Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Обратно-симметричная нагрузка вызывает сдвигающие усилия, максимальная величина поперечной силы, вызывающей сдвиг при невыгсднейшей постановке кранов, составляет 23кН. Для опытной модели балки расчетная поперечая сила принята равной 40кН.
По условиям возможности изготовления и испытания модели балки, пролет ее принят равным 6м (рис. 12.25). Толщина сталефибробетонной стенки — 20мм, содержание в ней фибр — 1% по объему. Нижний пояс модели армирован стержневой арматурой — 4 0 25мм из стали класса АІІІ. Поперечная арматура на опоре поставлена по расчету в соответствии с требованиями норм.
Для имитации обратных напряжений, возникающих в балке при отпуске преднапряженной арматуры, до начала основных испытаний модели балок были подвергнуты нагрузке снизу силой P4 =72кН, которая вызывала сжатие в нижнем и растяжение в верхнем поясе.
На нагрузку снизу балки испытывались на стенде в горизонтальном положении при размещении и работе между ними (между балками) домкрата. После разгрузки, образцы балок были установлены в вертикальное положение на испытательный стенд (рис. 12.26) на котором нагрузка на балку передавалась от гидравлических домкратов в трех точках (см.также рис. 12.25). Домкраты, установленные в четвертях пролета, были объеденены одной насосной станцией. Домкрат, установленный в середине пролета, имел самостоятельную насосную стенцию. Были испытаны оба опытных образца.
В процессе испытаний образец №1 загружали в четвертях пролета силами P1 и P3 (рис 12.25) симметрично, этапами по 2х30кН до расчетной нагрузки 2х240кН. Эта нагрузка не дает сдвига между поясами и стенкой.
Затем образец №1 нагружали силой P2 в середине пролета этапами по 20кН. Расчетная нагрузка была достигнута при Р2=80кН (Q=4kH). При этом никаких трещин в поясах, на опорах и в стенке обнаружено не было. Сила P2 была увеличена до 120кН, трещины не появились.
Увеличить силу P2 до более высокого уровня не представлялось возможным по техническим причинам, из-за появившегося нарушения работы в маслопроводе домкрата.
Дальнейшее испытание осуществляли за счет увеличения сил P1 и P3 (в четвертях пролета). Когда указанные силы были доведены до уровня 2х290кН, произошло разрушение образца от раздавливания бетона верхнего пояса в середине пролета (оис.12.27,а). В этом месте при бетонировании образца была допущена раковина, rw
Illllliaa
P4 = 72 кН
Рис.12.25. Двутавровая балка-опытный образец (опалубочные размеры, армирование, расчетная
схема)
1 — мессура; 2 — датчики; 3 — прогибомер
1500
1500
1500
1500
Эпюра М, (кН м)
Рис.12.26. Вид образца опытной балки на испытательном стенде ^Pt =290
I
P0=I20
X
P*=290
^p1=Ieo
Рис.12.27. Схемы разрушения опытных балок
а — образец №1; б — то же №2; значения сосредоточенных нагрузок выражены в кН
которую затем заполнили бетоном. Этот бетон при испытании выкололся после чего произошло раздробление всего сечения пояса с выпучиванием его продольной арматуры. Одновременно образовалась вертикальная трещина в стенке. В нижнем поясе и на опорах трещин не было. Мессуры, установленные между поясом и стенкой в четырех местах (рис. 12.25), деформаций сдвига не зарегистрировали, трещин в местах сопряжения ,стенки с поясом не обнаружено. Сопоставление данных показало следующее:
Mpa3p = 645^tt • м; Mpac4 = 480кН ¦ м\ кзап = 645/480 = 1,35
Поперечная сила в момент разрушения в средней части балки составила бОкН против расчетной 40кН. ^зал=1,5, при этом как уже было отмечено, трещин и деформаций сдвига не обнаружено.
Образец №2 испытывали аналогично, но с увеличением средней силы P2.
Сначала образец нагружали симметрично силами P1 и P3 поэтапно до величины 2х160кН. Затем дали нагрузку силой P2 этапами по 40кН до величины 120кН. При этом появились вертикальные трещины в стенке (при отсутствии трещин в нижнем поясе) в средней части образца (рис. 12.27,6). После этого нагрузка P2 была увеличена до 160кН, что привело к незначительному раскрытию трещин. Увеличить эту нагрузку до более высокого уровня не удалось из-за повторного отказа работы масло-привода домкрата. Увеличили нагрузки P1 и P3 симметрично до 2х240кН, при этом ширина раскрытия трещин в стенке увеличилась до 0,5мм и появились косые трещины на опорах, но разрушения не произошло. После устранения неисправности работы маслопривода нагрузку P2 довели до 220кН, а нагрузки P1 и P3 до ЗЗОкН. При этом загружении все трещины сильно раскрылись и балка, в средней части села на стенд. В итоге было зафиксировано, что M =852кН и к =1,73. Данные испытаний указы-
рдЗр ЗЗП
вали на высокий уровень надежности рассматриваемой конструкции как при изгибе, так и при действии поперечных сил.
Из двутавровых железобетонных элементов с тонкой вставной стенкой могут быть получены эффективные решения колонн для некоторых видов каркасных сооружений (опор эстакад трубопроводов, транспортерных галерей, открытых крановых эстакад и др.), а также, как уже отмечалось, для колонн одноэтажных зданий. Вполне очевидно, что на нормальные силы и изгибающие моменты двутавровые сечения колонн работают также эффективно, как и сечения балок, а поперечные силы в колоннах относительно невелики и могут быть восприняты тонкой вставной стенкой. Наличие стенки избавляет пояса и распорки двутавровых колонн от местного изгиба,что приводит к сокращению расхода и упрощению армирования, а также к снижению расхода бетона в конструкции.
