Железобетонные преднапряженные элементы с поперечными трещинами от обжатия. Исследование и создание методов расчета экономичных конструкций

• Автор: Цейтлин, Семен Юдович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1981
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 475 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ГЛАВА I. ОБЗОР, СОДЕРЖАНИЕ. НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ВОПРОСЫ

МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1.Зарубежные исследования и опыт .

1.2.Отечественные исследования и опыт .

1.3.Содержание работы

1.4.Некоторые общие вопросы методики исследования .

1.5.Выводы по главе I

ГЛАВА 2. ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ПРИ ВНЕЦЕНТРЕННОМ ОБЖАТИИ.

2.1.Состояние вопроса

2.2.Расчет усилия трещиностойкости внецентреннообнатого элемента в случае деформирования сжатого бетона по закону квадратной параболы алгоритм 0Т.1
2.3.Расчет усилия трещиностойкости внецентреннообжатого элемента в случае общего закона деформирования сжатого бетона алгоритм ОТ. 2.
2.4.Анализ формул норм. Предложения по расчету трещиностойкости при внецентренном сжатии, обжатии и изгибе.
2.5.Экспериментальные данные .
2.6.Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ СЕЧЕНИЯ С ТРЕЩИНОЙ
ОБЖАТИЯ
3.1.Параметры обжатия. Основы расчета сече
ния алгоритмы 0С.1, ОС.2 и ОС.З
3.2.Расчет сечения с трещиной обжатия при неупругой работе растянутого и сжатого бетона алгоритм ОС.З
3.3.Развитие трещин обжатия по высоте
3.4.Высоты сжатой и растянутой зон сечения
с трещиной
3.5. Напряжения и деформации в сечении с тре ТСп щиной.
3.6. Изменение напряжений в верхней ненапря гаемой арматуре с течением времени. III
3.7. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ВЫГИБЫ, ШИРИНА РАСКРЫТИЯ ТРЕЩИН ОБЖАТИЯ И ДЕФОРМАЦИИ ПО ДЛИНЕ ЭЛЕМЕНТА.
4.1. Выгибы элементов с трещинами обжатия
4.2. Ширина раскрытия трещин обжатия.
4.3. Прямоугольные диски, образующиеся при вне
центренном обжатии
4.4. Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ДЛИТЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ В СЕЧЕНИИ С ТРЕЩИНОЙ
ОБЖАТИЯ И ПОТЕРИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
5.1. Введение. Методика опытных исследований.
5.2. Суммарные деформации бетона на уровне напрягаемой арматуры
5.3. Деформации бетона на уровне напрягаемой арматуры в сечениях с трещинами обжатия.
5.4. Потери напряжений в сечении с трещиной обжатия
5.5. Длительные деформации по высоте сечения
с трещиной обжатия.
5.6. Выводы по главе 5
ГЛАВА 6. ЗАКРЫТИЕ ТРЕЩИН ОБЖАТИЯ
6.1. Общий характер процесса закрытия трещин обжатия. Методика исследования и некоторые опытные зависимости
6.2. Влияние первичного загружения бетона на некоторые его свойства при разгрузке и последующем нагружении напряжениями другого знака.
6.3. Первая статическая модель закрытия трещин обжатия при упругой разгрузке бетона алгоритм И3.1. Коррективы на неупругую разгрузку алгоритм ИЗ.1а.
6.4. Вторая геометрическая модель закрытия трещин обжатия алгоритм И3.2.
6.5. Третья физическая модель закрытия трещин обжатия при неупругой работе бетона алгоритм ИЗ.З
6.6. Практический способ определения момента закрытия трещин алгоритм ИЗ.4.
6.7. Выводы по главе 6
ГЛАВА 7. ТРЩИНОСТОЙКОСТЬ ОБЖАТОЙ ЗОНЫ
7.1. Введение.
7.2. Некоторые опытные данные.
7.3. Расчет трещиностойкости с учетом момента закрытия трещин обжатия
7.3.1. Расчет трещиностойкости в предположении упругой разгрузки бетона алгоритм ИТ.1.
7.3.2. Расчет трещиностойкости при не упругой разгрузке бетона алгоритм ИТ.2
7.3.3. Об учете некоторых дополнительных факторов
7.4. Расчет трещиностойкости по способу ядровых моментов с учетом потерь напряжений в сечении с трещиной обжатия алгоритм
7.5. Расчет трещиностойкости условного сече ния без трещин обжатия по способу ядровых моментов алгоритм ИТ.4
7.6. Приближенный способ расчета момента трещиностойкости сечения с трещиной обжатия алгоритм ИТ.5
7.7. К оценке влияния различных факторов на снижение трещиностойкости
7.8. Трещиностойкость натурных конструкций с трещинами обжатия
7.9. Выводы по главе 7
ГЛАВА 8. КРИВИЗНЫ, ШИРИНА РАСКРЫТИЯ ТРЕЩИН И ПРОЧНОСТЬ ПРИ ДЕЙСТВИИ ВНЕШНЕЙ НАГРУЗКИ
8.1. Кривизны элементов с трещинами обжатия
при действии внешнего момента.
.1. Общая схема деформирования элемента.
8.1.2. Кривизны элемента при м.м
алгоритмы ИК.1 и ИК.2
8.1.3. О расчете кривизн элементов без трещин обжатия при ММт по
нормам
8.1.4. Расчет кривизн элемента о трещинами обжатия при М Мг по методике норм с корректировкой параметров деформирования алго
ритм ИК.З
8.1.5. Расчет кривизн при изгибе элементов с трещинами обжатия для слу чая МИ1 с корректировкой только усилия обжатия алгоритм ИК.4.
8.1.6. Расчет кривизн по характерным точкам деформирования алгоритм
ик.5 ззб
8.2. Ширина раскрытия трещин обжатой зоны.
8.3. Закрытие трещин обжатой зоны при снижении внешней нагрузки.
8.4. Прочность и выносливость преднапряжен
ных элементов с трещинами обжатия
8.5. Выводы по главе 8.
ГЛАВА 9. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ. НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
9.1. Общие вопросы расчета и проектирования преднапряженных элементов с трещинами
обжатия.
9.2. Примеры железобетонных конструкций с трещинами обжатия
9.3. К оценке способов исключения трещин обжатия при проектировании конструкций.
9.4. Усложнения изготовления конструкций при исключении трещин обжатия
Стр.
9.5. Некоторые технологические параметры и их
роль в работе преднапряженных элементов с
9.6. Аналогичные задачи из области работы железобетонных конструкций.Класс элемен
тов с двухсторонними трещинами.
9.7. Техникоэкономические соображения
9.8. Выводы по главе 9.
ГЛАВА . ВЫВОда И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В.А. Сафронова . В.П. Чайка 5,4 получил, что наибольшие напряжения в бетоне сжатой грани при изгибе превышали призменную прочность бетона. Д.Стармена равно 1,, В. В.А. Беликова 1,. При изгибе в опытах В. В.П. Чайки 1,6. Учитывая существенно большее количество опытных данных в работе Д. Стармена, целесообразно для внецентренного сжатия принять К 1,. В интервале 6 К. МПа получается 2,5 Ке, 1,5, в среднем 2. Тогда выражение 1. Ег Е1 1. ЯОтметим, что когда нужно определить расчетом действующие в сечении напряжения и деформации, в существующих методиках имеется гигантский разрыв между упругими напряжениями Е и напряжениями, определяемыми на основе сложных теорий ползучести. Не отрицая ценности последних, отметим необходимость в надежном и простом промежуточном решении. Его можно получить, на паи взгляд, на основе зависимости 1. Автор использует зависимость 1. Имеются случаи ее применения в последнее время и другими исследователями . П, с. Интересные связи, аналогичные 1. В.Н. Байков 7,, В. А.Калашников и В. П.Еременко ээ. Как и при сжатии, нисходящий участок кривой деформирования бетона мо жет быть получен в присутствии поддерживающих элементов ю. Согласно опытам Л. Ц 0,5 ю 0,ОООМ 1. На этой основе, по аналогии с 1. Еб 4 Е2 1. Яр 1. Оно получается также из 1. Яр . При неоднородном растяжении бетона, если напряжения определять как для упругих тел, прочность на растяжение Ярд оказывается выше прочности однородного растяжения Яр . По данным О. Я.Берга, Е. Н.Щербакова и Г. Н.Писанко , отношение Яр составляет от 1,5 до 3. ГОСТ 0 в среднем
О природе увеличения прочности бетона при неоднородном растя жении и количественной его оценке единого мнения пока нет. Наиболее простое, хотя и недостаточное, объяснение, как и в случае неоднородного сжатия, состоит повидимому в помощи ближайших, менее нагруженных участков. Градиент деформаций по высоте сечения оказывает влияние на прочность и деформации крайнего растянутого волокна и всего сечения в целом. Оно различно при различных видах напряженного состояния. Согласно опытам К. А.Мальцова и П. П.Васильева 4, проведенным на образцах малых размеров, отношение у зависит от вида напряженного состояния и отношения е0п . Выполненная нами обработка этих опытов показывает, что 0,о8 ц1 , где . КС 1К . С увеличением высоты балок у снижается 7. К.А. Мальцов I. ВНИИГ, Г. М.М. Холмянский и В. И.Ягуст 9 влияние градиента деформаций при неоднородном растяжении объясняют с позиций теории вероятностей, из рассмотрения расчетных моделей с большим числом линейно деформируемых волокон и случайным характером их разрушения. Полученные значения Ц вох близки к опытным, однако для практически важного случая в0 наблюдаются существенные отличия. В целом опытных и расчетных данных о влиянии градиента деформаций или напряжений на прочность бетона при растяжении пока мало, они не отличаются точностью, а их учет приводит к большим трудностям. В то же время развитие неупругих деформаций вглубь сечения, при принимаемых ограниченных предельных напряжениях растяжения, позволяет, как известно, считать постоянными по высоте напряжения растянутой зоны при изгибе. В сочетании с треугольной эпюрой сжимающих напряжений это дает возможность получить теоретическое значение момента трещиностойкости, близкое к опытному. При внецентренном сжатии высота растянутой зоны и равнодействующая усилий в ней относительно малы. Поэтому и в данном случае можно принимать прямоугольную эпюру напряжений. Исследование основных вопросов, поставленных в работе, потребовало изучения ряда смежных, в частности, неупругих деформаций бетона с нисходящим участком кривой деформирования, напряжений и деформаций прямоугольных дисков, податливости берегов трещин, влияния первичного сжатия на работу бетона при разгрузке и последующем растяжении и т. Экспериментальные исследования производились на ряде серий опытных образцов рис. УШ прямоугольного, таврового с нижней или верхней полкой и двутаврового сечений балок, серии ЕВ крупных балок прямоугольного сечения балок и др.