работы - 187 стр., в том чиола: 328 страниц машинописного tskq-та, 60 ризунков, 21 таблица, олиоок попользованной литературы -123 наименования.
KPATKQS СОДШДШ РАБОТЫ
Во введении обооновываетоя актуальнооть темы диооертацион-ной работы, опредедяюгоя ее задачи и прводятоя ооновяна. положения, которые вшооятоя на защиту, даагоя краткая аннотация оо-держания работы.
В первой главе проведен обзор работ, посвященных вопрооам влиянии немногократно повторных нагрузок на прочностные и дефор-мативные овойэтва как отдельных материалов (бетон и огаль), так и железобетонных конструкций.
В работах иооладователей А.Я.Барашчикова, О.Я.Берга, С.А. Дмитриева, H.A.Колесникова, Ю.И.Котова,А*.А.Мурашко, В.В.Руденко, А.В.Яшина, В.К.Санникова, В.К.Стэоанюка, В.А.Гаршина, С.А.Мада-тяна, Э.Ю.Юоулова, Г.Н.Отаврова и др. изучалиоь, в основном, влияние уровня и количество циклов на конечное ооогояние элемента. В работах В.М.Бабича, Т.Ф.Гордеевой, А.С.Залеоова, В.А.Вры-шева, Н.И.Карпенко, Т.А.Мухамедиева, А.М.Кокарева, О.М.Крылова, Б.С.Раоторгуава, О.К.Яковлева и др. определялся предел малоцикло-
вой приспособляемости бетона, определяющий границу возможной стабилизации деформаций, предложены критерии приспоообля8мооти конегрукцки по бетону и арматуре, подробно освещены сообанноети изменения напряженно-дафоршрованного ооотояшш оачония валаэо-' бетонных влэментов при разгрузке и повторном нагружоши. В ътлх работах предлагаются различнее схеш раопределешя деформаций и напряжений по высота сечаний на различных отаддях его работы и метода их расчета. Результаты этих исследований показали, что стабилизация деформаций в отатичеоки определимых оистемах определяется, в основном, но приспособляемости овчаиий по бетону, гак как в этих конструкциях в стадии эксплуатация не наблюдается развития длаотичэсюзх деформаций в арштура. Стабилизация деформаций в отатически неопределимых конструкциях определяется как приспособляемостью- по бетону, так и приспособляемостью по арштура.
Отмечено, что приспособляемость отатичеоки неопределимых конструкций, армированных мягкими сталями, по арштура выполняется в том случае, если в конструкция появляются осгаточнне усилия и максимальный уровень повторного нагружения на превышает величину, при которой набвдалооь первое развитие пластических деформаций, что показано в работах Б.С.Раогоргуева, С.В.Цепело-ва, С.К.Яковлева,
Исследованию изменения напряйвняо-деформированного состояния железобетонных элементов, армированных высокопрочными сталями, яри малодакловых нагружаниях, посвящены лишь работы Ю.П.Гущи и Р.Л.Маиляна, в которых вопросы приспособляемости конструкций не рассматривались.
На ооновании обзора научно-технической литераторы по изучав шш вопросам делаются выводы и отавится цель диссертационной ра-
боты.
Во агорой глава изложена методика экспериментальных исследований и приведены результаты изучения влияния малоцикловых нагружений на прочность и деформативность железобетонных балок, армированных выоокопрочныш сталями, без предварительного на-гружения.
Для проведения экйперимантальных исследований было изготовлено две серии железобетонных балок, армированных высокопрочной огальо, при (ôto,г и юоо МПа; »1200 МПа ,8s « « 1$, соответствующей клаооу А-У. Вое опытные образш были изготовлены из тяжелого бетона при R « 46 Mía, Ки « 37,5 МПа, £<»« «» »200х1СГ^. Поперечные сечения вовх балок составляли 20x15 ом.
' Первая оерия соотояла из 6 однопролетных балок пролетом 160 ом. В зависимости от процента армирования балки разделены на две группы: каждая группа состояла из 3 балок. Балки первой группы армировались одним отерянаы диаметром 10 мм (¿м - 0,28#, ^ в 0,08). Балки второй группы армировалиоь двумя стержнями диаметром 10 мм (¿и « 0.58& ^ « 0,16, |» 0,20).
Вторая серия ооотояла аз 3 нэразрезных балок, которые имели два пролета по 150 ом. Количество арматуры в опорных и пролетных оечениях составляло по два отерхня диаметром 10 мм {¿л * 0,58$).
Испытания опытных образцов проводили в оиловой рама. Нагрузка на однопролетнуо балку дер9Д8валаа& в виде двух сосредоточенных оил, приложенных в третях пролета. Неразрезные балки ио-пытывали двумя сосредоточенными грузами, расположенными симметрично относительно орадней опоры и на раоотоянии 60 ом от нее.
При испытании балок были приняты следующие режимы нагруже-ния. Из каждой группы первой оерии по одной балке иопытывалиоь однократной нагрузкой до разрушения для определения несущей опо-
собнооти балок. Два другие балки иопытывалиоь повторным нагруженном до 5-ти циклов при уровнях нагружения 1] »• 0,6 и 0,8 от разрушающей нагрузки и с неполной разгрузкой до * 0,18. Затем балки доводились до разруыения. Из неразрезных балок одна иопытывалась однократной нагрузкой до разрушения для определенная неоущай опоообнооги. Два другие балки иопытывалиоь при повторных нагружаниях до 5-ти циклов, причем одна балка - при постоянном уровне нагружения во воех циклах Т] ■ 0,7, другая -при переменном возрастающем уровне нагруаения от г] » 0,7 до 7J и 0,9 о полной разгрузкой о каждого уровня. Затем балки доводили до разрушения. В процеоое иопытания измерядиоь деформации в бетона; в арматуре, прогибы, ооадки воех опор и крайние опорные реакции.
В результате иопытания однопролетных балок получено, что, при ч) о 0,6-0,8, деформации в арматуре,в бетоне, прогибы,ширина раскрытия трещин получают наибольшее значение полных и оо-таточных величин пооле первого цикла, а пооле второго-третьего циклов нагружения, приращения этих значений незначительны,и они практически прекращаются (рио.1). Полное увеличение деформаций, прогибов и раскрытия трещин по оравнешод о первым нагруженном составляет; лри/м « 0,28$ - Ъ%, при ¿и в 0,58$ - При этом проиоходиг оущаотвенное увеличение иэоткости при повторных циклах нагружения до сравнению о первым нагругашем: в олабоарми-ровашшх образцах (¿и » 0,28#)-на 32 0-140%; в среднеармирован-1шх образцах (¿и = 0,5852) - на 60-70$. При последующих циклах нагружения воледогвие неполной разгрузки происходит небольшое уменьшение жесткости - в ореднем на 1% (табл. I).
При эксплуатационном уровне нагруаения (i| « П,б) ширина раскрытия трещин в балках при р « 0,28$ Olere я 0,35 мм, а при
Ркн
3 2 1
1 2
Жг ! Ж 30 X /Л #/ //// (1//1
1 ! | ! ! ! Ю / Л угг Ч /
1 г" " т £¿10'* | ! 1 I I ! 1 ! 1 [//// у У/ е
ДО Ю00 ЭД ¿ДО Эд 4СЗ 500 200 Ю0
»
КТО
1»
да
I. Изменение деформации растянутой арматуры и крайнего волокна сжатого батона в середине пролета образца Б1-3 яри повторной нагружении до уровней 7} = 0,62 (« 0,29) I
¿л - 0,58$ « 0,2 мм, соответственно значения относитель-
ных прогибов при М » 0,2 Ь% » » при М » 0,58$ £ 7 в т 1500 158
в ~ия „ _дк_; огоюда следует, что арматура класол А-У ыовот V 1500 2 00
применяться в ряде конструкций без предварительного напряжения при ¿л ■ 0,59/5 £ | * 0,16).
Таблица I
В ветвей нагружения ! 1 1 1112 1 ! I ! 3 1 " 11 I 4 ! 1 ! ! !6
& (А! « 0,28« кн.Г х 103 0,301 0,569 0,589 0,567 0,562 0,588
& ( м » 0,58$) кн*л? х 1Сг 0,621 1,101 1,074 1,07 1,06 1,06
При первом нагружзнии балок зависимости прогиба и деформации от нагрузки представляются плавными кривыми.
Графики изменения деформации по выооте оечения балок свидетельствуют о справедливости закона плоских овчений при различных уровня нагружаний-и разгрузки.
При повторных нагружениях нвразрезннх балок происходит изменение перераспределения моментов на кавдом цикле нагружания. Стабилизация перераспределения моментов наблюдалась после четвертого цикла, причем изменение моментов на ветвях нагружений приближается к линейному, а на ветвях разгрузки проявляется заметная нелинейность. При повторных нагрутопиях балок о возраставшим уровнем нагружания на кавдом цикле прогибы после каждого цикла близки к прогибу этой балки при однократном нагружают (отличие более, чем 4$).
При повторных нагружзниях при испытании неразразной балки вплоть до уровня 7| « 0,9, остаточные моменты после полной разгрузки нэ возникают, в этом оосгоит отличие деформирования испы-
тайных неразрезных балок от аналогичных балок, армированных оталями о фйзичвоким пределом тэкучооги. Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что при уровнях повторных нагружаний Т| « 0,7; 0,8} 0,9 пооле 3-го цикла проиоходит прекращение приращения деформации и прогибов, т.е. ооущеотвляетоя приопоооб-ляемооть балок.
В третьей глава на основе проведенного экспериментального исследования и анализа работ других авторов разработана методика получения зависимости "момент-кривизна'' изгибаемых элементов, армированных оталями о условным пределом текучести, при малоцикловом нагружении. Для этого была получена диаграмма деформирования бетона при повторных кагружениях, причем диаграмма деформации батона при нагружении рассматривается только в пределах воо-ходящвй ветви.
При нагружении напряжение в бетоне выражаетоя через деформации о помощью коэффициента упругооти, для которого была принята дробно-линейная зависимость:
где 1+о(и$ь
^ У"' ~ 1 . ^
£и Есбьч
При разгрузке лришшзютоя зависимости приращения мевду деформацией и напряжением
с<гг.« -е1 у* - —
^сДд.г«.
* Ьь
При неполной разгрузке:
Для К -го цикла деформирования бетона диаграмм деформации на ветвях нагружения и разгрузки предотавлены выражениями:
(I).
ДХЫ , К* 1,2,...,п (2)
где
Д - бь-ёС,*-, , А«£ь*£<.
- деформации в начале К -ой ветви нагружения; «о'».,к , £ь,к - напряжение и деформации в конца К -ой ветви нагружения.
Диаграмма деформации арматуры яри нагружают принята нелинейной, а при разгрузке - линейной.
На оонованш приведенных диаграмм деформирования бетона и арматуры разработана методика получения диаграмм деформирования балочного изгибаемого элемента при повторных нагружениях.
Б этой методике попользуются только диаграммы деформирования материалов баз дополнительных эмпирических коэффициентов. Приняты следующие расчетные предпосылки для железобетонной балки, армированной сталью с условным пределом текучеоти.
1. Рассматривается сечение балки, где напряжения в арматуре равны средним значениям на участке между трещинами. Для этого сечения принимается закон плоских сечений.
2. Напряжения в бетоне сжатой зоны сечения изменяются по линейному закону, зависимость фибрового напряжения сжатого бетона ог деформации"нелинейны и принимается по формулам (I), (2).
3. Влияние растянутого бетона учитывается напряжениями в
.—- (о)
раотян^ой зона раоома.триваамого оечвния < , измэняади-
шюя от 0,5 Кы (при образовании трещин) до нуля (пр' достижении в раотянутой арматура условного продела текучести).
Напряжанно-деформярозаяноэ соотояниа овчаиия на К -ой ватва нагружания определяется завиоимоотяма:
Относительная выоота сжатой зоны ^ находится из уравнений
Со)
_ 2(0,Пн-¿<3#и У (3)
гда
Ал А* , Ел ,, В1
Ви
По П»
Соответствующий момент внутренних оил равен: М « ЕьЬЫ^У&'^-Ж) ^'¿ч'С^а-^-аО^-' -
___ с £н<
где § г
(4)
Ьо
На К -ой ветви разгрузки уравнение для <5 имеет вид:
гда
коэффициент упругих деформаций при разгрузка
Момент внутренних оил: ,
М- ЕьЫй |(1 --§")«■О,^'"§") *
Для оценка точности предложенной завиоимооти произведено оравнение диаграмм "момент-кривизна", полученных по етой методике ж по методике, учитывающей Нелинейное изменение напряжений в бетоне, о экспериментальными данными и о формулами ОКиП 2,03.01-84 (рио.2).
Мкнм
30
24
•• /
г А *
. 1 ' 1 —
.......1,:*7" -1/ 1 /о т 4
§
Рио. 2. Изменение кривизны в овредине пролета образна Б1-4 при однократном нагрулэнии до разрушения:
--опытная, ------раоо читанная на ЭВМ,
---• - по формулам, —и— - по.СНиПу
Расчеты и эксперименты показывает, чго допущение в линейном законе изменения напряжения в бетоне о кат ой зоны сечения при-
- 13 -
водят к незначительным погрешностям для малоармированяых %<
^ 0,2 балок зо всех о га днях их работы, и для ородл°аршро вашшх(0,2< § 0,5) балок при деформациях ожатого бетона в пределах только восходящей ветви. .
Для разработки метода раочота балок ярздмгаотся диаграмма деформирования "момент-кривизна" ( М-"2е») аппроксимировать многочленом, при этом доотаточдая точиоотъ обеспечивается многочленом третьей степени:
■ = в. м( + г*"А • л *" 3
Г
где 14 4
= р, ч-^М'Г + (7)
Г г Гмв>м,.м-м.м
Коэффициент » где - жесткость элемента
посла образования трещин. Она определяется из соотношения
& . .ДМСто^РО .
А- (ч = о,$рч)
при малых значениях приращения ДМ , Ау •
Коэффапивнгы , находятся из условий прохождения многочлена через две точки диаграммы
I ~ \ -
г ? М| ? -г ? М2
п .г»
Диаграмма "момант-кривизна", построенная по формуле (7), приведена на рис. 3. Представлены зависимости — - м з виде квадратного многочлена для определения прогибов балки, применяемые А.А.Дыховичным; многочлены (7) использованы для определения прогибов однолролатных балок из общей зависимости е
\
г
где - изгибаемый момент в белке от единичной оиш в
Мкнм
30
оечании X .
27 24 21 18 15 12 9 Ь 5
1
***
О J0 20 bD 40 50 ¿>0 70 80 90 100 110 120
Рио.З. Изменение кривизны в оередине пролета образцов I) Б1-1 1/И- 0,2815); 27 БХ-4 ( » D,58¡0 при однократном нагружешш'до разрушения: -- опытном:----паочетно
опытном;
-paoчетном
Подотавляя в этой формуле значение для "момент-кривизна" получаем общую эавиоимооть для прогибов
•Pe) * jMi¿ + Mf cU
Для испытанных однопролатньх балок при двух оооредоточен-ных оилах получена нелинейная эавиоимооть прогиба от нагрузки
гдз Йо 5 Р* Р-Р.М
Разработан метод расчета двухпролетной неразрезной балки при малоцикловых нагружениях о одинаковыми пролетами при о им-
- 15 -
матричном нагруязнии (рио. 4).
¡Г и
Рио. 4. Неразрезная двухпролетная балка
Для кривизны при изгибающих моментах разных знаков приняты две аавиоимоота
4- = е., М< + +
г ^
4 = м< +
М 20 М4-0
(9)
Уоловил отсутствия взаимного угла поворота сечений на опоре имеем с 4
где , С - координаты нулевого момента (рио. 4).
Подставляя в это уравнение завиоимооти (9), получаем « I ■
» е
ГД9' М^Мр+ЛЬ*«
Выполнив необходимые преобразования, получаем нелинейное уравнение метода сил
+Л.,,* (Ю)
где ^и,« ; ^ ..¿ь,, -к д«Р<ч}
• - коэффициенты для упругой балки
»е 1 ' а е *
# « » с
' 6 * t о(t = Ç&tM~licl*.i-(elMÎclx +bjg»M"«W+ |§, M? M fil*
; с о с
e e
•¿s - J^i mî4O|K
• с
' £ _ а С _ t _ ,
4 - JSi Alpd* + M*f ЙХ+'Г^М« Mf fl|)(
о 4 о <
Значение координаты ,С* определяется из уравнения Мр + MX«* о зависит от величины X < . Поэтому необходимо применить процеоо последовательного приближения для Q '
Аналогичный подход принят для раочега балок при разгрузке. Принимаем, что первая разгрузка начинаатоя после достижения
в сечениях t -го пролета изгибающих моментов Mit*; и кравиз-»
ны "То- и вое зависимости находятоя для приращений Г(»)
мГ'.м< , 4 JL , -1
Г(«> rf" г»
При этом нагрузка уменьшается на величину
-P¿,-/>í•
p<ï' - нагрузка в конца нагружания. Изменения моментов от изменения нагрузки в основной онотеме будут
A* f
Зйвиоидаоть нелинейна и может быть прад-
отавяена многочленами вида (?) о соответствующими коэффициентами. В качестве наиавеогных являютоя изменения опорных моментов
A* Xi « kY1-*; Применив изложенную выше методику для двухпролетной балки,
д*
получим для уравнение,аналогичное (10), коэффициенты
уравнения находятся но приведенным выше формулам, в которых выео-
-г 17 -
то М|» представляетоя величина А*
Расчетные зависимости для балки при последующих нагружени-ях и разгрузках получаются аналогично соответствующим приращениям л к , 4 К М; , Л * Мр у А (С Кл
В четвертой .главе приводится оопоотавление экспериментальных и теоретических данных. Разработанная методика расчета нераз-резнкх балок при малоцикловых натружениях, основана на использовании диаграмм-деформирования "момент-кривизна", зависимость для которых получена в п.3.2' главы 3. Для оценки достоверности этих завиоимоотзй произведено вначале оопоотавление расчетных диаграмм () и ( М-эс.) 0 результатом иопытаяий призм и од-нопролетннх балок при малоцикловых нагружениях. Как видно из рио.5 и рио.6, изложеншйгшвод дает хорошев соответствие.
Сопоставление опытных и расчетных графиков зависимости прогиба от нагрузки, полученных по формуле (8) и по СНяПу, показал, что формулы норм дают значительные расхождения, начиная о.уровня иагрузкзния, равного 0,5 Ри (рис. 7). Это объясняется тем, что в формулах СНнП отсутствуют характеристики отали о условным пределом текучести.
Сопоставление опытных и расчетных графиков изменения опорных и пролетных моментов о ростом нагрузки для воех неразрезных балок (рис. 8") показывают, что разработанная методика расчета не-разрезних балок дает высокую сходимость результатов экспериментальных исследований и теоретических расчетов.
ШИШ ВЫВОДЫ
I. Деформирование железобетонных балок.армированных высоко-
%
прочными оталями.при первом нагружении оуществланно отличается от их деформирования при последующих циклах повторного нагружв-ния и разгрузки. Поэтому необходимо иметь методику расчета балок,
С^МПв
25
%
20
1 2
а)
Дг/ У
¿г / я
м/ ¥/ / у
ж
/
40
Ю
80
Рис.5. Сопоставление расчетной ж опытной диаграмм деформирования бетона при малошкдовом нагружании: ....... ■■ - опытная;———расчетная
6:Г
и ХМ
$ ■■
$ ч п !
/ /; // // и / V ' // у и
// • 1/ и знг (К")
К®
р Ю 20 50 40 5» о м 29 Зв 10 »
Раз.6. Сопоставление расчетной ж опытной диаграмм деформирования образцов А - Б1-5; Б - Б1-6 - 0,58$): -г— - опытная;-----расчетная
СП I
Ркн
¿o
48
ъ
24
!/
! 1 ¿ Л' /ÍA s < | !
/ г / / / // г f f i
/// / / Л ¿J
/
// ! S l 1
// // /
/ f 1 i
// ! i í i
/ i 1 : i \ & ¡ T i 1 1 MM
¡O
¡5
20
25
300
240
Вла.?. Изменение прогибов яри однократном нагругениа до разрушения: I) Б1-1 ( ¿Л о 0,28$); 2) Б1-4 {¿Л ® 0,582):
- - опытные; - расчетные;
ло СНйП
120
40
i I j J ¡
> ¡ / ! fé f *¡ / j
i/ / 1 1 1 / /\ ■ \ / / 1 1 !
1 » i ■ y / \>/ i ' 1 if rf / / '< í / // i i t // 1
¡ i ¡
i / / i ¿r ; ; I ? H j • ' :: KH-M j
0
!00 200 Í00 400 5оа Рис.8. Графики ИЗК8НЭШ1Я спорных-и пролетных моментов с ростом нагрузка в •балке E2-I при однократном кагруженля до разрушения:
--опытные;-----расчетные
-20 -
учитывающую их работу при таких нагружениях.
2. Еаогкоогь' балок при повторном нагружзшга существенно увеличиваема по орашеншз о жесткость» ара первом нагружзнш* В олабоармнровашшх элементах (¿и и 0,28$) аеогкосгь уваличява-етоя на 124-141$, а в орзднеармированных (¿и в 0,68$) -па 66-70$.
3. При повторных иагрукзниях неразрезной'башш происходит изменение перераспределения моментов на каадом цикле нагрушшя» Стабилизация перераспределения моментов наблодалаоь пооле четвертою цикла,причем изменение моментов на ветвях нагрухзиий приближается к линейному, а на ветвях разгрузки проявляется заметная нелинейноать.
4. При повторных иагрукениях иопытанной неразрезной балки, вплоть до в 0,9, оотагочныз моменты пооле разгрузки на возникают. Зто являатоя отличаем деформирования испытанных неразрезных балок от аналогичных балок,армированных ставляш о физическим пределом текучеоти.При уровнях повторных нагруканий до
т| « 0,7; 0,85 0,9 дооле 3-го цикла дроиаходиг прекращение пр-ращений деформаций и прогибов,т.е. осуществляется приопособяяе-мооть балок.
5. При повторных нагруканиях балок с возрастающим уровнем нагрукания на кавдом цикле прогибы после навдого цикла близки (отличие не болеа 455) к прогибу этой балки при однократном на-гружении. г
6. Для раочета железобетонных балок,армированных оталяш.о условным пределом текучеоти,целесообразно применение завиоимоо-уи кривизны от момента в виде многочлена. В результате для'прогибов однопролагних балок получается нелинейная зависимость прогиба от нагрузки, а для нареарезных балок - нелинейное уравнение метода сил.
-
7. Арматуру кдаооа А-У можно применять в ряде конструкций баз предварительного напряжения при § 0,16, так ктк в этом случае удовлетворяется условие раочзта по раскрытии трещин и прогибам.
)
-
Похожие работы
- Деформация и ширина раскрытия трещин изгибаемых железобетонных элементов при немногократно повторных нагружениях
- Перераспределение усилий в статически неопределимых железобетонных балках с высокопрочной преднапряженной арматурой при немногократно повторных нагружениях
- Прочность и деформативность неразрезных железобетонных балок при немногократно повторных нагружениях
- Приспособляемость железобетонных конструкций при действии повторных кратковременных нагрузок
- Исследование прочности, трещиностойкости и жесткости железобетонных изгибаемых элементов со смешанным армированием.
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов