Несущая способность трубобетонных элементов с бетоном, твердеющим под давлением

• Автор: Сахаров, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Оглавление

Введение
1. Общие сведения о трубобетонных конструкциях, состоянии их исследований
1.1. Преимущества и недостатки трубобетона
1.2. Применение трубобетонных конструкций в строительной практике
1.3. Исследования прочности трубобетонных элементов
1.3.1. Первые экспериментальные исследования трубобетона
1.3.2. Основные теоретические и экспериментальные исследования в области трубобетона. Особенности расчета
1.4. Высокопрочный бетон. Методы повышения
прочности. Бетон, твердеющий под давлением (БТД)
1.5. Выводы. Цель и задачи диссертационной работы
2. Методика экспериментальных исследований
2.1. Программа экспериментальных исследований.
Задачи и объем. Серии образцов для испытаний
2.2. Используемые приборы и оборудование
2.3. Конструкция трубобетонных образцов с БТД
2.4. Конструкция оснастки. Технология изготовления трубобетонных образцов с БТД
2.5. Проектирование оптимального состава бетона
2.6. Методика проведения испытаний бетона и трубобетона
3. Прочность и деформации трубобетонных элементов с бетоном, твердеющим под давлением. Результаты экспериментальных исследований
3.1. Физико-механические характеристики бетона

3.2. Испытания стали труб
3.3. Деформации трубобетонных элементов с БТД под нагрузкой. Анализ и сравнение трубобетонных элементов с БТД и трубобетонных элементов с
бетоном обычного твердения
3.4. Прочность исследуемых трубобетонных элементов
3.5. Выводы
4. Прочность трубобетонных элементов с БТД
4.1. Образование начального поля напряжений в оболочке и бетоне ядра трубобетонного элемента после сброса

опрессовочного давления
4.2. Повышение прочности бетона ядра трубобетонного элемента за счет твердения под давлением
4.3. Предельное состояние по прочности для трубобетонных элементов с БТД
4.4. Применение физической модели прочности бетона в исследовании трубобетонных конструкций с БТД
4.5. Расчет прочности трубобетонных элементов с БТД
при осевом сжатии
4.6. Опытное проектирование и технико-экономическая эффективность трубобетонных конструкций с БТД
4.7. Выводы
5. Общие выводы
6. Литература
7. Приложения
Введение

Актуальность темы диссертации
Проблема экономии стали и бетона имеет особую актуальность в строительстве. Одним из направлений в решении этой проблемы является снижение материалоемкости и уменьшения поперечного сечения конструкций за счет применения высокопрочных материалов, а так же наиболее полного использования специфических свойств обоих строительных материалов, создания для них наивыгоднейших напряженных состояний в конструкциях. Этим требованиям отвечают трубобетонные элементы.
Трубобетон представляет собой комплексный материал, в котором сталь и бетон объединены для совместной работы. Стальная оболочка качественно улучшает условия работы бетона колонн под нагрузкой. Колонны из труб, заполненных бетоном, воспринимают большие продольные усилия по сравнению с железобетонными колоннами с сопоставимым сечением и коэффициентом армирования, а при той же несущей способности обеспечивают экономию бетона более чем в 2 раза. С применением высокопрочного бетона эффективность трубобетонных колонн возрастает.
Установлено, что именно повышение прочности бетона ядра в наибольшей степени влияет на прочность и жесткость
трубобетонного элемента в целом. Кроме того, в последнее десятилетие трубобетон находит все более широкое применение в основном в качестве тяжело нагруженных несущих колонн,
например в высотных зданиях, с обязательным применением
высокопрочного бетона с Иь до 130 МПа.
Для повышения прочности бетона ядра применяются

феноменологические теории прочности бетона.
Санжаровский P.C., исследуя этот вопрос в [75] заметил, что в исследованиях по первому направлению, при выводе формул для определения несущей способности трубобетона применялись обычно две основные предпосылки: 1) какая-либо теория
прочности бетона; 2) достижение в предельном состоянии поперечными напряжениями оболочки предела текучести. Получается, что принимая любую новую теорию прочности бетона и вторую предпосылку, можно получить новую формулу для определения все той же предельной несущей способности трубобетона. Однако любая “механическая” теория прочности бетона лишь приближенно описывает действительные закономерности. Если несоответствие достаточно велико, то это может привести к выводам, противоположным тем предпосылкам, из которых они получены. Поэтому в исследованиях этого направления встречаются различные и даже диаметрально противоположные выводы. Например, Маренин В.Ф. считал, что эффективнее применять бетоны высоких марок, а Долженко
A.A. - что наибольший эффект повышения несущей способности трубобетона дают бетоны низких марок. Аналогичные расхождения в этой группе исследователей по вопросам влияния процента армирования, восприятия вертикальной нагрузки трубой и т.п. По этим методикам, кроме того, продольные деформации стержней достигают значительной величины, недопустимой для конструкций зданий и сооружений.
Второе направление исследований состоит в следующем: за предельное состояние трубобетонного элемента при осевом сжатии принимается момент, когда его продольные деформации достигают значений, соответствующих пределу текучести стали трубы.