Совершенствование методики расчета сталефибробетонных безнапорных водопропускных труб, изготовленных методом центрифугирования

• Автор: Кузнецов, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Введение

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПРИМЕНЕНИЯ СТАЛЕФИБ

РОБЕТОНА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Краткий обзор развития сталефибробетона

1.2. Примеры применения и области эффективного использования сталефибробетона.

1.3. Экономическая оценка применения сталефибробетона в

строительных конструкциях

1.4. Конструкции железобетонных безнапорных труб, приме

няяемых в водопропускных системах автодорог и способы их производства.

1.5. Анализ исследований ударной прочности сталефибро

бетона при воздействии динамических нагрузок от автомобильного транспорта.

1.6. Анализ методик расчета прочности сталефибробетона
Выводы по главе 1.
Цели и задачи исследования.
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СЦЕПЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ФИБР С ЦЕМЕНТНЫМ
КАМНЕМ.
2.1. Стальная фибра, применяемая для армирования бетонов.
2.2. Оценка влияния технологических параметров фибр на
процесс приготовления и укладки сталефибробетоной смеси.
2.3. Исследование физикомеханических свойств стальных
2.4. Представление о работе стальной фибры при вытягивании
из матрицы.
2.5. Результаты определения величины сцепления стальной
фибры с цементным камнем.
Выводы по главе 2
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕ
ДОВАНИЯ СВОЙСТВ СТАЛЕФИБРОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И
СТАЛЕФИБРОБЕТОНА.
3.1. Основные подходы к проектированию составов
сталефибробетонных смесей
3.2. Оценка однородности распределения фибры в сталефибробетонной смеси.
3.3. Исследование реологических свойств сталефибробетонных смесей
3.3.1. Определение прочности и деформативности сталефибро
бетонной смеси при растяжении начало ложного схватывания.
3.3.2. Определение прочности и деформативности сталефибро
бетонной смеси при сжатии начало ложного схватывания.
3.3.3. Определение величины предельного напряжения сдвига
сталефибробетонной смеси начало ложного схватывания.
3.4. Исследование прочностных свойств сталефибробетона
Выводы по главе 3
Глава 4. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО УТОЧНЕНИЮ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА СТАЛЕФИБРОБЕТОННЫХ БЕЗНАПОРНЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ МЕТОДОМ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ.
4.1. Построение расчетной модели сталефибробетонного элемента
4.2. Представление о работе фибры в сечении с трещиной
4.3. Экспериментальные исследования разрушающей нагрузки
для сталефибробетонных водопропускных труб в зависимости от конструктивных параметров
4.4. Определение влияния видов технологии производства сталефибробетонных безнапорных водопропускных труб
на их прочность
4.5. Общие положения методики расчета сталефибробетонных
водопропускных труб
4.6 Уточнение существующей методики расчета сталефибро
бетонных водопропускных труб по предельным состояниям первой группы
4.7. Уточнение существующей методики расчета сталефибро
бетонных водопропускных труб по предельным состояниям второй группы
4.7.1. Расчет по образованию трещин.
Выводы по главе 4
Глава 5. СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ УСИЛИЯ РАЗРУШЕНИЯ СТАЛЕФИБРОБЕТОННЫХ БЕЗНАПОРНЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ВЕЛИЧИНАМИ.
5.1. Характеристики материалов, примененных при опытном
изготовлении сталефибробетонных труб.
5.2. Изготовление и испытание опытных образцов безнапорных водопропускных труб из сталефибробетона.
5.3. Расчет сталефибробетонных труб по методике автора
применительно к серии 3.1.
5.4. Сравнение результатов расчета разрушающей нагрузки
сталефибробетонных безнапорных водопропускных труб по различным методикам с экспериментальными величинами.
Выводы по главе 5.
Основные выводы и рекомендации
Библиографический список использованной литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ


В то же время все сходятся на том, что фибровое армирование является эффективным, экономичным и технологичным. Примеры применения и области эффективного использования сталефибробетона. Физикомеханические свойства сталефибробетона обусловлены большой степенью дисперсности армирования, разнонаправленностью фибр. Высокие физикомеханические характеристики, простота в изготовлении и значительная экономичность определяют области эффективного использования сталефибробетона. Одним из главных обстоятельств, сдерживающих развитие применения сталефибробетона, является высокая стоимость дисперсной арматуры. При этом такие эффективные виды дисперсной арматуры, как стальное волокно, получившее наиболее широкое применение, в то же время являются достаточно дорогими. Однако перспективы расширения производства и совершенствование технологии заготовки дисперсной арматуры указывают на возможность снижения его стоимости в будущем. Укладка сталефибробетона применительно к конструкциям труб не вызывает больших трудностей, хотя специфика технологических приемов и присутствует. Он укладывается методами виброформования, радиального прессования, центрифугирования и др. Благодаря высокой ударной вязкости, высоким прочностным показателям при работе в условиях сложнонапряженного состояния и трещиностойкости сталефибробетона, его применение наиболее целесообразно и эффективно в конструкциях, воспринимающих большие динамические нагрузки и работающих в условиях, где образование и значительное раскрытие трещин сопряжено с условием безаварийной эксплуатации сооружения. Взлетнопосадочные полосы, которые вследствие увеличения веса и размеров современных самолетов подвергаются значительным динамическим нагрузкам. Фундаменты ковочноштамповочного производства и турбогенераторов, подверженные интенсивным знакопеременным нагрузкам. Оголовки свай, отличающиеся высокой прочностью и трещи ностойкостью. При ремонтновосстановительных работах бордюрных камней, дорог, полов, участков железнодорожных переездов и т. Огнеупорные материалы. Нагревательные печи и колодцы работают в тяжелых режимах и их материал подвержен раскалыванию под воздействием высоких температур. Некоторый опыт применения показывает, что долговечность службы материала может быть увеличена за счет добавления стальных волокон в огнеупорные материалы. В данном случае рекомендуются волокна из нержавеющей стали. Таким образом, эффективность стальных волокон как одного из основных материалов армирования бетона, работающего в специфических условиях, очевидна. Применение сталефибробетона позволяет отказаться от арматурных работ. Обеспечивается ориентация фибр в плоскости элемента, что позволяет повысить изгибную прочность сталефибробетона и в конечном итоге запроектировать изделие более экономичным как по объему материала, так и по массе. Экономическая оценка применения сталефибробетона в строительных конструкциях. При оценке эффективности применения сталефибробетонных конструкций наряду с физикомеханическими характеристиками необходимо учитывать трудоемкость изготовления, стоимость материалов, оборудования, формооснастки и т. При этом необходимо учитывать, что сталефибробетон является разновидностью железобетона, поэтому сталефибробетонные конструкции нужно сравнивать с железобетонными, а не бетонными, как это иногда делается 5. Эффективность фибрового армирования складывается из многих факторов. В работе Ю. И. Ермиловым представлена общая схема взаимосвязей эффективности сталефибробетонных конструкций, из которой следует, что экономия затрат может быть достигнута на всех стадиях разработки конструкций, начиная с проектирования. Экономия на изготовлении обеспечивается технологичностью изготовления практически отпадают все арматурные работы. Сокращение арматурных работ, в свою очередь снижает численность рабочих. Простота фибрового армирования позволяет повысить уровень механизации и автоматизации при изготовлении изделий. Экономическая эффективность фибрового армирования обусловлена сокращением норм времени на изготовление конструкции сталефибробетонной трубы по сравнению с традиционной железобетонной трубой.