Напружено-деформований стан залізобетонних елементів при різних швидкостях навантаження в умовах нагрівання - Автореферат

Для бетону в умовах підвищених температур істотним чинником є температурне старіння, що проявляється в значній кількісній зміні характеристик механічних і реологічних властивостей при збільшенні тривалості навантаження і нагрівання. Урахування закономірностей непружного деформування бетону необхідно для точнішої оцінки напружено-деформованого стану (НДС) залізобетонних конструкцій, що працюють в умовах сумісних силових і температурно-вологісних впливів різної тривалості. Існуючі методи розрахунку залізобетонних конструкцій не повною мірою враховують вплив режимів силового і температурного навантажень на НДС конструкцій будівель і споруд внаслідок недостатньої вивченості впливу названих чинників на характеристики міцністі і деформаційних властивистей бетону. Основні дослідження теоретичного і прикладного характеру за темою дисертації виконані в межах держбюджетної теми К-2-04-06 "Розробка методів розрахунку напружено-деформованого стану складно напружених залізобетонних конструкцій будівель і споруд, які мають дефекти та пошкодження і працюють в умовах складних температурно-вологісних впливів, а також розробка методів розрахунку їхнього підсилення" (держ. реєстр. Практичне значення отриманих результатів полягає в розробці рекомендацій щодо врахування впливу тривалості зростаючого навантаження в умовах нагрівання до 200°С на характеристики міцнісних і деформативних властивостей бетону, в розробці пропозицій щодо розвитку методики діаграм-ізохрон в частині врахування впливу режимів зростаючого навантаження стосовно до умов дії підвищених до 200°С температур, в уточненні методики розрахунку деформацій і міцності балкових елементів в умовах дії одностороннього нагрівання і зростаючого навантаження різної тривалості, що дозволяє надійніше проектувати залізобетонні конструкції досліджуваного типу.У першому розділі розглянуто сучасний стан питання, викладено основні напрями в області розробки розрахункових методів на основі діаграм деформування бетону, представлено огляд експериментальних досліджень міцнісних і деформаційних властивостей бетону при завантаженнях зростаючим навантаженням різної тривалості, у тому числі в умовах дії підвищених температур, виконано аналіз результатів досліджень і чинників впливу на напружено-деформований стан залізобетонних конструкцій, що згинаються, в умовах нерівномірного нагрівання. Випробування попередньо напружених залізобетонних балок проводилися в три етапи, які відповідають характерним стадіям роботи конструкцій, - стадії виготовлення і набирання міцності (етап 1), експлуатації при дії температури експлуатаційного рівня (етап 2) і стадії наступного довантажування до руйнування згинальним моментом Мх (етап 3) по одній з двох програм: програма "1" - навантаження до руйнування зразка протягом 1 години; програма "2" - протягом 15 діб із швидкістю 0,067• на добу (рис. У третьому розділі наведено результати експериментальних досліджень температурно-усадкових деформацій бетону, впливів тривалості зростаючого навантаження на міцність і деформації бетону в умовах короткочасного і тривалого нагрівання до 200°С, пропозиції щодо уточнення методики діаграм-ізохрон для мяких режимів навантаження стосовно до умов впливу підвищених температур. В умовах нагрівання до 200°С уповільнення швидкості навантаження відповідно до режимів "1?4" призводило до приросту міцності в порівнянні з міцністю зразків, випробуваних при стандартній швидкості навантаження для відповідних температур: при збільшенні тривалості навантаження з 1 години (режим "0") до 30 діб (режим "4") в умовах нагрівання до 90°С міцність зразків збільшувалася з 0,71·Rb до 0,82·Rb, при температурі 150°С - з 0,74·Rb до 0,84·Rb, а при температурі 200°С - з 0,75·Rb до 0,84·Rb (рис. , Граничні деформації бетону для жорстких і мяких режимів навантаження в умовах підвищених температур визначаються з виразу: Застосування співвідношень (1) - (8) дозволяє в розрахунках трансформувати діаграми деформування бетону залежно від температури і тривалості нагрівання, від режиму і тривалості навантаження, забезпечуючи задовільну збіжність з дослідними величинами (рис.Отримано експериментальні дані про вплив тривалості зростаючого навантаження на характеристики міцнісних і деформативних властивостей бетону при осьовому стиску в умовах нагрівання до 200°С. Із збільшенням тривалості зростаючого навантаження з 0,042 діб до 30 діб тривала міцність бетону в умовах нормальної температури зменшується, в середньому, на 13%. В умовах підвищених до 200°С температур збільшення тривалості навантаження обумовлює приріст міцності бетону, в середньому, на 12% порівняно з міцністю зразків, випробуваних при стандартній швидкості навантаження. Гранична стисливість бетону із зменшенням швидкості та збільшенням тривалості навантаження з 1 години до 30 діб зростає в умовах нормальних температур на величину від 7% до 30 %, в умовах підвищених до 200°С температур - від 7% до 15% у порівнянні з результатами

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ