Прочность и деформативность при осевом сжатии стальных труб, заполненных высокопрочным бетоном.

• Автор: Коврыга, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1992
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ . . .

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Преимущества и недостатки трубобетонных конструкций

1.2. Эффективность работы обоймы

1.3. Физические представления исследователей о

работе трубобетонного элемента под нагрузкой

1.4. Методы повышения несущей способности трубобетонных элементов

1.5. Отечественный и зарубежный опыт строительства

с применением трубобетона.

Выводы
2. ЭКСПЕШМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ КРУГЛЫХ ТРУБ, ЗАПОЛНЕННЫХ ВЫСОКОПРОЧНЫМ БЕТОНОМ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОМ ОСЕВОМ СЖАТИИ.
2.1. Задачи исследований
2.2. Методика экспериментальных исследований
2.2.1. Конструкция образцов и объем исследований
2.2.2. Испытание образцов
2.2.3. Система измерений напряжений и деформаций образцов
2.3. Результаты экспериментальных исследований .
2.3.1. Прочностные и деформативные характеристики материалов.
2.3.2. Напряженнодеформированное состояние бетонного ядра до приложения нагрузки . .
Стр.
2.3.3. Напряженноедеформированное состояние трубобетонных образцов при осевом сжатии
2.3.4. Прочность и характер разрушения трубобетонных элементов
Выводы
3. ПРОЧНОСТЬ И НАПШЕННОДЕФОШРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ТРУЬОБЕТОННЫХ ЭЛЖЕНТОВ
3.1. Критерии прочности бетона при трехосном напряженном состоянии.
3.2. Физическая модель бетона .
3.3. Общая методика расчета трубобетонных конструкций
3.3.1. Основные гипотезы
3.3.2. Статические уравнения .
3.3.3. Связь между и .
3.3.4. Связь между и
3.3.5. Физические уравнения
3.3.6. Бетон .
3.4. Алгоритм расчета
3.5. Программа расчета трубобетонных конструкций на
Выводы .
4. ПРАКТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОцЕНКИ ПРОЧНОСТИ ПРИ ОСЕВОМ СЖАТИИ СТАЛЬНЫХ КРУГЛЫХ ТРУБ, ЗАПОЛНЕННЫХ БЕТОНОМ КЛАССОВ
В .В 0 С ПОВЫШЕННЫМИ ДЕФОРМТИВШМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
4.1. Анализ существующих методов расчета трубобетонных элементов по прочности при осевом сжатии . .
4.2. Задачи исследований.
4.3. Методика расчета трубобетонных элементов с ядром
из высокопрочного бетона по прочности
Стр.
4.4. Конструктивные требования .
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Боковое давление трубы задерживает интенсивное развитие микротрещин разрыва в бетонном ядре, которое в условиях всестороннего сжатия воспринимает напряжения, значительно превышающие призменную прочность. Одновременно стальная труба, заполненная бетоном, в значительной мере защищена от потери местной и общей устойчивости. Бетон при твердении в замкнутом объеме изменяет свои свойства: возрастает его прочность на сжатие и на растяжение, уменьшается усадка. Замкнутый объем создает особый влажностный режим твердения бетона и способствует уплотнению его поверхностных слоев благодаря значительному контракционному вакууму. Герметизация бетона в неподатливых объемах, выполненная до начала его схватывания, вызывает предварительное напряжение обоймы вследствие увеличения объема бетона, твердевшего в особых влажностных условиях и без образования микротрещия, поскольку их появление сдерживается обжатием бетона обоймой. Такой трубобетонный элемент оказывается длительно внутренне самонапряженным. После начала схватывания бетона его разгерметизация (например, сверлением небольших отверстий в обойме) не влияет ни на прочность собственно бетона, ни на само напряженное состояние элемента в целом. О высокой надежности трубобетонных конструкций в эксплуатации свидетельствует то, что в предельной стадии они не теряют несущей способности внезапно, как железобетонные, а еще продолжительное время способны воспринимать нагрузку. Кроме того, бетонное ядро защищает внутреннюю поверхность трубы от коррозии. Трубобетонные конструкции высокотехнологичны. Заполнение труб бетоном может производиться на строительной площадке путем принудительной подачи бетонной смеси снизу после установки металлических конструкций из труб в проектное положение. Трубы, не заполненные бетоном, могут воспринимать также монтажную нагрузку. Это значительно сокращает затраты на изготовление, монтаж и перевозку трубобетонных элементов. Для более широкого внедрения трубобетона, например, в гражданском строительстве, требуется предусмотреть защитный слой для стальной трубы от огня. Традиционной защитой является бетонный слой. Залигер Р. Такт! Однако, это не отражается на величине нагрузки, которую может выдержать колонна, так как отпадение защитного слоя лишь указывает на появление добавочного сопротивления, оказываемого обоймой. Для колонн какого-либо сооружения должен быть обеспечен известный запас прочности против отпадания защитного слоя. Способность бетона, заключенного в обойму, претерпевать, не разрушаясь, значительные (порядка 3 % и более) деформации впервые установлена Коновдером в году /3/. К<Эг , (1. К - опытный коэффициент, показывающий, что увеличение прочности бетона по сравнению с призменной прочностью пропорционально величине радиального сжимающего напряжения в бетоне. Формула (1. А ’ Ав. Э - шаг спирали. Зависимость (1. Р>ь+ 2/Ис1г5,аг-(1- , (1. Ь'СЬг^Мслг- то же* 0 и в уравнении (1. В формуле (1. Л принят равным 2, по данным исследований, проведенных в Иллинойском и Легайском университетах американского института бетона /ИЗ/. Например, если величина эксцентриситета составит одну пятнадцатую часть от диаметра, то коэффициент сС снизится от 2 (при ©о = 0) до I, то есть эффективность обоймы пропадает. В - годах были опубликованы работы профессора А. А.Гвоздева // и М. Меллера /III/, которые положили начало широким теоретическим и экспериментальным исследованиям трубобетона. Профессор А. А.Гвоздев // на основе условий текучести (1. РЦ/с1 - Аь + с? В формуле (1. С был принят равным 2 (К = 4), как и в случае косвенного армирования железобетонных элементов в виде спиралей, колец. Дальнейшие исследования показали, что коэффициенты К и оС являются величинами переменными. И.Г. Лхщковский и Ю. С.Волков //, на основе проведенного анализа, пришли к выводу о том, что такие факторы, как мощность обоймы, масштаб, прочность бетона существенно влияют на работу трубобетонных элементов в целом. Профессор И. Н.Н. Аистова /I/, О. Н.Алпериной /4/, Е. И.Белеяи ДО/, А. А.Гвозде-ва /, /, Н. ГДобудогло //, А. АДолженко //, А.