Виявлення дійсної роботи коротких консолей під навантаженням. Пошук нового підходу до розрахунку поперечної арматури у залізобетонних консолях. Розробка методу визначення похилих перерізів, який пов’язаний з розрахунком міцності вертикальних перерізів.
При обстеженні інженерних споруд після тривалої експлуатації, у яких короткі консолі були запроектовані відповідно раніше чинних норм, часто виявляли надмірну ширину розкриття похилих тріщин, яка, як правило, призводила до руйнування коротких консолей і аварій споруд. Задачі дослідження: - провести аналіз експериментальних досліджень коротких залізобетонних консолей, які опубліковані у вітчизняних і зарубіжних виданнях і на його основі розробити практичний метод розрахунку похилих перерізів (поперечної арматури), який був би повязаний з розрахунком міцності вертикальних перерізів; виконати числовий експеримент, за допомогою якого показати недоліки прийнятого у СНИП 2.03.01-84* методу розрахунку і переваги пропонованого підходу до розрахунку коротких залізобетонних консолей. Наукова новизна отриманих результатів: - розроблено методику розрахунку поперечної арматури коротких консолей, яка повязує розрахунки похилих перерізів з розрахунками вертикальних; Побудовано графік для визначення коефіцієнта зміщення епюри моментів (Mu,test - експериментальний руйнуючий момент консолі по похилому перерізу; Mu - несуча здатність вертикального перерізу) в залежності від , що дозволило поєднати розрахунок похилого перерізу з розрахунком вертикального перерізу коротких консолей.Багато авторів вважає, що так само як у гнучких балках у коротких консолях поперечна сила сприймається поперечною арматурою, тобто відгинами і вертикальними, похилими або горизонтальними хомутами. Враховуючи складний напружений стан в коротких консолях, для виявлення напрямків траєкторій головних напружень деякі автори випробували зразки із оптично-активних матеріалів з використанням методу фото-пружності. Руйнування за схемою (ж) можливе при дуже низькому проценті поздовжнього армування (%), і при незабезпеченому зчепленні арматури з бетоном (гладка, полірована арматура), або із штучно порушеним зчепленням, як це прийнято у консолях К-1-15, К-2-1, К-2-2, К-2-3 наших досліджень. Дослідження виявили, що на руйнування консолей по похилих тріщинах суттєвий вплив має параметр і насичення консолі основною поздовжньою арматурою. Найбільш позитивно на несучу здатність коротких консолей впливає зростання міцності бетону при малих відношеннях , а найменший ефект від зростання міцності бетону отримано при .Горизонтальні хомути, які проходять через колону підвищують її несучу здатність не тільки по похилих, але і по вертикальних перерізах. Нахилені під кутом 45о хомути підвищують експериментальну несучу здатність консолей у вертикальному перерізі, порівняно з розрахунковою, якщо вони перетинають вертикальний переріз по грані колони. Якщо ж ці стержні розміщені у верхній частині консолі і не перетинають вертикальний переріз, де діє максимальний згинальний момент, то вони тільки запобігають руйнуванню консолі по похилому перерізу. Збільшення кількості горизонтальних хомутів, які проходять через консоль і колону, хоч і підвищують несучу здатність консолі, але не запобігають її руйнуванню по похилому перерізу. У короткій консолі (рис.4) після появи вертикальної тріщини у перерізі 1-0 і похилої у перерізі 2-0, внутрішній момент відносно ц.в. стиснутої зони (точки 0) у вертикальному перерізі завжди буде перевищувати внутрішній момент у похилому перерізі 2-0.Розрахунок міцності коротких консолей, в основу якого покладена каркасно-стержнева модель, має перевірочний характер і вимагає вдалого попереднього призначення поперечної арматури, що може здійснити тільки спеціаліст з великим практичним досвідом проектування таких конструктивних елементів. Каркасно-стержнева модель розрахунку міцності коротких консолей за граничними станами, пропонована багатьма авторами і введена в норми проектування у тому числі і у СНИП 2.03.01-84*, не відповідає дійсному характеру утворення і розвитку тріщин і тому є умовною і дуже приблизною. У формулу (87) СНИП 2.03.01-84* для визначення , закладено механізм, який при збільшенні класу арматури зменшує розрахункову несучу здатність консолі, що заперечує основні принципи міцності залізобетонних конструкцій і може приводити до необґрунтованих витрат арматурної сталі. Аналіз експериментальних досліджень автора, а також інших дослідників показав, що похилі тріщини у коротких консолях, як правило, зароджуються на розтягнутій верхній грані біля опорної плити, через яку передається навантаження. Зміна зусилля в основній поздовжній арматурі по довжині консолі при забезпеченні її надійного анкерування не відповідає зміні зовнішнього згинального моменту через часткову втрату зчеплення арматури з бетоном, а максимальні напруження у ній при відсутності поперечного армування не досягають границі текучості підчас руйнування.
План
Основний зміст роботи
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
