Напружено-деформований стан трубобетонних елементів при місцевих силових впливах - Автореферат

Використовувати конструкції з трубобетону вигідніше всього в елементах, що сприймають великі зусилля стиску. На даний час досліджена робота трубобетону для несучих конструкцій, що працюють на стиск і вигин у своїй основній частині, однак дослідження, повязані зі станом трубобетонних елементів при різних видах місцевої передачі навантаження, практично відсутні. Дослідження виконані відповідно до плану робіт лабораторії з дослідження напружено-деформованого стану і несучої здатності сталезалізобетонних конструкцій. Метою роботи є експериментальна оцінка і розроблення методики розрахунку несучої здатності й напружено-деформованого стану трубобетонних елементів у випадку дії на них місцевих навантажень. розробити методику оцінювання напружено-деформованого стану і розрахунку несучої здатності трубобетонних елементів при місцевій дії навантаження;У вступі обґрунтовано актуальність теми, дана загальна характеристика роботи, показана її новизна та практичне значення.У ході розроблення програми експерименту ставились задачі дослідження роботи трубобетонних елементів при місцевому завантаженні залежно від фізико-механічних властивостей використовуваних матеріалів, геометричних характеристик перетину, конструктивних особливостей елементів і способів передачі навантаження на елемент. Досліджувалися також зразки з порожніх труб для оцінки впливу бетонного ядра на несучу здатність елемента. Прийнято таке маркування серій експериментальних зразків: K-I - зразки з переходом від одного діаметра до іншого; K-II-трубобетонні зразки з консолями; K-III і К-IV - трубобетонні зразки, що працюють на центральний і позацентровий стиск, у тому числі при місцевій дії навантаження; К-V - зразки, що працюють на сприйняття поперечного зусилля. Бетон, прийнятий для зразків усіх серій, мав однакову середню призмову міцність = 16 МПА. Зразки випробувалися після досягнення проектної міцності бетону, але не раніше ніж через 28 доби після бетонування.В оцінюванні напружено-деформованого стану трубобетонного елемента найбільш теоретично обґрунтованою є теорія, представлена в роботах Стороженка Л.І., а у визначенні міцності трубобетонних елементів заслуговує на увагу теорія Лукші Л.К. Як передумову було прийнято, що діаграма-e описується кривою, наближеною до експериментальної. Трубобетонний елемент розглянуто як неоднорідний ізотропний брус, що складається із суцільного кругового бетонного циліндра і кругової оболонки-труби. Нормальний перетин комплексного елемента складається з ділянок (Ав, As), що відповідає різним матеріалам з різними фізико-механічними властивостями. Вважається також, що бічна поверхня бруса вільна від дії зовнішніх сил, а до його основ прикладено задане навантаження, що відповідає умовам рівноваги твердого тіла.Для зразків, що в процесі експериментальних досліджень втрачали несучу здатність не від дії місцевих зусиль, а в цілому, обчислювалася несуча здатність за формулою (17). При розробленні методів розрахунку трубобетонних елементів при місцевій передачі навантаження враховано, що бетон працює в умовах усебічного стиску і його міцність перевищує призмову. Якщо прийняти значення цього коефіцієнта близьким до мінімального (= 1,3), то отримуємо розрахунковий опір бетону, що працює при всебічному стиску в сталевій оболонці: (18) В цьому випадку навантаження в складених елементах по висоті передається від елемента, що має менший діаметр, на елемент, що має більший діаметр. За такої умови несучу здатність розглянутого вузла рекомендується визначати за формулою: (19) де Rb - розрахунковий опір бетону в ядрі трубобетонного елемента, що обчислюється за формулою (18);Проведені дослідження дозволили виявити загальні і відмінні риси роботи трубобетонних елементів у різних випадках передачі місцевого навантаження й отримати наступні результати. У всіх випадках передачі місцевого навантаження на трубобетонні елементи спостерігалася сумісна робота бетонних ядер і труб-оболонок на всіх етапах завантаження. За несучу здатність трубобетонного елемента при місцевому навантаженні рекомендується приймати зусилля, при якому в трубі-оболонці виникають поздовжні деформації, що відповідають границі текучості стали, або руйнується бетонне ядро в місці передачі локального навантаження. Виявлено характер руйнування трубобетонних елементів при різних способах передачі місцевого навантаження. Цікавим є висновок про те, що при будь-якому способі передачі місцевого навантаження, за рахунок внутрішнього перерозподілу напруг між сталлю і бетоном, в остаточному підсумку обидва ці матеріали працюють спільно.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИФізичний зміст параметра - відносна частка зусилля, що сприймається бетоном у трубі.