Влияние полиэтиленового покрытия и неупругих свойств бетона на трещинообразование и перераспределение усилий в напорных железобетонных трубах

• Автор: Иващенко, Тамара Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Донецк
• Количество страниц: 184 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Конструктивные решения напорных железобетонных труб . . II

1.2. Условия статической работы .

1.3. Обзор экспериментальных исследований

1.4. Существующий метод расчета напорных железобетонных труб с водонепроницаемым экраном . .

1.4.1. Основные расчетные положения .

1.4.2. Расчет по прочности . .

1.4.3. Расчет ширины раскрытия трещин

1.4.4. Депланация поверхности бетона в трещине

при растяжении
1.5. Задачи исследования
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ В НАПОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТРУБАХ С ПОЛИЭТИЛЕНОВШ ПОКРЫТИЕМ С УЧЕТОМ НЕУПРУГОЙ РАБОТЫ БЕТОНА И НАЛИЧИЕМ ТРЕЩИН
2.1. Конструктивные особенности
, 2.2. Основные расчетные предпосылки
2.3. Влияние полиэтиленового покрытия трубы на внутренние усилия в кольце и характер трещинообразования при действии внутреннего гидростатического давления
2.3.1. Влияние полиэтиленового покрытия трубы на работу кольца в упругой и упругопластической стадии.
2.3.2. Влияние продольной арматуры на характер трещинообразования . .
2.4. Определение продольных усилий, изгибающих моментов и радиальных перемещений в
сечении трубы
2.4.1. Определение жесткости продольного
сечения стенки трубы .
2.4.2. Определение изгибающих моментов и радиальных перемещений стенки трубы с учетом образования трещин при действии двух равных вертикальных сосредоточенных сил.
Выбор расчетной схемы
2.4.3. Определение изгибающих моментов и нормальных усилий в кольце при действии распределенной вертикальной нагрузки .
2.4.4. Определение изгибающих моментов и нормальных усилий при действии распределенной горизонтальной нагрузки
2.4.5. Определение изгибающих моментов и нормальных усилий от опорной реакции трубопровода на грунтовом основании
2.4.6. Определение изгибающих моментов и нормальных усилий при действии веса жидкости и
внешнего гидростатического давления
Выводы по главе 2.
3. ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ НА ШИРИНУ РАСКРЫТИЯ ТРНЦИН В ТРУБАХ С ПОЛИЭТИЛЕНОВЫМ ПОКРЫТИМ
3.1. Определение ширины раскрытия трещин при действии внутреннего гидростатического
давления
3.2. Влияние внешней нагрузки на ширину
раскрытия трещин . .
3.3. Влияние конструктивных факторов на ширину раскрытия трещин.
Выводы по главе 3.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТРУБ С ПОЛИЭТИЛЕНОВЫМ ПОКРЫТИЕМ
4.1. Программа и методика испытания труб
4.1.1. Подготовка и проведение испытаний труб внутренним гидростатическим давлением
4.1.2. Подготовка и проведение испытаний при действии вертикальной сосредоточенной
нагрузки.
стр.
4.1.3. Подготовка и проведение испытаний на
действие комбинированных нагрузок .
4.2. Результаты испытания труб внутренним гидростатическим давлением.
4.3. Исследование труб при действии вертикальной сосредоточенной нагрузки .
4.4. Влияние различных комбинаций нагрузок на деформативность трубы и ширину раскрытия
трещин
Выводы по главе 4
5. ОБЛАСТЬ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ НАПОРНЫХ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТРУБ С ПОЛИЭТИЛЕНОВЫМ ПОКРЫТИЕМ,
ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
5.1. Технология производства труб . .
5.2. Область и условия применения
5.3. Опыт внедрения и техникоэкономические преимущества .
5.3.1. Опыт внедрения .
5.3.2. Определение экономического эффекта применения железобетонных труб с полиэтиленовым покрытием диаметром 0 мм . . . . .
Выводы по главе 5.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В СССР разработка напорных труб с неналрягаемой арматурой начата сравнительно давно, однако промышленность изготавливает их в небольших количествах, поэтому в трубопроводах применяют дорогостоящие высоконапорные железобетонные трубы с преднапрягаемой арматурой, что экономически невыгодно. Одной из перспективных конструкций такого класса труб является труба, предложенная в НИИЖБ . Армирование выполнено одиночным каркасом со спаренными витками из проволоки В1 диаметром 5 мм, шаг между спаренными витками мм. Однако, все описанные типы труб рассчитаны на применение их для транспортировки неагрессивных жидкостей и при использовании данных труб для агрессивных сред требуется специальная защита бетона от коррозии или же срок службы будет ограничен в зависимости от агрессивности транспортируемой жидкости. В США и других странах для продления срока службы железобетонных труб применяется облицовка внутренней поверхности труб термопластичными материалами ,,, . В частности, для безнапорных труб была использована полиуретановая облицовка труб. Срок службы их практически неограничен при периодическом ремонте. В Донецком Промстройниипроекте предложена конструкция напорных железобетонных труб с внутренним полиэтиленовым покрытием, армированных каркасом из горячекатанной арматуры класса А, предназначенных для транспортировки агрессивных вод , . МПа. Срок службы определяется агрессивностью среды и колеблется в пределах лет. При укладке трубопроводов систем водоснабжения и канализации наиболее распросраненным является способ укладки труб в траншее , имеющей небольшую по сравнению с глубиной ширину . Значительно реже трубы укладываются в насыпи или в широких траншеях. В зависимости от продолжительности действия, нагрузки на трубопроводы подразделяются на постоянные, временные длительные, кратковременные и особые . К постоянным нагрузкам относятся собственный вес трубопровода давление грунтовой засыпки и грунтовой воды при постоянном его горизонте давление, передающееся через грунт от постоянной нагрузки на поверхности земли. К временным длительным можно отнести вес и внутреннее рабочее давление продукта, транспортируемого по трубопроводу давление, передающееся через грунт от временных длительных действующих на его поверхности нагрузок давление грунтовой воды при переменном его уровне давление, передающееся через грунт от подвижных нагрузок в местах, предназначенных для проезда транспорта температурные воздействия от транспортируемого продукта и климатические воздействия. Кратковременные нагрузки это давление, передающееся через грунт от подвижных нагрузок в местах, не предназначенных для движения транспорта испытательное давление. В сеязи с тем, что железобетонные трубы с внутренним полиэтиленовым покрытием относятся к конструкциям третьей категории по трещиностойкости, сочетание нагрузок для определения расчетных усилий будет отличаться от принятого сочетания нагрузок для напорных и безнапорных железобетонных труб, работающих в упругой стадии. Трубы с полиэтиленовым покрытием рассчитываются на действие постоянных и временных длительных нагрузок, при этом должно быть выполнено условие длительная ширина раскрытия трещин на уровне
арматуры должна быть не выше О. Коэффициент перегрузки принимается равным . При проверке кратковременной ширины раскрытия трещин должны быть учтены постоянные, временные длительные и кратковременные нагрузки. При укладке труб, тип основания назначается в зависимости от вида грунта и его несущей способности. Наиболее распросраненным в практике строительства для труб диаметром 0 мм является естественное основание, которое может быть плоским, но учитывая давление грунта и деформацию основания, угол опирания можно принять 2. Естественное основание может быть спрофилированным, причем угол охвата изменяется в следующих пределах 0. Встречаются и другие типы основания монолитное железобетонное с углом охвата трубы при грунтах с возможной неравномерной осадкой монолитная железобетонная обойма при глубоком заложении трубопровода, когда засыпка трубы над верхом е превышает расчетную или Еысота засыпки менее 0,7 м и др.