Несуча здатність похилих перерізів сталебетонних балок без зчеплення зовнішньої арматури з бетоном - Автореферат

Використання зовнішнього стрічкового армування в сталебетонних елементах збільшує робочу висоту поперечного перерізу, виключає необхідність багаторядного розміщення стержнів по висоті перерізу, що приводить до економії сталі. балка арматура бетон несучий В звязку з відсутністю зовнішньої стрічкової арматури періодичного профілю сумісна робота гладкої стрічкової арматури і бетону забезпечується в даний час лише поперечними стержнями привареними до неї в тавр з певним кроком по довжині контакту. Мета дисертаційної роботи полягає в розробці способу розрахунку несучої здатності похилих перерізів сталебетонних балок без зчеплення зовнішньої стрічкової арматури з бетоном по довжині контакту. дослідити доцільність застосування існуючих нормативних документів для розрахунку несучої здатності похилих перерізів сталебетонних балок без зчеплення зовнішньої стрічкової арматури з бетоном по довжині контакту; подано пропозиції до розрахунку похилих перерізів з використанням рівнянь сучасних нормативних документів для сталебетонних балок без зчеплення зовнішньої стрічкової арматури з бетоном по довжині контакту, а також сталебетонних балок зі змішаним армуванням (зовнішня стрічкова арматура не має зчеплення з бетоном, а стержнева - має);У вступі обґрунтовано актуальність і необхідність досліджень несучої здатності похилих перерізів сталебетонних балок без зчеплення зовнішньої арматури з бетоном, визначені мета, завдання, наукова новизна та практична цінність роботи.Виходячи з цього сформульовано такі задачі теоретично-експериментальної роботи: Експериментально оцінити вплив зовнішньої гладкої стрічкової арматури без зчеплення з бетоном на міцність похилих перерізів сталебетонних балок з важкого бетону в зоні дії поперечних сил при різних плечах зрізу, поперечному армуванні і різному співвідношенні площі поздовжньої стрічкової та стержневої арматури; Провести експериментальне дослідження тріщиностійкості похилих перерізів сталебетонних балок без зчеплення стрічкової арматури з бетоном та балок з зовнішнім композитним армуванням; Виявити особливості роботи та характер руйнування сталебетонних балок з зовнішнім гладким стрічковим армуванням без зчеплення з бетоном, та балок з зовнішнім стрічковим армуванням з композитного матеріалу, закріпленого за допомогою епоксидного клею; Робочою повздовжньою арматурою для балки Б-IV-1 служив гладкий лист марки С345 перерізом 80х6 мм, який не мав зчеплення з бетоном і сумісна робота стрічки з бетоном досягалась за рахунок жорстких торцевих упорів. Аналізуючи зразки серії І із змішаним армуванням, де балки мали різне співвідношення поздовжньої арматури, що має зчеплення з бетоном (стержньова) і що не має зчеплення з бетоном (стрічкова) при однаковому поперечному армуванні, можна відзначити, що відповідно мінявся і характер роботи балок по похилих перерізах, а також їх руйнування.При розрахунку за методом скінчених елементів конструкція розбивається на окремі геометричні елементи (скінченні елементи) - плоскі чотирикутні для бетону та лінійні для арматури (рис. Плоска задача теорії пружності розглядає два часткових випадки напружено-деформованого стану - плоску деформацію і плоский напружений стан. Формування загальної матриці лінійних та плоских чотирикутних скінчених елементів виконується за допомогою числового процесу апроксимування, що дає змогу множину системи лінійних рівнянь для окремих скінчених елементів обєднати в одну глобальну систему лінійних рівнянь для всієї моделі , (6) де - отримані відносні деформації в i-у чотирикутному скінченному елементі; f(ex) i f(ey) - напруження sx та sy, які отримані з реальної діаграми деформування для і-го чотирикутного скінченного елемента; g= (1-t)*(Ud - Ua)/l t*(Uc - Ub)/l (1-z)*(Vb - Va)/h z*(Vc - Vd)/h - кут зсуву; f(g) i f(-g) - нормальні напруження, які відповідають деформаціям; Va, Ua, Vb, Ub, Vc, Uc, Vd, Ud - переміщення вузлів a, b, c, d; l, h - ширина та висота чотирикутного скінченного елемента; t, z - сталі величини, які прийняті для центра скінченного елемента рівними 0,5; m=0,3 - коефіцієнт Пуассона. Під час проектування сталебетонних балок без зчеплення зовнішньої стрічкової арматури з бетоном, а також, сталебетонних балок зі змішаним армуванням при кількості зовнішньої стрічкової арматури, що не має зчеплення з бетоном понад 75%, і плечеві зрізу 2,2h0 і більше, несуча здатність похилого перерізу забезпечується, оскільки, така конструкція перетворюється на умовну арку з зовнішньою стрічковою затяжкою.Одержані експериментальні результати досліджень міцності за похилими перерізами сталебетонних балок без зчеплення зовнішньої стрічкової арматури з бетоном та їх порівняння з теоретичними значеннями руйнуючих поперечних сил, визначених за існуючими нормами, не дають задовільного сходження при плечах зрізу більше 2,2h0 та кількості стержневої арматури, що має зчеплення з бетоном, менше 25% у балках зі змішаним армуванням. В сталебетонних балках без зчеплення зовнішньої стрічкової арматури з бетоном і вставними незалежними плоским

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ