Бескапительный стык колонны и перекрытия с комбинированным армированием в монолитном железобетонном безбалочном каркасе

• Автор: Плясунов, Евгений Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Общие сведения

1.2. Обзор исследований работы стыка колонны с перекрытием в безбалочиом бескапительном каркасе

1.3. Обзор конструктивных решений стыков колонн

с перекрытием в безбалочном бескапительном каркасе

1.4. Фибробетон и его применение в конструкциях перекрытий

1.5. Анализ известных конструктивных решений стыков колонн с перекрытиями и фибробетона в конструкциях перекрытий. Обоснование выбора темы
1.6. Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТЫКОВ БЕЗБАЛОЧНОГО БЕСКАПИТЕЛЬНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ С КОЛОННАМИ
2.1. Цели и задачи теоретических исследований
2.2. Основные предпосылки и допущения при математическом моделировании работы стыков
2.3. Параметры моделей стыков
2.4. Результаты численных исследований стыков
2.4.1. Напряженнодеформированное состояние рядовых стыков
2.4.2. Напряженнодеформированное состояние рядовых крайних стыков
2.4.3. Напряженнодеформированное состояние угловых стыков
2.5. Выводы
3. МЕТОДИКА ФИЗИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПЛИТ НА ПРОДАВЛИВАПИЕ
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований
3.2. Подбор состава бетонной и сталефибробетонной смеси
3.3. Изготовление экспериментальных образцов
3.4. Методика проведения экспериментальных работ
4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ФИЗИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
4.1. Результаты испытаний контрольных кубов
4.2. Результаты испытаний опытных образцов
4.2.1. Трещинообразование
4.2.2. Прогибы
4.2.3. Относительные деформации
4.2.4. Разрушающая нагрузка и характер разрушения
4.3. Выводы
5. ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО АРМИРОВАИЯ СТЫКОВ НА РАБОТУ ПЕРЕКРЫТИЙ
5.1. Структура моделей и нагрузка
5.2. Результаты численных исследований напряженно деформированного состояния
5.3. Выводы
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ, КОНСТРУИРОВАНИЮ И 6 ИЗГОТОВЛЕНИЮ СТЫКОВ КОЛОНН С ПЕРЕКРЫТИЕМ И
ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
6.1. Общие положения
6.2. Материалы
6.3. Рекомендации по расчету и конструированию
6.4. Изготовление, транспортировка и укладка 1 сталсфибробетонной смеси
6.5. Техникоэкономическая оценка предлагаемого 2 конструктивного решения стыка
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Копии патентов
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Акты о внедрении
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В этом месте под действием разрушающей нагрузки происходит продавливание плиты. Первые экспериментальные работы по изучению продавливания А. Н. Тальбота [4] выявили основные факторы, влияющие на величину несущей способности плиты: это толщина плиты, прочность бетона и размер загруженной области. Он предложил зависимость по определению напряжений при продавливании, действующих по поверхности пирамиды продавливания. Испытывая плиты настила автодорожного моста, Ф. Рихард и Р. В. Клуге [2] обнаружили влияние на величину силы продавливания формы загруженной области и высказали предположение о влиянии да иродавли-вание прочности при изгибе. Е. Хогнестадом в ходе экспериментальных исследований плит на про-давливание [3], в которых варьировались прочность бетона, процент и концентрация растянутой и сжатой арматуры плиты, дополнительная поперечная арматуры, было установлено, что продольная арматура плиты в сжатой при изгибе зоне и концентрация растянутой арматуры не оказывают влияния на величину силы продавливания. Исследования О. Графа [] показали, что несущая способность плиты при действии продавливающей силы увеличивается с ростом прочности бетона, но в меньшей степени, чем прочность на растяжение. Также он исследовал влияние поперечной арматуры на несущую способность плит при продавливающем усилии. Значительный вклад в исследование работы железобетонных плит на продавливание сделаны И. Мое [6]. В своих работах, кроме перечисленных факторов, автор исследовал влияние нагрузки на продавливание отверстий вблизи угла эксцентриситета приложения и эффективность специальных типов армирования. Специалистами ЦНИИПпромзданий совместно с ЛенЗИИИЭП (с участием Л. Г. Курбатова) с целыо определения несущей способности конструкций днищ резервуаров из фибробетона, на участках под колоннами, выполнены экспериментальные исследования по изучению работы плит на продавливание []. Был получен общий характер работы и разрушения без изучения работы узла и распределений напряжений в нем. Обзор показывает, что рекомендации различных авторов по расчету на продавливание железобетонных плит от сосредоточенных сил дают большие расхождения с экспериментами или относятся к частным случаям конструктивного решения опорных зон. В настоящее время большое число работ посвящено изучению про-давливания плит с применением метода конечных элементов (МКЭ), позволяющего учесть такой важный параметр работы железобетона, как нелинейная зависимость между компонентами напряжений и деформаций бетона и арматуры; схема разрушения получается в результате исключения из работы конечных элементов, в которых достигнут предел прочности в зависимости от выбранного критерия прочности материала. Таким образом, МКЭ позволяет получать плавный переход между изгибным разрушением и разрушением от продавливания. На современном этапе развития вычислительных методов возникает комплекс вопросов, связанный с созданием более совершенных моделей деформирования материалов. Роль применения диаграммы деформирования бетона подчеркивают в своих работах академики РААСН Н. И. Карпенко и В. И. Травуш []. Учет, нелинейности работы материалов при определении внутренних усилий и напряжений даст возможность уточнить границы предельного равновесия и получить более реальную картину напряженно-деформированного состояния. Нелинейности деформирования бетона посвящены работы многих авторов [, -,,]. Использование МКЭ в качестве инструмента для моделирования продавливания выполнено М. Сталлером в работе [3]. Модель была собрана из объемных и стержневых элементов, моделирующих бетон и арматуру соответственно. Для определения предельного состояния конечного элемента использовались критерий прочности Друккера-Прагера. Мизеса для арматуры. Было получено хорошее совпадение результатов расчета с опытными данными. Исследованиями продавливания плит при помощи МКЭ также занимались С. Лесе, А. Слато и Т. Северсен [5], X. Марзук и Д. Янг [7]. В большей части принятых моделей применялись упругопластические законы деформирования сжатого бетона и арматуры.