Экспериментательно-теоретические исследования коротких аглопоритожелезобетонных колонн, армированных стержнями крупных диаметров

• Автор: Босовец, Федор Петрович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 253 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИИ

1.1. Центрально сжатые элементы ц

1.2. Внецентренно сжатые элементы

1.3. Задачи исследований

2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Применяемые материалы и их расчетные характеристики

2.1.1. Аглопорит

2.1.2. Песок кварцевый

2.1.3. Гранитный щебень
2.1.4. Цемент
2.1.5. Состав аглопоритобетона
2.2. Физикомеханические характеристики аглопоритобетона
2.2.1. Прочность на осевое сжатие
2.2.2. Прочность аглопоритобетона на растяжение
2.2.3. Начальный модуль упругости
2.3.Арматура
2.4. Конструкция опытных образцов колонн
2.5. Методика испытаний
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ РАБОТЫ ПРОДОЛЬНОЙ И ПОПЕРЕЧНОЙ АРМАТУРЫ В ЭЛЕМЕНТАХ, РАБОТАЮЩИХ СО
СЛУЧАЙНЫМ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТОМ
3.1. Шаг поперечных стержней
3.2. Устойчивость арматурного стержня в бетоне
3.3. Исследование работы защитного слоя бетона
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ДЕФОРМИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ КОЛОНН, ИСПЫТАННЫХ НА СЖАТИЕ
СО СЛУЧАЙНЫМ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТОМ
4.1. Величина случайного эксцентриситета
4.2. Влияние шага хомутов на несущую способность
4.3. Работа защитного слоя бетона продольной
арматуры
4.4. Особенности деформирования рабочей арматуры
и характер разрушения колонн
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВНЕЦЕНГРЕННО СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
5.1. Характер работы и зависимость несущей способности колонн от величины относительного эксцентриситета 1
5.2. Высота сжатой зоны бетона и положение нейтральной оси 9
5.3. Предельные деформации железобетонных колонн
при внецентренном сжатии
5.4. Сравнение опытных данных с расчетными по
СНиП П
6. ПРИМЕНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ЛЕГКИХ
БЕТОНОВ В БЕЛОРУССКОЙ ССР
Основные выводы
Литература


Исследуя работу арматуры крупных диаметров в сжатых элементах, нельзя обойти и такой важный вопрос, как работа защитного слоя бетона. Практика показывает, что защитный слой бетона только тогда может надежно выполнять свои функции, когда в нем нет трещин, по которым проникает химическая агрессия вглубь бетона, вызывая коррозию арматуры. До настоящего времени отсутствует ясное научное обоснование выбора толщины защитного слоя и величина его принимается согласно СНиП П по конструктивным соображениям Одной из известных раоот по изучению защитного слоя в сжатых элементах является исследование американского ученого-У. Маскеу /9/. I/ Он испытывал маломерные образцы размером ,2x,2x см. Толщина защитного слоя изменялась и составляла а = 0,9; 0,4; 1,; 1,8; 2, см. МПа. Во всех образцах шаг хомутов был постоянным и равным и. Хомуты выполнялись из мягкой проволоки ф 3, мм. Опыты С. Макея показали незначительность влияния толщины защитного слоя бетона на прочность образца. На рис. N /РпрбЬ от толщины защитного слоя для различных прочностей бетона. Почти все графики вытянуты в прямую горизонтальную линию. На образцах натурных размеров это влияние будет значительней, так как масштабный фактор зависит от величины отношения поверхности образца к его объему //. Итак, анализируя немногочисленные экспериментальные данные о степени влияния шага хомутов на несущую способность колонны невольно приходишь к выводу о противоречивости существующих результатов. До сих пор остается также нерешенным вопрос об оптимальном шаге хомутов. Так, например, при одной и той же требуемой площади продольной арматуры, количество и диаметр стершей может изменяться в широких пределах, а это вызывает нестабильность в шаге хомутов. Шаг хомутов существенно сказывается и на устойчивости арла-турного стершя, а этому вопросу пока посвящено очень мало работ. Методика расчета внецентренно сжатых железобетонных элементов развивалась и совершенствовалась одновременно с развитием общей теории железобетона как в нашей стране, так и за рубежом. Первые опыты по исследованию работы внецентренно сжатых колонн были выполнены в Париже в г. Опыты проводились над двумя стойками высотой 5 м с поперечным сечением x см. Одна стойка армирована 4/ мм, другая - 4 ^ мм при одинаковой призменной прочности бетона Кпр = ,0 МПа. Начальный эксцентриситет приложения силы был принят 6 © = см. Н, которой соответствовало напряжение в бетоне = ,4 МПа. Однако малое число образцов, принятых в исследовании, не позволяет сделать конкретные выводы. Более значительные экспериментальные исследования внецентренно сжатых колонн были проведены в - гг. К.Бахом и 0. Графом /4/ в высшей технической школе в Штутгарте по программе, разработанной Е. Мершем. Бетон шел прочность ,5 МПа (по кубам с ребром см в возрасте дней). Временное сопротивление и предел текучести продольной арматуры при растяжении составляли соответственно 7,9 и 7,2 МПа. При испытаниях варьировался эксцентриситет приложения нагрузки ( Во = ; ; и см) и процент армирования ( |И. Коэффициент "П. Было установлено, что при относительно малых эксцентриситетах разрушение начинается с бетона сжатой зоны. Предельное значение силы, которую может воспринять колонна, в значительной степени зависит от величины начального эксцентриситета; зависимость " К1~ 6о носит линейный характер. Сравнение экспериментальных величин сжимающих напряжения в бетоне с расчетными показало небольшое расхождение, однако действительные напряжения в арматуре на всех ступенях нагрузок были значительно меньше расчетных, что свидетельствует о преувеличенном значении П. Несовпадение результатов расчета с опытом показало, что число П. Разрушающие нагрузки были больше расчетных,вычисленных в предположении прямолинейной эпюры напряжений, в среднем на %. Зто объясняется заменой фактической криволинейной эпюры напряжений на прямолинейную, приводящей к недооценке сопротивления сжатого бетона, а также к завышению его краевого напряжения. Заслуживают внимания первые и весьма подробные исследования внецентренно-сжатых элементов, проведенные в б. ЦНИПС в - гг. М.С. Боришанским под руководством А. А.Гвоздева /-/.