Розрахунок ширини розкриття тріщин залізобетонних конструкцій з урахуванням ефекту порушення суцільності - Автореферат

Розрахунок ширини розкриття тріщин залізобетонних конструкцій з урахуванням ефекту порушення суцільностіНауковий керівник: доктор технічних наук, професор Колчунов Володимир Іванович Національний авіаційний університет, професор кафедри компютерних технологій будівництва Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Козачевський Анатолій Іванович, Київський зональний науково-дослідний і проектний інститут експериментального проектування, професор кандидат технічних наук, доцент Кріпак Володимир Денисович, Київський національний університет будівництва та архітектури, доцент кафедри залізобетонних конструкцій Провідна установа: Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій Міністерства будівництва, архітектури і житлово-комунального господарства, відділ надійності будівельних конструкцій. Захист відбудеться 16 березня 2006 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.062.12 Національного авіаційного університету за адресою: 03058, Україна, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного авіаційного університету за адресою: 03058, Україна, м.Широке застосування залізобетонних конструкцій у різноманітних, в останні роки все більш складних і відповідальних спорудах, викликає нагальну потребу розвитку теорії і вдосконалення методів їх розрахунку. Аналіз результатів проведених досліджень, а також практика проектування і досвід застосування залізобетонних конструкцій говорять про те, що часто виявляються випадки, коли клас бетону, розміри перерізів та площу розтягнутої арматури за умовами розкриття тріщин приймають більшими, чим це вимагається за міцністю або за деформаціями. Найбільш повні з них проводились в НДІ будівельних конструкцій, де на основі чітких фізичних гітотез про механізм виникнення тріщин розроблена методика розрахунку ширини розкриття тріщин. Звідси випливає, що проведення експериментально-теоретичних досліджень за розробкою практичного способу розрахунку ширини розкриття тріщин залізобетонних конструкцій з урахуванням ефекту порушення суцільності матеріалу є вельми актуальною задачею. на основі проведених експериментальних досліджень, узагальнення і аналізу результатів експериментальних та теоретичних досліджень інших авторів розробити спосіб розрахунку ширини розкриття нормальних тріщин стержневих залізобетонних елементів з урахуванням ефекту порушення суцільності, що дозволить збільшити його точність у порівнянні з існуючими способами; тріщина залізобетонний стержневий розкриттяВ зонах, що прилягають до тріщин, виникає концентрація деформацій, яка перенасичує “необхідність системи” (що складається з бетонних блоків і арматури при заданій статичній схемі) в деформаціях. враховується депланація бетону в перерізі з тріщиною в залежності від відстані до поверхні контакту з арматурою; Інтегрування відносних взаємних зміщень бетону і арматури по обох ділянках (див. рис.1-3) дозволяє визначити ширину розкриття тріщин: .(7) Після інтегрування отримаємо: , (8) де B, B2 - параметри зчеплення арматури з бетоном, що залежать від периметру поперечного перерізу арматури, модуля зчеплення, геометричних та силових характеристик перерізу; B3 - функція від , B2 і деформацій арматури в тріщині та бетону на берегах тріщини. При виконанні практичних розрахунків ширину розкриття тріщин, обчислену за формулою (8), необхідно помножити на коефіцієнт kr, що враховує депланацію бетону в перерізі з тріщиною і також помножити на коефіцієнти , що враховують тривалість дії навантаження і профіль поверхні арматури, відповідно і визначаються згідно з нормами СНИП 2.03.01.84*.Розроблена методика експериментальних досліджень ширини розкриття нормальних тріщин стержневих залізобетонних елементів, основною особливістю якої є забезпечення можливості заміру дослідних деформацій бетону на рівні осі арматури в безпосередній близькості від тріщини - зоні, де проявляється ефект порушення суцільності, а також можливості заміру дослідних характеристик зони передруйнування за допомогою спеціальної групи електротензорезисторів, встановлених за схемою “пастка” на шляху розповсюдження тріщини. Експериментально встановлено, що ширина розкриття нормальних тріщин на рівні осі арматури в два і більше разів менша, ніж на деякій відстані від цієї осі, тобто арматура протидіє розкриттю берегів тріщини (реакції, що виникають при цьому викликають місцевий стиск в бетоні в окрузі тріщини - ефект порушення суцільності); ширина розкриття тріщин збільшується з ростом деформацій в арматурі, але зменшується зі зміною відстані між тріщинами - збільшення деформації на 50% зменшує відстань між тріщинами на 50%; відстань між тріщинами зменшується з ростом проценту армування; зі зменшенням параметрів зчеплення на 46%, значення acrc збільшується на 44%; експериментальна перевірка нових констант бетону (з позиції механіки руйнування) і перехідних залежностей при зміні розмірів додаткових зразків порівняно зі стандартними, показала їх практичну прийнятність.