Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
раз
Коэффициент эффективности увеличивается по мере роста прочности бетона и прочности арматуры. Причем для более прочной арматуры рационален и более прочный бетон. Так, при использовании фибры с Rf=500Mna рационально применение бетона класса В20-В35, а для фибры с Rf=HOOMna - бетона класса В35-В50.
Экспериментальное исследование анкеровки фибр.
Целью исследования являлось определение зависимости прочности и жесткости анкеровки в бетоне стальных фибр с волнистыми отгибами на концах при изме- T а б л и ц а 5.2
Расчетные эпюры и формулы для вычисления эффективности работы фибр.
№ № п/п Эпюра напряжений в фибрах в сечении элемента к Условная эпю^а анкерующих усилий T=T +T і сц cm i Расчетные формулы
/ Прямая гладкая фибра
1
max
^rtTlW
т.
Ta<Np=\/4R,ndf;
T -їіігі 1L- 0 8 2'
со = 0,5.
Л
/
и
Lk
Л
X
.Ja
/ ч
N
Ta > Np = 1/4 RfTidf ]
Rbh.
То = —Tidf —; Qf = R-а g ' 1 f,max г»
27,
а
CO = I--^-. /f T а б л и ц а 5.2 (продолжение)
Фибра с отгибами по концам
Kl2
2/, max
^rTTTTThg
Kl2.
H=Klf
Та
К/2
KhJ
H=Klf
R
Ta ^Np =1/4RfTidf', Та =^-Tidfl2pa3 +2,5Rbn/74;
о
Ta = Га + ^df(lf/2-l2); Ofnax =
8 ndf
Of =
4Га ndf
со = 0,5 +
a'f L
2^max lf
Rf
Тк;
H=Klf Kl2 к1ан j г -S г
Та
Ta > Np > Га; Га =-—-TtdfZ2pa3+2,5Rbnhdf;
8
R
Ta=Va + -fndf(lf/2-l2); afmax= Rf;
Ієн =/2 + (/f/2-/2) Р
CO = I +
Ta-Tiа'
Іан + h
Rflf
U
Rf
L
і
і
Arf2j
H-Kl
L
R
Tiа > Np = l/4Rfndf \ T'a=-^ndfllpa3 + 2,5Rbnhdf\ Ta=Va^ndfilfIl-I2)-, Gfmax=Rf;
Л/,
І а Ч
нении отношения между причностью фибр И прочностью бетона Rf/R (Rf - временное сопротивление фибр растяжению, R - кубиковая прочность бетона), а также при изменении геометрических параметров профиля фибр. Программа исследований включала экспериментальное определение касательных напряжений сцепления г . напряжений смятия бетона R под волнами отгибов, а также выявление
Сц CM
зависимостей указанных напряжений от длины заделки I3ad фибр в бетоне и их перемещений (сдвига) д0 относительно бетонной матрицы при действии выдергивающей нагрузки Г, определение оптимальных значений параметров профиля фибр (высоты h и длины с волн анкерующих отгибов, необхолимого числа полуволн п), при которых достигаются наиболее высокие значения прочности анкеровки.
Исследования проводили с использованием фибр из стальной проволоки диаметрами от 0,3 до 1,6 мм с диапазоном значений временного сопротивления от 500 до 2000МПа (рис.5.2 а,б). В соответствии с программой диапазон измененяи класса бетона по прочности на сжатие в рассматриваемых исследованиях варьировали в пределах от В5 до В20.
а) е) г)
б) 1 1C
/1
ж
V
о
п
Ж
Ы
4-
Xl
зо
ж
6)
BudA
с/2
пс/2
If
I „Л ю T-
< W Ю T-
\і І зад . Imp
,5 "5 L—I 60 28
Рис.5.2. Варианты опытных фибр и их анкеровки в опытных образцах
а - прямолинейная фибра; б - то же, с волнистыми отгибами на концах, в том числе с числом полуволн: 1-2-3-4; в, г - образцы с прямолинейной фиброй и фиброй с отгибами на конце при длине их заделки 30мм; д - то же, с прямолинейной фиброй при длине заделки 30мм ^ I3ad ^ 60мм.
1 - бетонный куб (призма); 2 - фибра; 3 - резиновая трубка переменнной длины для регулирования требуемой длины заделки фибры в бетоне.
Волнистые отгибы фибр имели очертание синусоиды. Для выявления геометрических параметров h и h/c на характер сцепления фибр с бетонной матрицей изменяли значения высоты h волн в пределах 2-10мм и отношение h/c принимали изменяющимся в диапазоне 0,25-1,0 при с=5-10мм. Для сравнения исследовали также прямые гладкие фибры той же прочности и тех же диаметров.
Опытные образцы представляли собой кубики 3x3x3см и призмы 3x3x6см из мелкозернистого бетона с одной фиброй, заложенной вдоль продольной оси образца (рис.5.2. в, г, д). Длину заделки фибр с отгибами принимали в одних случаях равной длине заделки прямых фибр соответствующих диаметров, в других случаях -длине горизонтальной проекции волнистых отгибов (с целью выявления непосредственного вклада в работу каждой волны при сцеплении фибры с бетоном).
Для фиксации момента начала смещения фибры относительно бетона ее не- загруженный конец, выходящий за пределы образца на 5мм, имел дополнительный отгиб, с помощью которого обеспечивался более надежный контакт концевого участка фибры с прибором, регистрирующим начало смещения. С целью обеспечения заданной длины заделки на часть фибр в необходимых случаях насаживали отрезок тонкой резиновой трубки, предотвращающей сцепление фибры с бетоном и позволяющей варьировать активную длину ее заделки в образце. ^----
Длину заделки прямых фибр принимали в соответствии с условием:
k3ad * 0,5Ifjui (5.8)
при этом длину анкеровки прямых фибр / вычисляли по формуле:
__ TjdfRf
(5.9)
где df\A Rf- соответственно диаметр фибр и их расчетное сопротивление растяжению; Rb - расчетное сопротивление бетона сжатию. Коэффициент ц принимали равным 3,6 согласно [3].
