автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Влияние податливости анкерно-шпоночных стыков на работу железобетонных составных плоских плит

ft ?

1 4. л W

ОДЕССКИЙ ИНКЕНЕРНО-СТРОИТЕ)1Ы1ыИ институт

На правах рукописи

ВЛИЯНИЕ ПОДАТЛИВОСТИ АШСЕРНО-Ш11ШСМШХ CTfflíOB НА РАБОТУ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СОСТАВНЫХ ПЛОСКИХ плит

Специальность 05,23.01 - Сгрокгельные конструкции,

здания и сооружения

Автореферат

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических изук

Одосса-1592

Работа выполнена на кафедре железобетонных и каменных конструкций Одесского инженерно-строительного института.

Научный руководитель - кандидат технических мук,

профессор МЛЙБОРОДА В.Ф.

Унциальные оппоненты: доктор г&хшшеских наук, профессор

БАРАШКОВ А,Я.

кандидат технических наук, доцент ■ КАРИМ В.М.

Ведущая организация - Проекню-изьюкатедьский и копструктор-

ско-технологический институт "Одесский Стройяроект" .

Защг?а состоится " " ^ЦрЛ^рЛ__________________г.

ь .// час. на заседании Специализированного Совета Д.068.41.01 в Одесском инкенерно-етроитея&ноы шсгатуте по адресу: ?.?0029, Одесса, ул. Дидрихсона, ОИСИ, ауд, 210.

С диссертацией мокио ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан /_"*

Учений секретарь Специалиоироваиного Совета,

кандидат технических наук, доценг Н.А, Малахова

- 3 -

ОВДАЯ ХАРАКТТ/.СТйКА РАБОТА

ЗтЙ 1

г. с г,';; '.-.' актуальность та;ш. Важная особенное г ь индустриальных тияор сборных железобетонных конструкций - соединение их монтажними стыками, конструкция которых оказиваэг большое влияние на несущуо способность, надежность, долговечность конструкций, а также на их экономическую эффективность.

Несиотрл на иноголегний опит применения сборного нелезобетонь, проблема надежного эффективного соединения сборных железобетонных элементов решена но полностью н остается актуальной.

В последнее время широкое,применение нашла конструктивная система кячгозтатаых каргаско-панол&ных знаний (серия разработана институтом ЦИЭДЗПхилища, названа КУБ) с бззбаяоодкш перекрытиями из плоских шит; пространственная жесткость и устойчивость каркаса, работающего По рамной или раияо-связевой схекз, обо.,]ечиЕзегея в ' числе других факторов надежной работой замоноличешых стыкоа меяду элементы®; Плоские, плиты чзрекрытия предусмотрено соединять между собой петлзвши стыками Парецсрия с шириной монолитных участков 200 мм. ' .

Обсяодованкз экспяуатирузкцх зданий серии КУБ показало, что .состояние стыков между штатами но всегда удовлетворительно, зачастую по контактный поверхностям появляется тоещинь! иследствие усадки бегопа монолитных участков пэ^акрития. Этот недостаток является общим для еборно-монолкгиых конструкций, особенно рои заионояи I-ваяки бетоном п холодные лиоо.каркшз времена года.

■ С цеяьп преог-менил указанного недостатка различишь авторам разработано шожзагьЗ типов стыков со. ;варкоЗ ракладних деталей' • пяйг, что значительно упеличзгпаор расход с тали и требует достаточно больших трудозатрат при ионтаже» Разработка конструкции еппга плнг, требувщесо яинийалмгого расхода трудозатрат пра монтаже ллит и минимального объема сшзся для эамспошгагеания, - актуальная зада-па. Для ео решоки^-необм.шгао разработать новый тип стока пая, провссти исследования, дан/рекомендации по расчзту 'и конструированию.

'Цель работ - разработать коиртрукци* стеаа плит, исследовать работу плоских плит С ровнми о1ыками, разработать мэтодяку уч'гта податливости нояого стъпса ва трзартостойкосгь, деформация, носуяую способность сссташкх плит, иоуадиь контактние деформации а области стыка плит-

Научная ..новизна .работ заклпчаегся в новых Данных о характере работы нового, анкерна-шпоночного стыка плиг, о ого трещико-с.тойкости, доформативности, несущей способности: '

определены трещиностойкость, двфоркатиаиасгь, несущая способность составных ллиг с анкерно-ишоначньм стихой 6 сравнении с цельной;

кедя^довано влияние вида и прочности раствора эамонодичизания швов стыка на параметры работы составных плит;

выявлено отличие в характере работа стыка составных пяат, испытанных по однолролегной и мясгопрелетной схема«;

исоледованообщае напряженное состолчиа и локальные? зоны ко-нц№~рацик деформаций {напряжений) в элементах стыка к плятах. Автор :

нову» конструкцию анкерно-шпоночного сты.са плит; результаты экспярюгентальках исследований работы составных: плит с аннерно-шпоночныки стыками?

методику расчета урег;инэстоЙкосги составных плат, учятмвакдуя пазлачний характер образования трещин в аавискаоеги от прочностных характеристик раствора эаионоличиааакя;

могодику учета податливости анкерво-шовочяьЕ: стыков в расчетах деформаций составных пякт н в перераспревддзяаа усилий в много-пролэтних конструкциях.

Пршетиузскоа, зв чониэ дкссертацкоиной работы закяйчэб тся и

СЛеДУЩЭ«! ;

разработана коногрукция рикерио-шпоначздго стыка плит, |>ч трабу»п?го заыгаолвчйввлия бетонов к езгрочлда работ при контажиых работах; ловыазна моттахияя технологичность пли? за счет ирамеаенм контактного способа нья^&^а, что вяечот аа собой экономию трудозатрат ыонтака;

результаты эксперименгаг.ько-г9оретичэсмгс иссяедовашй исцо; >-эованы при разработке рекомэядаиий по расчету н конструирования анкарно-шпоночных сухих стыков плит, работающих прл изгибе;

прэдлзгасмая методика расчзга проста, эбНа .для практического использования» позволяет взсти растет без применения ЭВМ;

рзэудьтаты настоящих исследований использованы при привязке типовых проектов систему КУБ конструкторским отаолон,производственного объединения "Зарубожстрой"; . /

' работа выполнена в соответствий 'с координационным планом ^МР Госстроя СССР в области бетона и авлезобэгона не 1986-1990 гг. (проблема I, пункт 3) и планом НИР Одесско"о икхвнарйо-строитель-

ного института «а 1^65-1990.гг. по теме "Везребериыв ллити п je-крытил", per. № üio6'jütfa9Л,

Апробация работы; Основные изложения и результаты настоящих исследований доложена к одобрены на конференциях: "проблемы ком-г ллексно!! застройки ихного берега Кры-.ш" (г. Симферополь, it-ö v.); "Pecypcoci режениа к экология" (г. Ижевск, К*СО г.); научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Ццес-ского инженерно-строительного института 'г. Одесса, 1688-MiI гг,), а гагаке на сешжаро повишони. квалификации специалистов по строительным конструкциям ОНО "Сошкурортпроект" (г. Одесса, IS91 г.У.

Публикации. ilo роз,дьтагам пополненных исследований опубликовано два печатные работа.

Объем работы. Работа изложена на 161 страницах основного текста, включая 65 рисунков, 16 таблиц, coctoi..' из ВЕедения, четырех глав, выводов, списка литература из 10/ наименований и приложений.

. - ~ ССдаКАШЕ РАБОТЫ

. В первой главе работы приведен обзор опыта применения различных стыков, исследованиям которых посвящанн г.уды В.". Василысова, K.M. Володина, В.Н. Голосова, Е.В, Горячева, O.G. Деха, В. Ентина, •Я.В.-Захарова, В.Г. Квашой, О.И. Кягаюеа,-Э,Г. Кожемякина, H.H. Коровина, С.М.- Крылова, К. Лакома, Я.М. Айзенбе- ^а, В.й., Лшвакой, В,Т. Маткова, Ü.B. Махвиладае, Ü.R, йзльникова, 5.Г • Минарсксо, М. Пашерз, T.fl; Лерздёрня,'Ф. Рейза» Д.М. Сорокялв»овоЯ, Г.М. Суладзе, А. 14. Чистякова, '1.В. Яшина я др.

Раныяэ существовала тенденция виполнеиия стыков адекватными монолитам конструкциям, затем по ыаре развития «в годов расчзта-статически неопределим!!* конструкций с учетом п е ре р ас пре де ле н и я усилий ~оявились новые виды стыков с частичным и неполным защемлением; в л».-ом «»учав тип сгакоз, их расчотно-конёгруктквные особенности вяияюг на расчётную схему зданий в целом.

Во многих случаях,.например, при неравномерна*'деформациях оснований, Климагичзсяйх воздействиях, 'усадке батона чрезмерная кестноать соединений оказывается неблагоприятным фактором.

Стыки изгибаемих элементов в основном подразделяйте) .да поурш-i:

I. Сварные с тики на закладных деталях или непосредственно со сваркой рабочей, арматуры. - :' .

.2. Несваркпе леглевыа сгиан различи« явдоа.

3. Щпоиочшгсгика со сваркой аркатуры «ли дооночные иесве'^-. ньге со спирэлыЫГ йряаяурсП (лчбо иеавсрйнб на пэлвмеррзсгворе)..

- с -

Стыки на закладных деталях очень трудоемки, но их прГ енение оправдывается их способностью восприятия различных видов усилий. С другой стороны, л стыках с непосредственной сваркой рабочей ар-натуры, как по"а:ади исследования, набявдается раннее раскрытие" трещин по контакту между новым и старым бетоном, кроме того, воз- . никавт г^полкитеяьные реактивные напряжения в рабочей арматуре в результате сокращения длины стержней при их остывании, Прочность сечений таких с.тыкая составляв! ВОД прочности сечений аналогичных цельных зл^ченгов. |

■Исследования; выполненные Р.Л. Мельниковым, А.В, Захаровым, ЯМ. СорокалетоБой и др, показыш, что прочность петлевых стыков при сжатии снижается на 36%; для изгибаемых элементов во избежание кручения бе.ончого ядра летяевые стыки должны быть с удлиненными пег л дай, при то« в плана смещенными друг относительно друп. ■ ' Известные шпоночные стыки гробуят не только специального офор-мле..ля элементов при их изготовлении, но и как все перечисленные виды стыков, ямеог общий технологический недостаток, эакявчащийся .в том, что они требуют большого объема монолитного бетона и арматурных работ при монтаже зданий.

Несварные стыка проектирует так, чтобы их прочность была не менее прочности стыков со сваркой рабочей арматуры.

В связи с податливость» несварных стыкав ширина раскрытия трещин в них может превшая соответствующий параметр стыков со сваркой арматуры, но, не более чем на 15$. Усилие, вызывавшее образование трещин, попучав5?ея. меньше, чем в сечэшшх сварных стыков.

' Разработка' нового вида сш плоских железобетонных плит, который назван анкерно-шпоночнш, привязана к безбалочным перекрытиям конструктивной системы КУБ.

Анализ работы петлевых и других видов стыков показал, что вместо замоколичиваемого стыка иозше? принять' ьняернонапоночиМЙ стык, исключив арматуриие и бетонные работ на ыонтаке. При стой предусмотрено шов иежду .соединяемыми.элементами заполнять цеыенгно-пе-¿чаным раствором, а при необходимости - полимерраствором (рис. I).

Проведение эколбрйиенгально-георэгичаских исследований преследовало слрдующиз задачи: • ,

I. Изучение трегршостой;:осгк, жесткости, механизма деформиро-ван«'*;к разрушения составных плоских пли г с анкарно-шхюночмкы сты-кои;изучоние влияния подаглийости стыков на работу изгибаемых элеиеигпв, '

2. Разработка методики расчета анкерно-шпоночных стиков плит, а также методики учета податливости стыков в расчетах плит перо-'" крыгнй,

3. Выявление напрязетю-.де^ормярсванисго состояния аякерно-ютшочного-стыка и его элементов npi» изгибе.

Риз. I

В состг.сгстЕик с аадаченя исследования было испытано шссть серий, плит.

В пврвуя серко {Л—1-2, .1-1-2) оходиля цельные плкш, которые служили эталонен ддя сравнения.

Во вторуа серка {B-I-Í, Б-1-2) - составное плиты, шт которых бти заполнены поккмерраесвороя с яубшеовой прочность*) около 83. Ш1а.

Третья сервд (Б-П-I, Б-П-2, В-П-3, Б-П-4) состояла из составных шшт, швн которых заполняюсь прочем' цешгнтно-пеочаниа растирай с кубтеоной прочностью ~ 18 МПа.

_ В ii.jBspTjfo сер;га (Б-Ш-I, Б-1-2) входили составные плиш со ивамя, заполнен®?« сравнительно слабым цеизнтно-лесчаным раствором'^ » 6,5 íiffia.

Шпонки плит серий B-I, E-IÍ, Б-ili были конструктивно армированы пространственным каркасом из арматуры $ 6АШ,-

В пягуо серия (B-I-Í.' B-I-2) сходили сосглвныз пяиуь, отлччгш-циеся ог'плит .серии Б-П тем, что в их шпонках отсутствовал еринтур-нкй пространственный каркас, однако был а дополнительная арматура, площадь которой равна площади обриваемой рабочей apu'ííypí..

Размеры опиты,: плит вывелоречкелекных серий; оисога Ь = 100 1.35 (как в натурных плитах серия КУб), b - SOO «¡4 (кгз услоэал

. 3 -

размещения в испытательном прессе), I» = 2000 мм (из усв-вия работы по балочной схеме). Все они били испытаны по статнче ;сой схеме работы.одкопролетной свободно опертой балки, нагруженной до уровня максимальной нагрузки двумя сосредоточенными симметричными грузами, прикладываемыми ступенями с выдержкой мин. При этом испытание опытных плит всех серий приостанавливали при уровне максимальной игруаки, соответствующем максимальному относительному прогибу цельной плиты оря ее разрушении.^ = {шх/ ,= 0,135 мм/кН,

В щзступ серия Б-Ш входили составные плита Б-Ш-2, Б-Ш-9 -грехи рояег ю с симметричным опкранием, стяичзюциеся друг от друга размерами пролетов. Г|о .прочности раствора замонодичявания и характеру армирования шпонок плиты серии Б-Ш ,не отличались от серии -^-Ш. Плита В-В-2 получена после демонтажа и ремонта плиты Б-Щ-2; размеры трьхпрлетной плиты В-Ш-9 : Ь = 160. мм, Ь = 900 ш, С ■ = 3765 км. Методика испытания такаякэ.как для всех ^ерий, но нагрузку в виде двух сосредоточенных сшмегриодых грузов прикладывали «•огг ко в среднем пролете. .

Арматура принята для пдйт всех серий: рабочая 0 8А-Й с кагом 200 им, распределительная Р ВА-Ш с шага» 300 мм; прочности батона составляла й - 16 Ш1а. Составы батона и раствора подбирали методом планирования эксперяйента. .

Исходя из.ширины алиш Ь в 900 им к необходимости наличия количества шаонок 3 была выбрана шринт вейки тонки

Ь,,.;,, = 70 км и в широкой Ч40ти Ьтах = ю, дякнг-, шпонки 160 = 20 с! . Угол наклона по&ерхнсегей шонок был гриняг 22°.

Деформации скатшс и растянутых граней плиу в зоне стыка и их прогибы иэызрялк с яошцье иядипаторов часозаого типа; деформации бетона и арматура тонок - посредством проволочных тензорозисто-ров с базой соответственно 50 и Ю мм.

Сановные результаты исследований:

Долговечность стыков сооружений в целом а первую очередь зашеят от грещаностойкостк ешковкх соединений.

Картина начального грегцяиЬобразования по растянутый граням составных плит серий В-1, В-П бша такой щ, как цельных плит се- , рии А-1{ отличие состоллс в том, что а плитах серии Б-1 начальные трещины появились в сечениях рядом с зоной стыка вследствие се повиданной хеетиости, а .датах серии Б-П - в сечениях, ограничиваа-цих класть стыка. Своеобразным был характер трвяршообразовання 1<«иг серии Б-Ш,- где трещины проходили по контактным поверхностям йш». (по енгзагообразноиу'сеченкв). У пли*1 серий В-,1, треиушы не

столь чзгко ориентированы и проходили частично по контактным поверхностям, частично - по нормальным сечениям в области стыка, что объясняется пониженной жесткостью самих ппонок мэ-зэ отсутствия в них специального армирования (рис. 2).

Характер начального трео^иообразования на растянутой зоне составных плит

а) - б)

Г| f| • *"'

' ' »Ы ' ' >JZ;.

И" г i

f——»-Дч-«.' Д.. , «..^-1. I, » - !

- : . ¿У,.""- .."Я«. -

Рис» 2 ■ . ; ■

- а) плит серии В-Ц; б) плит серии Б-1; _ «> плит серии B-I.

Примечание! сечение Ш-",- зигзагообразное; : . сечения 1-Г и Н-П - поперечные, проходящие через шейки шп нок

Последующее трещийообрззованио в пиитах серий Б-Е, Б-Ш, В-1.Б-Ш танжо имело свои особенности* Одновременно с раскрытием начальных трепцда на растянутой граня ялиг появились волнообразные трзщины в зоне стыка, с ориентацией по нормали к косым „часткач стыка - бг to-вш граням ппонок. Это объясняется характером деформирования плит, 'а'именно- - подвиж юй роковых - граней смежных японок друг отюситель-но друга и деЯсув;;е!4„г.о укззат!км гряг т растягивающих усикий.

В плитах серий Б-Шв о г лише от других пдит, в сечокиях гаеея шпонок трещины пояэиянсь в последнее очередь.

Таким образо», установлено» что прочность раствора замоколячя-вэния пвов стыка значительно влияет на послэдова« ьноегь, характер образования грёщйн, их раскрытие.

Для плит основных сери* сеченйе с трещинами состоит из отдаяь-ш»: участков,соответствен»!?: -..-•.

Цп = Ма + М» - ' для плит серий Б-П, - (I)

. Mth'- f-1a + для плит серий Б-Ш, (2)

гдв|Ча - часть яэгкбйосдего момента, воспринимаемого участками шве а-а' яри нарушении нормального сцепления и рассчитываемого как бетонногосечения по СНиП 2¿03.01-84 с заменой í\t иа Rj нормальнее сцепление тщ' боронной поверхнос-ьи ипенки и раствором замодолячивания стыка плит; Мю - часть моиеита, воспринимаемого

сечениями шоек шпонок (по СНиПу 2.03.01-84/; М^ - часть комента, воспринимаемого участками иве б-б . .

Пластинчатый растворный олемент б-б находился 6 сложном напряженном состоянии, в котором преобладая объешый перекос с кручением. Об этом свидетельствуют трапециевидные опюры деформаций по граням элемента с максимальными ординатами, расположенными по диагонали д.уг к гругу. . '

При малой толщине ива перекос в плана невелик и для уплощения им можно пренебречь, что позволяет свести задачу д плоскому перекосу с кручением.

Характер разрушения пластинчатых участков иэа б-б ь одних елу-чях бы., более свойственен перекосу, в других - кручэкио. Соотвот-. цтванна для определения величины предлагается один из двух способов. Первый из них - для плоского перекоса растворных пластин б-б', толщиной I ' по формуле А.<£. Кирпий, прообразованной с учото» положения пластин, расположенных иод углом. <* к оси составной плиты:

М, * И2 СО! {3)

где Т1 - количество растворных пластин б-б ; - прочность

раствора на растяжение; 1 > Н - To.iqv.ua и высота пя&стшш б-б' ; С - длина пластины б-б'; <£ - угол наклона боковых плоскостей шпонки в плане относительно продольной оси элемента.

По второму способу изгибава^й номенг определяемся ¡«к; круладай шменг, вызывающий н'аруиечвд касательного сцепления шжду богоь.юй поверхностью шпонок » растворной пластиной б-б ,

м, - эе-л-я, 1„- н1- . <4)

где 96 - табличный коэ^вдреа»; зашеядай от оодшепяя роакзроз прямоугольника, заменявшего рокбообразвоа сочсние пластика б-б ; Т1 - количество растворных пластин б-б ; - .прочность касагаль-н-го сцепления батона с раствором, которую модно слрздедяуь по формуле = 0,52Д] + 5/Г^') , где - пр. -моегь раствора не. сжатие, МПа; , Н - длина я висогэ прямоугольника, ■ замоиятоз;-з-го юмбообразное сечение пластину б-б ; с/- ~ угол мандола "око-в.ас плоскостей ааюнки в плане относительно продольной оси эхеьг-кта.

Для получения окончательного значэния М^-г при растворе нязкоЙ марки прочности вводим поправочный коэффициО!!? Ь , тогдя

М1ТС Ма .+ *-Мг 5

1. 1'0ма/Н 'V М^/(Ма * Ц?) (Ь}

-li-

ras $ - безразмерный опыгмый коэффициент, учитывающий деформации пластин <5-6 о условиях сложного напряженного состояния и замену этого состояния на более простое, а гакяе роль контактных прослоек между бетоном и. раствором, lio опытным данным срец;ес.значений кооф-фидиентя ^примерно равно.1,35, но поскольку наблюдается закономерность (б), то предлагается считать í! дополнительным коэффициентом надежности; при определении Mtlt для состаснмх плит с це-■ шзнтно-пеечаиш раствором замсноличивания швов; Mj. - кеньиая из двух величин, рассчитанных по формулам (3) и Í4', ,(см. табл. 1). Если Ми > , то начальная трещина проходит зигзагообразно по растпор,-hc'.ty шву; рсли неМ5> , го первые трещины проходят rio нормальным, сечениям плит, а уже затем - по. растворному шву стыка. ' •

'-•.•'•' . " ' - ' Таблица I

Изгибающие моменты при образовании трещин в составных плитех основных серий

- Серия £41 В-Ш B-I

&3KÍ прй ta СПЬ'ТИИХ плит Б-П-? Б-П-2 Б-П-3 ' Б-П-4 В-Ш-1 Б-Ш-2 ВЛЛ'В-1-2

нагрузка fes» „ 45,0 42,5 47,6 47,5 25 22,5 26,5 26,0

Опитная нагрузпа. ■ FCrc . «И 14,0" 13,5 14,6 14,6- 6,0 6,2 13,0 13,6

Я Г1 о. ы э о гз <! CÍ ■ ■ Мм; Цз М, = Мл + Мм ' f-W П» (5} Msipr М (Ч) ; „ Mawf " + Mr. w ' . Ма, . Мин (ММ + Mmi)M, мУ7 r.f-л <5 = i 5,658 5,508 5,838 5,608 2,640 2,900 2,8-3 2,25 2,206 2,172 2,42'' 4,890 <* 794 5,37?. 5,276 2,487 2,'455.2,770 2,670 3,274 3,212 3,604 3,460 7,377 7,£59 8,142. 7,<»46 6,137 8,036 8,976 8,756 2,361 .2,410 г,499 . 2,477 Э,Ш6 3,123 3,185 3,210 5,021 4,«а 5,359 . 5,325 5,021 4,993 5,355 5,325 3,258 3,318 0,801 О.Ш1 0,750 0,750 1,631 1,531 1,013 1,044 1,071 I,Ü 2,740 2,771 2 ,'756 2',702 2,389 2*436 3,&6 3,158 3,27и 3,317 2,74 2^771 2,702 2,739 5,356 5,538 2,Ь99 2,Уз 2,470 2,510 5,369 5,46и 2,740 2,760 3,569 3,604 8,109 8,220 8,928' 9, 064 2,367 2,467 3,068 3,198 5,266 5,41.7 5,266 5,417

В табл. Г приняты следута^е обозначения: Ma! - изгибающий мо-воспринимаемый учвегками. ía-a' )•' йечзния 1; Миг - то же для с отопил l¡; !И» - то ко'для зигзагообразного сечения Ш; Mfiltep - из-П'.бзшиЯ яодант, воспринимаемый уадегкам» (б-б.) оигэагэобраэногэ гзадпяя при их перекосе; —.го при их'кручении; ЬЛцмр

у.оиент по зигзагообразному сечетдаз И при перекосе пластин б-б :' Haw - то яе пра six. кручении; Ий? .-/изгибаиаий момуит, эрс-локнимаемьЛ пейквмя сечения I; - го se для сечения П;*

С + МИ» )тп . наименьшая сумма моментов в поперечном сечении Клибо Н); . М£ГС - расчетное значение момента г зщинообра-зования при X = 1.

Примечание: Для плит серии Б-Ш приведен Мае : в числителе при перекосе пластин б-б , в знаменателе - при их кручении.

Прочностные и деформагивные свойства раствора зЕнонояичиоанга швов стыков влияют не жесткость и прогибы составных плит, что характеризуется зависимость» между изгибающим моментом Ми углом иэгибиой податливости стыка У Для осношвх серий эксперимента Б-П и. Б-Ш графики зависимости "М-О* полигональны, ш качественно не динаковы (ряс. 3). Для плит серии В-П наблюдаются чотьфе участка деформирования ~ зона медленного роста деформаций, сравнительно больших деформаций, зона; замрцления деформаций и их усиленного роста. Точки перелома между отдельнши учзс?гкамй соотватствуют образованно гових грешин. Для плит серий Б-Ш. наблрда1зтря только два участка графика . М ,

ствуощей образовании зигзагообразной ;Тре!ф1Иы по ¡контакту между пояуплитами.

Зависимость для составных плит

М.кК-м 11,958

. Ркс. 3

Плиты испытывали до уровня ояноситёльного прогиба {Сй. =0,136 мм/кН; при этом сдвиговая податливость стыка лабой плиты на превышала Ишх = Й,07 ич, практически ею можно пренебречь.

До уровня изгибавшего момента Г4СГГ зависимость }Л- $ для всех плит практически линейна, поэтому все предпосылки расчета по деформациям железобетонных конструкций без трещин .можно считать приемлемыми, учитывая. иэгибнуя податливость стыка посредством

применения в расчетах начального модуля деформативности Са . ¡¡ри этом изгибная жесткость сечения со стыком до трещинообразовг;<ця:'

ВЛ|-10*В0Да-С0)1 , V)

где Во - жесткость сечения без стыка; а - .длина участка элемента, где деформации распределены неравномерно, называемая активной зоной стыка. Установлено, что а - 400 мм, то есть превышает длину стыка II 1,75 раза; С0 - начальный модуль деформативности сече- • ник стыка, определяемый как тангенс угла наклона касательной к кривой М- ?проходящей через начало координат. ; ,

Аналогично можно определить жесткость после образования трещин:

. В/у - в/[1 ч В /(ас)] , (в)

где Влг ~ жесткость сечения со стыком после образования трещин;* 8 -50- же для аналогичного сечения цельной плиты после образования трещин; О. - то же, что и в (7); С - модуль деформативности стыка, геометрически определяемый как тангенс угла наклона секущей, проходящей через точку, соответствующую эксплуатационному уровню ■ изгибающего момента. .

Для упрочения целесообразна принять зависимость М- V линейной при М > Мот . тогда

Г = Г (М-Маг)___

Г Ш)(м-мт - Миг)

где ¡Г - безразмерный опытный коэффициент, средние значение которого 0,55; 0,45; I - для плит серий Б-а, Б-Ш, В-1,соответственно.

Зшры прогибов аяиг серий Б-П, В-"! в стадия монолитной работа имеют сглайвпный участок в зоне стыка, что отсутствует на эпррах . плит серий В-1. Зто иожно объяснить повшекной жесткостью дополнительно армированных епонох пг'т серия Б-И. По причине необходимости обеспечения плотности и непроницаемости стыков следует ограничить в _преде?..люи состоянии та деформации, для этого целесообразно принять величину предельного изгибающего комзнта, соответствующего сдвиговой податливости не более О,Со цу С по данным М. Патере, К. Лакома, С.й. Крылова й- др.), что примерно составляет 1,2-М{Г{. . Таким, образом, имеются предпосылки к рэочету составных многопролег-нък плит методом предельного равновесия: первья - малая .пзформируе мозгь шпонок ,вследствие их пополнительного арглирсьачия, вторая -. рослё-достижения «з'гиббщего момента п сечении стжи 1,Я Мггс яф-рмации плиты'значительно возрастает, а раскрытие ива пссти отсутствует. до уровня 1,2 Мггс .

Выявлена характерная особенность плит св^ии Б-Ш, раб< гаодих с удлиненной стадии подвижки б растянутой зоне, которую можно уподобить состоянии пластического шарнира стадии Па при текучести арматуры в статически; неопределимых железобетонных конструкциях. Это предположение подтвердили результаты испытания трехлролетных плит серии В-Й1 , для которых былй характерно наличие подвижки шпс-нок в растянутой зоне, во время которой опытная нагрузка падала, происходило-разрушение и даже высыпание раствора, йосле подвижки боковые поверхности шпонок упирались друг в друга и начинали активно работать сами щпонки, нагрузка, снова возрастала (рис. 4).

М,. кН-м 15,74

(3,84

Прогибы составной плиты В-Ш-2

:SÍZjrí7h (8)'(S)í

4,кг»

Рис, 4

Активная зона стыка составных плит характеризуйся арайна ¡:з-однородныы нйпряжэнно-деформированная состоянием, меижщшоя при. повшашш 'нагрузки. Контактные деформация бегока по сжатей зонз состав: « пяиг, как продольные, гак и поперечаыз, концонгрвруются по осям спонок; шкоеой возрастание деформации .для всех плит, набда-даегся по сечении шеек. При этом при одиноко за и нагрузке.продольные деформации сжатия верхней грани шпонок в плитах серии B-I больше б 1,3-1,4 раза чей в плитах серии Б-П; разрушение пяиг серии B-I наступало при нагрузке, соотпагствуюцгй примерно 6СЙ о? максимальной. нагрузки для ИЯК1' серая B-Q, что объясняется эффективностью' работы дополнительно'1 арматуры в шейках. Особенность» является двухс ное .сжатие, у внешних граней выступаюпдах -шпонок, .что,'можно объяснить проявлением распора, который увеличивается по мере возрастания поперечных деформаций. .

Наийоиьшая величина деформации сдатия бетона шпонок в плитах

- lb -

серии Б-П вдоль продольной'оси плиты при максимальной нагрузка на превышала 0,0015, а в плитах серии Б-Ш - 0,00034, uro в обрих случаях значительно ыеньиа предельной сжимаемости бетона в изгибаемых элементах С\си = .0,003-0,005 (по данным В.Ы. Бондаренко, Д.И. Суворкина)..

Контактные деформации бетона по растянутой грани плит распределяются . акже неравномерно. Вследствие распора в сечениях шеек наблюдается двухосное растяжение о начала и до конца нагружу ния. Поперечные деформации бетона пяиг внутри очортания шпонок являютсд деформациями'сжатия,' по при1раничнам сечениям стыка - деформациями растяжения. Характерно, что приграничные зоны - зго гоны двухосного растяжения бетона.^ изъяснить это- можно как действием распора, так и характером передачи растягивающих усилий с одной полуплиты. на другую,- Посла образования контактных трещин на растянутой грани плиты потоки растягивающих усилий концентрируются а шейках, шея форму веера, повторяя форму шпонки и направление продольно'1 .арматуры. Часть усилий вызывает растяжение вдоль оси шшты, часть - поперек. Исходя из полученного характера распределения деформаций в составных платах, а также воспользовавшись аналогией о задачами Прандля, Генг-гва и Дейгеса о действия ирэрывьстых нормальных и касательных усилий на полуплоскость, определено напраачение траекторий главных напряжений на растянутой грани плит в зоне стыка: волнообразное, повторяющее очертание трещин, в зо, !- шпонок, - для сжимающих напряжений и пучиозбразное расходящимися лучами в зон« шпонок, переходящее.в концентрические полуокружности в приграничных зонах - для растягиваю^..: напряжений.

Ло боковым граням шонок плиг серии Б-П эпиры продольна.деформаций двухзначнва с иаяой-высотой сжатой зоны, которая по мере роста нагрузки ещэ унзньшала"*!. При этой в соседних сечениях боко-Eiix граней, отстоящих всего на 90 мм друг о» друга, деформации растяжения значительно друг от друга отличаются, как и высота сжатой зоны,вследствие перекоса растворных прослоек б-б .

Деформации арматурных стержней (растянутых, сяагых, наклонных, поперечных).--не превосходили предела упругости. Судя по характеру я величине деформаций арматуры и батона, во всех о.анопралетных пли-fffi" прочность стопок на -юпользузтся в оглшгиа от многощюлетпьа плиг, которые проходят два-тр'-г уровня пластического деформирования, достигяит больших прогибов несоответственно - 'больших деформаций бетона. Так',, плиты серии 5-Ш проявили себя как имеюцив в области стыка пластический шарнир о двумя уровнями. Парный уровень соот-

ьетствовал подвижно одной полупяитц относительно другой, а .горой -соответствовал текучести продольной рабочий арматуры в сечениях шеек шпонок. Нагрузка пр втором уровне больше, чем при первог в 1,7-2 раза. Этот резеда прочности можно реализовать в конструкции, если не ограничили, ее прогибы, что шэшо допустить только при реальном разрушишь;.. ' .

Анализ напрженио»деформмрсБэниого состояния плит в зоне стыка позволяет рекомендовать в практических расчетах прочность айкерко-ш о ночи о го (. ыка обеспечивать выполнением следумцих условий:

1. Самозакреплением шпонак, <1 У ' » (10) гда V - коэффициент трения беточа по раствору.

2. Сопротивлением шпонок перекосу; при этом длина шпонки:

где - растягиьаюа^е усиаия в рабочей арлатурз одной шпонки;

Ь - усредненная ширина тонки в растянутой зоне; ^ - расчетная прочность бетона на растяжение; - расстояние между центрами уяжести арматуры в растянутой и сжатой зонах ппонки.

• 3. Сопротивлением шпонок срезу в плоскости действия изгибаэща-го момента; при этом длина шпонки:

' 1 > - ■ . ' V' м

(12)

где .М - действующий изгибавший момент;. 11 количество всех щ.лк>к в элементе; Ь - .^ысота секенкп зязмеига; - .коэффициент приведения; - площадь сечеиил одного горизон;ьльного стерк-не; 5 »,5'-- таг горизонтальных стержней в поперечном направлений {¿аотвегстпенно в растянутой и саатой зонах ииоикп.

4. Обеспечением аикеровки рабочей арматуры в шонках 1.^1^,(13){

. осншше' вывода '

I. Конструктивнее, де^рмативные и прочностные характеристики £?нкерно--шоночных стыков позволяет использоуать их при проектировании шогопродегных пялу в качество своеобразии* маетк-чс-жк шарниров. Пр.1 это« для ограничения ширины раскрвчкя тгеции рекомендуется дз. ,-сочения со стоком а качестве продельного назначать •величину изгабаздек» «омеяга 1,ЙМ(тг '»• что. по сравнений с прочное$ь» цакь-* ной'плчты соогаваяо«. ЕО—в засисимг-'^'д «г прочнеет растра. %Н .йроеиотросанин сьйскооюйкзх зданий модоо ури-штм. двухкратное

пластическое состояние сечений пли г со с гиками наподобие выклочап-щихся связей жесткости.

2.. Последовательность образования и хзрактер трещин, а также величина нагрузки, соответствующей появлению первых начальных -ре-щин в составных плитах, зависит от свойств раствора эамоноличивания сг.лсов и иопвг йпгъ рассчиган;; по формулам (I), 12), (3), (4), (ó).

Потшеррастпорные стыки при кратковременном нагрухенив аают эффект цельной плити, а при прочности на пя&тиа цементко-песчэного раствора от 6,5 ffiía но IB Mlla изгнбоощий момент трещинообрагования изменяется от о,3 до 5,5 кН. м, что составляет b<)-Lj% Mtrc цельной плиты.

3. Лоаатлиюсгь ctm¡«>¡.> я-хесткость составных плит при прочих равных условиях зависят от свойств раствора, от прочности его .при сжатии и сдвиге. Прогибы составных плит пролетов 1,В м изменяются в первой стации работы яри одинаковой нагрузке С F ~ Ю кН <С ) í,r 0,15 до 0,35 мм при прочности раствора на.сжатие 3,5-ÍB tifia; при . • . этом для цельной плиты прогиб составляет примерно í>,13 мм. В начале второй стации разница в прогибах составных пикг увеличивается от 0,55 до 1,3 ш по сравнегта с прогибом цельной плиты 0,45 мм, то есть о 1,2-2,8 раза. Ееегкосгь составных плит iícsho определить по формулам С?), (8), (9), используя начальный С3 , либо упруго-плчсччэ-cK'.iií модуль деформагивносгп сечения со стыком С •

4. Составные плиты по мере нагрунеиил проходят несколько стадий рэботм, из когорах как эксплузтециониу» рекомендуется использовать только первузз стаднн (баз трещи»'.

5. И зоне »истого кагиба распределение ^офорг.'лциП как по se- -той, гак и по растянуто"! граням неравномерно, имеет свои особенности. По сжатой грани г..'.рц;в, у внешних граней тонок наблюдаемся лвухос-ное с*кагие, вызванное распором, ¡lo ps тянутой 'грани пяит наблюдается двухосное растлкеккс около граней'йасмог:, айзпакнее особенностям веерообразного прерывистого аейсгвяя расгягяааадих усилий ь распором.

6. Для обеспечения прочности анкерно-шпоночного стык« необходимо выполнить условия самозакрепления катанок, прэч сопротивления щг.очок 'перекосу и срезу, а также условие аикеревки рабочей арматур.; ч шпонках,. тс есть соответственно соблюдать условия Í10}, Ш) ,'.I2) ,í 13),

Основные положения работ' изложены » слелтачих публикациях:

1. Мэйборода В.Ф., Али Дяаррая, Макарова С.С. Полносборные бессварные стыки плит // %обле;.ц комплексной застрой:«! Х-жного берега Крыма: Тез.докл. роепубл. кочферакц.: Симферополь, IV88. - С. IC8.

2, Маййороаа В.-е., Али- Дхаррю. Сокрогззкке трудоемкости м-eraíñ сборного безбаяочясго перекрытия // Рй'.'урсойбкрежение и я.:э~.огЛя: Тез, докл. научно-практической конференции-- ifccrcv:, iví-O. - 0.