Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Н.М.Мулин [5] подошел к определению относительной длины заделки (анкеровки) стержневой арматуры Xa=IJd с вероятностных позиций. Были использованы результаты испытаний многих авторов. При этом отдельно анализировались значения Аан, отвечающие началу скольжения свободного конца стержня и соответствующие нарушению анкеровки. Принятая окончательно зависимость с вероятность 0,977 гарантирует, что в процессе работы конструкций не произойдет даже начала сдвига стержней. Для арматуры периодического профиля, заанкеренной в сжатом бетоне, получена зависимость.
Лш= 0,5Rs/Rb+5 + 3, (5.12)
где "5" учитывает разброс опытных данных (« 2сган), "3" - переход от начала преодоления сопротивления анкеровки к началу сдвига свободного конца стержня.
В теории сцепления широко используется величина условного касательного напряжения ъсц=Т/(^1зад) и его предельная величина Rc^, где Г - сдвигающая сила, Ttdl3ad - поверхность сцепления. Для гладкой прямой фибры напряжение Rcii имеет четкий физический смысл. Если R^ - стабильная величина, не зависящая (или ма-
сц
лозависящая) от длины заделки, то с определенным запасом ее можно получить из опытных данных и использовать в расчетах. При этом в опытах длина заделки I3ad должна быть меньше длины анкеровки / , при которой фибра равнопрочна по проч- ности на разрыв и анкеровке (R / кd=RfA^Тогда при обработке опытных данных Rf4i можно находить из равенства
сц
*сц JindfI3J, (5.13)
где Thc - сила при начале смещения свободного конца прямолинейной фибры.
Более сложная ситуация проявляется при работе с фибрами, которые имеют волнистые участки на концах. В этом случае для рассмотрения предлагаются три возможные расчетные схемы, моделирующие анкеровку подобной фибры в бетоне (рис.5.7).
Во всех случаях в принятых расчетных схемах на первом прямом участке длиной Iv по всей поверхности контакта фибры принимаем напряжение T1, равное касательному напряжению в момент начала движения свободного конца фибры R^, которое может быть получено из анализа опытов при испытаниях прямой фибры. Отличие в рассматриваемых схемах состит в принятии условных напряжений на втором, волнистом учаске фибры, длиной I2.
По первой схеме учитывается условное касательное напряжение т2, действующее по поверхности фибры на волнистом участке
r -.7HCdA
где I2pa3 - длина развертки волнистого участка фибры I2.
Величина т2>тг так как за счет волн сопротивление выдергиванию возрастает. Отношение T2Zz1 может служить показателем эффективности придания фибре волнистого профиля, так как оба эти напряжения (T1 и T2) отнесены к площади реальной поверхности фибры, т.е. данное отношение показывает, на сколько возрастает сопротивление выдергиванию при том же расходе материалов. Недостаток этой схемы состоит в том, что T2 должно зависеть, кроме прочности бетона, еще от геометрических параметров фибры.
По второй расчетной схеме учитывается условное напряжение действующее по поверхности, огибающей волну фибры. При этом предполагается что фибра и заключенный между волнами бетон смещаются относительно другой части бетона (матрицы) как одно целое
J TnczMiL /c,cv
lih+df)l2 ' <5-15)
Поскольку параметры волнистой фибры (h, df, I2) непосредственно входят в формулу (5.15), есть основания полагать, что T12 обладает большей стабильностью, чем T2 , т.е. в этом случае представляется возможность произвести обобщение значений этого напряжения для фибр с различными параметрами высоты и длины волн.
В третьей расчетной схеме учитывается условное сопротивление бетона смятию Rcm. Под сопротивлением Rcm в данном случае понимаем величину, которая косвенно учитывает не только смятие бетона, но и его раздробление вследствие изгиба и поступательного перемещения фибры. При этом принимаем условие, что по всей длине фибры по поверхности контакта приложено касательное напряже-
ние^.
Thc-TlTTdfIp03
см~ dfhn (5-16)
Rr-*, —
Здесь п - число полуволн фибры, т.е. число ветвей, под которыми происходит смятие (разрушение) бетона, 1раз - фактическая (развернутая) длина фибры.
При построениии расчетного аппарата наиболее удобными для применения будут являться те значения напряжений (из рассмотренных выше т0, т'*, R ), кото-
^ ? CM б)
* * ? > у > ? * * ? I I /\«j I ! / <4 \
df, І2 ' К раз и ф
W 7 і ІзаС * * f
концах
а - схема 1, учитывающая условное касательное напряжение т2, действующее по развертке волнистой части фибры, /2раз=/2/сраз (Apa3 - коэффициент развертки);
б - схема 2, учитывающая условное касательное напряжение t2, действующее по поверхности, огибающей волну фибры: I2 - длина проекции волнистой части фибры; h и df - высота волны и диаметр фибры;
в - схема 3, учитывающая условное напряжение смятия бетона Rcm под волнами отгибов (условные обозначения: I1 - длина прямого участка заделки фибры; I2- длина проекции волнистой части фибры; T1 - условное касательное напряжение для прямой гладкой фибры; T- нагрузка, приложенная к фибре).
рые обладают наибольшей стабильностью, т.е. в меньшей степени зависят от профиля фибры. Поэтому выбор расчетной схемы должен быть связан с результатами экспериментов.
