Повышение несущей способности сварных соединений арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций за счет рационального выбора их конструктивно-геометрических параметров

• Автор: Усманова, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Существующая технология сварки стержней и закладных изделий арматуры при монтаже сборных железобетонных конструкций
1.2. Существующие методы оценки работоспособности сварных соединений стержней арматуры железобетона с учетом механической неоднородности сварных швов, различной ориентации мягких прослоек и наличия концентраторов напряжений

1.3. Основные теоретические представления

о несущей способности сварных тавровых и нахлесточных соединений закладных и соединительных изделий арматуры

в условиях вязкого и квазихрупкого разрушения

Выводы по главе

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ И НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛОС СКОЛЬЖЕНИЯ

2.1. Выбор метода теоретического исследования
2.2. Основные условия и допущения
2.3. Оценка статической прочности сварных соединений
с использованием направлений полос скольжения
2.4. Влияние конструктивно-геометрических параметров сварных птвов на статическую прочность механически неоднородных
сварных соединений стержней арматуры
2.5. Работоспособность сварных соединений стержней арматуры железобетона с учетом концентрации напряжений в местах перехода шва к основному металлу
Выводы по главе

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ И НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЗАКЛАДНЫХ
И СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА В УСЛОВИЯХ ВЯЗКОГО И КВАЗИХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЕОМЕТРИИ СВАРНЫХ ШВОВ
З Л. Выбор метода теоретического исследования для оценки статической прочности соединений. Обоснование расчетной схемы.
Основные условия и допущения
3.2. Комплексная оценка несущей способности тавровых и нахлесточных
соединений в условиях вязкого и хрупкого разрушений
3.3. Расчетная оценка несущей способности тавровых и нахлесточных
сварных соединений с лобовыми швами
с учетом концентрации напряжений
Выводы по главе
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ
СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ И ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ ВЫРЕЗАЕМЫХ ИЗ НИХ ОБРАЗЦОВ
4.1. Существующие методы контроля качества сварных соединений арматуры, выполняемых при монтаже железобетонных конструкций
4.2. Определение прочности механически неоднородных сварных соединений арматуры и закладных изделий железобетона
с учетом компактности поперечного сечения
Выводы по главе
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТЕРЖНЕЙ И ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ НА ПРАКТИКЕ
5.1. Экспериментальное исследование вязкой прочности
сварных соединений стержней арматуры

5.2. Экспериментальное исследование несущей способности сварных соединений закладных изделий
с учетом концентрации напряжений
5.3. Внедрение результатов исследования
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ

в работе сварного соединения. Поэтому вместо равнокатетных швов с углом Р = 45° лучше использовать неравнокатетные угловые швы с углом Р, зависящим от типа соединения и вида нагружения. Для этого, например, при сварке тавровых соединений необходимо направлять электрод не в угловую точку соединяемых элементов, а задавать некоторое смещение на стенку. Этот технологический прием известен и применялся в работах [85, 86, 106, 107 и др.] однако используется на практике сравнительно редко, так как направление электрода точно в угол между соединяемыми элементами осуществлять значительно легче, чем в невидимую точку на стенке соединения.
В большинстве случаев сварные конструкции работают в упругой области без значительных пластических деформаций в зонах концентрации напряжений. Это, прежде всего, относится к усталостному нагружению конструкций, а также работе при неблагоприятных условиях эксплуатации, например при низкой температуре или ударных нагрузках, в этих случаях значительную роль играют концентраторы напряжений как конструктивного, так и технологического происхождения. В связи с этим, рациональное проектирование соединений с угловыми швами должно быть неразрывно связано с совершенствованием расчетных методик по оценке их квазихрупкой и хрупкой прочности, базирующейся на подходах линейной механики разрушения. Возможность применения основных положений линейной механики разрушения к тавровым и нахлесточным соединениям обусловлена тем, что в данном случае при отсутствии макротрещин роль трещиноподобных дефектов выполняют непровары в корне шва и резкие концентраторы напряжений в местах перехода от шва к основному металлу [108—110]. Концентрация напряжений в корне шва зависит от глубины проплавления соединяемых элементов и определяется шириной зазора Ь и его величиной 5 и находится в недоступном месте. В отличие от этого концентратора, место перехода от металла шва к основному металлу является доступным, для его уменьшения в нормах проектирования и изготовления ряда конструкций (мостов, кранов, подкрановых балок и др.) предписывается механическая обработка всех