автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Сцепление арматуры с бетоном при кратковременных циклических нагрузках

^ 0

, дМишктерство высшего и среднего специального "1 ^ ^ образования Республики Узбекистан

ТАШКЕНТСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ДУРДИЕВА ГАВХАР САЛАЕВНА

УДК 624.012.45

Сцепление арматуры с бетоном при кратковременных циклических

нагрузках

Специальность 05.23.01. — Строительные конструкции.

здания и сооружений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент — 1994

Работа выполнена в Самаркандском государственном архитектурно-строительном институте им. М. Улугбека

Научный руководитель кандидат технических наук,

профессор 3. Ю. ЮСУПОВ

Официальные оппоненты: — доктор технических наук,

профессор Б. А. АСКАРОВ — кандидат технических наук, с. н. е., Р. Р. ЮСУПОВ Ведущая организация: — ТашИИТ

Защита состоится « /У » 1994 г. в

часов на заседании специализированного совета К-067.03.21 по присуждению ученой степени кандидата технических наук при Ташкентском архитектурно-строительном институте по адресу: 700001 г. Ташкент, ул. Я. Ко-ласа ,16.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ташкентского архитектурно-строительного института.'

Отзывы просим направлять по адресу: 700013, г. Ташкент, ГСП ул. Навои, 13.

Автореферат разослан « /^Я. » 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

к. т. н„ доцент П. X. ХАМРАЕВ

ОВДШ ХЛР/ДГГЕРКСПШ РАБ01Е1

Актуалыгость работы. Увеличение объемов и расширение областей применения железобетонных конструкций з практике современного строительство неразрывно связано с повышением их эффективности и экономичности, улучшением конструктивных .решений' зданий и сооружений, повышением их надежности и долговечности при эксплуатации. Железобетон представляет собой сочетание двух материалов - бетона и стальной арматуры, работающих совместно благодаря надежному сцеплению между ними.

На практике многие железобетонные конструкции подвергаются повторным нагуужниям. Малоцикловые нагрузки и деформации возникают в элементах конструкций буккеров, силособ, резервуаров, складов, пропарочных камер и гидротехнический сооружений, рамные конструкции погрузочно-разгрузочных эстакад, собственная масса которых составляет небольшую .часть по сравнению с полезной нагрузкой и положение которых изменяется циклически. К маясциклсвкм нагрузкам также ыохко отнести нагрузки от нестандартного оборудования. возникавдй при транспортировке и монтаже железобетонных конструкций, используемых в промышленном строительстве, мостостроении, судостроении и т. п. Примера.«,гл воздействий подобного рода могут тага» слуззягь суточные колебания температуры и влажности окруяавдйго воздуха, периодическое изменения эксплуатационных нагрузок.

Трудность теоретического анализа процессов сцепления при повторных . кагруженкях состоит з отсутствии достаточных экспериментальных данных об изменении закона сцепления при переходе от нагрузки к разгрузке, а такие от одного цикла нагруязния к другому.

Цель дксееусадио!шой ргбохы :

- экспериментально исследовать напрял©йзо-юфэр>Вфоганнов состояние контакта арьагурв с бетоном яри действии кратковременных, перемгнных и знакопеременных нагрузок;

- экспериментальное исследование влияния кратковременных малоцикловых ре:кимов нагрузенвя на прочность и ягформакЕвяогть бетона;

- разработать предложения пс "жлекному исслздозанкз «г 32';.; я5отядэ5ко-дефп!,?лрс?штого состояния бетона пол выкергизлизн и здазлива1;ип аркатуры;

- г -

- разработать предложения по описанию статистически обоснованных зависимостей касательных напрак&ний по длине анкеровки и деформации взаимных смещений аркатура к богока при переменных нагрузках, а также статистический анализ сходимости теоретически к экспериментальных значений касательных напряжений;

Каучнаа вовкна ка£С/Хьг :

- новые экспериментальные дзяныг по сцзплекию арматуры с бетоном при кратковрвмгнкьл: переданных и гнакопрекенвых нагрузках;

- теоретически» зависимости дли; еде::;::: прочности и модуля . упрутст; бетона, отраглззко влияние хратксзрех^няах магоиигмо-вых нагруаений на эти характеристики;

- методика проведен»» исследований сцепления армагурк с бетонам при знакопеременных' нагрузках;.

- предложения по расчету прочности к дефорыаизкости сцепления арматуры с бегонои в - ййлйаобехонких коястрзпащЕХ а^ Эй!;

- зилар5ГС2СК!К зависимости, характернанружлие распределение касательных напряжений по длине анкеровки арматуры в йетоне и сгатисгичешяй анализ сходамосуи теоретических и згкпершзшгаль-ных значений;

Прдг-сткчес'дя цеккоезь хя&стл закатается в разработанной г,:е-тодаке определения налрлхгнно - деформированного состоакж ют-такта арматуры с бетоном при кратковременных перемзкяых и знакопеременных воздействиях. что позволяет оцешггь прочность сазпленик по длине анкеровки галезобегозньгх конструкций и ширину раскрытия трдлугл с учете.*,; де-плазации поперечного сечения. Результаты, полученные в работе могут сыть использованы при проектировании сборных кэлезобетоынпх конструкций (расчет и проектировании ¡закладных деталей), обеспечквагцке надежность и долговечность соединенна- сборник элементов, а так;® при расчете опорных зол железобетонных -йонструкцкй на действа |эгибакя5зго момента к поперечных сил.

Разработанные методика расчета прочности ' сцепления арматуры с бетоном были шшльаовазы к знодрены £ учебной процесс в Самаркандском государственном архитектурно-строительном институте юл. К Улутбэкг при вшолнезкя дкплкгшг проектов, а таге© внедрены при проектировании сборных лелеообетонных конструкций б Самаркандском Гражданском Проектном институте.

- О -

Кд Епгоггу п.-хс тгс-т:

- методика экспериментальных исследований сцепления арматуры с бетоном при монотонно переменных а знакопеременных релимах кагружеккя;

- результаты экспериментальных исследований прочностных и деформативных свсйстз бетона при воздействии кратковременный кадецккловых нагрузок; '

- способы расчета на ЗБМ напржгавяо-деформированного состояния яри выдергивании и вдавливании арматуры при монотонном лаг-ружник;

- закономерности распределения касательных напряжзний по длине анкероЕКИ и деформация взаимных смежезий арматуры и бетсва при переменных нагрузках, на основ-? обработки результатов экспериментальных данных .методам математической статистики и оценка сходимости теории и эксперимента.

'лгробаша рабэтц. Основные результаты работы дохокенн на научно-технических кодфэренцкях профессоре}»-лреподовательскогс состава Самаркандского Государственного архитектурко-строите-тельного института им. КУлугбека в 1583-1993 гг, па объединенном семинаре " Строительные конструкции, здания и сооружений" при Ташкентском архитектурно-строительном институте (1994 г), а таюве докладывались на заседания кафедре "железобетонных и каменных конструкций" ЯкеЕского строительного института з 1938 г.

Пу&бзсщин работы. По теме диссертации опубликованы 8 научных статей.

Структура и объем рабсил. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глаз, обвита выводов и првдлшенйй, списка литературы, содержащего.173 источников отечественных и зарубежных авторов,и приложения. Лзложэна на 191 страницах, из них 123 страницы основного машнописяого текста, проиллюстрирована 55 ри-стнкауии 5 I'"?.1.'''

ОСНОВНОЕ СОДЕРЯА1ШЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации приводится -краткий обзор работ в области экспериментальных и теоретических исследований сцепления арматуры с бетоном, а также влияние циклических нагружений на прочностные и деформативные свойства бетона.

Проблема сцепления . арматуры с бетоном при кратковременных циклических нагрузках имеет фундаментальное значение для' нормальных условий эксплуатации яелезобетокных конструкций. Совместная работа арматуры с Сетоном, обеспечиваемая сцеплением, служит основной предпосылкой работы железобетона как' конструкционного материала.

Большой вклад в создание, теории сцепления к репениа ее задач внесли А. А. Ашрабов, .Б. А. Аскаров, А. А. Гвоздев, ЕЕБайков, Г. И. Бердичевский, ' й-А. Иваненко, Н. И. Карпенко, НЕКолькер, Ю.Ф.Кутин» Р. К. Ыамааэнов, Е М- Цулин, А. А. Оатул, И. Г. Овчинникова, О.Г.Тарасов, М.КХсшшнский, 3.'ЕЮсупов, Р.Р.Юсупов и др. Силы сцепления создают елогное капряленно-дефорлированное состояние в .армированных элементах: и. конструкциях. Точность определения основных параметров сцепления в железобетонном элементе (усилие в стеркне, длина его заделки,- напряжения и деформации сцепления) в большой степени зависит от учета. реальных режимов нагрузкяий и .условий эксплуатации конструкций, а тага® пракиль-ного выбора расчетных схем, которые наиболее полно учитывали бы одновременное действие продольных и поперечных напряжений взаимодействия арматуры с 'бетоном. 3 последнем случае широкое возможности для построения теории сцепления открывает метод конечных элементов (МКЗ) к Другие численные методы. Однако их применение сопряжено с необходимостью значения законов деформирования бетонов при объемном (или плоском) напряженном состоянии, критериев -трезцикообразования и т.п., 'а также рзспологать дсстьаточно'мощными 32Ы.. Поэтому численные методы мокко рассматривать как эталонные при разработке и проверке инженерного расчетного аппарата.

Исследования напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов при действии повторных кратковременных нагруже-ний высокой интенсивности в однозначном и знакопеременном режимах - актуальная задача, резеяие которой обеспечивает более экономичное и рациональное проектирование, снижение материалоемкости дадезобетонных конструкций.

Перечисленные в первой главе результаты исследований и их анализ позволили сформулировать цель и задачи исследований.

Исследования сцепления арматуры с Сетоном при кратковременных повторных нагружениях и при знакопеременных нагрузках в научной литературе встречаются редко. На основании проведенного анализа поставлены следующие задачи работы:

- исследовать прочностные и деформативные характеристики бетона при кратковременных и малоцикловых нагрузках;

- экспериментально исследовать влияния кратковременных переменных и знакопеременных нагрузок на напряженно-деформированные состояния контакта арматуры с бетоном;

- установить влияние диаметров арматуры на сцепление ее с бетоном и выявить влияние режима загружвния на деформации взаимных смешений арматуры и бетона;

- разработать методику экспериментальных исследований сцепления арматуры с бетоном при знакопеременных нагружениях;

- разработать методику численного моделирования сцепления арм&туры с бетоном на ЗВМ;

- исследовать и анализировать полученных результатов методом математической статистики;

- на основе полученных данных в диссертации разработать практические рекомендации по оценке напряженна-деформированного состояния контакта арматуры с бетоном при циклических нагрузках.

Во второй гдхЕе диссертации приводятся результаты экспериментальных исследований бетона пеи'краткозременных малоцякяовых нагружениях. Испытанием на центральное сжатие кубоз размерами ЮСх 100x100, 150x150x150 и призмы 100x100x400 мм определена кубико-аая и пркзьюнная прочность, а тают начальный модуль упругости бетона разных возрастов. В образцах-призмах серий ПК-0,8/0, Ш-0.9/0, ПК-0,8/0,4 и ПК-о,4/0. ..О. 9/0 (марки призм означают: Е1 - приама-, К - кратковременное циклическое; цифры 0,8/0 - означает ссответ-

ственно уровень нагрузки и разгрузки при циклических испытаниях) изучались влияния следующих параметров: уровня напряжений в цикле 2 » характеристики цикла р и количество циклов п на прочностные и деформативные свойства бетона Все образцы изготавливались из бетона класса Е20. В процессе малоцикловых испытаний опытные призмы загружались ступенями, равны;.! 0,18 от разрупакщей -с выдержкой 4-5 мин.

Полученные данные показали следующие:

Бубиковая И и призыенкая прочность бетона [(£ , а также модуль упругости бетона. ££ при естественном хранении опытных образцов с изменением влажности воздуха и наружной температуры снижаются.

Циклические нагруэки приводят к увеличению полных деформаций бетона за счет роста упругих составляющих при нагрузке и накопления остаточных деформаций яри разгрузке.

Прочность бетона при малоцикловых загруженных больше снижается, чем при монотонном загрукекии. Снижение прочности бетона при малоцикловых испытаниях больше; в призмах серий ЕК-0, Б/0, ГК-0,9/0, ПК-0,8/0,4, и 13К-0,4/0... 0,9/0 составляло соответственно 25, 35, 10 и 312, чем зто имело место при монотонном гагружении призм в возрасте 28 сут.

В наших испытаниях и в работах других исследователей экспериментально показано, что влияние циклических наГружгвий на прочность и модуль упругости Сетона вазисят от следухздй факторов: р - характеристики цикла (р ^Стт/Ртах- ): П - количество циклоз; - уровень' затруднения и учет изменения прочности бетона при циклических немногокрагно повторных нагруаениях предлагается учитывать следующем способом:

(1)

п.

здесь, Ь = %г2,. /г;

А = «.»/Т^;

2/4

(3)

где = 0,2 - опытный параметр;'

- ?

Снижение модуля упругости бетона Е( в образцах серий ПК-0,8 /О, ПК-0,8/0,4, ПК-0,9/0 и ЕК-О,4/0... 0,9/0 продолжалось до конца испытаний данного образца и составляло соответственно 11, 5, 15 и 12% по отношению к пэргоыу циклу.

Таким образом» результаты опытов на бетоне свидетельствует о том, что воздействие кратковременных малоцикловых нагрузок, возникавшие з процессе эксплуатации зданий и сооружений, заметно сказываются на величинах Я§ и Её .

В трятьей глазе диссертации приводятся методика экспериментальных исследований сцепления арматуры с бетоном при монотонко возрастающих, переменных и знакопеременных циклических нагрузках. Для проведения экспериментальных исследований было изготовлено 60 сбрагцоз на выдергивание и вдавливание. Центральный арматурный стержень диаметром 14 и 16 мм класса Ат-У1, призм размерами 15x15x24 см. Опытные образцы призм изготавливались аз бетона класса Е20. Для определения.перемещения бетонной оболочки вокруг армзтуры использовались индикаторы часового типа (рис.1).

> j

ч

¡5

V

§

¿40 м*

Л/

Рис. 1. Общий вид испытуемого образца

Мя определения влияния монотонно возраставшей кратковременной нагрзуки на налря;:йнко-дефоршрованное состояние элемента было испытано две серии образцов на выдергивание (KCA-I) и здав-лизание (КСА-2), Интенсивность напряжений э арматуре бе при выдергивании стер;<сня з среднем на 15...20% ниже, чем при вдавлига-шш стерзшя в бетон. Прочность • сцепления больше в образцах, армированных стеряняш 016 мм, чем в образцах, армированных стержнями ¡314 мм,. ка Ю... 15%.

-г. " 8

В процессе испытаний с увеличением напряжений в арматуре

наблюдались три стадии сцепления. При выдергивании: а) упругая -до начала трещинообразования, что по уровню нагружения соответствует 1 < 0,4; 6s = 150 ЫПа; б) упруго-пластическая 2 =0,6-0,7; (5S = 150. ..250 МШ; в) гшастичекая при Gz > 350 Ша.

В пластической стадии поперечные деформации образцов достигают величин предельней растяжимости бетона. При этом происходит их раскалывание в направлении продольной треищны примерно на две или три равные части. При этом в момент разрушения при выдергивании выкалывается бетонный- конус вокруг арматуры нагруженного торца.

Максимальное значение высоты мениска деплакации при выдергивании составляло для образцов, армированных стерх-iяш ¿¡14 мм -

0,8*10 ш, а для образцой армированных 016 мы - CJ, =0,91*10 v.u.

Елияние кратковременной циклической нагрузки на сцепление арматуры с бетоном изучалось испытанием четырех серий опытных образцов. Полученные опытные данные позволяют судить об изменении от цикла к циклу параметров сцеплений б образцах серий КСАЛ-0,8/0; 0,9/0; 0,8/0, 4; 0,4/0... 0,9/0 (КСАП - означает кратковременное сцепление арматуры с бетоном при переменным одяоетрокным нагрукении).

Деформации арматуры к бетона к двадцатому циклу увеличились в образцах серии КСАП-0,8/0 и КСАП-0,9/0 (с полным разрушением) на 20% и 102. больше, чем для КСАП 0,8/0,4 (с -дстичной разгрузкой) . Таким образом,.более неблагоприятным является малоцикловое нагружение с полной (_Р=0) разгрузкой, чем с частичной (_/>«0,5).

Стабилизация увеличения деформаций смещения для образцов серий КСАП-0,9/0; КСАП-0,8/0 и КСАП-0,8/0,4 наступает практически после 7-8 циклов, а для образцов серий КСАП - 0,4/0.. .0,9/0 деформации смещения С. развиваатся до самого разрушения образцов, - что связано с постоянно изменяющимся уровнем нагруаения.

Бее образцы с максимальным уровнем нагрухекий С / >=0,8) работали в упруго-пластической стадии. Уже на первом цикле просматривается нелинейность деформаций по длине анкеровки, которая с увеличением числа циклов увеличивается от нагруженного торца к ненагружэнному. * ■

При повторных нагружениях .стабилизация существенно зависит

- g -

от характеристики и числа циклов. При мадоциклогых нагрузках с полной разгрузкой ( р ~ 0) для образцов серий КОАЛ -0,3/0 стабилизация происходит после 5... 7 циклов, а с частичной разгрузкой ( р -0,5) для образцов серий КСАП 0,8/0,4 - после а.. 5 циклов. '

С ростом числа циклоз по мере нарушения сцепления мезду бетоном и арматурой максимальная ордината эпюры касатальных напряжений ÍT сменяется, занимая положгния, отмеченные на рис.2 а,б,е.

Деформации бетона от цикла к циклу более интенсивней увеличиваются, чем деформации арматуры. Зто увеличение больше з среднем в 1,0. ..1,5 раза." При выдергивании стержня из образна (с опертыми торцами вблизи нагруженного конца), влияние' поперечного давления бетона на арматуу/ от• цикла к циклу повышается, а взаимные деформации смещения арматуры и бетона возрастают. Зто свидетельствует о то.;, что на отмеченном участке начинаете» нарушение сцепления арматуры с бетоном при циклических нагрузках.

При выдергивании арматуры иг бетона в элементах образуются продольные трещины, среди которых выделяются клиновидные тоекмнк раскалывания. При разгрузке трешны раскашааяпя иногда почт:' не закрывались, а при повторной нагрузке имели ширину ра:кpktvh s 1...2 раза больше, чем при первом нагружэнии.

Увеличение диаметра стержня приводит к повышению прочности сцепления у всех образцов.

Следует отметить, что в результате немногократно повторных за?пузэ?ний »¿зкеаьшьпзя шрина раскрытия продольник трещнв увеличилась и составила 0,7. ..0,25 ММ.

При кратковременных переменных однозначных нагрузках на образца самым неблагоприятным оказался режим загрузэний серии ECAü-G,Q/G.

¡Экспериментальные исследования контакта арматуры с и » при знакопеременных нагрузка:-: имеет важное значение для поведения конструкций при таких воздействиях как. сейсмических, динакачоских и др. 3 данном случае изучал с некие характеристик сцепления при выдергивания и вдавливании арматурного стержй.% через отгорет re с одного конца призмы.

Исследованием подвергались асразны ?еркй КСАЗ: = -hV2/-0,£-, í КСАЗ - означает кратковременные сцепления арматуры с бетоном

КСАД - 0,8/0

lXk.Fi - û, а/0,4

о)

КСАЗ - -0,6 /- 0,0

Pi

■и/

ру.с.Л." касательных напряжений 2' при

nep3i,iûiiï:iD: "я"'а:::к.коаереле;:нь'х и£.грузкох по -длине енксровкв tan-.

/у^ск; E'JAE2=+0,3/-0,S (обра;;;-: трп раса »гщгргаььауса сатс-м вгггжгзстгя до pzzf.yz-,-h:¡'?'¡; Kí:.;S3'+0.rv-0,-í п КСА34----0,В/+0',S (сбрпзец -?и раза здз:-лглаетса г:.тем BiJUfe-praBairca до рэгрушнкв). К образцу ЕСА31 -- О.а-'-О.Б 6нйя врклогггш 6 знзко;.?ре-1.«нй:££ полуц;:клэз при

« 'vi¡¡ !¿.i v, ■- 4;/j НЗа. йазд.чали йсшггзная с вкдерг.....'ч^у.

у- "vi';''.v:;i.¿; ¡¡.рмз.сури для ¡"^¿дсгс

в г-^'.псурс- G¡ . ffs вблизи гг.'ч ■•■„• .по:/ rostía 7>:íhí "згл'ся. ir.исходит боле-? заэтеяскзно пр " ' п-зали;:, Кзгко отметит:., -.его в зтеД гож., jrmna* со 2-го цикл:.:, накупало™ кош-зкг зр'.а?ура с бетоном 'рис. 2,з).

Дрк чнкэпзрс-мзга»* ге.гру.\екик ¡¿вкзимэльпа* ординала

cv и:

ЭЛуЦШ

с tf

cru kol-цэ

•алз

2

и

i

I

п

Г

с

о р.;

больше, чем при вдавливании.

Величины'несущей'способности образцов, подвергнутых малоцик-довым испытанием, существенно уменьшились. Например, еншение несущей способности в образцах, испытанных при переменных нагрузках на 14... 18% меньше, а. в образцах, испытанных при знакопеременных нагрузках, ка £0.. .20% меньше, чем в образца):, испытанных при монотонном загруг^кик.

При кратковременной переменкой нагрузке разрушение образцов происходило после 10. ..20 циклов, а при знакопеременной - после 4... 8 хщклов. Зто свидетельствует о том, что знакопеременное нагружений снижает прочность сцепления в 2... 3 раза по сравнению с кратковременным переменным односторонним напр;.>з;н1е1й.

В четвертой главе диссертации прнводнтсй результаты численного моделирования сцепления арматуры с бетоном, исследования .и анализ полученных результатов методом математической статистики, з такаэ практические рекомендации.

Для теоретической оценки результатов экспериментальных иес-зезрвазай пройаьеден расчет на 53М. Для решения осеоиь-летричксй задач:; сцепления арматуры с бетоном использовались пространственные кольцевые айеиентн.е прямоугольным сечением, ш.кю!®е в меридиальком ' сечении вид произвольных выпуклых четырехугольников. Подобласти аркатуры и Сетона разбиваются на четырехугольна® конечные злшгнты с линейным законом распределения перемещений. Расчетная модель включала 8228 узлов к 2071 элемента

В результате решения задачи на ЭВМ получена картина напряженно- деформированного состояния арматуры и бетонной призмы. Полученные результаты расчета показывает1 удовлетворительное совпадение сйе'деккй, с экспериментальным*; данными ка нагрумэнноы к ненагруженном концах образца.

По результатам, полученным на основе численного юделярова-нйй с пок.озьв ш53 на зек а..керов;-:е арматурного стерзсга серии КСА-1 к КОД-2, длк 0 14 и 0 15 ш, построены распределения пере-мзезшй ¿¿г как для случал при выдергиваний арматурного стержгя, так и при вдаэдкзазйк. Еа первом шаге кагруйэкия (К=20340 н) и днзшгре арматурного стержня 14 ш, при выдергивании оэдш арматурного стержне, как показали расчеты, ¿¿я/~ -1,75 • *0 и хг. вгетоы гаге - '6 = £ о? - /¿> (рнс.2,а). Зксперикен-

талькые исследования показывают, что смещение арматурного стержня при такой же нагрузке (£« 0,1) составляет 11ги'•= и (2 = 0,6) С1ге - 4,35 • /о . Разница в перемещениях на загруженном конце арматурного стерши при выдергивании и первом лаге загружения составляет менее 5% , а на тестом шаге 10% , •сто можно считать хорошей сходимостью полученных числен®« к экспериментальных результатов исследований.

При вдавливании, в .местах передачи нагрузки возникает большие локальные наярязеяия,' а по мере удаления от активной зоны передачи нагрузки все бельке вовлекается в работу бетонная .оболочка и происходит дёпланация сечений в виде призмы и напряжения постепенно увеличиваются, достигая максимума на расстоянии (0,3. ..0,5) с1 арматуры от контактной зоны арматура-бетон. Напряжения достигают своих предельных значений на контакте нижнего опорного кольца. Получается грушевидный конус напряжений, который приведи? к разруЕению призмы с разломом на четыре части в. отличие от разрушения при выдергивании (рис.3, в).

Полученные результаты исследовали и анализировали методом математической статистики при переменных нагрузках. Для серии КСАП-0,8/0 получили нормированную систему уравнений по результатам наших экспериментальных исследований.

Зависимость между-касательно напряжениями и смещением арматуры относительно Сетона д. , называют "" основным законом сцепления". Эту зависимость можно записать методом ураввен:ы множественной корреляции при # 14 мм

- -¿,{756+ О, + ^З^д,

Чтобы определить наилучшим образом при циклических нагр; .-к ах по длине анкероЕки зависимость касательных напряжений, ? вице применена нелинейную функцию, в конкретном случае - пароболнчес-кая зависимость и математическая модель для 1-го цикла затру-. жения будет иметь следующий вид

Г, = 0,оШ59^ал - .

а для 20-го цикла загружекия математическая выражается

^ = - £? ОРРР77 /¿2/2* (?)

Сопоставление графиков показывает, что теоретические Ттеор и экспериментальные значения правильно отражают общую '¡cap-тику смешения касательных напряжений £} для 1-го цикла нагрузке кия и Si для 20-го цикла нагрукения по длине анкеровки €ал при циклических нагрузках (рис.4).

Для оценки сходимости теории и эксперимента использовали теорию обработки наблюдений, основанную на современной математической статистике, при этом получили следующие зависимость 2'^/г = - О, ОО^Р РЬ-еор 2, 72574 : ( 3) -

После этих расчетов определяли погрешность для теоретич-'л и экспериментальных данных;

= /О/? (О, 735 -0,0000 = ¿5 (

/о/р{о, - ¿7. о Р о о 7Д&) = С,

( • ••')

Погрешность для теоретических значений сГ-5,92, а для ап&яе-риментальных дачных л =7,3Эти результаты показывают достоверность результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Практическая река шцвхшя. При отсутствии зкспериментальных данных по прочности бетона при циклических нагрузках(переменных и знакопеременных), длина зоны анкеровки вычесленнзя по формуле (186) СНиД 2. 03.01-84, увеличивается при переменных нагрузках на 20%, а при знакопеременных нагрузках на 502.

- 16 -

• ОСНОВНЫЕ выводи И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Кратковременные малоцикловые нагруления существенно влияют на деформативные свойства бетона Модуль упругости бетона при высоких уровнях £ 0,9 и ¡ = 0,8 с полной разгрузкой снимется соответственно на 15% и ИХ, с частичной разгрузкой 2~ --0,8/0,4 - на 5%, а с уровнями £ = 0,4.. .0,9 - на 12%. Снижение прочности бетона весьма ощутимо, при полных разгрузках в образцах с уровнями 2 = 0,9, £ - 0,8, ¿ = 0,4...0,9 соответственно на 35%, 25%, 31%, а при частичных разгрузках - на 10 %.

Шдуль упругости и прочность бетона при кратковременных ма-лоциклозых нагрузках можно определить, по формулам (2.1) и (2.5) в зависимости от параметров ¿ , f> , /г .

2. С увеличением. ■ напряжений в арматуре наблюдается при задергивании упругая ( <5*/= 150 МПа), упругопластическая

= 150...250 МПа) и пластическая ( 6* +> 250), стадиии сцепления а при вдавливании - упругая ( 6¿« £00 Mia), упругопластическая ( Gj~= 200... 350 МПа) и пластическая С <Si > 350 МПа).

3. С увеличением диаметра стержня повышается прочность сцепления бетона на 10...15%.

4. Знакопеременное аагружение ■снижает прочность сцепления бетона в 2... 3 раза по сравнению с односторонним нагрукекием.

5. Несущая способность опытных образцов при малоцикяовых нагружениях .снижается больше, это снижение составляет: при переменном нагружении 14. ..18%,' при знакопеременном - 20... 30% по сравнению с монотонным нагруяением.

6. Сопоставление результатов численных и экспериментальных исследований до перемещениям в местах передачи нагрузок показывает их хорошую сходимость, - разница составляет в среднем 10%, что позволяет применить разработанный математический аппарат для исследования ИДО всех конструкций.

7. Ыэтсдом математической статистики получены зависимости для определения касательных напряжений по длине зоны аккеров-кй, разница между опытными и теоретическими результатами составляет в среднем 5... 12%;

8. Результаты исследования, полученные в работе могут быть использованы при проектировании сборных железобетонных конструк-

ций - расчет и конструировании закладных деталей, обеспечивающих надежность и долговечность соединения сборных элементов, а также при расчете опорных зон железобетонных конструкций на действия изгибающего момента и поперечных сил.

• Основное содержание работы опубликовано в работах:

1- Дурдиева Г. С. Сцепление арматуры с бетоном при гп/атксгре-менных циклических нагрузках. Тезисы докладов областного сеиыа-ра-созецания - Самарканд: 19S7. С - 115 .

2. Дурдиева Г. С. Результаты исследования сцепления арматуры с бетоном при кратковременных циклических нагрузках. В сб. науч. трудов: Расчет и проектирование строительных конструкций с приме некием ЕС ЭВМ, ГалжеяТ: ТашПИТ 1987. С. 83,84.

3. Дурдиева Г. С. . Исследования сцепления арматуры с бетоном яри кратковременных циклических нагрузках. Ускорение и интенсификация научно-технического'прогресса в строительстве.в условиях Самаркандской области: Тезисы:докладов областного семинара-сове-■ дакия. - Самарканд, 1988, - С. 115. . - •'

4. Дурдиева. Г. С., Шупов 3. а Прочность и дефзрмативяость бетона при малоциклозых нагрузках. В сб. научных трудов: "Работа' железобетонных конструкций при малоцикловых кагружгяиях. Талкент: ТааПИ, 1989. - С. 39...44.

5. Дурдиева Г. С., Заргаров а. К Исследование сцепление .зрма-туры с бетоном при малоцикловых воздействиях. Тезисы до"-""• областной технической конференции. Самарканд - 1990. - С.?.-..

6-. ЛУРДиева Г. С., Заргаров А. К. Сцепление арматуры с - v при циклических нагрузках. В сб. научных трудов: ". Согерп. т " о.-ние методов расчета и исследование строительных kohci- л

материалов, эксплуатируемых в условиях климата Средней А*, кент: ТЗП!Ш,1990. - С. 24... 29.

7. Юсупов 3. EL, Дурдиева Г. С., Заргаров А. К. Исследование сцепления арматуры с бетоном при малоцикловых воздействиях. ■ В ■ сб. Сопротивление железобетонных конструкций при силовых воздействиях. - Ташкент: ТашШ, 1989. -С. 74. ..78.

8. Кеупов 3. S1, Дурдиева Г. С. Сцепление арматуры с бетоном при монотонном -кагрузвнии. В сб. науч. трудов. Работа железобетонных конструкций при малоцкклсзых нагрухениях. Ташкент: ТашШ,1389 0.53. ..57.

- 13 -

Ыуваккат юкларнинг даврий таьсиридая арматура билан бетошшкг биргаликда ипиаши

ДУРДйЕВА ГАЕХАР СШКВНЛ

Кунгина теьшр-бетсн курялшлари муваккат юкларнинг данрий таъсирида ишдайди ва курил?,халарда арматура билан бетонникг бкрга иллалгага салбий таъсир курсатади. увбу илшй шда, каска ва1гг таьсир киладиган уз йуналишини узгартирмайдигак Еа узгартиради-ган даврий юкланмайдиган арматура билан бетоянизг бярга ивлашга таъсири тажрибздар асоскда аыалий ва наваряй те.-аирилтан.

Диссертациядаги шший ннлшвслар зфйндагзлглдан иборат;

- таариба. уткааиш'услуби )шшаб чикилган;

- даврий муваккат шларнинг бетон мустахкашшги ва дефорыа-цияланувчзнлигш'а таъсири Еа ыуваккат юкларнинг даврий таъскря-дзн арматура билан бетонвинг бирга дагааада улар орасидзги кон-такткинг кучлаяиш ва дефармацияланш холаткни кфодаловчк такрибадап олинган назш&зар келтирилган;

- тахфибадан олилган натжгдлзр ЭХМ ердамида сокли услуб асо-сида олинган натирала" Склан таккослалиб илмий хулосалар нклнн-ган;

- бундая ташкари диееертацкяда тагшибадан олинган натгаэлар математик ■ статистика услублари ердамида анализ киликган ва арматура билан бетон уртасндаги контактда хосил буладигак урикма кучлЕШИЕлар, силтагшар ва норкал• иучланвшларка кфодаловчн эшк-рик боглаяишар берилгаи;

- тахрибаларда ва вазарий изязнмшларда кклингап натикаларни узарэ ухпашагиня математик статистика оркала бохолакиб, • илмий хулосалар килннган;

Курилиш нориалзри ва коидалари /СБИЛ 2.03.01-84/да кеятиро-ган аккэрланш зоыасининг узувхилши хкссблащдз ^огваккат юкаар-кмнг даврий тзъсирини хисобга олиш учун тавскялар берилгаь".

Reinforcement ccr.ds with concrete under snort, cyclic duration loads..

turdieva Gavhar Salsevna

lr. the process of expl citation reinforced or it.;, structures are very often suoje-cted to the influence * ted snort duration load;-;. This thesis presents result of experimental investigations of reinforcemant bend with concrete .•uRcer the influence of snort. duration, variable and alternating leads.

Scientific novelty.of the tresis is based on the results cf experimental aid theoretical investigations anc consists in the following:

- stress-strain state contact of reinforcement with conc.-tta under the influence cf short deration, variable and alternating Loads ass been -ixpirinsntally investigated;

- the investigation of the influence cf short, duration lo'-.'cyclic load pattern cn the £&r«nsth anc strain capacity c: concrete;

- by ths asthod of final elensnts cn electronic ceir.cut r.usBrical sodellin« of the stress - strain star, ■ reinforceaent*s contact with concrete has been carricJ

- \/ith the fcsip cf aathSEStical statistics icp?nd?nc-" • ? taken fcr the definition cf circumferential stress along tM length cf anchorage zone;

- calculation of statistic analysis of coinciding theoretical end experimental investigations.

In the formula (Construction regulations CH&I 2. Ca (J1-B4) fcr the definition of anchorage "one length, coefficients tak>n~ sccour.t the action of cycling loading we gi^en in this thesis.

/о. о2.т да босишга рухсат этилди буюртма, босма тобок Н£^_боемахона когози,хажми 60x84 1/16, нусха.

СаьЩУ босмахонасида чоп этилди.

330041Самарканд ш. »Университет хиебониДб

• ) ¡'

I