Влияние технологических воздействий на свойства арматурных сталей железобетонных конструкций

• Автор: Косенко, Евгений Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 191 с. : ил.

1.1. Состояние вопроса исследований свойств арматуры железобетонных конструкций.

1.2. Законы распределения механических характеристик.

1.3. Работа стали в упругопластической области.

1.4. Работа стали при пониженных температу рах.

1.5. Метод определения механических характеристик арматуры.

1.6. Цель и задачи исследования

Глава 2. Исследование механических характеристик арматурных сталей в состоянии поставки и упрочненных одноосным растяжением при нормальных температурах

2.1. Влияние напряженного состояния на свойства арматуры.

2.2. Методика проведения испытаний и измерений.

2.3. Альтернативные законы распределения механических характеристик

2.3.1. Трехпараметрический закон распределения Вейбулла

2.3.2. Нормальный закон
2.4. Обработка результатов эксперимента
2.4.1. Определение механических характеристик арматурных сталей в состоянии поставки.
2.4.2. Определение механических характеристик арматурных сталей, упрочненных одноосным растяжением
2.4.3. Определение минимальных значений механических характеристик
арматурных сталей
Выводы.
Глава 3. Определение предельных напряжений арматурных сталей.
3.1. Обоснование применения предельных значений напряжений
3.2. Определение склонности арматурных сталей к хрупкому разрушению после упрочнения одноосным растяжением.
3.3. Предельные напряжения из условия вязкого разрушения
Глава 4. Определение предельных напряжений арматурных сталей из условия вязкого разрушения при различных температурных воздействиях.
4.1. Особенность применения арматурной стали при производстве бетонных работ в условиях пониженных температур.
4.2. Методика проведения эксперимента
4.3. Влияние пониженных температур на свойства арматурных сталей. Обработка экспериментальных данных
4.4. Исследование влияния сочетания охлаждения и резкого нагрева на механические свойства арматуры. Анализ экспериментальных данных Выводы
Глава 5. Использование результатов исследований при проектировании железобетонных конструкций.
5.1. Обобщенный анализ результатов исследований
5.2. Применение расчетных методов для оценки прочностных резервов арматурных сталей
5.3. Сравнительный анализ типового расчета балки покрытия и расчета с использованием результатов проведенных исследований
5.4. Расчет экономической эффективности применения результатов
исследований
Выводы.
Общие выводы.
Библиографический список.
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Приложение 4.
Приложение 5.
Введение


Небольшие отклонения химического состава исходных и промежуточных материалов, технология изготовления, наличие концентраторов напряжений в виде периодического профиля в случае арматуры железобетонных конструкций объясняют случайный характер механических характеристик. Отсюда следует их нормальный закон распределения подобно закону ошибок Гаусса . Параметрами этого закона является математическое ожидание средняя величина и среднеквадратическое отклонение. Нормально распределенная случайная величина имеет пределы рассеивания со со. Для более точного определения минимальных значений необходимо иметь выборки в несколько тысяч образцов. В отечественных стандартах ограничиваются выборкой в образца. В связи с этим при получении и обработке информации о случайных величинах механических характеристик металла следует обратиться к теории распределения крайних членов выборки, рассматривающей распределения минимальных и максимальных значений любой выборки. Рп 1 1 РХ п 1. X механическая характеристика. Эти распределения являются функциями исходного распределения и объема выборки. Х X со
где р, р и к параметры сдвига, масштаба и формы. Для определения значения максимальной нагрузки и минимального значения механической характеристики необходима оценка параметра сдвига р в зависимости от объема статистической выборки. ДО
1. Г гаммафункция. Также, автором работы дана формула для статистического контроля с использованием малой выборки
1. Средняя относительная ошибка при определении минимального значения
I 1 рпкГ1 к. Резкое уменьшение объема выборки достигается за счет использования априорной информации по параметрам и к. В работах 4, 8, на основе экспериментальных данных, полученных при исследовании свойств конструкционных сталей, доказывается, что механические характеристики материала металлопроката в большинстве случаев распределяются по трехпараметрическому закону Вейбулла. Особенностью этого закона является то, что в качестве одного из его параметров используется положительный сдвиг, характеризующий минимальное значение исследуемой механической характеристики. При конечной выборке этот сдвиг рассеивается по некоторому своему закону распределения, что позволяет, задавшись некоторой ошибкой определения минимальной величины механической характеристики, найти ее значение. Зная два других параметра распределения, т. Изучение работы арматуры железобетонных конструкций в упругопластической области вызвано необходимостью использования прочностного потенциала арматуры, снижения стоимости и веса железобетонной конструкции. При расчете железобетонных элементов на прочность исходят из третьей стадии напряженнодеформированного состояния с учетом предельных напряжений, вызванных внешними нагрузками. При этом работа всего железобетонного элемента во многом зависит от эксплуатационных свойств арматуры. При оценке поведения стали, подверженной воздействию напряжений, превышающих значения предела текучести, используется теория упругопластических деформаций, разработанная Генки без упрочнения, Шмидтом при упрочнении и развитая Ильюшиным . При этом механические характеристики сталей имеют значительное рассеивание. Для исследования поведения металла в упругопластической области необходимо определить его предельное состояние с позиций физики твердого тела. При приложении нагрузки к элементу конструкции по причине неоднородности металла, концентраций напряжений, местных напряжений в местах приложения нагрузки и т. Также появление этих деформаций при действии некоторых факторов ударные нагрузки, пониженная температура, сложное напряженное состояние и т. Скорость разрушения металла как величина, обратная долговечности , может увеличиваться, под действием внешних силовых факторов, а может снижаться, если материал имеет достаточную пластичность. Прогнозировать момент разрушения металла в процессе эксплуатации достаточно сложно по причине большого количества случайных факторов. Однако можно задаться такими условиями, при соблюдении которых металл арматура гарантированно не выйдет из строя. В настоящее время при оценке пластических свойств арматурных сталей проводятся стандартные испытания с определением таких показателей, как относительное удлинение и ударная вязкость, склонность арматуры к хрупкому разрушению не учитывается.