Прочность и трещиностойкость изгибаемых конструкций из бетона с компенсированной усадкой при действии поперечных сил

• Автор: Паньков, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1. Напряженнодеформированное состояние элемента перед

разрушением, усилия, действующие в сечении, проходящем по наклонной трещине

1.2. Критерии прочности бетона для плоского напряженного состояния.

1.3. Силы зацепления в наклонной трещине и нагельный эффект в продольной арматуре.

1.4. Методы расчета прочности наклонных сечений

1.5. Бетоны с компенсированной усадкой.

1.5.1. Прочностные и деформативные особенности бетонов с компенсированной усадкой

1.5.2. Несущая способность и трещиностойкость элементов из бетона с компенсированной усадкой при совместном действии изгибающих моментов и поперечных сил

1.6. Выводы, цель и задачи исследования

2. Методика и проведение экспериментальных исследований
2.1. Методика исследований.
2.2. Конструкция экспериментальных образцов
2.3. Изготовление экспериментальных образцов.
2.3.1. Характеристики применяемых материалов.
2.3.2. Бетонирование экспериментальных образцов.
Режимы тепловлажностной обработки и условия хранения.
2.4. Проведение испытаний
2.4.1. Испытание экспериментальных образцов.
2.4.2. Измерение деформаций бетона и арматуры, схема расстановки приборов.
2.4.3. Определение деформаций усадки, величины свободного и
связанного расширения
3. Результаты испытания экспериментальных образцов и их
3.1. Разброс опытных значений несущей способности, нагрузок образования нормальных и наклонных трещин у образцов близнецов в группах
3.2. Образование нормальных и наклонных трещин, их развитие и
характер разрушения образцов.
3.3. Характер роста деформации бетона и арматуры при нагружении экспериментального образца.
3.4. Прогибы.
3.5. Деформации усадки, свободного и связанного
расширения бетона
3.6. Прочность бетона на растяжение
3.7. Выводы
4. Сопоставление экспериментальных данных
с расчетными
4.1. Сопоставление экспериментальных значений нагрузок образования нормальных и наклонных трещин с расчетными
4.2. Сопоставление экспериментальных значений несущей способности образцов с расчетными
4.3. Анализ и сопоставление методик расчета прочности наклонных сечений.
4.4. Выводы
5. Предложения по расчету прочности наклонных сечений изгибаемых элементов из бетонов с компенсированной
усадкой
5.1. Расчет несущей способности
5.2. Расчет трещиностойкости.
Общие выводы.
Используемая литература .
Введение


В связи с этим является актуальным проведение экспериментальных и теоретических исследований прочности и трещиностойкости изгибаемых железобетонных элементов из бетона с компенсированной усадкой при действии поперечных сил. Цель работы. Исследование прочности и трещиностойкости наклонных сечений изгибаемых конструкций из бетона с компенсированной усадкой при совместном действии изгибающего момента и поперечных сил и разработка предложений по их расчету. Оценена приемлемость формул СП 1 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры для расчета прочности по наклонному сечению и трещиностойкости изгибаемых конструкций из бетона с компенсированной усадкой. Разработаны предложения по расчету прочности и трещиностойкости наклонных сечений конструкций из бетонов с компенсированной усадкой. Научная новизна. Впервые проведены комплексные экспериментальные исследования, направленные на изучение работы наклонных сечений изгибаемых железобетонных элементов из бетона с компенсированной усадкой, в результате которых получены новые данные о работе наклонных сечений железобетонных изгибаемых элементов из бетона с компенсированной усадкой при изменении конструктивных факторов и свойств бетона коэффициент продольного армирования 4, прочности бетона Яь и величины самонапряжения бетона Д относительного пролета среза аИо, рабочей высоты сечения Ио величины предварительного напряжения арматуры сгзр. Практическое значение. Разработана поправка к нормам проектирования СП 1 по расчету наклонного сечения по изгибающему моменту при расчете как элементов из обычного тяжелого бетона, так и элементов из бетона с компенсированной усадкой. Разработана поправка к нормам проектирования СП 1 по расчету момента образования нормальных трещин образцов из бетона с компенсированной усадкой. Железобетонный элемент при совместном действии изгибающего момента и поперечной силы может разрушиться по сжатой зоне в результате раздробления или среза бетона над вершиной критической наклонной трещины или по растянутой зоне в результате потери сцепления арматуры с бетоном или достижения предела текучести в продольной арматуре в месте пересечения е наклонной трещиной. Достижение напряжениями в продольной арматуре предела текучести приводит к раскрытию наклонной трещины и последующему разрушению бетона над вершиной наклонной трещины. При разрушении железобетонного элемента по сжатой зоне, в результате раздробления или среза бетона над наклонной трещиной, напряжения в бетоне достигают своих предельных величин. Нормальные напряжения в бетоне над наклонной трещиной ах в крайнем волокне сжатой грани близки к призменной прочности бетона Кь и убывают по высоте сечения к вершине наклонной трещины до 0. Кь, а в пределах сжатой зоны под наклонной трещиной распределяются по линейному закону рис. Рис. Максимальные касательные напряжения значение которых при разрушении достигает 2. Яы, действуют в вершине наклонной трещины, уменьшаясь в направлении сжатой и растянутой граней. Вблизи сжатой грани в зоне действия максимальных сжимающих напряжений наблюдается резкое падение касательных напряжений т. Кроме осевых усилий в продольной арматуре в месте пересечения е наклонной трещиной действует изгибающий момент и поперечная сила . Значение изгибающего момента, воспринимаемого продольной арматурой, незначительно в сравнении с действующим в сечении балки изгибающим моментом 0,. Значение поперечной силы, воспринимаемой продольной арматурой, составляет 8 поперечной силы в сечении балки . В исследованиях Гвоздева , Залесова , Ильина О. Ф., Титова И. А. , , Н. Р 6, Р 5, i, . Ыз и 3 в устье наклонной трещины, значения которых остаются существенными. В работе Залесовым и Климовым Ю. А. выдвинуто предположение, что разрушение происходит при достижении нормальными растягивающими напряжениями в бетоне оы на продолжении наклонной трещины значений, соответствующих пределу прочности бетона при растяжении разрыв или при достижении касательными напряжениями т по этому же направлению предела прочности бетона при срезе срез. При разрушении элемента по сжатой зоне напряжения в поперечной арматуре сг, достигают предела текучести 7Т, а в продольной а3 не достигают.