автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Железобетонные балки с переменным преднапряжением вдоль арматурных стержней

На правах рукописи

ОСИПОВ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ

Железобетонные балки с переменным преднапряжением вдоль арматурных стержней

Специальность 05.23.01-Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 2005

Работа выполнена в Ростовском государственном строительном университете на кафедре железобетонных и каменных конструкций.

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

Ведущая организация: ОАО институт "Ростовский ПромстройНИИпроект"

Зашита состоится 14 июня 2005 г. в 10 часов 15 минут в а. 217 на заседании специализированного диссертационного Совета Д 212.207.02 Ростовского государственного строительного университета по адресу: 344022, г Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, факс 2635310

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного строительного университета.

Автореферат разослан " 13 " мая 2005 г.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенных печатью, просьба направлять ученому секретарю совета по указанному выше адресу.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук,

профессор |Маилян Рафаэль Левонович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Пересыпкин Евгений Николаевич кандидат технических наук, доцент Сычев Виктор Анатольевич

канд. техн. наук, доцент

Л.В. Моргун

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Большинство исследований и технических разработок предварительно напряженных железобетонных конструкций относятся к элементам с предварительно растянутой арматурой, позволяющей значительно повысить уровень трещиностойкости конструкции. В последние годы появились и вызвали большой интерес железобетонные элементы с предварительно сжатой высокопрочной арматурой, в которых достигается значительное увеличение суммарных сжимающих напряжений в арматуре.

Естественным продолжением этих исследований явилось создание так называемого комбинированного преднапряжения, при котором арматура растянутой зоны сечения элемента подвергается предварительному растяжению с целью повышения трещиностойкости этой зоны, а арматура сжатой зоны - предварительному сжатию.

При существующих способах изготовления преднапряженных железобетонных конструкций преднапряженная арматура протягивается, как правило, на всю длину элемента, что создает неблагоприятные условия работы концевых участков - появление незакрывающихся трещин на верхней грани балок, а также вдоль предварительно растянутых арматурных стержней, раздробление бетона от местных сосредоточенных усилий на торцах элемента. Кроме того, арматура и преднапряжения, подобранные по максимальным усилиям, на концевых слабонагруженных участках оказываются излишними, что ведет к нерациональному распределению арматуры вдоль элемента.

В настоящем исследовании поставлена задача повысить технико-экономические показатели железобетонных изгибаемых элементов с комбинированным преднапряжением.

Диссертация выполнялась по гранту 2003 - 2004 гг. (тема Т02-12.4-1354 «Способы изготовления железобетонных конструкций с локальным преднапряжением высокопрочной арматуры на отдельных участках») и программе «Архитектура и строительство» на 2003-2004 гг. (тема 211.03.01.357 «Разработка новых эффективных конструктивных решений стропильных и междуэтажных железобетонных балок с комбинированным преднапряжением»).

Работа выполнялась на кафедре железобетонных и каменных конструкций Ростовского государственного строительного университета под руководством заслуженного деятеля науки и техники РФ, доктора технических наук, профессора Р.Л. Маиляна.

Целью исследования являлось: разработать новое конструктивное решение и способ изготовления железобетонных балок с переменным комбинированным преднапряжением вдоль арматурных стержней; усовершенствовать методы расчета таких элементов по обеим группам

предельных

состояний; выполни

проверку

предложенных рекомендаций; определить технико-экономические показатели предложенных железобетонных конструкций. Научная новизна работы:

- предложено новое конструктивное решение железобетонных балок с комбинированным преднапряжением, в которых высокопрочная арматура подвергается преднапряжению на ограниченных по длине участках балки, в пределах действия наибольших изгибаемых моментов; разработан способ изготовления таких конструкций;

- даны рекомендации по определению напряженно-деформированного состояния балок, имеющих в процессе создания преднапряжений предложенным способом ступенчатый профиль;

- разработана методика определения граничной высоты сжатой зоны сечения; ширины раскрытия начальных технологических трещин предложенных конструкций;

- разработаны рекомендации по расчету прогибов железобетонных балок с переменным вдоль пролета преднапряжением на эксплуатационные нагрузки; рассмотрены все возможные сочетания факторов, влияющих на эпюры кривизн (наличие трещин, степень преднапряжения, уровень внешней нагрузки).

- предложен и обоснован алгоритм расчета по обеим группам предельных состояний железобетонных балок с переменным вдоль балок предварительным сжатием высокопрочной арматуры сжатой зоны и предварительным растяжением арматуры растянутой зоны;

- получены новые экспериментальные данные о несущей способности, деформативности и трещиностойкости железобетонных балок с переменным вдоль пролета комбинированным преднапряжением; установлено влияние на их работу величины и знака контролируемого преднапряжения, расположения технологических вырезов относительно граней элемента.

пересмотрены конструктивные решения типовых стропильных железобетонных балок, разработаны рекомендации по технологии изготовления предложенных балок с локальным предварительным преднапряжением;

- на основе данных перепроектирования типовых железобетонных балок установлены технико-экономические преимущества предложенных конструкций, заключающиеся в снижении расхода высокопрочной арматуры и общего расхода стали, уменьшении денежных затрат на арматуру.

Автор защищает:

- предложенные новые конструктивные решения железобетонных балок с комбинированным преднапряжением;

- рекомендации по определению напряженно-деформированного состояния балок, имеющих в процессе создания преднапряжения ступенчатый профиль;

- методику определения граничной высоты сжатой зоны сечения и ширины раскрытия начальных технологических трещин предложенных конструкций;

- рекомендации по определению прогибов железобетонных балок с переменным вдоль пролета преднапряжением на эксплуатационные нагрузки при любых сочетаниях факторов, влияющих на эпюры кривизн;

- алгоритм расчета железобетонных балок с переменным вдоль балок предварительным сжатием высокопрочной арматуры сжатой зоны и предварительным растяжением арматуры растянутой зоны по обеим группам предельных состояний;

новые экспериментальные данные о несущей способности, деформативности и трещиностойкости железобетонных балок с переменным вдоль пролета комбинированным преднапряжением с различными величиной и знаком контролируемого преднапряжения и расположением технологических вырезов относительно граней элемента;

- конструктивные решения типовых стропильных железобетонных балок и рекомендации по технологии изготовления предложенных балок с локальным предварительным напряжением;

данные перепроектирования типовых железобетонных балок, установленные технико-экономические преимущества предложенных конструкций.

Достоверность разработанных рекомендаций и предложенных методов расчета подтверждается статистической обработкой опытных данных автора, а также результатами численных экспериментов с расширенными границами варьирования изучаемых факторов.

Практическое значение и внедрение результатов работы: Разработаны и изданы «Рекомендации по расчету и проектированию железобетонных конструкций с комбинированным преднапряжением», которые переданы в проектные и научно-исследовательские организации (ОАО ГТСГТ «СевкавНИПИагропром», ОАО «Ростовский ПромстройНИИпроект», ОАО «Ростоблжилпроект», ОАО «ОЗОН» для использования в практической работе). Применение предложенных рекомендаций позволит проектировать железобетонные изгибаемые элементы более экономично и надежно.

Результаты исследований автора внедрены в учебный процесс в Ростовском государственном строительном университете и Ростовской государственной академии архитектуры и искусства - они включены в программу общего и специального курсов железобетонных конструкций для студентов строительных специальностей.

Апробация работы и публикации: Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15 научных статьях. Материалы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях Ростовского государственного строительного университета, Северо-Кавказского научно-исследовательского и проектного института «СевкавНИПИагропром» в 20002005 гг., на второй Международной научно-практической конференции «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии».

Структура и обьем диссертации: Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы из 159 наименований и приложений (акты о внедрении).

Диссертация изложена на 158 страницах, включая 29 рисунков и 7 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Состояние вопроса. В развитие преднапряженных конструкций и методов их расчета большой вклад внесли В.М. Бондаренко, Г.И. Бердичевский, A.A. Гвоздев, С.А Дмитриев, Н.И. Карпенко, В.В. Михайлов, В И. Мурашев, П.Л. Пастернак, Е. Фрейсине, И. Гийон, Ф Леонгард, Б. Гервик и др Выполненные исследования относятся преимущественно к железобетонным элементам с предварительно растянутой арматурой. Разработанные на их 'основе нормы проектирования содержат рекомендации только по расчету элементов с предварительно растянутой арматурой.

Исследования последних лет, выполненные в РГСУ и НИИЖБе показали, что высокопрочную арматуру сжатой зоны целесообразно подвергать предварительному сжатию, что позволяет значительно снизить расход расчетной сжатой арматуры. Повышение эффективности железобетонных балок может быть достигнуто путем комбинированного преднапряжения, под которым понимается предварительное сжатие арматуры сжатой зоны, что позволяет увеличить несущую способность этой зоны и снизить расход стали и предварительное растяжение арматуры растянутой зоны, что повышает трещиностойкость и снижает прогибы конструкции.

Исследования, выполненные в РГСУ под руководством Р.Л. Маиляна и Д Р Маиляна, показали, что при комбинированном преднапряжении реализуются все положительные эффекты, связанные как с предварительным растяжением арматуры, так и с предварительным сжатием. Проанализированы способы изготовления таких конструкций, защищенные патентами РФ.

На основании обзора результатов современных исследований железобетонных конструкций с комбинированным преднапряжением сделаны выводы, что при существующих способах изготовления железобетонных элементов с предварительно растянутой и предварительно сжатой арматурой до бетонирования значения предварительных напряжений вдоль арматуры являются постоянными, что нецелесообразно, поскольку усилия от внешней нагрузки вдоль элемента могут сильно изменяться. Значительные усилия преднапряжения, приложенные к торцам железобетонных элементов, вынуждают принимать специальные меры против их разрушения.

Идея создания железобетонных балок с предварительным напряжением арматуры на отдельных участках. Предварительное растяжение арматуры растянутой зоны усилием Р приводит к образованию моментов Мр=Р(уц-а) (рис.la), под действием которых балка получает выгиб,

уменьшающий суммарный прогиб от внешней нагрузки д. Однако при достаточно большом значении момента Мр на верхней грани балки по всей длине возможно образование трещин.

Закрытие трещин происходит лишь в пролетных сечениях, в приопорных же сечениях отрицательные моменты, вызванные преднапряжением, также как и трещины, вызванные ими, остаются непогашенными. Кроме того, усилия преднапряжения Р, приложенные к торцам балки, могут вызвать разрушение бетона от местного сосредоточенного сжатия, во избежание чего их приходится дополнительно армировать сетками, которые необходимы также для предотвращения образования трещин и раскола бетона при отпуске преднапряжения.

При больших значениях усилия преднапряжения Р в целях уменьшения раскрытия трещин на верхней грани предварительную растянутую арматуру нередко располагают также у верхней грани балки. Это, однако, при значениях преднапряжения ст'5р больше расчетного сопротивления арматуры сжатию может привести к снижению несущей способности балки.

Во избежание разрушения торцов железобетонных балок и образования трещин на приопорных участках предварительно растянутую арматуру на концевых участках иногда отгибают, что увеличивает также сопротивление балок поперечным силам. Это, как правило, возможно, лишь при натяжении арматуры на бетон, что требует устройства каналов и их инъецирования после натяжения арматуры.

При отпуске предварительно сжатой арматуры при существующих способах изготовления железобетонных конструкций проявляются те же недостатки, которые отмечены выше. Технологические трещины, образующиеся в зоне расположения предварительно сжатой арматуры, при воздействии внешней нагрузки закрываются только в пролетных сечениях (рис.16), т.к. на приопорных участках отрицательные моменты не погашаются. При существующей технологии изготовления преднапряженных балок предварительное сжатие арматуры, как и предварительное растяжение, приходится осуществлять по всей длине балки - от одного торца до другого, хотя необходимости преднапряжения на приопорных участках свободно опертых элементов, как правило, нет.

При комбинированном преднапряжении, когда арматура растянутой зоны подвергается предварительному растяжению, а арматура сжатой -предварительному сжатию (рис.1в) отмеченные недостатки усугубляются, т.к. ширина раскрытия технологических трещин возрастает и непогашенные отрицательные моменты на приопорных участках увеличиваются.

Нами предлагается создавать предварительное напряжение высокопрочной арматуры на ограниченных участках - только на тех, где это необходимо для улучшения характеристик конструкций. За пределами таких участков следует отказаться от предварительного напряжения и переходить на обычную не высокопрочную арматуру. Реализация этой идеи позволит не

только снизить расход дефицитной стали, но и повысить технические характеристики конструкции.

Предлагаемый способ изготовления железобетонных балок с предварительным напряжением арматуры на отдельных участках. При бетонировании элемента участки арматуры, которые следует подвергнуть предварительному сжатию или растяжению оставляют открытыми (рис.2). Если класс арматуры по длине балки не изменяется, то арматурные стержни 1 растянутой зоны и 2 сжатой зоны составляются из двух отрезков, соединяемых муфтами 4, имеющими внутреннюю нарезку. После набора бетоном передаточной прочности вращением муфты, снабженной съемным рычагом 5, в каждом арматурном стержне на участке длиной 1\ создается предварительное напряжение требуемого значения и знака.

Устойчивость стержней 2 при предварительном сжатии обеспечивается их привязкой вязальной проволокой к замкнутым хомутам, располагаемым с шагом, принятым в нормах.

Затем обнаженные участки 8 арматуры бетонируются, при этом оставляются открытыми окна 7 около муфт только на предварительно растянутой арматуре 1. По достижении набетонкой достаточной прочности вращением муфты на предварительно растянутой арматуре в обратном направлении производится передача преднапряжений на набетонку, подвергающуюся обжатию. После этого окна 7 закрываются бетоном. В результате достигается поставленная цель - в высокопрочной арматуре 2 сжатой зоны на участке длиной и создается предварительное сжатие, а в высокопрочной арматуре 1 растянутой зоны - предварительное растяжение. При этом предварительное растяжение бетона и образование трещин в набетонке с предварительно сжатой арматурой исключается, а набетонка с предварительно растянутой арматурой подвергается обжатию, что повышает трещиностойкость.

Предложенная технология позволяет не только создавать преднапряжения на ограниченных участках, но и изменять класс и диаметр арматуры на слабо нагруженных участках. С этой целью арматурные стержни составляются из трех отрезков - к средним из высокопрочной арматуры 1 или 2 с одного конца привариваются встык стержни 3 из невысокопрочной стали, а на другом такие же стержни 3 соединяются со средним с помощью муфт 4.

При воздействии на железобетонный элемент предварительных напряжений на ограниченном участке длиной /| вдоль последнего образуются моменты Мр=Р(уч-а) и МС=Р с(к-уц-а') соответственно от усилия предварительного растяжения арматуры растянутой зоны и предварительного сжатия арматуры сжатой зоны.

Эти моменты на участке 1\ частично погашают моменты М,; от внешней нагрузки (рис. 2). Поскольку на концевых участках балки моменты Мр и Мс равны нулю, то образование трещин на верхней грани балок на этих участках исключается.

В предложенном .способе набетонка 8 верхнего участка балки укладывается после создания предварительного сжатия арматуры, заанкеренной в бетоне на концевых участках балки, поэтому в набетонке 8 трещины не образуются.

Определение параметров натяжной муфты и усилия, прикладываемого к рычагу для получения требуемого предварительного напряжения. При заданном шаге нарезки I и среднему диаметру арматурного стержня определяем угол наклона резьбы а по формуле

Щ а

*— (1)

пй

ср

Приняв угол трения в резьбовом соединении равным ф=4° (при смазке), определяем крутящий момент Т по формуле

Т = Р ~~(8 (а + <Р )' (2)

где Р - усилие преднапряжения.

Поскольку муфта накручивается одновременно на два соосно расположенных конца арматурных стержней для определения рабочего усилия /^„6 для вращения муфты крутящий момент удваивается.

При длине рычага 100 см рабочее усилие Fp:¡6=2T/l(Ю.

Численные значения указанных параметров при арматурных стержнях диаметром 10; 12 и 14 мм и преднапряжении о5р, равном 400, 600 и 800 МПа, вычисленные по приведенным выше формулам, даны в диссертации.

Длина зоны анкеровки предварительно напряженной арматуры в бетоне. На основании выполненных экспериментальных исследований в РГСУ была получена следующая эмпирическая формула

V =

КьР )

(3)

где для стержневой арматуры та^О,67; >^=3 (в этом случае разброс опытных данных существенно меньше, чем при отпуске предварительно растянутой арматуры).

В предлагаемых железобетонных элементах при их бетонировании участки арматуры длиной /ь которые подлежат предварительному напряжению, оставляются обнаженными. После набора бетоном достаточной прочности с помощью муфт производится предварительное сжатие или растяжением арматуры. При сжатии арматуры на участке анкеровки длиной /р ее диаметр увеличивается, что способствует уменьшению длины зоны анкеровки. В этом случае характер напряженно-деформированного состояния на указанном участке аналогичен тому, которое наблюдается при передаче предварительного растяжения с арматуры на бетон на концевых участках, сопровождающееся втягиванием арматуры в бетонное тело. Поэтому при определении длины зоны анкеровки предварительно сжатой арматуры в

бетоне при рассматриваемой технологии следует использовать формулу норм.

Если же арматура в балках рассматриваемого типа с помощью муфт подвергается растяжению, то вследствие уменьшения диаметра арматуры происходит ее "отрыв" от бетона, поэтому длину зоны анкеровки следует определять по формуле (3).

Важной особенностью предложенного способа изготовления железобетонных элементов с предварительно сжатой арматурой является то, что при сохранении сцепления предварительно сжатой арматуры с бетоном на него не передаются растягивающие напряжения, которые имеют место при других способах изготовления, приводящих к образованию начальных технологических трещин.

При бетонировании участка U после предварительного растяжения арматуры около муфты оставляется окно длиной /0 для доступа к этой муфте. По достижении бетоном необходимой передаточной прочности путем вращения муфты в противоположном направлении производится передача преднапряжения с арматуры на бетон, обжатие которого необходимо для повышения трещиностойкости зоны, растянутой от внешней нагрузки. Затем окно длиной 10 заделывается бетоном.

При предварительном растяжении арматуры с помощью муфты в рассматриваемом виде железобетонных элементов арматура заанкеривается в бетонных уступах первоначального ступенчатого профиля балки. Поскольку при этом происходит "вытягивание" арматурного стержня из тела бетона и уменьшение его диаметра, то длину зоны анкеровки /рс следует определять по формуле (3). На участке /рс напряжения в арматуре изменяются от 0 до asp и сохраняются постоянными на всей длине /,. После передачи напряжений с предварительно растянутой арматуры на бетон длина зоны передачи напряжений составит 1рз определяемое по формуле норм. На этой длине будут происходить втягивание арматуры в бетон и увеличение ее диаметра. На участке l\-lp-lo напряжения в бетоне и арматуре вдоль балки будут постоянными и равными соответственно а, и asp - аст„, где а = Е/Ев.

Основные положения расчета балок по обеим группам предельных состояний. на усилия, действующие при их изготовлении. В процессе предварительного сжатия арматуры S' и предварительного растяжения арматуры S до бетонирования участков /; и 12 на сечение элемента передаются усилия P„t и Р„, , а также собственный вес балки. Для проверки прочности элемента на воздействие указанных усилий определяем эксцентриситет еоро равнодействующей продольных усилий Р„ с учетом изгибающего момента ML в 0 относительно центра тяжести приведенного сечения, а затем относительно арматуры S. Далее из условия равновесия определяется высота сжатой зоны х и прочность сечения Мсеч. Если она оказывается недостаточной, следует изменить исходные данные. Особенностью этого расчета является равенство контролируемых преднапряжений aconI=av и

Г ^-ГГП 1 1 1 -*—- ' ' 1 1 ' 7 ~ГЧ Т - 1р ¿И"

1 л

||1111111111111[|111111П1111П1|ГМ11111111НПП111П1П|||у

■—ь—*

1111111НП11111111111111111ИТТ|П1111|111ИИ1111[Д

Ж:

33

^ЩЩШЩГ

ш

Мс=Р<Л-Уц-а')

ТЧ и И'П ~< ' 1 ~ ) , 1 |, р

г

11!!!!1[[1!111!11Ш[1!11![111111ГЩ1111!111111!Ш!!ШШ

Р ШУ НИ ~ .,., . ... - Рс ?

Мрс=Р(Уц-а)+ +Рс01-Уц-аг)

Рис. 1. Влияние предварительно растянутой (а), предварительно сжатой (б) арматуры и комбинированного напряжения (в) на железобетонную балку

Рис 2 Предлагаемый способ изготовления железобетонных балок с предварительным напряжением на ограниченном участке: а - при арматуре одного класса по длине балки; б - при арматуре разных классов;

в - эпюра изгибающих моментов от совместного действия усилий преднапряжений и внешней нагрузки;

1 - высокопрочная арматура, подвергаемая предварительному растяжению;

2 - то же, подвергаемая предварительному сжатию; 3 - невысокопрочная арматура; 4 - муфта; 5 - съемный рычаг муфты; 6 - сварной стык; 7 - окна в набетонке;

8 - набетонка.

> что является следствием принятой технологии создания преднапряжения.

Под воздействием равнодействующей усилий преднапряжения Р„, приложенной к элементу с осевым эксцентриситетом е„ро, и собственного веса, момент от которого равен Мс„„, возникает напряженное состояние , в результате которого в зоне расположения арматуры S', как правило, образуются начальные трещины шириной a/íne (на уровне наиболее растянутого волокна бетона).

При вычислении момента от собственного веса балки Мсв„ за пролет балки принимается ее длина L, поскольку при изготовлении балка лежит на поддоне и при выгибе от преднапряжения опирается по концам. При отпуске предварительных напряжений их равнодействующая Р0, приложенная с эксцентриситетом еоро, вызывает растяжение зоны расположения арматуры S'p . В связи с этим граничное значение высоты сжатой зоны в сравнении с

элементами без преднапряжения или с предварительно растянутой арматурой, расположенной в растянутой (или менее сжатой) зоне уменьшается.

Предварительное напряжение и его знак оказывают существенное влияние как на значение напряжений oSr, так и на граничное значение ¡;R. При предварительном растяжении арматуры кривая зависимости as - t, поднимается, а при предварительном сжатии, наоборот, опускается в сравнении с элементами без преднапряжения. Это в первом случае приводит к увеличению а во втором - к уменьшению.

Когда предварительные напряжения в арматуре превышают предел упругости, в арматуре появятся пластические деформации esp,p|.

По окончании предварительного сжатия арматуры его значение osp уменьшается за счет необратимых потерь. Потери от релаксации напряжений в арматуре О] происходят при неизменной деформации, все остальные потери сопровождаются изменением деформаций. Перед приложением внешней нагрузки в арматуре остаются установившиеся преднапряжения osp2 = asp -Oios, где CTi0S - суммарные потери преднапряжений.

Деформация арматуры eSM, вызванная внешней нагрузкой, растягивающей предварительно сжатую арматуру и доводящей напряжения в арматуре до условного предела текучести ст0,2 » составит

еш = + 0,002 + + (4)

Es Е, Es

Условное упругое напряжение <7Sr, соответствующее этой деформации: * я = -Е, = R, + 400 + asp2 + bcrsp , (5)

где Л(Тsp ~ °]/ю + £sp pt - дополнительная потеря преднапряжений от

/ s

пластических деформаций в арматуре, она учитывается только при crsp/Rs>0,8.

На основании этих формул получим граничное значение высоты сжатой зоны сечения с предварительно сжатой арматурой в растянутой зоне.

Под воздействием равнодействующей усилий преднапряжения Р0, приложенной к элементу с осевым эксцентриситетом еоро, и собственного веса, момент от которого равен Мсв0, возникает напряженное состояние, в результате которого в зоне расположения арматуры S', как правило, образуются начальные трещины шириной a'tríH (на уровне наиболее растянутого волокна бетона).

Для определения значения </,„,„ использована методика расчета, принятая в нормах, в которую внесены некоторые поправки и дополнения, связанные с устройством в элементе вырезов в зонах преднапряжения арматуры S и S'. Для определения т! определяем положение равнодействующей усилий в сжатой зоне - ее расстояние до нижней грани:

_ вх'(0,5х' + п) + а0А^а

вх + а0А,

Плечо внутренней пары сил:

г' = h'0 - с = h'0

Q,5¿j'h'0 + п + a0Ai

1 -

Z'eK

h'0 + a°A-

4'e

(6)

(7)

После определения по указанной формуле плеча внутренней пары сил появляется возможность вычислить приращение напряжений в арматуре S' (от состояния отсутствия преднапряжения в бетоне на уровне указанной арматуры).

Далее определяется условная ширина раскрытия трещин а'т на уровне арматуры S' при коэффициенте г), зависящем в основном от степени сцепления арматуры с бетоном, принятом в рассматриваемом случае, равном 1,5. Вычисляются геометрические параметры сечения и коэффициент ф'т, характеризующий уровень нагружения, а далее определяется глубина раскрытия трещин по формуле

л;„ =h-{i,2+<p'm)?h'0, (8)

а затем ширина раскрытия трещин на наиболее растянутой бетонной грани элемента

а -(h' -л'). (9)

m ,в , / / \ irc )

hrrr - а

При создании предварительных напряжений в арматуре S (растяжение) и S' (сжатие) на участке балки длиной lt=l2 действуют моменты Р0е0р0 от равнодействующей усилий преднапряжений, а также моменты от собственного веса по всей длине балки L.

Так как железобетонная балка при создании преднапряжения арматуры имеет ступенчатый профиль, жесткость сечений балок на участках длиной и и 1А) различна. Кроме того, на участке длиной от равнодействующей усилий преднапряжений, приложенной со значительным осевым эксцентриситетом на верхней (более удаленной) грани бетона образуются начальные технологические трещины, понижающие жесткость сечений.

В связи с этим выгиб балки следует определять с учетом переменной вдоль балки кривизны и скачкообразного ее изменения по концам участка .

На основании методики Мора-Максвела-Верещагина для рассматриваемого случая нами получена следующая формула для определения выгиба балки

/, = — (0,0830, -0,0623/*)+ —(0Д67Ц -0,0627/,2)-—ОДОД^-/,)2 • (10)

Гт1,1 Г*\ Ге2

Входящие в эту формулу значения кривизн 1 /гы и 1/гЫ1 для сечений с трещинами следует определять по формуле норм для определения кривизн, принимая в правой части вместо А5 площадь сечения А[.

После предварительного сжатия арматуры и предварительного растяжения арматуры 8 производится бетонирование оголенных участков I/ и /2. Бетон на участке I; в зоне расположения арматуры Б' от усилия в этой арматуре не подвергается преднапряжению. На участке же 12 после набора бетоном передаточной прочности путем вращения натяжной муфты в противоположном направлении усилие Р0[ передается на бетон.

Потери преднапряжений от их релаксации в предварительно растянутой арматуре определяются по рекомендациям норм, а в предварительно сжатой по формуле, полученной в РГСУ. Потери преднапряжений, вызванные быстронатекающей и длительной ползучестью бетона, определяются с учетом особенностей предложенной технологии изготовления изделий. Предварительное сжатие арматуры 8' на оголенном участке балки не передается на набетонку, в ней от усилия Рос= <У[рА[ напряжений не

возникает. Напряжения в бетоне на уровне арматуры Б и 8' возникают только от усилия Р01=а5р-А5 во время и после передачи предварительного напряжения с арматуры 8 на бетон. При этом в бетоне на уровне арматуры Б возникают сжимающие напряжения, а на уровне арматуры 8' - растягивающие.

Для определения потерь преднапряжений от быстронатекающей ползучести бетона определяется усилие Р'0,, равное усилию Р0, за вычетом потерь от релаксации напряжений в арматуре 8.

Арматура 8' находится в растянутом бетоне. В результате развития ползучести растянутого бетона напряжения сжатия в арматуре 8' падают. Потеря преднапряжения сжатия может быть определена по формуле, полученной в РГСУ.

Для определения вторых потерь от длительной ползучести бетона определяются напряжения в бетоне на уровне арматуры S и S' с учетом снижения усилия Р0„ вызванного первыми потерями.

Потери преднапряжений в предварительно сжатой арматуре S', вызванные длительной ползучестью растянутого бетона, вычисляются по формулам, полученным в РГСУ. Усадка бетона вызывает снижение преднапряжений в предварительно растянутой арматуре S и увеличение абсолютных значений предварительного сжатия арматуры S'.

Особенности расчета прочности. трещиностойкости и деформативности железобетонных балок с переменным преднапряжением вдоль пролета на всех стадиях работы. Проверке подлежат сечения с наибольшими моментами в пределах участка с преднапряжением, а также за его пределами, особенно если на участках без преднапряжения используется обычная невысокопрочная арматура. Методика расчета приводится в диссертации. В диссертации производится проверка прочности наклонной бетонной полосы и наклонного сечения.

Особенностью расчета по образованию нормальных трещин от внешней нагрузки является то, что на набетонку передается только усилие предварительного растяжения арматуры S, равное Pot2=As osp2. Что касается усилия Рос2 в предварительно сжатой арматуре S', то оно на участке набетонки на бетон не передается, поэтому не учитывается.

Расчет по деформациям рассматриваемых балок осложняется тем, что преднапряжение действует только на ограниченном участке, что ведет к различному его влиянию на трещиностойкость и жесткость по длине балки. Кроме того, жесткость и кривизна балки изменяется вдоль пролета в соответствии с изменением внутренних усилий.

Автором разработаны подпрограммы расчета по деформациям железобетонных балок с переменным преднапряжением вдоль пролета, которые охватывают все возможные сочетания указанных факторов.

Приводится диаграмма-ключ, с помощью которой можно выбрать необходимую подпрограмму. Для выполнения этой процедуры с помощью ЭВМ следует использовать блок-схему, приводимую в диссертации.

В подпрограммах расчета даны алгоритмы расчета по деформациям при предварительном напряжении по всей длине балок. Рассматриваются случаи, когда трещин нет по всей длине балки и когда трещины образуются только на участке lcrc , алгоритмы расчета балок, в которых преднапряжение действует на ограниченном участке /;=/2. Здесь также рассматриваются случаи, когда трещин нет по всей длине балки, а также когда имеются участки с трещинами, алгоритмы расчета для балок с ограниченным по длине преднапряжением, но с трещинами на среднем, наиболее напряженном, участке.

Прогибы определяются по методике Мора-Максвела-Верещагина путем "перемножения" эпюр кривизн на эпюру моментов от единичной силы, приложенной по середине пролета балки.

Прогибы железобетонных балок с комбинированным преднапряжением по всей длине //=/2= I определяются по формулам: при отсутствии трещин по всей длине балки -

Г

0,125 - 0,042

(/ ~ « У

г-

1г- +

0,104 -- 0,125 — \12

(П)

при наличии трещин на среднем участке длиной 1,гг -

/• = 0,125 т — (21 - т )+ 0,125

I - т - (/,„ - от )-

1 „ 1

— + 2-

г\ г> I

1 1

— + —

г, г.

-1-+ _!_|(/ - ,п )х Г, Г,

+ 0,082о — (/ - /,„ У

(12)

Г1 'II

при отсутствии трещин по всей длине балки -

/ = 0,125 т — (21 - т )+ 0,125 (/, - т )

1 , 1

— + 2 —

I - т - (/, - т -^

3 — + — г, г. ,

1 1

— + —

+ 0,083 — (/ - /, )2

(13)

при наличии трещин на участке /, „, - // •

/ = 0,125 т —(21 - т )+ 0,125 -+—(/- т )

г, 1

1 1

— +2 —

I - т -(/,-/»)-

1 1

— + —

1 „ 1

— +2 —

+ 0,125 | — + — 1(/ „ , - )х

Г2 'I 1

I - /, - I " )

31

г, г,

+ 0,083 — (/ - /„, ,)2

'2 '2 1

При преднапряжении на ограниченном участке, но' при Мн+Мс,з>МГ№ : при наличии трещин на участках 1т1 и 1т2 - // -

/ = 0,125 — т (21 - т )+ 0,125

— + — \('т1 ~ т)* г, г,

i - i.

i -/,

l i

— + —

r. ri ,

1 1

— + —

Г, Г. ,

-U 2-i-

31 —+ —

+ 0,125 | — + — r, r, ,

0..

+ 0,083 —(/ - lrrr 2 У

при наличии трещин только на участке I,

гс2

f = 0,125 — т (21 Л

)+ 0,125

1 1

— + —

г, г,

I I

)х

-L.2-L 1-т- -4-- « )

3| —+ — г, г.

I - I. -

— + 2 г, г,

1 | \_

2 1_

+ 0,125

1 1 — + —

г, г, ,

2 " )Х

3I-L+J-

- О

+ 0,083 — (/ - lirr 2 У

(16)

Приведенные формулы позволяют определять прогибы железобетонных балок с комбинированным преднапряжением с большой точностью, что особенно важно в случаях, когда армирование элементов обусловливается расчетом по деформациям (при низких значениях кД, например в многопустотных панелях перекрытий).

В программу эксперимента входило изготовление и испытание 10 железобетонных балок с прямоугольным поперечным сечением размером 250x100 мм и длиной 2500 мм. Все балки испытаны кратковременно действующей нагрузкой.

Варьируемыми в эксперименте факторами являлись: -величина создаваемого контролируемого преднапряжения и его знак; -расположение технологических вырезов относительно граней элемента: с горизонтальным вырезом на ограниченном пролетном участке в зоне расположения предварительно растянутой арматуры, с горизонтальным вырезом на ограниченном пролетном участке в зоне расположения предварительно сжатой арматуры, с вырезами в зоне расположения как предварительно растянутых, так и предварительно сжатых арматурных стержней. Все балки были разбиты на 5 серий- 1 - а,р =o,sp=0; 2 - asp= 600 МПа; о'ф=0; 3 - а,р=0; &,р= - 400 МПа; 4 - аЛ„= 400 МПа; csp= - 400 МПа; 5- ov= 600 МПа; а\р= - 400 МПа.

Опытные железобетонные балки изготавливались из тяжелого бетона класса В25. Основная рабочая арматура балок состояла из 1012 мм,

расположенного симметрично посередине относительно боковых граней элемента в верхней (сжатой) зоне и 2012 мм. в нижней (растянутой) зоне преднапряжения арматурных стержней. Все арматурные стержни изготавливались из стали класса Ат-У(А-800). Все ненапряженные и преднапряженные элементы имели поперечное армирование по всей длине в виде хомутов 05 Вр-1 треугольной формы, которые ставились с шагом 10 см, и на обоих концевых участках, каждый длиной 30 см - с шагом 7 см.

Все опытные образцы изготовлялись в специально созданной форме-опалубке, предварительное напряжение осуществлялось при помощи натяжных муфт. Величина контролируемого предварительного напряжения определялась по деформациям арматуры, замерявшимся индикаторами, устанавливаемыми на свободных участках напрягаемой арматуры, и по количеству совершенных муфтой оборотов.

Все опытные образцы испытывались как однопролетные шарнирно опертые по концам балки, загруженные двумя равными сосредоточенными силами, приложенными на расстоянии 800 мм от опор.

В процессе испытаний фиксировались деформации арматуры и бетона, прогибы, момент образования трещин, ширина их раскрытия, расстояние между трещинами. Наибольшие значения начальных технологических трещин наблюдались в балках 5-й серии 600 МПа и (/,,,= - 400 МПа.). Выгиб элементов при предварительном напряжении существенно зависел от уровня и знака преднапряжения и изменялся от 1^=0,96 мм (в балках 5-й серии) до ^ =0,28 мм (в балках 3-й серии).

Проведенные испытания показали, что наибольшая несущая способность у балок с ст>р= 600 МПа и о\р= - 400 МПа, она превысила несущую способность балок контрольной серии на 14 %. В балках 2-й 600 МПа , а\р= 0) и 3-й (ст^=0, а\р= - 400 МПа) серий несущая способностьна 4.. 6 $ выше контрольной.

Моменты трещинообразования в балках 5-й серии оказались наиболее высокими, они превышали аналогичные величины контрольных балок более чем в 2 раза. Относительные уровни трещинообразования М1П /М„ изменялись от 0,41 (в балках 1-й серии) до 0,76 (в балках 5-й серии).

Наименьшие значения ширины раскрытия трещин наблюдались в балках 5-й серии, они составили а(п =0,09 мм, а наибольшие - в балках контрольной 1-й серии - а1Г, =Ю,21 мм. В балках остальных серий а1Г( были несколько выше, чем в балках 5-й серии, но существенно выше, чем в контрольных.

Кривизны и прогибы балок с комбинированным преднапряжением оказались существенно ниже аналогичных характеристик балок без преднапряжения и с преднапряжением одного знака.

Для количественной оценки технико-экономических преимуществ предлагаемого решения в сравнении с типовыми, которые на период их создания принято считать наиболее прогрессивными, была принята стропильная предварительно-напряженная железобетонная балка пролетом 18 м.

Из альбомов действующей серии 1.462.1-16188 была выбрана типовая предварительно напряженная железобетонная балка марки ЗБСД.18.2.1-2А-У со средними показателями несущей способности, изготовляемая из тяжелого бетона класса В40 и основной рабочей арматуры класса А-У(А-800). Арматура растянутой зоны (4020 А-У(А-800)) подвергается предварительному растяжению (о5р= 745 МПа), арматура сжатой зоны (2012 А-Ш(А400)) без преднапряжения. Балка рассчитана на временную нагрузку 4 кН/м*. Суммарная нагрузка на балку составляет ц=4х6+56/18=27,118 кН/м.

В отличии от типовой балки предложенная имеет в средней трети прямолинейный участок сжатой грани для размещения на нем предварительно сжатой арматуры. На том же участке в растянутой зоне располагается предварительно растянутая арматура. На приопорных участках балки в растянутой зоне располагается ненапрягаемая арматура класса А-1У-- (А600), а в сжатой зоне - класса А-Ш (А400). Соединение продольных стержней балки в процессе монтажа арматурных каркасов осуществляется на одной границе участков с помощью соединительных муфт, а на другой - с помощью сварки или муфт. Армирование и комбинированное преднапряжение принято таким, что эпюры изгибающих моментов от внешних расчетных йагрузок почти совпадают с эпюрой внутренних усилий (эпюрой моментов), что свидетельствует о наиболее рациональном решении. В диссертации приведены технические характеристики балки в различных сечениях, которые отвечают требованиям норм.

Суммарный расход продольной рабочей арматуры сокращен почти на 10 кг, те. на 5 %. При этом расход наиболее дорогостоящей арматуры класса А-У - (А800) снижен на 100 кг, т.е. на 44 %. В предложенном решении использована также арматура класса А-1У - (А600). Тем не менее общий экономический эффект от замены армирования и преднапряжения в денежном выражении очевиден. При этом следует иметь в виду, что изготовление предлагаемых железобетонных балок не требует силовых стендов, анкерных устройств на арматуре, домкратов и других приспособлений, необходимых при общепринятых способах изготовления преднапряженных конструкций.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Для повышения технико-экономических показателей изгибаемых железобетонных элементов предлагается арматуру растянутой зоны подвергать предварительному растяжению, а арматуру сжатой зоны -предварительному сжатию на ограниченных по длине участках балки, в пределах которых действуют наибольшие значения моментов. За пределами таких участков следует отказаться от предварительного напряжения и переходить на обычную невысокопрочную арматуру. В предложенном решении достигается не только экономия высокопрочной стали, но и уменьшение усилия обжатия, передающегося на торцы конструкции.

2. Предложен способ изготовления железобетонных конструкций, позволяющий создавать предварительное растяжение арматуры растянутой зоны и предварительное сжатие арматуры сжатой зоны на отдельных участках по длине элемента. При этом возможно изменение класса и диаметра арматуры на слабо нагруженных участках, а также ликвидируется возможность образования начальных технологических трещин.

3. Разработаны рекомендации по определению параметров натяжных муфт и усилия, прикладываемого к рычагу для получения требуемого предварительного напряжения; по определению' длины зоны анкеровки арматуры в бетонных уступах при создании предварительного растяжения или предварительного сжатия с помощью натяжных муфт.

4. Определено напряженно-деформированное состояние железобетонной балки, имеющей в процессе создания преднапряжений предложенным способом ступенчатый профиль. Разработаны рекомендации по определению граничной высоты сжатой зоны сечения для случая, когда в растянутой (менее сжатой) зоне арматура подвергается предварительному сжатию.

5. Разработана методика определения ширины раскрытия начальных технологических трещин в железобетонных элементах, имеющих вырезы в зонах преднапряжения арматуры Б и 8'; получено выражение для определения плеча внутренней пары сил, предложено значение коэффициента Г|, характеризующее степень сцепления арматуры с бетоном, дана формула для определения выгиба балки с учетом ее ступенчатого профиля и преднапряжения на ограниченном участке.

6. Даны рекомендации по определению прогибов железобетонных балок с переменным вдоль пролета преднапряжением на эксплуатационные нагрузки. При этом рассмотрены все возможные сочетания факторов, влияющих на эпюры кривизн: наличие трещин, степень преднапряжения, уровень внешней нагрузки и т.д., для каждого из них построены соответствующие эпюры кривизн и получены формулы для определения прогибов однопролетных балок.

7. Получено, что определение прогибов железобетонных балок по наибольшему значению кривизны в сечении с максимальным изгибающим моментом допустимо лишь для балок с одинаковым преднапряжением по всему пролету, при этом ошибка не превышает 10-12 %. Прогибы балок с переменным преднапряжением следует определять по разработанной методике.

8. Составлен и обоснован алгоритм расчета по обеим группам предельных состояний железобетонных балок с переменным вдоль балок предварительным сжатием арматуры сжатой зоны и предварительным растяжением арматуры растянутой зоны, состоящий из двенадцати отдельных модулей-подпрограмм.

9. Проведены экспериментальные исследования 10 железобетонных балок с комбинированным преднапряжением арматуры. Проанализировано влияние на их работу величины создаваемого контролируемого преднапряжения и его

знака, расположения технологических вырезов относительно граней элемента и др. Сопоставление опытных значений несущей способности, деформативности и трещиностойкости железобетонных балок с переменным преднапряжением вдоль пролета с теоретическими значениями, полученными по разработанной программе, показало их хорошую сходимость.

10. Разработано новое конструктивное решение стропильной железобетонной балки пролетом 18 м с переменным комбинированным преднапряжением вдоль пролета, разработаны практические рекомендации по технологии изготовления предложенных конструкций. На основе перепроектирования типовых железобетонных балок на элементы с переменным комбинированным преднапряжением арматуры вдоль пролета установлены технико-экономические преимущества последних, заключающиеся в снижении расхода высокопрочной арматуры и общего расхода стали, уменьшения денежных затрат на арматуру на 13 %.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Маилян Д.Р., Маилян Р.Л., Осипов М.В. Железобетонные балки с предварительным напряжением на отдельных участках // Бетон и железобетон. -2002. -№ 2. - С. 18-20.-Лично автором выполнено 2С.

2. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р., Осипов М.В., Дюдюкин Д.В. Сопротивление железобетонных элементов изгибу при различных знаках и уровнях преднапряжения арматуры сжатой и растянутой зон сечения // Бетон и железобетон. - 2003. - № 5. - С. 16-19. - Лично автором выполнено 2,5С.

3. Маилян Р.Л., Осипов М.В. Особенности расчета железобетонных балок на усилия преднапряжения, приложенные к участку, ограниченному вдоль балок //Известия РГСУ.-2001. - № 6. - Лично автором выполнено 1,5С.

4. Маилян Д.Р., Маилян Р.Л., Осипов М.В. Рекомендации по расчету и проектированию железобетонных конструкций с комбинированным преднапряжением. - Ростов н/Д: СевкавНИПИагропром; РГСУ, 1999. - С.27.

- Лично автором выполнено 2С.

5. Осипов М.В., Маилян Р.Л. Расчет по деформациям железобетонных балок с переменным вдоль пролета преднапряжением // Вопросы проектирования железобетонных конструкций. - Ростов н/Д: РГСУ; СевкавНИПИагропром, 2000. - С.27-37. - Лично автором выполнено 1С.

6. Осипов М.В. Длина зоны анкеровки предварительно напряженной арматуры в бетоне // Вопросы проектирования железобетонных конструкций.

- Ростов н/Д: РГСУ; СевкавНИПИагропром, 2000. - С.37-42. - Лично автором выполнено 5С.

7. Маилян Р.Л., Осипов М.В. Железобетонные изгибаемые элементы с переменным преднапряжением вдоль пролета // Материалы Международной конференции «Строительство - 2001». - Ростов н/Д: РГСУ; 2001. - С. 15-16. -Лично автором выполнено 1С.

8. Осипов М.В. К расчету железобетонных элементов с переменным вдоль пролета преднапряжением // Материалы Международной конференции «Строительство - 2002». - Ростов н/Д: РГСУ, 2002. - С.25-26. - Лично автором выполнено 1С.

9. Осипов М.В., Маилян Р.Л. Проектирование, расчет и изготовление железобетонных изгибаемых элементов с переменным преднапряжением вдоль пролета // Сборник докладов второй Международной научно-практической конференции «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии». -Ростов н/Д: РГСУ, 2002. - С.282-291. - Лично автором выполнено 5С.

Ю.Осипов В.К., Осипов М.В., Маилян Р.Л. Разработка конструкции стропильной железобетонной балки с локальным комбинированным преднапряжением // Развитие теории и практики железобетонных конструкций. - Ростов н/Д: РГСУ; СевкавНИПИагропром, 2003. - С. 15-20. -Лично автором выполнено 2С.

П.Кубасов А.Ю., Осипов М.В., Лихов З.Р., Хуранов В.Х. О граничной высоте сжатой зоны элемента с предварительно сжатой арматурой в растянутой зоне сечения // Развитие теории и практики железобетонных конструкций. - Ростов н/Д: РГСУ; СевкавНИПИагропром, 2003. - С.73-75. -Лично автором выполнено 0,5С.

12.0сипов М.В. Способ изготовления железобетонных балок с комбинированным преднапряжением на отдельных участках // Материалы Международной конференции «Строительство - 2003». - Ростов н/Д: РГСУ, 2003. - С.66-67. - Лично автором выполнено 1С.

1 З.Осипов М.В. Алгоритм расчета железобетонных балок с преднапряжением на ограниченном участке по обеим группам предельных состояний // Материалы Международной конференции «Строительство -2004». - Ростов н/Д: РГСУ, 2004. - Лично автором выполнено 1С.

14.Осипов М.В. К расчету прочности, трещиностойкости и деформативности железобетонных балок с переменным преднапряжением вдоль пролета // Расчет и проектирование железобетонных конструкций. -Ростов н/Д: РГСУ; СевкавНИПИагропром, 2004. - С. 18-22. - Лично автором выполнено 4С.

15. Осипов М.В., Маилян Д.Р. Способ изготовления железобетонных балок с предварительным напряжением арматуры на отдельных участках // Материалы Международной конференции «Строительство - 2005». - Ростов-н/Д: РГСУ, 2005. - Лично автором выполнено 2С.

Подписано в печать 11.05.05. Формат 60x84/16.

Бумага писчая. Ризограф. Уч. - изд. л. 1,7.

_Тираж 100 экз. Заказ 151._

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета 344022, Ростов-на-Дону, 22, Социалистическая, 162

#'8806

РНБ Русский фонд

2006-4 14108

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО РАСТЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ

1.2. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПУТЕМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СЖАТИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ АРМАТУРЫ

1.3. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ БАЛКИ С КОМБИНИРОВАННЫМ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЕМ

1.4. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 2. ИДЕЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ПЕРЕМЕННЫМ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЕМ

2.1. ИДЕЯ СОЗДАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ АРМАТУРЫ НА ОГРАНИЧЕННЫХ УЧАСТКАХ

2.2. ПРЕДЛАГАЕМЫЙ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ АРМАТУРЫ НА ОТДЕЛЬНЫХ УЧАСТКАХ

2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАТЯЖНОЙ МУФТЫ И УСИЛИЯ, ПРИКЛАДЫВАЕМОГО К РЫЧАГУ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕБУЕМОГО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

2.4. ДЛИНА ЗОНЫ АНКЕРОВКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ АРМАТУРЫ В БЕТОНЕ

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ПЕРЕМЕННЫМ ВДОЛЬ ПРОЛЕТА КОМБИНИРОВАННЫМ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЕМ И ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ БАЛОК

3.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА БАЛОК ПО ОБЕИМ ГРУППАМ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ НА УСИЛИЯ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ ПРИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИИ

3.2. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ,

ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ И ДЕФОРМАТИВНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ПЕРЕМЕННЫМ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЕМ ВДОЛЬ ПРОЛЕТА НА ВСЕХ СТАДИЯХ РАБОТЫ

3.3. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ,

ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ И ДЕФОРМАТИВНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ПЕРЕМЕННЫМ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЕМ ВДОЛЬ ПРОЛЕТА НА ВСЕХ СТАДИЯХ РАБОТЫ

3.3.1. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ПРЕДНАПРЯЖЕНИЕМ НА ОГРАНИЧЕННОМ УЧАСТКЕ ПО ОБЕИМ ГРУППАМ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

3.3.2. РАСЧЕТ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА

ПРЕДЛОЖЕННЫХ РЕШЕНИЙ

4.1. ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТА И КОНСТРУКЦИЯ

ОПЫТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК

4.2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ СТРОПИЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ С ЛОКАЛЬНЫМ КОМБИНИРОВАННЫМ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЕМ

5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5.2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРЕДЛАГАЕМОЙ СТРОПИЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ С ПЕРЕМЕННЫМ КОМБИНИРОВАННЫМ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЕМ

ВДОЛЬ ПРОЛЕТА

5.3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

ПРЕДЛОЖЕННОЙ СТРОПИЛЬНОЙ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

Уровень развития капитального строительства во многом определяется научно-техническим и экономическим состоянием железобетонных конструкций, которые еще много десятилетий будут оставаться основой строительства.

Несмотря на значительные успехи в развитии теории и практики железобетонных конструкций, все еще далеко не исчерпаны ресурсы их дальнейшего прогресса. В первую очередь это относится к предварительно напряженным конструкциям, в которых возможно эффективное использование высокопрочных арматурных сталей, что позволяет значительно сократить расход металла, столь необходимого в других отраслях народного хозяйства.

Большинство исследований и технических разработок предварительно напряженных железобетонных конструкций относятся к элементам с предварительно растянутой арматурой, позволяющей значительно повысить уровень трещиностойкости конструкции.

В последние годы появились и вызвали большой интерес железобетонные элементы с предварительно сжатой высокопрочной арматурой. Благодаря предварительному сжатию арматуры, расположенной в сжатой зоне сечения железобетонного элемента, достигается значительное увеличение суммарных сжимающих напряжений в такой арматуре при раздроблении окружающего бетона от внешней нагрузки. Это позволяет рационально использовать высокопрочную сталь для армирования сжатой зоны элемента и сократить ее расход.

Предложены различные способы обеспечения устойчивости арматурных стержней при их предварительном сжатии и способы изготовления таких конструкций.

Естественным продолжением развития предварительно напряженных железобетонных конструкций явилось создание так называемого комбинированного преднапряжения, при котором арматура растянутой зоны сечения элемента подвергается предварительному растяжению с целью повышения трещиностойкости этой зоны, а арматура сжатой зоны — предварительному сжатию для повышения предельных суммарных напряжений.

Комбинированное преднапряжение благодаря повышению предельных напряжений в высокопрочной арматуре растянутой и сжатой зон позволяет не только в наибольшей степени уменьшить расход стали, но и повысить трещиностойкость зоны, растянутой от внешней нагрузки.

При существующих способах изготовления преднапряженных железобетонных конструкций преднапряженная арматура протягивается, как правило, на всю длину элемента, что создает неблагоприятные условия работы концевых участков - появление незакрывающихся трещин на верхней грани балок, а также вдоль предварительно растянутых арматурных стержней, раздробление бетона от местных сосредоточенных усилий на торцах элемента. Кроме того, арматура и преднапряжения, подобранные по максимальным усилиям, на концевых слабонагруженных участках оказываются излишними, что ведет к нерациональному распределению арматуры вдоль элемента.

В настоящем исследовании поставлена задача повысить технико-экономические показатели железобетонных изгибаемых элементов с комбинированным преднапряжением.

Диссертация выполнялась по гранту 2003 - 2004 гг. (тема Т02-12.4-1354 «Способы изготовления железобетонных конструкций с локальным преднапряжением высокопрочной арматуры на отдельных участках») и программе «Архитектура и строительство» на 2003-2004 гг. (тема 211.03.01.357 «Разработка новых эффективных конструктивных решений стропильных и междуэтажных железобетонных балок с комбинированным преднапряжением»).

Работа выполнялась на кафедре железобетонных и каменных конструкций Ростовского государственного строительного университета под руководством заслуженного деятеля науки и техники РФ, доктора технических наук, профессора P.JI. Маиляна.

Целью исследования являлось: разработать новое конструктивное решение и способ изготовления железобетонных балок с переменным комбинированным преднапряжением вдоль арматурных стержней; усовершенствовать методы расчета таких элементов по обеим группам предельных состояний; выполнить экспериментальную проверку предложенных рекомендаций; определить технико-экономические показатели предложенных железобетонных конструкций.

Научная новизна работы:

- предложено новое конструктивное решение железобетонных балок с комбинированным преднапряжением, в которых высокопрочная арматура подвергается преднапряжению на ограниченных по длине участках балки, в пределах действия наибольших изгибаемых моментов; разработан способ изготовления таких конструкций;

- даны рекомендации по определению напряженно-деформированного состояния балок, имеющих в процессе создания преднапряжений предложенным способом ступенчатый профиль;

- разработана методика определения граничной высоты сжатой зоны сечения; ширины раскрытия начальных технологических трещин предложенных конструкций;

- разработаны рекомендации по расчету прогибов железобетонных балок с переменным вдоль пролета преднапряжением на эксплуатационные нагрузки; рассмотрены все возможные сочетания факторов, влияющих на эпюры кривизн (наличие трещин, степень преднапряжения, уровень внешней нагрузки).

- предложен и обоснован алгоритм расчета по обеим группам предельных состояний железобетонных балок с переменным вдоль балок предварительным сжатием высокопрочной арматуры сжатой зоны и предварительным растяжением арматуры растянутой зоны;

- получены новые экспериментальные данные о несущей способности, деформативности и трещиностойкости железобетонных балок с переменным вдоль пролета комбинированным преднапряжением; установлено влияние на их работу величины и знака контролируемого преднапряжения, расположения технологических вырезов относительно граней элемента. пересмотрены конструктивные решения типовых стропильных железобетонных балок, разработаны рекомендации по технологии изготовления предложенных балок с локальным предварительным преднапряжением;

- на основе данных перепроектирования типовых железобетонных балок установлены технико-экономические преимущества предложенных конструкций, заключающиеся в снижении расхода высокопрочной арматуры и общего расхода стали, уменьшении денежных затрат на арматуру.

Автор защищает:

- предложенные новые конструктивные решения железобетонных балок с комбинированным преднапряжением;

- рекомендации по определению напряженно-деформированного состояния балок, имеющих в процессе создания преднапряжения ступенчатый профиль;

- методику определения граничной высоты сжатой зоны сечения и ширины раскрытия начальных технологических трещин предложенных конструкций;

- рекомендации по определению прогибов железобетонных балок с переменным вдоль пролета преднапряжением на эксплуатационные нагрузки при любых сочетаниях факторов, влияющих на эпюры кривизн;

- алгоритм расчета железобетонных балок с переменным вдоль балок предварительным сжатием высокопрочной арматуры сжатой зоны и предварительным растяжением арматуры растянутой зоны по обеим группам предельных состояний; новые экспериментальные данные о несущей способности, деформативности и трещиностойкости железобетонных балок с переменным вдоль пролета комбинированным преднапряжением с различными величиной и знаком контролируемого преднапряжения и расположением технологических вырезов относительно граней элемента;

- конструктивные решения типовых стропильных железобетонных балок и рекомендации по технологии изготовления предложенных балок с локальным предварительным напряжением; данные перепроектирования типовых железобетонных балок, установленные технико-экономические преимущества предложенных конструкций.

Достоверность разработанных рекомендаций и предложенных методов расчета подтверждается статистической обработкой опытных данных автора, а также результатами численных экспериментов с расширенными границами варьирования изучаемых факторов.

Практическое значение и внедрение результатов работы:

Разработаны и изданы «Рекомендации по расчету и проектированию железобетонных конструкций с комбинированным преднапряжением», которые переданы в проектные и научно-исследовательские организации (ОАО ПСП «СевкавНИПИагропром», ОАО «Ростовский ПршстройНИИпроект», ОАО «Роигоблжштроект», ОАО «ОЗОН» для использования в практической работе). Применение предложенных рекомендаций позволит проектировать железобетонные изгибаемые элементы более экономично и надежно.

Результаты исследований автора внедрены в учебный процесс в Ростовском государственном строительном университете и Ростовской государственной академии архитектуры и искусства — они включены в программу общего и специального курсов железобетонных конструкций для студентов строительных специальностей.

Апробация работы и публикации: Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15 научных статьях. Материалы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях Ростовского государственного строительного университета, Северо-Кавказского научно-исследовательского и проектного института «СевкавНИПИагропром» в 20002005 гг., на второй Международной научно-практической конференции «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Для повышения технико-экономических показателей изгибаемых железобетонных элементов предлагается арматуру растянутой зоны подвергать предварительному растяжению, а арматуру сжатой зоны -предварительному сжатию на ограниченных по длине участках балки, в пределах которого действуют наибольшие значения моментов. За пределами таких участков следует отказаться от предварительного напряжения и переходить на обычную невысокопрочную арматуру. В предложенном решении достигается не только экономия высокопрочной стали, но и уменьшение усилия обжатия, передающегося на торцы конструкции.

2. Предложен способ изготовления железобетонных конструкций, позволяющий создавать предварительное растяжение арматуры растянутой зоны и предварительное сжатие арматуры сжатой зоны на отдельных участках по длине элемента. При этом возможно изменение класса и диаметра арматуры на слабо нагруженных участках, а также ликвидируется возможность образования начальных технологических трещин.

3. Разработаны рекомендации по определению параметров натяжных муфт и усилия, прикладываемого к рычагу для получения требуемого предварительного напряжения; по определению длины зоны анкеровки арматуры в бетонных уступах при создании предварительного растяжения или предварительного сжатия с помощью натяжных муфт.

4. Определено напряженно-деформированное состояние железобетонной балки, имеющей в процессе создания преднапряжений предложенным способом ступенчатый профиль. Разработаны рекомендации по определению граничной высоты сжатой зоны сечения для случая, когда в растянутой (менее сжатой) зоне арматура подвергается предварительному сжатию.

5. Разработана методика определения ширины раскрытия начальных технологических трещин в железобетонных элементах, имеющих вырезы в зонах преднапряжения арматуры S и S'; получено выражение для определения плеча внутренней пары сил, предложено значение коэффициента г\, характеризующее степень сцепления арматуры с бетоном, дана формула для определения выгиба балки с учетом ее ступенчатого профиля и преднапряжения на ограниченном участке.

6. Даны рекомендации по определению прогибов железобетонных балок с переменным вдоль пролета преднапряжением на эксплуатационные нагрузки. При этом рассмотрены все возможные сочетания факторов, влияющих на эпюры кривизн: наличие трещин, степень преднапряжения, уровень внешней нагрузки и т.д., для каждого из них построены соответствующие эпюры кривизн и получены формулы для определения прогибов однопролетных балок.

7. Получено, что определение прогибов железобетонных балок по наибольшему значению кривизны в сечении с максимальным изгибающим моментом допустимо лишь для балок с одинаковым преднапряжением по всему пролету, при этом ошибка не превышает 10-12 %. Прогибы балок с переменным преднапряжением следует определять по разработанной методике.

8. Составлен и обоснован алгоритм расчета по обеим группам предельных состояний железобетонных балок с переменным вдоль балок предварительным сжатием арматуры сжатой зоны и предварительным растяжением арматуры растянутой зоны, состоящий из двенадцати отдельных модулей-подпрограмм.

9. Проведены экспериментальные исследования 10 железобетонных балок с комбинированным преднапряжением арматуры. Проанализировано влияние на их работу величины создаваемого контролируемого преднапряжения и его знака, расположения технологических вырезов относительно граней элемента и др. Сопоставление опытных значений несущей способности, - деформативности и трещиностойкости железобетонных балок с переменным преднапряжением вдоль пролета с теоретическими значениями, полученными по разработанной программе, показало их хорошую сходимость.

10. Разработано новое конструктивное решение стропильной железобетонной балки пролетом 18 м с переменным комбинированным преднапряжением вдоль пролета, разработаны практические рекомендации по технологии изготовления предложенных конструкций. На основе перепроектирования типовых железобетонных балок на элементы с переменным комбинированным преднапряжением арматуры вдоль пролета установлены технико-экономические преимущества последних, заключающиеся в снижении расхода высокопрочной арматуры и общего расхода стали, уменьшения денежных затрат на арматуру на 13 %.

1. Банков В.Н., Горбатов С.В., Димитров З.А. Построение зависимости между напряжениями и деформациями сжатого бетона на системе нормируемых показателей // Известия вузов. Строительство и архитектура. - 1977. - №6. - С.31-33.

2. Байков В.Н., Додонов М.И., Расторгуев Б.С., Фролов А.К., Мухамедиев

3. Т.А., Кунижев В.Х. Общий случай расчета прочности элементов по нормальным сечениям // Бетон и железобетон. 1987. - №5. - С.16-19.

4. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. М.: Стройиздат - 1991.

5. Байков В.Н. Расчет изгибаемых элементов с учетом экспериментальных зависимостей между напряжениями и деформациями для бетона и высокопрочной арматуры // «Известия вузов. Строительство и архитектура». 1981. - №5 - С.26-32.

6. Бачинский В.Я. Некоторые вопросы, связанные с построением общей теории железобетона // «Бетон и железобетон». 1979. - №11. - С.35-36.

7. Бачинский В.Я., Бамбура А.Н., Ватагин С.С. Связь между напряжениями и деформациями бетона при кратковременном неоднородном сжатии // Бетон и железобетон. 1984. - №10. - С. 18-19.

8. Бердичевский Г.И., Гуща Ю.П., Крамарь В.Г. Расчет и проектирование железобетонных элементов с частичным предварительным напряжением // Материалы симпозиума ФИП по частичному преднапряжению. -Бухарест, 1980.-том 1. С.195-204.

9. Бердичевский Г.И., Маркаров Н.А. Технологические факторы трещиностойкости и прочности предварительно напряженных железобетонных конструкций. -М.: Стройиздат, 1969. 151С.

10. Бердичевский Г.И., Таршиш В.А. Закрытие трещин при разгрузке преднапряженных элементов. ЦИНИС, PC. Межотраслевые вопросыстроительства. Отечественный опыт. 1972. - вып.7. — С.37-40.

11. Бич П.М. Экспериментально-теоретические исследования закритических характеристик бетона // Бетон и железобетон. — 1987. №3. — С.26-27.

12. Бондаренко В.М., Бондаренко С.В. Инженерные методы нелинейной теории железобетона. М.: Стройиздат, 1982. - 274С.

13. Бондаренко В.М. Метод интегральных оценок в теории железобетона // «Известия вузов. Строительство и архитектура». — 1982. -№12. — С.3-15.

14. Васильев П.И. Вопросы развития теории железобетона // «Бетон и железобетон». 1980. - №4.

15. Васильев П.И., Голышев А.Б., Залесов А.С. Снижение материалоемкости конструкций на основе развития теории и методов расчета // Бетон и железобетон, 1979 г. №9. - С. 16-18.

16. Васильев А.П., Матков Н.Г. Работа внецентренно сжатых железобетонных элементов с косвенным армированием // В кн. Теория железобетона.-М.: Стройиздат, 1972.-С.101-111.

17. Ганага П.Н., Ганага А.А. Способ изготовления железобетонных элементов с предварительно сжатой стержневой арматурой / А.с. СССР №306240.

18. Ганага П.Н., Каган В.Б., Маилян Д.Р. Расчет прочности элементов с учетом эффекта преднапряжения арматуры // Бетон и железобетон. -1979. — №9. — С.28-29.

19. Ганага П.Н., Маилян Д.Р. Учет неупругих свойств бетона при определении жесткости железобетонных балок // Вопросы прочности, деформативности и трещиностойкости железобетона, вып. 7. г.Ростов-на-Дону, 1979.-С. 122-127.

20. Гамбаров Г.А., Гочев Г. Трехосно предварительно напряженные железобетонные элементы // Бетон и железобетон. 1965. - №2. - С.6-9.

21. Гамбаров Г.А. и др. Балочные конструкции, усиленные трехосно предварительно напряженными элементами // Предварительнонапряженные конструкции с непрерывным армированием. Труды НИИЖБ. - М.: Стройиздат, 1970. - С.85-92.

22. Гвоздев А.А., Дмитриев С.А. К вопросу о расчете сечений по трещинообразованию // Бетон и железобетон. 1960. — №7. - С.31-32.

23. Гвоздев А.А., Дмитриев С.А., Крылов С.М. и др. Новое о прочности железобетона. -М.: Стройиздат, 1977. С.47-76, 198-223.

24. Гвоздев А.А., Залесов А.С., Серых P.JI. Новые нормы проектирования бетонных и железобетонных конструкций // Бетон и железобетон. — 1985. №6. — С.5-7.

25. Гвоздев А.А., Мулин Н.М., Гуща Ю.П. Некоторые вопросы расчета прочности и деформаций железобетонных элементов при работе арматуры в пластической стадии // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1968. - №6.

26. Гвоздев А.А. Задачи и перспективы развития железобетона// Строительная механика и расчет сооружений. 1981. — №6. - С.14-17.

27. Гервик Б. Предварительно напряженные железобетонные конструкции в строительстве. -М.: Стройиздат, 1978.

28. Гийон И. Предварительно напряженный железобетон. — М.: Госстройиздат, 1962. 495С.

29. Головин Н.Г. Смешанное армирование железобетонных элементов // Железобетонные конструкции промышленного и гражданского строительства. Сборник трудов МИСИ №185. - М.: 1981. - С. 117-123.

30. Головин Н.Г., Трифонов И.А., Сапрыкин В.Ф. Эффективность смешанного армирования железобетонных конструкций // Совершенствование методов расчета и проектирования строительных конструкций и способов их возведения. МИСИ. - М.: 1985. - С.62-67.

31. Голышев А.Б., Бачинский В.Я. О разработке прикладной теории расчета железобетонных конструкций // Бетон и железобетон. -1985. №6. - С.16—18.

32. ГОСТ 22362-77. Конструкции железобетонные. Методы измерения силы натяжения арматуры. М.: Изд-во стандартов, 1977.

33. Градюк И.И., Стасюк М.И. Раскрытие и закрытие трещин в изгибаемых элементах со смешанным армированием // Бетон и железобетон. 1983. - №3.

34. Гуща Ю.П., Лемыш Л.Л. Расчет деформаций конструкций на всех стадиях при кратковременном и длительном нагружениях // Бетон и железобетон. 1985. - №11. - С. 13-16.

35. Гуща Ю.П. Ширина раскрытия нормальных трещин в элементах железобетонных конструкций // В кн.: Предельное состояние элементов железобетонных конструкций. -М.: Стройиздат, 1976.

36. Гуща Ю.П. Об учете неупругих деформаций бетона и арматуры в расчете железобетонных конструкций // В кн.: Совершенствование конструктивных форм, методов расчета и проектирования железобетонных конструкций. М.: НИИЖБ, 1983. - С. 11-18.

37. Дегтярев В.В. Новый способ анализа несущей способности элементов // Бетон и железобетон. 1979. - №4. - С.33-34.

38. Дегтярев В.В. Деформативность бетона сжатой зоны в зависимости от ее форм и характера армирования // Бетон и железобетон. 1986. - №8. - С.42-44.

39. Дербуш А.Д., Захаров В.Ф., Рискинд Б.Я. Исследование стоек с термически упрочненной арматурой при длительном нагружении // Бетон и железобетон. 1973, №8. - С.30-31.

40. Дмитриев С.А., Калатуров Б.А. Расчет предварительно напряженных железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1963 г.

41. Европейский комитет по бетону. Кодекс-образец ЕКБ-ФИП для норм по железобетонным конструкциям (перевод с французского). -М.: НИИЖБ, 1984. 284С.

42. Залесов А.С., Чистяков Е.А., Ларичева И.Ю. Деформационная расчетная модель железобетонных элементов при действии изгибающих моментов и продольных сил // Бетон и железобетон. -1966. №5. - С.16-19.

43. Ильин О.Ю., Попов Г.И. Прочность нормальных сечений железобетонных элементов // Исследование элементов строительных конструкций.-Вып. 158.-МАДИ.-М.: 1978.-С.38- 43.

44. Ильин О.Ф. Прочность нормальных сечений и деформаций элементов из бетонов различных видов // Бетон и железобетон. — 1984. №4. - С.38 — 40.

45. Карабанов Б.В., Ильин О.Ф. Особенности расчета изгибаемых преднапряженных элементов со смешанным армированием по общему случаю // Бетон и железобетон. 1988. - №3. - С.23 - 25.

46. Карнет Ю.Н. Исследование железобетонных элементов с сетчатым армированием и продольной высокопрочной арматурой // Автореферат диссертации канд. техн. наук. Свердловск, 1973. - 22С.

47. Карпенко Н.И., Мухамедиев Т.А. Диаграммы деформирования бетона для развития методов расчета железобетонных конструкций с учетом режимов нагружения // Эффективные малометаллоемкие железобетонные конструкции. Труды НИИЖБа. - М.: 1988. - С.4 - 17.

48. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. М.: Стройиздат, 1996. - 413С.

49. Карпенко Н.И. Теория деформирования железобетона с трещинами. М.: Стройиздат, 1976. - 208С.

50. Карнет Ю.Н. Использование высокопрочной стержневой арматуры в сжатых железобетонных элементах с косвенным армированием // Реферативный сборник ЦИНИС. Отечественный опыт. М.: 1972. -№11.

51. Краснощекое Ю.В. Сопротивление растянутой арматуры при смешанном армировании // Бетон и железобетон. 1985. - №12. - С.20 - 21.

52. Крылов С.М. Физическая и геометрическая нелинейность железобетонных конструкций. Труды НИИЖБа. - М.:1986. - С.4-6.

53. Кудзис А.П. Оценка надежности железобетонных конструкций. -Вильнюс: Изд-во «Мокслас», 1985. 156С.

54. Кудрявцев А.А. О совместной работе легкого бетона и арматуры больших диаметров в колоннах // Бетон и железобетон. 1979. - №3. -С.24-26.

55. Кумпяк О.Г. Исследование железобетонных изгибаемых конструкций при статическом и кратковременном динамическом нагружениях с учетом нелинейных свойств железобетона. МИСИ. -М.: 1979.-22С.

56. Лейтес Е.С. К построению теории деформирования бетона, учитывающей нисходящую ветвь диаграммы деформаций материала // Новые исследования элементов железобетонных конструкций при различных предельных состояниях. Труды НИИЖБа. - М.: 1982. -С.24-32.

57. Ли Т.И. Проектирование предварительно напряженных железобетонных конструкций. М.: Госстройиздат. - 1960. - С.66 - 91.

58. Лившиц Я.Д., Назаренко В.В. Обобщенный метод расчета прочности нормальных сечений железобетонных элементов мостов // «Известия вузов. Строительство и архитектура». — 1981. №8. -С.109 - 113.

59. Мадатян С.А. Технология натяжения арматуры и несущая способность железобетонных конструкций.-М.: Стройиздат, 1980- 196С.

60. Мадатян С.А. Общие тенденции производства и применения обычной и напрягаемой арматуры // Бетон и железобетон. 1997. - №1. — С.2 - 5.

61. Маилян Д.Р. Методы учета изменения свойств бетона и арматуры после предварительных силовых воздействий // Совершенствование расчета и проектирования строительных конструкций. г.Ростов-на-Дону: СевкавНИПИагропром. - 1988. - С. 18-21.

62. Маилян Д.Р., Маилян Р.Л. Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий. Патент РФ на изобретение, №2120527.-1998.

63. Маилян Д.Р. Зависимость предельной деформативности бетона от армирования и эксцентриситета сжимающего усилия // Бетон и железобетон. 1980. - №9. - С.11-12.

64. Маилян Д.Р. Способы изготовления колонн с высокопрочной предварительно сжатой арматурой И Бетон и железобетон. 1987. -№9. - С.25-26.

65. Маилян Д.Р., Маилян Р.Л., Осипов М.В. Рекомендации по расчету и проектированию железобетонных конструкций с комбинированным преднапряжением . — г.Ростов-на-Дону: СевкавНИПИагропром, РГСУ . -1999.-27С.

66. Маилян Д.Р., Мединский В.Л., Азизов А.Г. Повышение эффективности использования высокопрочной стержневой арматуры в сжатых железобетонных элементах // Новые виды арматуры. М.: НИИЖБ, 1982 -С.279.

67. Маилян Д.Р., Маилян P.JL, Осипов М.В. Железобетонные балки с предварительным напряжением на отдельных участках // Журнал «Бетон и железобетон». 2002. - №2. - С. 18-20.

68. Маилян Р.Л., Мекеров Б.А. Методика учета эффекта преднапряжения при расчете прочности железобетонных элементов // Бетон и железобетон. -1983. №9. - С.28-30.

69. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р., Осипов М.В., Дюдюкин Д.В. Сопротивление железобетонных элементов изгибу при различных знаках и уровнях преднапряжения арматуры сжатой и растянутой зон сечения // Бетон и железобетон.-2003. -№5.-С. 16-19.

70. Маилян Р.Л., Мединский В.Л. Способ изготовления железобетонных элементов, работающих на сжатие // А.с. №962545. Бюллетень изобретений. -1982, №36.

71. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р. Способ изготовления преднапряженных железобетонных изделий // А.с. №1231181. Бюллетень изобретений. -1986, №18.

72. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р. Железобетонная колонна // А.с. №853047. -Бюллетень изобретений. 1981, №29.

73. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р. Форма-опалубка для изготовления железобетонных изделий с предварительно сжатой арматурой// А.с.1617119. Бюллетень изобретений. - 1991. -№48.

74. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р. Способ изготовления предварительно напряженной железобетонной балки. — Патент РФ на изобретение №2170312.-2001.

75. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р., Якокутов М.В. Влияние уровня и знака преднапряжений на сопротивление изгибу железобетонных элементов с комбинированным преднапряжением // Известия вузов. Строительство. -1998, №9. С.4-7.

76. Маилян P.JI., Маилян Д.Р., Якокутов М.В. Снижение расхода стали при предварительном сжатии высокопрочной арматуры сжатой зоны изгибаемых железобетонных элементов // Бетон и железобетон. 1999. — №1.

77. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р., Якокутов М.В. Особенности работы под нагрузкой железобетонных изгибаемых элементов с комбинированным преднапряжением // Известия вузов. Строительство. 1999. — №5.

78. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р., Якокутов М.В. Влияние основных факторов на прочность железобетонных балок с комбинированным преднапряжением // Вестник отделения строительных наук РААСН. 1999. — №1. - С.229-233.

79. Маилян Р.Л., Осипов М.В. Железобетонные изгибаемые элементы с переменным преднапряжением вдоль пролета // Материалы Международной конференции "Строительство 2001" г. Ростов-на-Дону: РГСУ, ЮРО РААСН. - 2001. - С.15-16.

80. Маилян Р.Л., Осипов М.В. Особенности расчета железобетонных балок на усилия преднапряжения, приложенные к участку, ограниченному вдоль балок // Известия РГСУ. 2001. - №6.

81. Маилян Р.Л., Маилян Д.Р. Железобетонная колонна // А.с. №964087. Бюллетень изобретений. - 1982, №37.

82. Макаренко Л.П., Фенко Г.А. О снижении прочности бетона на растяжение после длительного обжатия II Бетон и железобетон. -1970. №7-С. 18-20.

83. Мамедов Т.И. Повышение прочности конструкций с предварительно сжатой арматурой // Бетон и железобетон. 1986. - №12. - С.4-6.

84. Мамедов Т.И. Расчет прочности нормальных сечений элементов с использованием диаграммы арматуры // Бетон и железобетон.1988. №8. - С.22 - 25.

85. Международные рекомендации для расчета и осуществления обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций. Рекомендации. - 234С. - Принципы. — 69С. - М.: НИИЖБ Госстроя СССР. - 1970.

86. Митасов В.М., Бехтин П.П. Смешанное армирование при различных уровнях предварительного напряжения // Бетон и железобетон. 1987. - №5. - С.262-8.

87. Митасов В.М. Определение напряжений арматуры железобетонного элемента в сечении с трещиной // «Известия вузов. Строительство и архитектура». 1988. - №4. - С.116-118.

88. Михайлов В.В., Гамбаров Г.А., Гитман Ф.Е. Способ изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий // А.с. СССР, №314872.

89. Михайлов В.В. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. -М.: Стройиздат. 1978.

90. Михайлов К.В., Волков Ю.С. Взгляд на будущее бетона и железобетона//Бетон и железобетон. 1996. - №6. - С.2-6.

91. Мулин Н.М. Стержневая арматура железобетонных конструкций. -М.: Стройиздат, 1974.-231С.

92. Мурашев В.И. Трещиноустойчивость, жесткость и прочность железобетона. М.: Машстройиздат, 1950. - 268С.

93. Осипов М.В. К расчету прочности, трещиностойкости и деформативности железобетонных балок с переменнымпреднапряжением вдоль пролета // Расчет и проектирование железобетонных конструкций г.Ростов-на-Дону, РГСУ, СевкавНИПИагропром, 2004. - С. 18-22.

94. Осипов М.В., Маилян P.JI. Расчет по деформациям железобетонных балок с переменным преднапряжением вдоль пролета // Сборник трудов «Вопросы проектирования железобетонных конструкций» -г. Ростов-на-Дону: РГСУ, СКНЦВШ, СевкавНИПИагропром, 2000. С.27-37.

95. Осипов М.В. Длина зоны анкеровки предварительно напряженной арматуры в бетоне Там же. - С.37-42.

96. Осипов М.В. К расчету железобетонных элементов с переменным вдоль пролета преднапряжением // Материалы Международной конференции "Строительство- 2002" г. Ростов-на-Дону: РГСУ. - 2002.

97. Осипов М.В. Способ изготовления железобетонных балок с комбинированным преднапряжением на отдельных участках // Материалы Международной конференции «Строительство 2003». - г.Ростов-на-Дону: РГСУ. - 2003.

98. Осипов М.В. Алгоритм расчета железобетонных балок с преднапряжением на ограниченном участке по обеим группам предельных состояний // Материалы Международной конференции «Строительство 2004». - г.Ростов-на-Дону: РГСУ. - 2004.

99. Панынин JI.J1. Диаграмма момент-кривизна при изгибе и внецентренном сжатии // Бетон и железобетон. 1985. -№11. -С. 18-20.

100. Пересыпкин Е.Н. Напряженно-деформированное состояние железобетонных стержневых элементов с трещинами // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1980. - №2. - С.9-13.

101. Пересыпкин Е.Н., Пузанков Ю.И., Починок В.П. Метод построения диаграмм деформирования сжато-изгибаемых элементов // Бетон и железобетон. 1985.-№5.-С.31.

102. Попов Г.И. К расчету прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов армированных сталями классов A-IV, A-V, At-VI // Исследование элементов строительных конструкций. -Вып. 158.-М.: МАДИ, 1978.-С.8-18.

103. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры. ЦИТП Госстроя СССР. - 1986. - 193С.

104. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов — часть1 и 2. М.: ЦИТП, 1986. 187С, 144С.

105. Положнов В.И. К расчету прочности изгибаемых преднапряженных элементов // Бетон и железобетон. 1979. - №9. - С.24 - 26.

106. Предварительно напряженный железобетон (по материалам 9 конгресса ФИП). М.: Стройиздат, 1986. - 280С.

107. Прокопович Е.И., Мазур В.Ф. Влияние длительного действия нагрузок на прочность железобетонных элементов // Бетон и железобетон. 1985. -№1. -С.8.

108. Рекомендации по методике определения параметров, характеризующих свойства различных бетонов при расчете прочности нормальных сечений стержневых железобетонных элементов. М.: НИИЖБ, 1984. -32С.

109. Рекомендации по применению в железобетонных конструкциях эффективных видов стержневой арматуры. -М.: НИИЖБ, 1987. 47С.

110. Рекомендации по расчету и проектированию железобетонных конструкций с комбинированным преднапряжением. г.Ростов-на-Дону: СевкавНИПИагропром, РГСУ, 1999. -27С.

111. Рискинд Б .Я. Способ изготовления железобетонных конструкций // А.с. СССР №306240. Б.И., 1971. -№19.

112. Рискинд Б.Я. Прочность сжатых железобетонных стоек с термически упрочненной арматурой // Бетон и железобетон. — 1972 -№11. С.31-33.

113. Рискинд Б.Я. Способ повышения несущей способности железобетонных конструкций//А.с. СССР №380808. -Б.И., 1973. -№21.

114. Рискинд Б.Я., Шорникова Г.И. Работа стержневой арматуры на сжатие // Бетон и железобетон 1974. - №10. - С.3-4.

115. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона. -М.: Стройиздат, 1978. 175С.

116. Руководство по технологии предварительного напряжения стержневой арматуры железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1972.

117. Руководство по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1975.

118. Семенов А.И. Предварительно напряженный железобетон с витой проволочной арматурой. М.: Стройиздат, 1976.

119. Семенов А.И., Аржановский С.И. Влияние длительного обжатия бетона на его прочность и деформативные свойства // Бетон и железобетон. 1972, №12, С.34-37.

120. СНиП 2.01.03 84. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования. М., 1984.

121. СНиП 52. -01-03. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. М., 2003.

122. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения. М., 2004.

123. Филимонов Н.Н., Трифонов И.А. Работа смешанной арматуры изгибаемого элемента в стадии разрушения // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1979. - №7.

124. Филлипов Б.П., Васильев А.П., Матков Н.Г. Прочность и деформативность сжатых элементов с косвенным армированием // Бетон и железобетон. 1973. -№4. - с. 12-16.

125. Холмянский М.М. К механизму деформирования и разрушения ' бетона при сжатии // Бетон и железобетон. 1989. - №9. - С.25-26.

126. Цейтлин С.Ю. Расчет преднапряженных элементов с трещинами обжатия // Бетон и железобетон. 1977. - №1. - С.31-33.

127. Цейтлин С.Ю. Прогибы и выгибы элементов с поперечными трещинами // Бетон и железобетон. 1981.- №9. - С.30-32.

128. Чайка В.П. Об одном резерве экономии сжатой арматуры в изгибаемых и внецентренно нагруженных элементах. Труды Львовского сельскохозяйственного института. - 1975. — т.69. -С.45-50.

129. Чистяков Е.А., Мулин Н.М., Хаит И.Г. Высокопрочная арматура в колоннах // Бетон и железобетон, 1979. №8. - С.20-21.

130. Чистяков Е.А. Расчет прочности нормальных сечений // Бетон и железобетон. 1976. — №6.

131. Чистяков Е.А., Бакиров К.К. Высокопрочная арматура в сжатых элементах с косвенным армированием // Бетон и железобетон, 1976. -№9. -С.35-36.

132. Чуприн В.Д. К расчету трещиностойкости железобетонных конструкций // Прочность, жесткость и трещиностойкость железобетонных конструкций. -М.: Стройиздат, 1979. С.37-46.

133. Чуприна Б.С., Торяник М.С., Вахненко П.Ф. О предельной прочности сжатой зоны бетона косоизгибаемых элементов прямоугольного сечения // Жилищное строительство. 1985. - №3.- С.272-278.

134. Щербаков Е.Н. Физические и фенологические основы прогнозирования механических свойств бетона для расчета железобетонных конструкций // Автореферат диссертации докт.техн.наук. М.: 1987. - 49С.

135. Якокутов М.В., Маилян P.JI. Основные факторы, влияющие на сопротивление изгибу железобетонных балок с комбинированным преднапряжением // Тезисы докладов Международной конференции «Строительство-99». г.Ростов-на-Дону, РГСУ, 1999.

136. Якокутов М.В., Сизьков С.М. Совершенствование типовых стропильных железобетонных балок // Известия РГСУ. — 1999. —№3.

137. Янкелевич М.А. К оптимизации смешанного армирования железобетонных элементов. В кн.: Строительные конструкции. -Киев: Будивельник, 1985. - С.14-18.

138. Янкелевич М.А. К оптимизации армирования железобетонных элементов. Там же. - С.45-47.

139. Яшин А.В. Теория деформирования бетона при простом и сложном нагружениях // Бетон и железобетон. 1986. - №8. - С.38-41.

140. Яшин А.В. Экспериментально-теоретические исследования неупругих деформаций и процессов разрушения бетона при сложном напряженном состоянии // Труды НИИЖБа. М.: 1986. -С.67-81.

141. Ящук В.Е., Курган П.Н. О связи «напряжения-деформирования» растянутого бетона // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1980. - №9. - С. 12-17.

142. Ящук В.Е. К описанию диаграммы сжатия и разгрузки бетона // «Известия вузов. Строительство и архитектура». 1980. - №3. — С.5-11.

143. Barre precompimee. Annales de I'Inestitut Technique du Baltment et des Travaux Publics. 1978. -n.359. - p. 154-159.

144. Bruggeling A.S.G. Herverdeling van spanningen tijd. Cement. - 1979. -n.2. -p.67-71.

145. Buyukozturco O., Nilson A.H., Slate F.O. Stresstrain response and fracture of a concrete model in biaxial loading. Journ. Amer. Concr. Inst.Proc. - 1971. -n.8. —p. 10-78.

146. Haring S. Ausfallkronungen mit unterschiedlichem Grobkorn//Einflusse auf die Eigenshaften des Pestbetons. Beton. - 1977. -n.10. - s.387-390.

147. Hellman H.G. Bezihungen zwischen Zu- und Druckfestigkeit des Betons. Beton. - 1969. - n.12. - s.210-225.

148. Kupfer H., Hilfsdorf H.K., Rush H. Behaivor of concrete under fiaxalstress// Journ. Amer. Concr. Inst. 1969. - n.8. -p.82-144.

149. Kurt C.E. Concrete filled structural plastic columns. Journal of the structural division. - Proc. of the American societe of civil engineering. - 1978. — n.5. - p.55-63.

150. Vries A.W., Leus K.J. Drukvoorspannuning.- Cement. 1976. - n.4, p. 1551-60.

151. Zjut C., Mc. Donald J.E. Preiction of tensile strain caracety of mass concrete. Journal Amer. Concr. Inst. - 1979. - n.5. - p. 192-197.

152. Reiffenstuhl H. The Aim Bridge in Austria the first Bridge inprestressed concrete mith Postcompressed reinforsement. FIP notes 74, May-June, 1978.

153. Reiffenstuhl H., Aichhorn J. Die Almbrucke in Stambetonbrucke mit Druckspannbewehrung. Berlin. - Springer, 1972. - p. 180.

154. Cahill T. Modification of relaxation in prestressing wires due to creep of concrete. Documents of FIP commision "Steel for prestressing". -1976.-lip.