Работа узлов сопряжения колонн из высокопрочного бетона с перекрытием в монолитных зданиях с рамно-связевой системой

• Автор: Болгов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Экспериментальные исследования узлов сопряжения

колонн из высокопрочного бетона с перекрытиями из бетона

средней прочности

1.2 Экспериментальные исследования работы узлов ПББП на

продавливание

1.3 Постановка задач исследования прочности узлов безбалочных безкапительных перекрытий с колоннами
1.4 Выводы

ГЛАВА II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ УЗЛОВ ПББПП С КОЛОННАМИ.

2.1 Определение геометрических и физических параметров конечноэлементной модели.
2.2 Сопоставление результатов КЭ моделирования с экспериментальными данными
2.3 Численное моделирование несущей способности узлов и исследуемые факторы.
2.4 Расчетная схема и нагрузка на образец
2.5 Результаты расчета
2.5.1 Влияние на несущую способность и
деформативность узлов нагрузки на плите
2.5.2 Влияние на несущую способность узлов изменения отношений рр1 Ясо1 и ьс.
2.5.3 Влияние на несущую способность узлов концентрации поперечной арматуры колонн
2.5.4 Влияние на несущую способность узлов применения высокопрочной арматуры в колоннах
2 . 6 Выводы.
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Экспериментальные исследования узлов плоских
безбалочных перекрытий с колоннами из бетона разного класса.
3.1.1 Конструкция опытных образцов данных
3.1.2 Методика испытания.
3.1.3 Результаты испытаний и анализ экспериментальных данных.
3.1.1.1 Относительные деформации прослойки образцов
3.1.1.2 Характер трещинообразования и несущая способность образцов
3.2 Экспериментальные исследования продавливания железобетонных плит плоских безбалочных безкапительных перекрытий
3.2.1 Определение размеров образцов узлов и выбор схемы испытаний
3.2.2 Установка для испытания узлов перекрытия с колоннами
3.2.3 Конструкция опытных образцов.
3.2.4 Методика измерения.
3.2.5 Схема приложения нагрузки на образцы.
3.2.6 Результаты испытаний и показания приборов
3.2.6.1 Трещинообразование
3.2.6.2 Показание ультразвуковых датчиков
3.2.6.3 Прогибы и углы поворота плиты
3.2.6.4 Относительные деформации бетона нижней поверхности плиты
3.2.6.5 Относительные деформации арматуры плиты
3.2.6.6 Деформации бетона колонн.
3.2.6.7 Разрушающая нагрузка и характер разрушения.
3.2.7 Сравнение результатов экспериментов с несущей способностью плит на продавливание по нормам проектирования.
3.3 Выводы по главе
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХДАННЫХ И СРАВНЕНИЕ С СУЩЕСТВУЮЩИМИ ЗАВИСИМОСТЯМИ.
4.1 Сравнение несущей способности на продавливание, полученной расчетом по СП 1, с экспериментальными данными.
4 .1.1 Влияние прочности бетона.
4.1.2. Влияние процента продольной арматуры плиты .
4.1.3 Влияние сжимающего усилия со стороны верхней колонны
4.2 Сравнение несущей способности узлов с разной прочностью бетона на сжатие по предлагаемым зависимостям с экспериментальными данными и имеющимися предложениями по расчету
4.2.1 Сравнение несущей способности экспериментальных образцов с результатами расчета на КЭ
моделях.
4.2.2 Сравнение несущей способности узлов по предлагаемым зависимостям с экспериментальными
данными и с существующими методами расчета
4.2.3 Сравнение несущей способности узлов при применении в колоннах высокопрочной арматуры
4.3 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Прочность бетона колонн изменялась в пределах ,8,5МПа, плит 8,8,8МПа. При этом отношение толщины плиты к стороне квадратной колонны Ьс 0. Размер фрагмента плиты 7x7мм, толщина 8мм, колонны сечением 9x9мм. Р0 0. Ад Азс А3у , где 1. ЛАа площадь бетона и арматуры колонны соответственно цилиндрическая прочность бетона у предел текучести продольной арматуры колонны. Р несущая способность узла,, полученная в эксперименте. В результате эксперимента, было установлено, что прочность бетона узла ее выше в 1,, 4 раза средней призменной прочности бетона для промежуточных узлов в 1,2, раза для крайних узлов в 1,2, раза для угловых узлов. Прочность бетона узлов ребристого перекрытия так же оказалась выше в 2,, для промежуточных узлов в 1,1, для крайних узлов. Следующие экспериментальные исследования были проведены в году, когда стало возможным промышленное производство еще более прочного бетона в колоннах. Гембол и Клинар проведи испытание образцов узлов ББПП с колоннами . В работе исследовалось влияние на несущую способность изменения отношения прочностей бетона колонн и плиты , а так же отношения толщины плиты к размеру квадратной колонны ИЬ. Образцы, как и в опытах Бианчини, испытывались только на действие осевой нагрузки приложенной к колонне. В опытах прочность бетона колонн менялась в диапазоне ,4ЮОМПа, прочность бетона плиты ,9,5МПа отношение И1Ь изменялось от 0,5 до 0,7 отношениеизменялось от 0, до 3,0. В результате было установлено, что отношение ИЬ так же оказывает влияние на несущую способность узла. С увеличением ИЬ несущая способность узла повышается. В эксперименте были замерены деформации в продольной арматуре колонны и плиты рисунок 1. Из результатов последующих экспериментов, в которых кроме сжатия на колонне прикладывалась нагрузка к плите был получен обратный эффект с увеличением ЫЬ. Из графиков можно сделать вывод, что в момент разрушения узлов как промежуточных, так и крайних продольная арматура колонны в зоне плиты имеет деформации сжатия соответствующие напряжениям текучести арматуры, тогда как в колонне деформации намного ниже и указывают на то, что арматура колонны вне зоны плиты в момент разрушения работает в упругой стадии. Также,, в результате испытаний было установлено, что в продольной арматуре плиты вблизи . Вместе с этим бетон плиты в зоне узла, на некотором удалении от колонны, так же испытывал действие растягивающих напряжений, которые приводят к образованию трещин. МР4. Рисунок 1. В году, С. С.Шу и Н. М.Хавкинс провели испытания образцов сэндвичколонн с прослойками бетона прочностью, равной бетону плиты . Исследуемые факторы изменялись в следующем диапазоне от 1,0 до 5,6 ИЬ от 0, до 3,0. При этом цилиндрическая прочность бетона колонн изменялась в пределах ,5,8МПа, прочность бетона среднего слоя 6,9,7МПа. Часть образцов была изготовлена без арматуры. В результате проведенных экспериментов было установлено, что продольное армирование незначительно влияет на несущую способность образцов, повышая ее примерно на . С увеличением отношения ИЬ прочность образцов снижается. При этом, интересен тот факт, что в эксперименте было получено повышение несущей способности образцов при увеличении ЬЬ до 0,5, а при дальнейшем увеличении ЬЬ несущая способность снижалась. В году были опубликованы результаты испытаний образцов узлов, выполненные С. Е.Оспиной и С. Д.Александером . ИЬ отношения отношения размеров сторон прямоугольной колонны и количества поперечной арматуры колонны на несущую способность промежуточных узлов. Прочность бетона колонн изменялась в пределах от ,,0МПа прочность плит ,0,ОМПа отношение ААизменялось от 0,5 до 1,. Из образцоз имели колонны с квадратным сечением и 2 с прямоугольным при отношении сторон 5x0мм. В результате проведенных экспериментов было установлено, что изгибающий момент и поперечная сила, приложенные к плите узла, оказывают значительное влияние на его несущую способность. В зависимости от отношения ,,с несуща я способность узла снизилась от 7 до по сравнению с образцами испытанными только на сжатие.