Прочность штепсельных стыков железобетонных колонн

• Автор: Латыпов, Руслан Расулович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 191 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЧНОСТИ СТЫКОВ ПРИ СТАТИЧЕСКИХ И СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

1.1. Виды контактных СТЫКОВ КОЛОНН д

1.2. Существующие экспериментальные исследования стыков колонн д

1.3. Обзор предложений по расчету бессварных стыков

Выводы. Цель и задачи

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЧНОСТИ СТЫКОВ

2.1. Оценка прочности стыков при действии вертикальных сжимающих сил

2.2. Оценка прочности при действии горизонтальных сил

3. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НАГ 1РОКЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ШТЕПСЕЛЬНЫХ СТЫКОВ КОЛОНН И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ
3.1. Методологические основы моделирования
3.2. Исследование напряженнодеформированного состояния стыков
при действии вертикальных и горизонтальных нагрузок
3.3 Общая характеристика расчетной модели
3.4. Результаты численных исследований
3.5. Анализ полученных результатов Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ШТЕПСЕЛЬНЫХ СТЫКОВ ПРИ СТАТИЧЕСКИХ И СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
4.1. Программа исследований
4.2. Методика проведения экспериментальных испытаний
4.2.1. Описание опытных образцов
4.2.2. Приборы и оборудование
4.3. Результаты испытаний ,
4.3.1 Результаты испытаний образцов I группы . ,
4.3.2 Результаты испытаний образцов II группы
4.5. Анализ результатов испытаний
Выводы
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПО ПРОЧНОСТИ СТЫКОВ
5.1. Методика расчета на сжатие
5.2. Методика расчета на сдвиг
5.3. Сравнение теоретических и опытных результатов
5.3.1. Расчет стыков на сжатие
5.3.2. Расчет на сдвиг
Выводы
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ШТЕПСЕЛЬНОГО СТЫКА КОЛОНН
6.1 .Общие положения
6.2. Материалы
6.3. Конструктивнотехнологические решения штепсельного стыка
6.4. Методика расчета штепсельного стыка
6.4.1. Расчет прочности на сжатие
6.4.1. Расчет прочности на сдвиг
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


При действии статических и сейсмических нагрузок продольные в колоннах усилия, как правило, сжимающие. Однако при сейсмических нагрузках выше 7 баллов в стыке могут возникнуть растягивающие усилия, и тогда важным становится обеспечение анкеровки арматуры в скважине и прочности окружающего бетона. Замоноличивание выпусков арматуры в скважинах (поз. Глубина заделки стержней принимается из условия обеспечения анкеровки в теле колонны и зависит, главным образом, от вида раствора замоноличивания. Как показывают эксперименты и указывают нормативные документы [,,,], длина свободной анкеровки арматуры принимается не менее диаметров для обеспечения прочности при . Диаметр продольных стержней принимается не более мм, а их количество так, чтобы расстояние между осями стержней было не менее (5-8)«^. Если условия не выполняются, допускается уменьшать площадь арматуры или частично ее оборвать. Обрыв продольной арматуры в стыке компенсируется установкой сеток косвенного армирования (поз. Армирование колонн в зоне стыка производят из условия обеспечения прочности и трещиностойкости при местном смятии бетона. Процент насыщения косвенной арматурой назначается расчетом, но принимается не менее 0,. Часто первую сетку заменяют стальной пластиной толщиной мм [6,,,0,3]. Диаметр скважин принимают с учетом зазора между поверхностью арматуры в 5- мм для полной и качественной заделки раствором [,,0]. Характеристика несущих элементов стыка (см. П.П. Спиральная арматура скважины Восприятие и распределение . Диаметр, шаг витков. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2-*). Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). Методические рекомендации по установке закладных деталей и анкерных болтов приклеиванием к бетону и защите их от коррозии. Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования. Рекомендации по проектированию и выполнению контактных стыков с обрывом арматуры в железобетонных колоннах многоэтажных зданий. Спиральная проволока диаметром -4 мм, овивающая скважину на всю длину по ее внутренней поверхности (поз. Шаг витков спирали на практике принимается в пределах - мм. Поэтому, для обеспечения проектного положения колонн и равномерной передачи нагрузки целесообразно использовать центрирующие прокладки (поз. Для снижения вероятности отколов бетона использовать опыт авторов, приведенный в [], и уменьшить зазор между торцами продольных стержней до минимума. На основании ранее выполненных исследований можно сделать вывод, что выбор монтажного раствора для замоноличивания стыка является решающим фактором, так как надежность и деформативность стыка зависит от качества анкеровки выпусков стержней. Глубина заделки стержней в скважины определяется расчетом как для анкерных болтов, имеющих расширенную экспериментальную базу и рекомендации по проектированию [3,,,,2,0,7 и др. В качестве монтажных составов используют цементно-песчаные растворы, полимсррастворы и растворы на основе расширяющихся цементов. Первые редко удовлетворяют требованиям по прочности и сцеплению с арматурой и «старым» бетоном. В последнее время клеевым составам уделяется серьезное внимание, в связи с появлением и внедрением при строительстве продукции компании «НИЛЛ». Полимеррастворы (особенно эпоксидные и полиэфирные) эффективны для склеивания конструкций, воспринимающих высокие статические и динамические нагрузки, но имеют высокую стоимость и требуют соблюдения специальных санитарных правил и требований техники безопасности [,]. Наиболее приемлемым вариантом для замоноличивания анкерных стержней являются растворы на основе модифицированных расширяющихся цементов, которые по своим физико-механическим свойствам превосходят рядовые растворы и экономичнее по сравнению с полимеррастворами. Перечисленные выше решения частных задач по назначению элементов штепсельного стыка не решает основной проблемы - оценки прочности.