автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Сопротивление железобетонных стержней длительному сжатию
Автореферат диссертации по теме "Сопротивление железобетонных стержней длительному сжатию"
РГБ ОД
1 о м\? да
На правах рукописи
ЗАХАРОВ ВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ ,
СОПРОТИВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТЕРЖНЕЙ ДЛИТЕЛЬНОМУ СЖАТИЮ
05,23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Автореферат
диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва - 1995
Работа выполнена в Тверском ордена .Трудового Красного Знамени государственном техническом университете.
Официальные оппоненты
Ведущая организация
доктор технических наук, профессор Е.А.Чистяков;
доктор технических наук, профессор И.Б.Соколов;
доктор технических наук, " профессор Л.Л.Паньшин
ЦНИИпромзданий Минстроя №
Защита состоится "20" СЦф/и'^Я 1995г. ъ/час. на заседании диссертационного совета Д 033.03.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук в Государственном научно-исследовательском, проектно-конструк-торском и технологическом институте бетона и железобетона (НШКБ) по адресу: 109428, Москва, 2-я Институтская ул., 6..
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан О" ¿¿^/ОТ^у—1995г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук Л.Н.Зикеев
Актуальность п,'е:.!н. К числу наиболее вп.ии;:: задач современного строительство относятся попроси снижения материалоемкости осноышх носущях ког.струкВД;, i) три числе наиболее распространенных из сборного, монолитного а оберло-^околнт-ного жзлезобетона без ущерба дяп их лссуцо;: способности и допговечноегк. Решение этих: проблем ведется кок в направлении совершенствования методов расчетов, так ло пути применения высокопрочных натерналоз - бетона ;i стали. |»зт.ест-1Ю, wo лозывояко качества примеияомих материалов для конструкций, позволяя, сократить рахтерп ссчелий, ставит, клесте с тем, задачу обеспечения необходимой устойчивости и жесткости таких элементов, как, например, колошш, воспри-wwaiouyix прежде всего сяимшээде усилия. Повышение гибкости сзатнх стержней, вызванное угленьшениоп их размеров поперечных сечений в случае использования епсогспх классов бетона i; арматура,ставит ганке проблему обеспечения необходимой долговечности при длительно;! действии внешней нагрузки, которая для сжатых стеркнеГ; составляет обычно 8Q/S л более от общей нагрузки.
Известно, что длительная эксплуатация гибких железобетонных стержней, испытывающих интенсивное сжатие, сопровождается развитием прогибов, скорость нарастания которых и продолжительность развития зависят от уровня нагружения, характеризующегося отношением -длительно действующего эксплуатационного усилия к кратковременному разрушающему. При определенных значениях этого отношения разрушение снатого стержня может произойти после сравнительно непродолжительной выдержи выдержки его под нагрузкой, уровень которой иногда не превышай1 60% - 70% от кратковременной разрушающей, а длительность сопротивления ограничена временем от нескольких дней до 5-6 месяцев, что намного меньше требуемого, минимально необходимого периода эксплуатации, составляющего обычно не менее 100 - 150 лет.
В нормах проектирования железобетонных конструкций, действовавши до 1975 года, не обходимая продолжительность безопасной эксплуатации гибких стержней должна была обеспечиваться назначением расчетной величины сжимающего усилия, составляющего некоторую часть от разрушающего кратко-
временного, тем меньшую, чем более гибки:.! являлся расчитываемый элемент. На'шпак с 1575 года, безопасное значение длительного сжимающего усилия додано обеспечиваться при гибкости А = /к > 20 согласно действующа нормативных документов назначением расчетного эксцентриситета продольной сизш, учитывающего длителькоз нагрукенце.
Анализ результатов расчетов, выполненных с применением действующи до 1975 года норм к современных: нормативных документов, показал, что эти :.?ето?ик;1 дает приблизительно одинаковые результаты с точки зрения обеспечении не обходимой несущей способности гибких стерннеп при длительном действии нагрузки.
известно, что рекомендации норм 1962 года по назначению безопасного уровня длительного с:г.атия основывались на результатах анализа весила ограниченного количества экспериментальных данних, получении* в Ни:,КБ К.Э.Талеи п Е.А.'Чистяковым и К.Гаде в Германии при испытаниях примерно 30-ти колонн с одним значением гибкости Л = -¿/к = 30. На основании этих результатов, используя лыиелн.ую интер- и экстраполяцию, рекомендации по учету длительного нагругенпя были распространены на с те рана с гибкостью А = <•10, когда отрицательное влияние длительного нагрунения не обнаруживается, до Л =■ АО. Как указывалось выше, для стеркней с гибкостью X 4 20, сжатых со случаКншк эксцентриситетами, эти рекомендации в несколько измененном виде сохранены и в действрлцах нормах.
За прошедшие тридцать лет после введения СНиП П-В.1-6-2, впервые регламентировавшего необходимость учета длительного действия внешней нагрузки, появилось достаточно большое количество дополнительных экспериментальных данных, дающих возмокность проведения сопоставительного анализа результатов расчета сиатых стержней при длительном нагружении по методике ранее действовавших СНиП П-В.1-62 и ныне действующих норм (СНиП 2.03.01-84) с результатами экспериментов, проведенных различными авторами со стойками при гибкости в диапазоне от Л = 15 и менее до А = ¿¡Н - 40. Этот анализ показал, что примерно в от всех сравниваемых опытных донных», в которые включены результаты иопнташш более чем
100 образцов,наблюдается зояотное лесоотвотст'?ко их с рез.у-ша?ши расчетов по вычисления продольно допустимого уровня дяктопьного сг.атпгс гибких стоек о обеспечзилем наобходиной продолжительности сопротивления, когда использовались
з явном или неявном вадв рекомендации упомян.у-внх норкогавних источников, необходимые для учета влиянвя длительного яагр.улешя. Прячо-; болышастле случаев вычцч-ленгхс значения предельно допустглкх делствуз.чцпх нагрузок давали существенно завезенные вел::таны этих нагрузок в сравнении о опытны:.:;!, о чек свидетельствовало мрозделрвхеиное раэуувепас стоек, находпввдхоя под хоздеПстмюк примерно постоянных снимающих усилий различного уровня, дремя длительного сопротивления эксплуатационной нагрузке, сопровождающегося самопроизвольны:; разрушение:.; без догрумения, но превышало, как правило, ЗСО суток.
¿се эт.; факты говорят о необходимости совершенствования методики расчетного учета влияния длительно действующей нагрузки на работу гибких гадезоботонних стоек. Рс. ленде этой проблемы является одкок из основных задач выполненного з настоящей работе исследования.
Второй, не менее во;;:нои в практическом отношении, является проблема использования высокопрочной стали в качестве продольной арматуры с;;;атых железобетонных стериней, выполняемых из различных видов бетона с обычный поперечным армированием в виде вязаных или сварных хомутов,во всем диапазоне встречающихся гцбкостей от Д = ¿/Ь 4 10 до А = 30. Решение этой задачи позволяй без дополнительных конструктивных мероприятий и без уменьшения несу:,ей способности сократить размеры се гений, а такке расход арматуры, переводя тем самым сформулированную выше проблему обеспечения безопасного длительного деформирования гибких стержней из плоскости чисто теоретического исследования в плоскость реальных проблем строительной практики.
Существенно важное значение при этом играют процессы, обусловленные* зрительным нагруяением сжатых стержней. Развивающаяся в условиях длительного действия нагрузки ползучесть бетона, способствует интенсивному перераспределению внутренних усилий между бетоном и арматурой, догружая п'ослод-
нюм и, создавая тем сомим условия для более интенсивного включения ее в процесса общего депортирования как мощной упругой связи, воспринимающей значительней часть внешнего усилия. Степень 'участия этой связи заметно повышается при более интенсивно.'.; развитии продольных деформаций бетона в условиях длительного нагруиения в сравнении со случаем кратковременного действия нагрузки.
Влияние условий оптимального армирования, выбора разме-роз сечений и режимов нагрунения, способствующих наибокее эффективному использованию высоких механических характеристик "твердых" сталей, в частности геркоупрочненных, как. продольной арматуры железобетонных-колонн, является одной -из важнейших задач современной практики и ее решению посвящена значительная часть выполненного теоретического и, пренде всего, экспериментального исследований.
Цель диссертационной работы состоит в установлении зависимости иевд предельно допустимым значением учительного эксплуатационного усилия скагого железобетонного стермя и • кратковременным разрушающим во всем диапазоне гибкостей, основанном на изучении напряженно-деформированного состояния сечений в стадии длительной эксплуатации и в стадии, ■ близкой к разрушению при различных рекимах иагру&ений, видах беаона и продольной ар-атуры; решалось задача разработки методов определения параметров напряканно-деформирован-ного состояния с учетом бкетронатейаквдх и длительных деформаций ползучести, а также предложений и рекомендаций по расчету прочности сечений, содеряавдх высокопрочную продольную арматуру и условий ее применения.
Научная новизна работы:
- разработана методика расчетного определения пэрамет-- ров напряженно-деформированного состояния сечений обычных
и сборно-монолитных сжатых железобетонных стержней при длительном действии нагрузки;
- разработан метод расчетного определения уровня предельно допустимого длительного сжатия железобетонных стержней, обеспечивающий безопасность их эксплуатации на протяжении всего заданного срока службы сооружения;
- дани предложения г.о учету длительного югрузвния при расчете статически опредопимих и статически неопределимых сторнневих еноте::; . • -
- разработаны рекомендации по расчзту яссуцеЛ способности сечений ег.атих стершие!;, учитывающие шляние деформаций ползучссее и усадка батона на деформации в лапряяепия а ви-
соколрочноп продольной 2р:и)турс;
- разработали алгоритмы праблаастшх способов определения параметров напрлженно-деформировзнлого состояния соче-ки-ч, умягываэдис проявление бнетроиэтекахздх деформаций ползучести бетона ар» кратковременном нагруьйниа и деформации усадки ползучести бетона при длительном действии эксплуатационно?. нагрузки;
- долучекк экспериментальные данные, характеризующие налряаенно-дейермпроваккое состояние обичиах и сборно-монолитных, центрально а визцонтренно-сзатых, а гак&е с»аго-
изогаутых х.л-езобетошшх стержней различной гибкости, с обкчпол и высокопрочно:! про7;ольиоП арматурой, п,,ы различных значениях эксцентриситетов кратковременных.и длительных продольных сил, подтверкдгнздю приемлемость сделанных автором предяог.сни;*; по расчетному определению параметров напряЕвнко-дефермироваппого состояния сечении скатих элементов при различных режимах нагруяешШ и определению предельно-допустимого значения длительного эксплуатационного сжимающего усилия; получета результат экспериментального исследования подтверждают такие возможность эффективного использования в качестве продольной арматуры высокопрочных термоупрочненных сталей классов Ат-У и Аг-У1 в сгсркяях с гибкостью А = 4 с обычным попереч: им армированием в виде вязаных или сварных хомутов.
Практическое значение работы.
- Разработаны предложения, дополняющие и уточняющие нормативную методику определения неиущеП способности сяатнх стеряней, с обычно, л высокопрочно!' продольной арматурой, . учитывавшие кта.'пшо гибкости элементов и длительного нагру-жеиия на величину напряжений в высокопрочной арматуре в стадии, близкой к разрушению;
- дани рзконоедацки и о нзпользовашз. вшоко щючной стали
как продольной арматуры е сторкнях с обкчккм поперечным армированием в виде хоиутов.
Внедрение результатов роботы. Результаты исследования использованы в СНиП 11—21—75, CHiäl 2.03.01-84; рекомендованы к использован;® при разработке корм проектирования железобетонных конструкций нового поколения ;i внедрены в виде методических указаний в учебный процесс в ТвеГТУ. Предложения об использования высокопрочной стали для усиления колонн на основе полученного автором A.c. JS Н89975 приняты при реконструкции колот крановой эстакады и универмага в г.Твери и области.
Апробация Работы. Основные результаты проведанных последо-, ванки докладывались и обсуждались на всесоюзном симпозиуме "Ползучесть в конструкциях" в г.Днепропетровске б 1982г.; на Всесоюзном симпозиуме по экономии ресурсов (Калинин, 1984г.); в лаборатории теории з:;елозобетона в НИЖЕ (Москва, 1994г.), на конференциях преподавателей ВТК (Брянск, 1976; 1977 и 1978) в ТвеГТУ (Тверь, 1980 - 1982, 1983, 1984, 1992 к 1994 гг.). Материалы исследования по примононки высокопрочной арматуры были включены в сообщение на конгрессе ОИП в Нью-iiopice в 1971г.
Публикации. Содержание и результаты всех разделов диссертации отражены в 37 научных статьях.
Структура к объем диссертации. Диссертация состоит из введения, девяти глав, заключения п выводов, списка использованной литературы, содержащего 283 наименования, в том числе 42 на иностранных языках, а также приложении, включающих алгоритмы разработанных методов расчетов, и справки об использовании результатов исследования в нормативных и методических документах и на производстве.
Объем работы 519 страниц, включая 307 страниц машинописного текста, 85 таблиц, 105 рисунков и 15 страний приданоний.
Диссертация выполнена на кафедре конструкций и сооружений Тверского государственного технического университета (ТвеГГУ).
На защиту выносятся:
- методика и результаты экспериментального изучения сопротивления обычных и сборно-монолитных железобетонных стерк-
не}, различной шЗкостз из гкхзкух (обнчкьх, мелкозернистых и на оснозс плзкобок печзк) бегокоз, о продольной арматурой классов Л-Ц, Лт-У и Лт-У1, оби.«»« поперечна армированием в щдв вкзоных и сгарвих хомутов при краг'козро::еняом и дли-авльне;*, доЬсгвяа эксплуатационных и раэрувзщих нагрузок;
- методика расчетного опрсделс-чю параметров напрнкон-ко-до.перп-.роваккаго оосгсяяиа оЗи'ишх ц сборно-моаоли'гиих сече-ппй различной йормы с;::ать:;с сгар:.;ноц при кратковременном и различных ренетах длительного нсгруксакК;
- коксдака рзечегаего опрзАслеяяя предельно допустимого уровпп д-тсмльвой эхепгупгодаоккой сглибщей силы;
- методика расчетного определения иэпряайкао-деформированного состояния сечекий оке^еитоз статически определимых и статически кеосредояа'лил сгеркаових систем;
- методика расчетного олредзлввг.ц нссучеЯ способности сечений е:-.:атых стор;,и;еЙ о высокопрочно;: продольной арматурой, учигшг. зцая влияние за двСисрзоад и напряжении этой арматуры гибкости егтых океченгов и длительное действие нагрузки;
- предложения по упрощенным способам определения капря-мепно-де^ерпировашшго состояния сечений екатых стержней, учитывающее развитие быстропатскагцих длительных деформаций усадки и ползу части бзиона;
- предложения по применению зысс.;опрочных термоупроч-ненных сталей в качестве продольной арматуры сз.;атых стержней с гибкостью X = £//) $ 15 обычным поперечным армированием из хомутов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Прездо всего обосновывается актуальность выбранного направления исследования и определяется область практического использования полученных результатов.
В диесертлиип приведен краткий анализ выполненных в России и за рубежом исследований в рассматриваемом направлении.
Изучение влияния длительного нагрунещя на работу гибких келезобегонных стершей било начато еще в тридцатых'го-
дах текущего столетия а к настоядеиу времени эта проблема является одной из самых ьагеных и слоеных в области проектирования железобетонных конструкций. Насколько на;,: известно, . в России она впервые била поставлена перед инкензрамп профессором А.А.Гвоздевым, по шипиатиБе которого А.¿1.Кузнецовым и Ц.С.Еоркшански:.! в 1938 году были проведен;.: эксперименты по изучении длительного сопротивления гибких железобетонных стоек.¿яи были получены результаты, подтверждающие рост прогибов во времени. Однако ими не бил г.со£пданно сделан вывод ; возмоглоста кеучета этого явления из-за того, что рост прочности бетона во времени дояке к централизовать отрицательно, эфоект длительного нарастания прогибов сг.а-тых элементов.
Примерно к таким :ке выводам несколько ранее, з затем а позднее при ¡зли некоторые исследователи за рубежом. В частности, не было обнаружено заметного снижения несуцей способности в опытах профессора Галера, который подвергал длительному скатаю закрепленные на одном конце стойки весьма большой расчетной гибкости при А •= ^/б . Следует
заметить, что в этих опытах эксцентриситеты продольных сил были настолько большими, что превышали почти в 10 раз наименьший размер поперечного сечения. Уровень скатия зтих образцов был столь низок, что по характеру напрякенно-деформированного состояния они были блике к'изгибаемым элементам, некели к скатим. Полученные з Леганском университете ■ К.Сиесоои и несколько позднее,такке в США, И.Виестом, Р. Елстнером и Е.Хогнестедом результаты экспериментального изучения работы железобетонных колони при длительном нагружо-нии не могли вызвать опасения о наличии отрицательного влияния продолжительной выдержки стоек под нагрузкой. - гибкость последних в отличие от опытов Гелера была слишком мала, что также не вызвало снижения несущей способности образцов.
То: ко в 1958 году профессор К.Гэде опубликовал результаты исследования гибких железобетонных стоак, из анализа которых вытекал однозначный вывод о существенном сникении несущей способности колонн, испытывавших интенсивное длительное 'скатие при гибкости А= ¿/Ь=ЪО в сравнении с
кр8гковроае.чнк:и' дэйсгваоа рь»ру;ш/,г;ей нагрузки. Олнхгш« зпачетач длясельаол на груз*;:;, кшвкгвсй расруаеиив образцов, сказались хеныаш вычисленных но гсрг^ияскд:! попмгп
В1М 1045 разпуйапцнх усплмл, а вгесзо, требуемого нормами :'ог:Ух:-л;зцтс аапеса пророст:: К =3, последний оказался
К ьгобхол:г:ос53 фтвдог'ентяя мюго изутеи:::! проблемы сопротивления гибких квяззсбо5,оза;;х колонн лзягояыгояу оге-ткп в Россия лрша зескояько рапсе. ^ 1552 год:/ по и;ы-адсрктс Л.Л.Гвоздева К.З.Таяз»' и З.А.Чзсгязовш была составлена ;; ззгеч оскзстБкелй обсирная ирогро:::-:а сравнительны:: аопкгойзй гибких х.елсзобетоииих колонн с поотояннга значением гибкости А а 30 лпл деятельна; и кратковременном де£сгьйа нагрузки. Данные от;;:: «Спитака:; '¡оказали, что но-су^ая способность колонн при укозанпич значении гибкости после длительного «ребызч:;кя ¡¡од дходольяой нагрузкой поест сказлтх -я прс:-'Орао т> два разе, если продолжительность выдер::кп под нагрузкой будет достаточно велика.
В оппсываемих опытах км с ли моего случал самопроизвольного разрушения кололи в результате длптольиого действия нагрузи:; через 7 я даке 9,5 лот после сэ приложения. Прогибу некоторых образцов, находящихся до сих пор под нагрузкой, лродолгеет неуклонно, хотя и с небольшой относительно скоростью, нарастать, спустя более чг д лет после нэгр.у-генця. Это указнвает на существование потенциальной угрозы самопроизвольного разрушения гибких колонн в процессе эксплуатации дане при относительно низких уровнях нагрукелмн, не превышающих 50)3 от кратковременной разрушающе;; нагрузки'.
Результаты лргве денных К.Э.Тале;,:, Е.Л.Чистяковым и К. Гэде испытаний нашли отражение в СНиП 11-3.1-62, согласно которому при определении расчетного значения предельно допустимого снимающего усилия Л/ величина длительно действующей части нагрузки У{ должна была увеличиваться в ПШе раз по формуле
Н^Ни + Ие/т, (I)
Значения коэффициента М£ принимались в линейной
зависимости от гибкос»и из условия, что при \4 Ю отрицательное влияние длительного нагрукекпя отсутствует, а при
\ = 30 оно приводит к снижению несущей способности центрально скатих колонн почти в два роза. Таким образом, прогноз безопасного уровня длите<:ы:ого сжатия для колонн произвольной, но достаточно Сольной гибкости основывался ка экспериментальных данных для двух значении гибкости: Л-№ и
Л = 30, что не .могло слукг.ть гарантией надежности получаемых раечетны.м путей результатов по определению несуцек способности скатых элементов с другими значениями гибкости. Полученные .впоследствии д.й.Похус-Сахновскю, А.П.Ковальским, Р,Х.Кою.:огел, И.Набоковым и автором новые зкеперкмен-талыше данные подтвердили это предположение, что и явилось для автора побудительным мотивом к продол;:.е;;ию опытных исследований в этом направлении и поиска расчетного обоснования величины снЕЕОшш несущей способности сгатых стернпой вследствие длительного действия нагрузки.
Следует, правда, отметить, что начиная с. 1975 года, учат ■ влияния длительного нагругвнкя рекомендуется
нормативными документами производить не путем увеличения расчетного внешнего усилия, а за счет увеличения расчетного-эксцентриситета. Но острота проблемы при этом не снимается, а расчеты показывают, .что вычисленные значения разрушающих нагрузок, учитывающие влияние длительного пегруже'ния по рекомендациям ранее действовавшего СНиП П-В.1-62 и новых норм, приблизительно одинаковые и в равной степени 'расходятся с" опытными данными примерно в Щ'0 от всех сравниваемых между собой Беличий.
Важным в практическом плане является вопрос об использовании в качестве продольной арматуры колонн и других элементов, подвергающихся интенсивному длительному скатаю, высокопрочных сталей и, в частности, термоупрочненних. До сих пор расчетное сопротивление сжатию продольной арматуры колонн, незавиоимо от ее класса ограничивается значением в 500 МПа. Эта величина существенно меньше прочностных характеристик арматурных сталей классов Дт-У и Лт-У1, производство которых налажено в России, но что в силу отмеченных фактов делает по существу применение этих сталей и колоннах
- II -
экономически нецелесообразным.
Известно, что ограничение расчетного сопротивления ар-могде снятию указан ной золя иной иивс* своя обоснование в результатах экспериментов, проведенных в свос время К.Э.Талон с rccjis зобстош1ь::.;л призмами, армированными сталью класса не бвео А-1. ¡1 хотя были известными оныгнко данные, говорящие о гом, что б определенных условиях, например прл внецентрелном сжатии, деформации бетона и связанной с ним арматуры мох'.ут суцзстлонко превышать 2,0/áe(Korapi¡M приблизительно соответствует продел текучести арматуры классов А-lil к Л—ÍÍ), но из-за отсутствия прямых яоблидоний за депортациями элементов, армированных сталями более высоких клоп-сов, величина з /¡00 и 5DO ¡.'Па были приняты в качество предельных зла4oií:-i'íпри расчетах в случае кратковременного я длите лького нагру;;:сн:1я.
Положение меняется, сели подвергнуть скатив элементы с. васокопро'.аой продольной ярмагурой. Опиты, проведеккне Б.Я.Рксютдом, ¿.¿.Суршил, й .Ь.Смирновк'д, Е.й.Глиашовш • и другими исследователя;« показали, что даже при кратковременном сжатии деформации арматуры в стадии, близкой к раз-руцевш у коротких ::;слззобетонных стержней могут достигать более. Это свидетельствует о развитии в высокопрочной арматуре напряжений, близких к ее условному пределу текучести, т.е. к 1000 :.!1!а. Еще болызпе значения деформаций высокопрочной арматуры били достигнута в опытах, проведении х Е,А.Чистяковым и К.К.Бэкировым с элементами, поперечное армирование которых осуществлялось в виде чзсто распо-лонвнных спиралей и соток.
Нетрудно продп ловить, что в случае длительного нагру-кения продольные деформации высокопрочной арматуры будут значительно болмпмн чем при кратковременном нагруяении. Однако, для уверенной рекомендации более высоких, чем 500 ;.Ша, расчетных сопротивлении скатгю в продольной арматуре колонн с обычной поперечной арматурой в видо хомутов в диапазоне гио'косто!).от А = 15 и ззыас, надежные основания в виде опытных данных для различных режимов погружений, коэффициентов армирования и эксцентриситетов продольных сил пока отсутствуют.
- 12 -
Проблема учета длительного на груженая неизбежно приводит г; необходимости тщатолъкого изучения развивающихся при атом в бетоне деформации ползучести. Правильные представления об особенностях их протекания во времени при переменных напряжениях позволяют дать надежную оценку полных деформаций в бетоне на различных стадиях существования конструкции, что в свете задач использования высокопрочной арматуры приобретает особое значение. Это необходимо и для решения проблемы о длительной несущей способности и, наконец, проблемы длительной устойчивости. Решению последней задачи посвящена работы А.Р.Рканицкна, й.Е.Прокоповича, В.М.Бонда-рекко, Р.С.Санжароъского, п.и.Улицкого, Е.А.Яценко, Д.Н.Пе-кус-Сахновского, А.П.Ковальского, А.Н.Орлова, Л.и.Проценко и ряда других исследователей. Ими показано, что особенности развития ползучести при переменных напряжениях в бетоне определяют вали чану критической силы и саму возможность наступления критического состояния в процессе длительной эксплуатации стержня.
(¡окно считать, что задача о длительном деформировании железобетонного стержня о допущением возможности его самопроизвольного разрушения, является задачей, родственной задаче устойчивости, когда в качестве критерия устойчивости принимается время, равное заданному периоду безопасной эксплуатации, после стечения которого накопленные прогибы вызывают разрушение.
Из всех вариантов теории ползучести бетона, разработкой которых занимались Н.Х.Арутюнян, Г.Н.Маслов, А.А.Гвоздев, . А.Р.Рнаницын,-й.и.Проко7 . зич, П.И.Ьасильсв, В.М.Бондаренко, С.В.Александровский, й.й.Улицкий, С.Уитней, О.Димнгер и др., наиболее корректной является наследственная теория старения. Однако попытки решения инженерных задач на основе интегральных соотношений этой теории приводит обычно л значительным затруднениям. Преодолению этих сложностей, путем перехода от исходных интегральных соотношений к алгебраичес-' ким, посвящены работы й.И.Упицкого, А .Б.Голышева и их учеников. Но полученные ими результаты отражают особенности теории старения, которая не в состоянии с необходимой точностью учесть-все особенности развития ползучести бетона. Поэтому
- 13 -
проблема упрочения интегральных урах-не;;гЛ теории ползучести на основе наиболее корректных со вариантов продолжает оставгться актуально;;. 2е раз о с конце позволяет получить решение практически всех -жсенсрпкх задач с''приемлемой для практики точность».
С цэлыэ упроцотптя выполнено преобразование интегрального уравнения теории ползучести в пвгзбрг.ямсское в области линейной нелинейной связи мегду П8Ппг.*<шалчл к деформациями ползучести.
Как известно основное уравнение теории ползучести, справедливое для всех ее вариантов, имеет вид
Тт
В с?тл:чае от лреоброзогакяй интегральной зависимости
(1) з адгзбранческ:/::, выполненных Упг.цкм и А.Б.Голиае-вым, предлагается 'ковки подход, основанный на представлении, что истинной переменной 'лодштагрзлъпой функции уравнения ■
(2) является не время наЗяэдоиая до.ТюрачвдЛ ползучести í , з возраст бетона Т в момент приложения зизмаг.тарнкх напря-кеннй
известно, что в большинство задач теории ползучести отыскивается запршгвая з бетоне, рвззвиааадеся в нем вследствие перераспределения внутренних усилий ме:;:ду бетоном и арматурой, сопровоздокдагося разгрузке'; бетона. По этой причине мокло считать, что развитие дополнительных напряжений носит ограниченный характер,имеет своим пределом максимально возможную величину (а«)и изменяете; по экспоненциальному закону
(з)
используя далзе предложения Н.Х.Лрутюпяпа, й.В.Проко-повича и л.й.Улицкого о форме записи внракеиий для функции меры ползучести,после подстановки их и формулы (3) в .уравнение'(2) получены алгебраические зависимости мез:;ду капря-ххад \ш и деформациями в бетоне, учитывающим основные особенности наследственной теории старения при различных вариантах изменения во времени знегшнх воздействий и фушши-
- 14 -
як меры ползучеета. ь частности,при постоянных во времени усилиях и выражении для функции С &/С) , продлокенном il.E.
Проколоьичеи к ц.г,.Улкцкзи,ш>пуче»а оормула од +
При Cfo)--]^- и £i(ir) = ¿v - const связь, между напряжения], ;и и деформациями в бетоне после замены функции меры ползучести C[t,7) характеристикой ползучести предельно упрощается и принимает вид
т = Ь (5)
1 где Vo - характеристика ползучести "старого" бетона.
Выполненные расчеты показывают, что применение формулы (5) приводит к отклонениям от точных реиений, не превышающим 3-5%.
На основе алгебраической зависимости (5) выголкено в дальнейшем исследование напрякевио-двформированного состоя-. ■ ния скатих стержней, используя аналогичный подход, получены алгебраические зависимости мег.д.у Sfi) и fyfi) для случая функции CftjT) , предложенной Арутюняном Н.Х. и при нелинейной связи и езду £(t) и i) .
Как отмечалось выше на оснозо полученной алгебраической зависимости проводится анализ напряженно-деформированного со-стояния поперечных сечений сжатоизогнутых обычных и сборно-монолитных стеркней сгакетуичной"прямоугольной' й"тавровой формы, с трещинами и без трещин в растянутой зоне. Получены формулы для вычисления напряжений в бетоне и арматуре при различных режимах изменения внешних усилий во времени, в линейной и нелинейной области развития деформаций ползучести бетона.
Основной методической особенность проведенного анализа напряженно-деформированного состояния сечений является пред> посылка о том, что полное значение всех параметров напрякен-• но-дэформированного состояния в произвольный момент времени { представляет собой сумму начальных значений этих параметров, имеющих место при кратковременном действии нагруз-
ки, и дополнительных, разнившихся за время длительной иыдор-кки нагрузки. В частности, полные напряжения в бетоне и арматуре на произвольном уровне, а такке прогиби равны
= / (7) •
-- ¿(1,) + /г(е) (8)
Установлено, что дополнительные значения всех параметров напряженно-деформированного состояния могут быть определены по формулам, аналогичном зависимостям, применяемый в теории упругого сопротивления материалов с заменой фигурирующих там геометрических характеристик сечений Я и О , а таю.:е упругих констант ¿V из соответствующие характеристики (¡^ , 7/ > . являющиеся функциями времени, точнее параметров и , характеризующих развитие деформа-
ций ползучести во. времени.
Например, дополнительные напряжении в бетоне на произвольном расстоянии I от центра тккесги сборно-монолитного сечения и в арматуре "/<:" вычисляются по формулам
а-^,) (Ю)
; и = (ii)
Мн = (ъ, Г и + Е*г * е,СП)
/'„, у' ' С1'*)
- 1п -
Индексами-I и 2 обозначены параметр:.), отноояэдсок к сборно-иу а поцолкзиог.у Сетонам
= + ; - + 4>0г) (16)
Дополнительна!:,учзгквегил!; вкаявие продольного изгиба равен
Л а) = (IV)
(18)
В приведенных ^орхулох момент ашзрцка приведенного сечения % вычисляется относительно центра тяессти сечения, положение которого определяется по формулам упругого сопротивления железобетона пин .условии замени упругих констант монолитного - "2" и сборного - "I" бетонов на величина /V«./ и • Эта точка, а такие все геометрические и инзичзские константы, отмоченные индексом ", названы нами "мгновенным" центром тямбстн сечения и "игн-^енпыми" геомстрически-;.:и :: уирукют харвкгсрютк&а.
Через 1ц обозначено расстояние центра тя;:сести арма у-ры 5 от "мгновенного" центра еяиестп сечения - г очки О*
Вычисление текудпх параметров напрякенно-деформирован-ного состояния, кок сум:;, их начальных значении и дополнительных. позволяет расчетной путем установить возможность не только количественного, ко и качественного характера изменения картины напри;,:еннс-де^р:.;ироБалного состояния сече-вки при длительно:." действии нагрузки в сравнении с начальная в момент яагругонш.
Установлено, что везмоклы случаи, когда однозначная Эпира начального напряженно-деформированного состояния вследствие перераспределения внутренних усилий, вызванного ползучасгвы и усадкой бетона, может в стадии длительной эксплуатации перейти в дьузночную згшру; напряжения сжатия на наименее сжатой грани могут смениться растягивающими напряжениями, что вызывает заметное, иногда недопустимое, снижение трещилостоцкости лезобетошшх элементов и их косткости.
- 17 -
Проведенные нами эксперименты, подтверждай суцествоза-ние реальной зозмокности качественной трансформаций начального напрякеяно-деформпрованного состояния сечении.
Кроме анализа напряженно-деформированного состояния сечении отдельных'стержней выполнено исследование работы статически определимых и статически неопределимых стержневых систем при длительно:! нагрукешш. Как и в случае отдельных стержней, текущее значение параметров напряженно-деформированного состояния системы предлагается рассматривать как сумму начального и дополнительного, обусловленного развитием деформации ползучести в беконе элементов статически определимых стержней и в избыточных (лишшх") связях статически неопределимых систем.
Анализ-длительного деформирования статически неопределимых систем произведен с учетом деформированной схемы сооружения. Определение величин дополнительных усилий в избыточных связях выполняется по методу сил с использованием полученной во второй главе алгебраической связи мегду напряжениями и деформациями ползучести в бетоне.
В диссертация приводятся результаты сравнительных экспериментальных исследований работы обычных и сборно-монолитных сжаюизогнутых стерпнеп различной гибкости при различных схемах приложения длительно действующей поперечной нагрузки в комбинации с продольник сажающим усилием. Опытные образцы содержали продольную арматуру из стали класса не выае А-Ш. Величины внешних усилий и схемы их воздействий подбирались тати образом, чтобы обеспечить наличие в поперечных сечениях однозначной эпюры сжимающих напряжений . с величиной последних на наименее снатой грани, не превышающей 3-4 МПа. Предполагалось, что в результате длительного деформирования под нагрузкой и перераспределения внутренних усилии на этих гранях могут развиться растягивающие напряжения с образованием трещин.
Результаты эксперимента подтвердили это предположение, основанное на предварительных расчетах по определению дополнительных и полных значении параметров нанрякенно-де-формироваиного состояния по полученным в главе 5 формулам.
- 18 -
Спустя 40 ... 50 суток поело нагрудсния на наименее скатых в момент нагру;::ения гранях опытнпх образцов появились трс-«кнн. К этому-времени-, согласно рос чатов, на указанных гранях долишь: Оь;ли развиться дополнительные растягивающие капряявшш такой величины, которые существенно превышали не только начальные ежгшюодо, но и в сумме с ними давали величину полных расгягиваызах напряжений, превкичюздх предел прочности бетона па рзстякенне, ч?о к вызвало появление трецин.
Начальные прогиба образцов увеличились к концу длительных испытании в 5 ... 8 раз и превысили предельно допустимые для балочных конструкции.
Та;о;м образом, вполне удовлетворительное, с точки зрения требований норм по трзадностоЕкостк и несткостк, начальное иапрякекио-деформированное состояние претерпело столь значительное изменение, что привело к развитию недопустимых прогибоэ и появлению трещин в полностью сгзтих ь помеиг погружения сечениях.
Ьсс значения опытных величин про. ильнвгх деформаций бетона и арм тури, а так..,с перемегдекп;! сечени:> соответствовали значениям, найденным из расчета по разработанной методик., что подтверждает ь<з иадогкоегь. Это позволило с узореикосгаю в'- получаемых результатов вычислить по предложенным формулам напряжения в (ибрових волокнах монолитного и сборного бе то но«, а такм.е в аресту ре. Ааолг.з результатов этого расчета показал, что начальная картина распределения напряжений по высоте сечения вследствие развития различных по величине деформации ползучее?:: в .монолитном и сборно/! бетоне претерпела значительное азменмц-.с, что и привело к образованию трещин ¡г нижних гранях и чрезмерно:.::/ развитии про-шбор. Неуче? различных дефер'татшчшх евоыотв монолитного и сборного бетонов в сборно-понолнтних конструкциях при 'их длительном пагрукенип дает в ряде случаев качественно неверную картину текущего нипра1'.с!шо-деоор:.шрова!1ного состояния.
Установлено так::е, что пренебрежение моментами от продольной «лшающзй силы на дополните явных порекзцешшх' сечений в процессе дапюпыгого д^-оргщровония дает погпсыпоств
в эичгсляоиих параметрах иащмг.евио-йефориг.рошшого состояния, зависящую от гибкости стергн:; и достигающую 25# при гибкости опытаих образцов - С/I ~ 63. Значительная
часть работыпосвящена определению предельно допустимого и безопасного для'всего заданного периода эксплуатации значения длительного снимающего усилия. При речонки этого вопроса автор походил из установленной Х.З.'Гэлем и Е.А.Чистякове*! опытной зависимости величины снижения несущей способности сматих стергней от соотношения кратковременного и . длительного прогибов. Из анализа проведенных ими и К.Годе результатов опытных исследовании, пользуясь попятном коэффициентов кесткости С , введенных еще в 1955 году в нормы проектирования железобетонных конструкций, они прияли к выводу, что степень снижения длительной несущей способности гибких стераней, характеризуемая отношением длительного, предельно допустимого снимающего усилия л!/ к кратковременному разрушающему Л/^л , однозначно определяется отношениями длительного 0( и кратковременного Csh коэффициентов жесткости
~Се/ст/, (19)
Выражая согласно рекомендациям НиТУ 123-55 значения коэффй-циектов нзеткоети при кратковременном и длительном нагруне-нии через кратковременныеи длительные /> перемещения, приходим к формуле, по которой монет быть определена степень снижения несущей способности гибких степеней при длительном действии сжимающей силы
с*н 1
Принимая для случая сжатия, близкому к осевому, значения начальных эксцентриситетов &0 , ровными согласно указаний СНиП 2.03.01-84 случайным £а = ¿¡600 , после подстановки и значений £ и , вычисляемым по полученным в главе 3 формулам, получаем зависимость, связывающую уровень прспе-льпо-допустпмого снижения несущей способности гибкого стер:?-
im прямоугольного сочеккя пр:; длите льном оьитки с параметрами текущего напрнлх'шю-дзпормцрогакного состояния пре дяд-•гольаоегк эксплуатации, ле лрошгаздеЗ время развития предельных дефориато:; иоязучгс?.-. i: ровно« приблизительно 5 годам
O.Sftfl-C)
rPfSi--------- , (2I)
■ где С - (22)
'¿г.к nrcjisp:;;: справодагеосгг порученного результаты были подсчитаны по формуле (21),значены. nt{ для более чем 100 опытных результатов, получепньх К.О.Тане:', и S.A.Чистиковым в КЖБ, д.К.Пекус-Сахноьским, А.П.Коьальскпм н Р.Х.. йудао-1й?д в Киеве, "¿.K.HcSokosu-.: в Диеяропетрогске и автором. Из 103 сопоставляемы:-: опытных' coorucseffi:í; Ñt/t4«,sn и теоретических зкочоиий Hit только ь пяти случаях расхождения при (упкспроБакноп, вплоть до самопроизвольного разрушения, длительности сопротивления достигал;: 1С£. Это, на но а взгляд, свидетельствует о высоко/, надоллюезм предлагаемого метода оценки снижения иесусей способности c:-.aarux rjöKjix схерхлюИ в сравнении с кратковременной разрушающей нагрузкой.
Анализ формулы (21) и опытных рззультатов, полученных различными авторами, показал, что пр;: изменении гибкости в пределах от А = = 20 до А - НО, влияние последней на величину Ule почти не просматривается.
Основное влияние на величину снижения кесуцсй способности колонн при длительном сжатии оказывает деформации ползучести бетона, выраженные, например, через характеристику ползучссти £ .
В тексте р,:.иотк приведены результаты экспериментального изучения работы стоек из обычного тяжелого и мелкозернистого бетонов, о гокас плакопензоСетона с высокопрочной продольной арматурой и обычной поперечной в виде сварных или вязаных хомутов при различных значениях гибкости и рекимах нагружений. Но различных этапах опытных исследований выполнялись разные частные задачи, однако автор руководствовался при этом одной объединяющей идеей - доказать возможность
эффективного испояьзоващн высокопрочных термоупрочненных сталей в качестве продольно;; арматуры колонн без усложнения их конструктивного оформления, т.е. при использования обычных способов поперечного ормировзнин с помощью сварных пли вязаных хомутов;' расположенных на рскшекдуешх ранее действовавшими и современными нормативными документами расстояниях, когда назначение этих хомутов ограничивается только целью предотвращения от выпучивания продольной арматуры. Основными причинами,заставлявший автора не прекращать проведение в различных условиях многолетних, как правило весьма трудоемких, длительных испытании являлись убеждение в необходимости совершенствования конструктивных решении колонн, связанных с применением новых материалов с недостаточно изученными свойствами и потребность в опытном подтверждении полученных автором результатов теоретического изучения длительной работы с:;атых сгеркнзк, где новые материалы используются.
За период о 1970г. по 199'+г било наготовлено и испытано более двухсот моделей колонн, результаты испытании которых подтвердили предположение о развитии в стадии длительного эксплуатационного снатця и в стадии, близкой к разрушению, в высокопрочной продольной арматуре напряжений, значительно превышающих ¿<-00 и даже 500 ИПа, которыми в настоящее время ограничивается расчетное сопротивление скатив продольной арматуры всех классов, вше чем А-Ш.
Самыми первыми в России по времени проведения опытными исследованиями влияния длительного нэгружения на работу скатых элементов с высокопрочной арматурой были проведенные автором в 1970г. в УралЩМсгромпроекгс испытания 23 коротких стоек из обычного тякелого бетона, содержавшие в поперечных сечениях по одному, расположенному в центре тяжести сечения, арматурному сееркню класса Ат-У1.
Результаты этих испытании явились основанием, как отпечено профессором А.А-.Гвоздевым в книге "Новое о прочности бетона", для включения в СНиП П-21-75 новых значении расчетных сопротивлении слагаю арматуры из высокопрочных сталей при длительном нагруяении, превышавших на ранее рекомендуемые зна четш.
Примерно в зто ;;:е время ;; том же автором было выполнено экспериментальное изучение сопротивления 37 ылаяопзмзобетон-ных колонн с тормоупрочпенно:; арматурой класса Ат-У1 в диапазоне гпбкосте,': от А = ijh = 15'до Л - ¿¡о при постоянных ;; переменных рстаиах дклгельных яагрусспяй с последующим доведенном образцов до разрушения кратковременной нагрузкой. Отпечено повышение кесуцеГ; способности большинства испытанных образцов в сравнении с теоретическими значениями раьрусаадх нб?рузок, зсчас 1С1ш:пш по рекомендациям действовавшего з то время СНии П-3.1-62.
Наиболъыее расхождение опытных п георетичзеккх величин достигало Sûfi и наблюдалось при гибкости А = 15 в случаях сжатия с мальм:: эксцентриситетами. Не отмечолс повышения нееуцзп слосоо'носги колонн ьоледстше длительного сжатия ■пр.; X - Vu. Более, того, после выдержки в течение 500 суток под нагрузкой с уровнем сжатия tJi//Ju,sh » 0,5, их сопротивление дальпзыыему прирацепию впеипих уоалз'.; оказалось практически ксчерпоннш.
НоаО'ояьасе значение гибкости, ¡.'р.; котором сохранялось пояснительное влияние высокой; очно!; арматуры на несуцую способность колош: в данных испытаниях, было равно 2*,.
Кратковременные и длительные испытания коротких стоек из обычного бетона были продолжены автором в 1975-78 гг. в Брянском технологическом институте, которые подтвердили положительны;; эффект замены продольно!"; арматуры класса А-И на арматуру класса Лт-У. Кроме этого при участии ¡С.З.Краснова были выполнены обширные сравнительные исследования кратковременного и длительного сопротивления 39 коротких колок:; из мелкозернистого бекона с продольной арматурой классов А-!;1, /т-У и Ат-1'I при различном шаге вязаных хомутов. Установлено, что при относительно более пипкоп, в сравнении и обычными бетонами, кратковременно!; сжимаемостью мелкозернистых бетонов, напряжения л высокопрочных сталях в стадии, близкой к разрушению при кратковременных испытаниях до разрушения и особенно после предварительном длительной выдержки стоек под нагрузкой,достигали 7Р0 ... ECO МПа. Наибольпппи они были При ИЗL1MГHLLuQ'î ИОГО ХО!'Г/ТОЛ S = = 50 мм.
Значительные результаты были получены автором вместо
с его аспирантами й.Луиом, П.Матаром н Т.Аутоумом в экспериментальных исследованиях, выполненных за последние 10 лет на кафедре конструкций и сооружении в Тверском государственном техническом, университете. Кратковременным и длительным испытаниям подвергались стойки о гибкостями от Л =15 до Л = 30, изготовленное из обычного тяжелого бетона с продольной арматурой классов Ат-У и Лт-У1 при различных режимах длительного нэгрукешя, эксцентриситетах продольных сил и коэффициентах армирования.
Установлено, что при гибкости X = 15 напряжения в высокопрочной стали при доведении колонн до разрушения после предварительного длительного с;::атия близки к их 'условному пределу текучести и да;ке превышают его. Выявлено положительное влияние на сжимаемость бетона и жесткость колонн повышенных значений коэффициентов продольного армирования, которые изменялись в данных опытах от 0,026 до 0,056. Показано, что предварительная выдержка стс"ч< под высоким уровнем сжатия, достигавшем значения = 0,75, способствует более эффективному использованию термоупрочненных сталей, повышая величины предельных напряжений в них при последующих испытаниях до разрушения в среднем на 10$ при осевом сжатии а более чем на 20^ в случае знецонтренного скатил,- Подтверидоно, что наибольшее значение гибкости сжатых стержней, при котором наблюдается устойчивое положительное влияние высокопрочной арматуры на несущую способность колонн, близко к величине Л = 25 и это обстоятельство необходимо учитывать в расчетах.
Опыты показали тэкзге.что при вычислении параметров на-прякенно-деформированного состояния сечений, содержащих высокопрочную продольную арматуру, необходимо как в случае кратковременного так и длительного действия эксплуатационных нагрузок высокого уровня учитывать с помощью коэффициента упруго-пласгичности неупругие деформации бетона и его быстронатекающую в момент приложения нагрузки ползучесть и ползучесть, развивающуюся в процессе длительной выдержка нагрузки.
Не обнаружено заметного влияния различиях режимов длительного на груменин, например ступенчато возрастающего, па несущую способность колонн в сравнении с ноптся'т«
- 24 -
значенном длительном нагрузн,.. Однако более вкеоктй уровень длительного, постоянного во времени сжатия обеспечивает более интенсивное вонлечешю в проносе деформирования высокопрочно"; арматуры и те;.: болшоо, чем вше козомптиент армирования.
Установлен ваглил"; соакт пологптолыюго шгняппя высокопрочно," арматуры на снезонпе отрицательного Э'хЧзкта длительного сматия па 'несук-ую способность гибких колонн.
Разработана методика расчетного определения влияния бысг-рокатекапг:;е,': солзучосгк бетона на напрягенно-дв'Тюрмярованноо состояние сочешг!;, содерг.вдга вгсскопрочнута арматуру. Здесь ке дано обоснование прз:бл:п:еншх методов оценки капрженно-деуор.мнроэаниого состояния сачоиий сглтых creirareír яри кратковременном и длительном нагрукенпп, учитнваидие аналогию когду процессами проявления потерь предварительного напряжения в лгелезобетоне и процессами перераспределения внутренне ycjiwa'i шяу бетоном и арматурой в стер-сне,, подвэргяю-■ ¡демуся длительно;.1у сг.сатик>.
Для практического гепользованпя приводятся рекомендации по использованию полученных автором результатов теорет;згас-кого п экспериментального исследовании в расчетах при определении эксплуатационного папржхтю-допормирозанпого состояния с;:;атых олаглоптол п их посудеii способности.
В заключонпе дан кратки:; анализ экономической эффективности проэедо ник: исследований лре;пдо всего в плане использования высокопрочных сталей как арматуры колонн. Показано, что при проектировании н изготовления колош; одноэтажных и многоэтапных здтшй скютнио стоимости и трудозатрат на изготовление весьма заметно и в зависимости от гибкости и коэффициентов армирования колеблется в пределах от 10^ до
Оценивая в полон результаты проведенного теоретического и экспериментального исследования, глоглго сделать рад пи-водов, основными из которь'х являются:
I. При определении параметров нанря^ошю-дейормнровпп-иого состояния скап« cTep;T'¡teíi, испытывающих длительное действие нагрузки, мо;"ко с приемлемой для практики точное-
~ 25 -
тыо исходить из полученной автором алгебраической зависимости мовду напряжениями и деформациями ползучести в батона.
2. Предлагается-рассчитывать статически определимые и неопределимые системы, составленные из яэлезобетонных стегек-ней на длительное действие нагрузки по разработанной автором методике с учетом в необходимых случаях депортированной схе-1»ы сооружения.
3. Рекомендуется расчет внецентренно сяатнх стержней на прочность, выполняемый по СНиП 2.03.01-84 дополнять определением величины длительного, предельно допустимого снимающего эксплуатационного усилия, выполняя сравнапие величины этого усилия с расчетньш значением заданного длительного усилия и в случае их существенного расхождения производить в рекомендуемой автором последовательности необходимую корректировку размеров сечений или прочностных характеристик материалов, пока это расхождение но будет ликвидировано .
4. Предлагается в развитие GHiiil 2.03.01-84 а в дополнение к существующим рекомендациями по определению напряжений в сжатой высокопрочной арматуре колонн использовать разработанные автором предлогения по учету возможноети длительного действия эксплуатационной нагрузки и гибкости.
5. Расхождения меяду опытными значениями параметров на-пряненно-деформированного состояния и предельных значений уровней длительного сжатия стержней и расчетными, определенными по ре командуемнм формулам, находятся в пределах 10
что подтверждает справедливость исходных расчетных предпосылок.
6. Предлагается соответствующими нормативными документами ограничить возможность использования высокопрочных сталей как'сжатой арматуры колонн и других элементов, подвергающихся интенсивному сжатию, указанием о предельном значении гибкости этих элементов, равном Д = g/h = 25, сверх которого использование этих сталей становится экономически нецелесообразным.
V. Установлено, что наибольшее влияние па снижение несущей способности гибких колонн в случае длительного до;'тот-
- 26 -
вил нагрузки оказывает ползучесть. Б связи о этим представляется галесоой'разкш ввести в нормативные документы рекомендации ло назначению составов бетонов для гибких сжатых элементов, горактпругзде с необходимо;: степенью достоверности минимальные значения деформативнкх характеристик бетонов при длительном нагруконии, а именно мер С и характеристик ползучести.
iio материалам диссертационное работы опубликовано 37 ка.учных стьге::. Ни;-;:е приведен перечень важнейших из этих публикации, где по мнении автора нами наиболее ■ ..кое отражение содержание к результаты теоретических и экспериментальных песне дован;;;'..
1. Дербуи Л.Д., Захаров В.Ф., Рискпнд Б.Я. «¡сследовапие стоек с термически упрочненной арматурой при длительном нагружены;!.- Бетон и железобетон, 1973.- !.- 8.- С. 30-32.
2. Захаров Ь.О. К расчету с:::ато-пвогнутых сборно-моно-личних конструкций с учетом длительных процессов,- В кн.: Келезобетоннке конструкции/ Сб.тр.пн-та УралНГД.стромпроокт.-Челябкник: Кн.изд-во, 1969.- Вып. IУ - С. 4I-48.
3. Захаров В.г., Коренев Ю.Б., Соколов Б.А. Применение высокопрочно!; стали для усиления железобетонных колон;;.-Изв. вузов, сер. Строительство и архитектура, 1986,- И- 3.-С. 5-8.
Ц. Захаров Б.Ф., Гончаров A.A. Прочностные и деформативные свойства шлакопеизобетона.- ¡3 кн.: Работоспособность композиционных строительных материалов на основе и с применением отходов промышленности и местного сырья/ Меивуз.сб.-Кезань: КХТИ, 1987,- С. 20-22.
• 5. Захаров ü.O. Длительное сопротивление центрально и внедентренно скатых железобетонных стоек, работающих без трещин в растянутой зоне,- В кн.: Железобетонные конструкции/ Сб.тр. ин-та УралйгШстромпроект,- Челябинск: Кн.изд-во, 1972.- Был. У,- С. 3-10.
6. Захаров В.Ф. Длительное сопротивление сжатии шлако-пемзобетонных колонн,- Б кн.: Всесоюзн.симпозиум Ползучесть в конструкциях, 21-24 сентября 1982г. Тез.докл.- Днепропетровск: Иэд-во ДГУ, 1982,- С. 205-205.
7. Захаров В.Ф., Голыиев А.Б. О замене интегральных
уравнений теории ползучести Сетона алгебраическими.- В кн.: Строительные конструкции/ йеявед.респ.сб.- Киев: Будивель-нмк, 2969,- Вып. XII.- С.
8. Захаров B.C., Голышев А.Б. Напряженно-деформированное состояние составного erчто-ивогнутого стеркня, работзк>-цего без трещин и оценка его длительного сопротивления.--
oj кн.: Строительные конструкции/¡Леквед.респ.сб.- Киев: Будивельник, 1970.- Вып. ХУ1.- С. 28-37.
9. Загаров Б.Ф., Парфенов С.Г. Сопротивление скати» железобетонного оторкня при высоком уровне начальных напряне-. ний.- Б кн.: Повышение качества и эффективности в стр-ве и пром-ти отроит.матер./ Сб.тр.БТИ.- Брянск: Приокское кн. изд-во, I960.- С. 52-66.
10. Захаров 15.0. Упрощенный учет необратимых деформаций ползучести.- 3 кн.: Железобетонные конструкции/ Сб.тр. ин-та УралНМстромпроект,- Челябинск: Приокское кн.изд-во, 1971,- Вып. У.- С. 21-24.
11. Захаров и.о. использование некоторых зависимостей при замене интегральных .уравнений теории ползучести бетона.- Ь кн.: Железобетонные конструкции/ Сб.тр. УракНЛИ-стромлроекта,- Челябинск: Кн.изд-во, I97I-- Вып. У.-
С. 24-29.
12. Захаров В.Ф., Гончаров A.A. Экспериментальное исследование несущей способности и деформаций илакопемзобе-тонных колонн с высокопрочной арматурой.- В кн.: Работоспособность строительных материалов при воздействии различных эксплуатационных факторов/ Меквуз.сб.- Казань: Изд-во КЗХТ, 1986.- С. 104-109.
13. Захаров В.Ф. Длительные деформации сборно-монолитных конструкций при продольно-поперечном изгибе.- В кн.: Железобетонные конструкции/ Сб.тр.ин-та УралШйстроипро-окт.- Челябинск: Кн.изд-во, 1969.- Вып. 1У.- с. 62-73.
14. Захаров Е.Ф., Лутоум Т., Фарах X. Некоторые особенности длительного' дофорчиронания сжатых железобетонных элементов.- Б кн.: исследование строительных конструкций и технологии их изготовления/ Межвуз.сб,- Тверь, 1992,-С. 32-35.
15. Захаров В.Ф., Лутоум Т., Лун Ю. Этсспорнмепталыюо изучпние вличния различных рплапов длите л ыют,о »¡•nw/wusa
- 28 -
па несущую способность стоек средней гибкости с высокопрочной арматурой.- Тверь: ТвеПй, 1994-.- 5с,- Доп. в ВйИйТй, I,; 501-294."
16. Захаров Б.Ф., Лутоун Т. Напряженно-деформированное состояние сочениЛ скато-изогнутого стержня при ступенчатом изменении во времени продольной силы.- Тверь: Твеп,1, 1994. - 6с.- Дел. в ЬДН,1ТЛ, /,? 499-В94.
17. Захаров п.Ф., ;.1атар П. Влияние длительного нагру-Завния ¡¡а несущую способность гибких колонн с высокопрочной арматурой.- Тверь: ТвеПй, 1994.- 4с.- Деп. в МШТй,
500-Б94.
18. Захаров В.Ф., Краснов Ю.Е., Трохачев Н.О. Оценка текущего напряженно-деформированного состояния сжатых элементов многоэтажного здания.- В кн.: Несущая способность и деформативнооть нэлезобетошшх конструкций/ Тр. КАДЦ.- Киев: Вища школа, 1978.
19. Трифонов II.А., Краснов Ю.В^, Парфенов В.Г., Захаров В.Ф. Прочность стоек из песчаного бетона с термоупроч-ненной арматурой.- Бетон и нелезобет?н, 1980,- й 5.- С.
-
Похожие работы
- Железобетонные фермы с комбинированным преднапряжением
- Железобетонные балки с переменным преднапряжением вдоль арматурных стержней
- Прочность коротких центрифугированных колонн кольцевого сечения с продольной арматурой класса Ат-У при кратковременном сжатии
- Сопротивление кратковременному сжатию составных железобетонных стержней с высокопрочной арматурой
- Совершенствование преднапряженных железобетонных стропильных балок и методов их расчета
-
- 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