Залишкова несуча здатність залізобетонних балок після їх часткового руйнування - Автореферат

В елементах цих конструкцій виявляють такі пошкодження як: випирання стиснутої арматури, роздроблення бетону, викришування великого заповнювача в стиснутій зоні, критичні значення деформацій та розкриття тріщин. Створення розрахункового апарату, який би дозволяв оцінювати залишкову несучу здатність залізобетонних балочних елементів, що знаходяться у непрацездатному або аварійному стані, дозволило б ці конструкції на практиці розглядати як частково зруйновані. Це не тільки створює можливість практично враховувати залишковий ресурс цих конструкцій при підсиленні, а також обґрунтовано визначати доцільність підсилення та ефективно вирішувати організаційні питання, що виникають під час проведення робіт із відновлення та підсилення частково зруйнованих конструкцій. Мета роботи - розробити на експериментальній основі аналітичний апарат з оцінки залишкової несучої здатності залізобетонних балок після їх часткового руйнування. На підставі експериментальних досліджень бетонних призм та залізобетонних балок виявити закономірності деформування стиснутого бетону в залізобетонних конструкціях, що в процесі тривалого або короткочасного навантаження зазнавали часткового руйнування, а після розвантаження та короткочасного повторного довантаження доводились до повного фізичного руйнування.У вступі обґрунтовано актуальність теми.У звязку з цим для створення розрахункового апарату з оцінки залишкової несучої здатності нормальних перерізів частково зруйнованих балочних елементів необхідно дослідження деформування бетону при стиску в стандартних зразках та стиснутій зоні залізобетонних балок при деформаціях, що перевищують граничні значення eb,u. Балки випробовували у короткочасному та тривалому режимах навантаження до початку руйнування, яке характеризувалось інтенсивним тріщиноутворенням в стиснутій зоні одночасно із зменшенням навантаження на балки. На цьому етапі процес навантаження за деформаціями припиняли, що дозволяло балкам в жорстких установках частково саморозвантажуватись. Головною метою короткочасних досліджень було дослідити деформування стиснутого бетону в балках та призмах при деформаціях, які перевищують граничні значення ?b,u, що приймали за рекомендаціями НДІБК. В цьому розділі наведено: аналіз процесів руйнування бетону в призмах і стиснутій зоні балок при короткочасному та тривалому навантаженнях; побудовані за результатами короткочасних випробувань балок діаграми неоднорідного стиску бетону та виконано їх порівняння з діаграмами, отриманими на призмах; дані пропозиції з описання деформування бетону в стиснутій зоні балочних елементів при короткочасному та тривалому навантаженнях на стадії руйнування, які є розвитком існуючих моделей.Розроблено розрахунковий апарат з визначення НДС нормальних перерізів залізобетонних балочних конструкцій, які зазнали часткового руйнування. Розрахунковий апарат дозволяє оцінювати залишкову несучу здатність таких конструкцій при короткочасному та тривалому навантаженнях. На підставі експериментальних досліджень бетонних призм та залізобетонних балок виявлені закономірності деформування стиснутого бетону в залізобетонних конструкціях, що в процесі тривалого або короткочасного навантаження зазнавали часткового руйнування, а після розвантаження та короткочасного повторного довантаження доводились до повного фізичного руйнування. Для бетонів класів В20 та В35 отримані експериментально отримано залежності «?BІЕB» бетону на додільній гілці від початку руйнування, коли відносні деформації становлять ?b , до повного фізичного руйнування бетону, коли напруження на додільній гілці становлять значення менше ніж 10 % від Rb. 6. запропоновані залежності, за якими описують діаграми деформування бетону під час стиску після досягнення в бетоні граничних деформацій ?b,u до повного фізичного руйнування бетону, коли напруження в бетоні приймають рівними нулю.

2. Основний зміст роботи

1. Розроблено розрахунковий апарат з визначення НДС нормальних перерізів залізобетонних балочних конструкцій, які зазнали часткового руйнування. Розрахунковий апарат дозволяє оцінювати залишкову несучу здатність таких конструкцій при короткочасному та тривалому навантаженнях.

2. Сформульовані характерні ознаки та дане визначення залізобетонних конструкцій, як таких, що протягом експлуатації зазнали часткового руйнування. Ці конструкції мають певний залишковий ресурс, який можна враховувати у розрахунках їх підсилення.

3. На підставі експериментальних досліджень бетонних призм та залізобетонних балок виявлені закономірності деформування стиснутого бетону в залізобетонних конструкціях, що в процесі тривалого або короткочасного навантаження зазнавали часткового руйнування, а після розвантаження та короткочасного повторного довантаження доводились до повного фізичного руйнування.

4. Для бетонів класів В20 та В35 отримані експериментально отримано залежності «?BІЕB» бетону на додільній гілці від початку руйнування, коли відносні деформації становлять ?b , до повного фізичного руйнування бетону, коли напруження на додільній гілці становлять значення менше ніж 10 % від Rb.

5. за даними короткочасних випробувань залізобетонних балок отримані аналітичні діаграми неоднорідного стиску бетону за відносних деформацій на додільній гілці, які перевищують граничні значення eb,u. Аналітичні діаграми ідентичні експериментальним діаграмам «УBЇЕB» бетону, які отримували на призмах.

6. запропоновані залежності, за якими описують діаграми деформування бетону під час стиску після досягнення в бетоні граничних деформацій ?b,u до повного фізичного руйнування бетону, коли напруження в бетоні приймають рівними нулю. Це дозволяє з достатньою точністю розраховувати залежності «момент?кривизна» для нормальних перерізів балок на стадії руйнування.

7. Запропонована залежність для розрахунку граничних деформацій бетону в стиснутій зоні тривалонавантажених залізобетонних балок. Ця пропозиція ґрунтується на передумові, що деформування бетону на стадії руйнування як при короткочасному навантаженні, так і при тривалому навантаженні відбувається ідентично.

Виявлено межу початку руйнування бетону в стиснутій зоні балок у відповідності до розрахункових діаграм-ізохрон. Цю межу встановлюють за значеннями відносних деформацій на стиснутій грані: на початку дії тривалого навантаження ?1,ф в процесі тривалого деформування ?1,t .

8. На основі аналізу проведених експериментальних досліджень в рамках розробленого розрахункового апарату, як передумови, сформульовані критерії початку руйнівних процесів в стиснутій зоні бетону та повного руйнування залізобетонних балочних елементів при короткочасному та тривалому навантаженнях. Це дозволяє за результатами розрахунку чітко відокремлювати залізобетонні конструкції, що зазнали часткового руйнування від конструкцій, що не зазнають руйнування.

9. Оцінка достовірності розробленого розрахункового апарату свідчить про те, що розроблені методики достатньо точно відображають модельовані процеси деформування нормальних перерізів та можуть бути рекомендовані для оцінювання залишкової несучої здатності залізобетонних балочних елементів при тривалих та короткочасних навантаженнях.

1. Войцеховський О.В., Байда Д.М. Визначення зусиль в стиснутій зоні бетону в перерізах позацентрово стиснутих та зігнутих залізобетонних елементів у загальній постановці // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. - Рівне, 2000. - Випуск 4. - С. 127?134.

2. Войцехівський О.В., Байда Д.М. Оцінка залишкової несучої здатності залізобетонної плити під час розробки проекту реконструкції будівлі спортзалу в м. Козятин // Будівельні конструкції. - 2001. - Випуск 54. - С. 164?167.

3. Свердлов В.Д., Войцехівський О.В., Байда Д.М. До описання деформування бетону в стиснутій зоні балочних залізобетонних елементів на стадії руйнування // Вісник ВПІ. - 2001. - №2. - С. 29?35.

4. Байда Д.М. Методика експериментальних досліджень деформування залізобетонних балок під час дії руйнівних навантажень // Вісник ВПІ. - 2003. - №3. - с. 19-25.

5. Войцехівський О.В., Байда Д.М. Процес руйнування бетону стиснутої зони залізобетонних балочних елементів // Будівельні конструкції. - 2004. - Випуск 60. - С. 575?581.

6. Байда Д.М. Моделювання процесу деформування залізобетонних балочних елементів під час руйнування // Збірник наукових праць Луганського національного аграрного університету: технічні науки (будівництво). - 2004. - №40(52). - С. 80?88.

Размещено на .ru