Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Рабинович Ф.Н. -> "Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции" -> 70

Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.

Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции — М.: ABC, 2004. — 560 c.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка): kompozitinaosnovedisper2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 265 >> Следующая


Таким образом, приведение фибробетонного элемента со случайно ориентированной в его объеме фибровой арматурой к эквивалентному элементу (к эквивалентной системе) с направленным непрерывным армированием при помощи коэффициента приведения Xred включает следующие этапы:

1. Определение количества фибр, пересекающих расчетную плоскость, при этом:

в элементе длиной L выделяем некоторую область, ограниченную сечениями,

параллельными расчетной плоскости и отстоящими от нее на расстоянии AL = If/2. Во внимание принимаем все фибры, центры которых размещены в рассматриваемой области, учитывая, что центр каждой фибры в этом случае отстоит от расчетной плоскости на расстоянии а < /у / 2;

определяем значение коэффициента . _

2. Замена усилия в фибрах их проекциями и определение XorXp =Xor (таб. 3.5).

3. Определение равнодействующей усилий (среднее напряжение) в фибрах с учетом их анкеровки Xan . Комбинации расчетных параметров, входящих а уравнение равновесия сил в системе со случайно ориентированными фибрами можно дать следующую Физическую интерпретацию:

°fKrKnAfhp = OfXorXanAf = P,

где оf XorXan = Of — среднее значение проекций напряжений (вклад в работу) случайно ориентированных фибр: Of — напряжение в фибре, расположенной в этой же системе параллельно направлению силы Р; AfXp— площадь сечения случайно ориентированных фибр, пересекающих расчетную плоскость. При этом значения Xor и Xan зависят от отношения оf /Rf. Или то же, в виде:

P = GfAfXorXanXp = GfAf egw,

л ля где Of=G f(a = 0) — напряжение в фибре, ориентированной по направлению силы Я Af.egw = AfXorKanXp, где Af egw — условная площадь сечения фибровой арматуры, направленной вдоль действия силы P и надежно заанкеренной, эквивалентная по результатам расчета заданной системе с хаотичным и прерывистым (дискретным) армированием.

Относительные деформации элемента в и фибр, приведенных к направленной ориентации Sf (a =Q) могут быть выражены соответственно

є =Efia = O) = Р/EfAfXanXor =PIEfAfegw.

Исследования показывают, что коэффициент пересечения фибрами расчетной плоскости ^p зависит только от геометрических параметров армированной системы и не зависит от ее напряженно-деформированного состояния. При определении коэффициентов Xor и Xan следует учитывать наряду с геометрическими параметрами и напряженно-деформированное состояние армированных элементов.

3.3. ОПТИМАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЫ АРМИРОВАНИЯ ФИБРОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

При проектировании фибробетонных конструкций обычно в начале назначают варианты объемного содержания фибр, используемых для армирования, а затем подбирают оптимальные сечения конструкций. Такой подход диктуется экономическими соображениями и технологическими возможностями изготовления конструкций [30].

Рассмотрим вопросы подбора оптимальных диапазонов объемного содержания фибровой арматуры на примере проектирования сталефибробетонных конструкций, хотя сам подход к исследованию данных вопросов приемлем для случаев, предусматривающих применение и других видов армирующих волокон (стеклянных, базальтовых, углеродных и т. п.).

Рабочий диапазон объемного содержания фибр в сталефибробетонных конструкциях изменяют, как правило, в пределах1-1,5 % (78...117 кг фибр на 1 м3 бетона)*. При более высоком проценте армирования снижается конкурентоспособность конструкций, повышается трудоемкость их изготовления. В практике часто возникает необходимость принимать объемное содержание фибр в конструкциях менее 1 %. В этом случае важно знать границы минимальных уровней армирования, при которых обеспечивается исключение возможности хрупкого разрушения конструкций, поскольку подобное разрушение в результате случайной перегрузки конструкций может привести к авариям или жертвам.

Исследования показывают что условия хрупкого разрушения дисперсно-армированных конструкций могут реализоваться в двух ситуациях: при содержании фибр в конструкциях ниже минимально необходимого уровня, а также при достаточно большом содержании в бетоне весьма тонких волокон. В последнем случае момент образования трещин в конструкции и момент её разрушения могут оказаться весьма близкими друг к другу [17,31]. Например, в работе [31] теоретически показано, что подобная ситуация может реализоваться при диаметрах стальных фибр меньше 0,01 см и объемном содержании их больше 2 %.

На величину минимально необходимого содержания дисперсной арматуры существенное влияние оказывает деформативность матриц.

Предельные значения деформаций при разрыве высокопрочных волокон (сталь-

*В стеклоармированных конструкциях со свободной ориентацией коротких волокон их объемное содержание принимают в пределах 1-3(5)% (25...75 (100) кг на 1 м3 бетона], а при направленной ориентации непрерывных волокон их предельное содержание в бетоне (по условиям технологии) можно довести до 10-15 % (в зависимости от технико-экономических условий) ных, стеклянных), как правило, ниже, чем при растяжении пластичных (полимерных) матриц и, напротив, значительно выше, чем хрупких (бетонных, керамических) материалов. Для таких материалов, как полимербетоны, разница между ef и Em может оказаться сравнительно небольшой (?/ ~ Em).
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 265 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed