Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Согласно данным экспериментальных исследований, предельные значения относительных деформаций растяжения при изгибе образцов из фибробетона составляют (200. . .300)"5, что соответствует деформациям стержневой арматуры при достижении предела текучести є = 200x10"5 (при R = 400 МПа) [33]. Поэтому расчет-
Stl
ное сопротивление стержневой арматуры в растянутой зоне фибробетонных элементов может быть полностью использовано одновременно с учетом работы растянутой зоны фибробетона.
Величина сжатой зоны х элемента (см. рис.3.27) определяется из условия равенства нулю суммы проекции всех сил на ось элемента
Rfitb(h-x)-Rfibx + RsAs+P = 0, (3.96)
_Rfitbh + RsAs+P HRjb+Rfit)
откуда * ,г> ч . (3.97)
При отсутствии нормальных сжимающих или растягивающих сил, а также стержневой арматуры в элементах конструкций из фибробетона соответствующие члены в формулах (3.95), (3.96), (3.97) принимаются равными нулю. В этом случае величина сжатой зоны изгибаемого элемента может быть вычислена по формуле
RJbt j
а выражение для его несущей способности примет вид
RJbRfbt bh2
Rfi+Rfit 2 ' (3'")
На рис.3.28 показан характер изменения несущей способности элементов из фибробетона и аналогичных элементов из железобетона в зависимости от изменения процента их армирования и толщины конструкций. Как видно, при толщине элементов до 6—7 см при равном расходе арматуры фибробетон по прочности не уступает железобетону. В этом случае замена железобетона фибробетоном позволяет снизить материалоемкость конструкций [33]. При толщине конструкций больше wm
1 ї
100 90 80 70
60
50
л
1 О ї
1B
о
0
5 40
DC CD
1 зо
I
a:
20
10 O
/
/
/
' / ?
/ /
/ / Уу V ^ -V у
г у
10
4
5
6 7
6 8 10 12 14 толщина элемента, см
16
if,-.
ті
fA
'И
4
Рис. 3.28. Зависимость несущей способности фибробетонных и железобетонных элементов
от их толщины и процента армирования
1, 2,3—железобетонные элементы с содержанием арматуры соответственно 2; 1,5; 1 %; 4, 5, 6, 7— фибробе-тонные элементы с содержанием арматуры соответственно 3; 2,5; 2; 1,5 % (по объему).
6-7 см несущая способность железобетона становится выше. Однако следует учитывать, что фибробетон способен также работать при знакопеременных нагрузках. В данном случае несущая способность фибробетона может быть сопоставимой с несущей способностью железобетона при толщине конструкций до 12—14 см.
3.5. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ФИБРОБЕТОНА ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН И ДЕФОРМАЦИЯМ
Расчет элементов из фибробетона по второй группе предельных состояний включает два самостоятельных этапа: приведение свободно ориентированного и дискретного армирования к эквивалентной направленной системе (этап 1 ) и последующая адаптация этой системы к нормативным требованиям расчета железобетонных или армоцементных конструкций (этап 2). При этом за основу для проведения расчетов на втором этапе принимались положения СНиП 2.03.01-84* и СНиП 2.03.03-85. В соответствии с подготовленной в настоящее время новой главой СНиП 52-01-02 «Железобетонные и бетонные конструкции» [10] расчет по второй группе предельных состояний предлагается осуществлять с учетом более обоснованных с физической точки зрения расчетных моделей, которые были предложены ранее В.И.Мурашовым [16]. Этот шаг связан со стремлением отказаться от эмпирического подхода к расчету по раскрытию трещин и деформациям, принятому в действующих нормативных документах. Метод В.И. Мурашова был принят также нами за основу при проведении исследований параметров дисперсного армирования и их влияния на процессы трещи-нообразования применительно к конструкциям из фибробетона [36]. Результаты данных исследований рассматриваются ниже в главе 8 (Часть 2).
Вместе с тем следует отметить, что разработанные ранее принципы расчета и имеющийся опыт реального проектирования фибробетонных конструкций с учетом положений СНиП 2.03.01-84* и СНиП 2.03.03-85 могут оказаться полезными для дальнейшего совершенствования методов подобных расчетов и их адаптации к требова- ниям СНиП 52-01-02. В связи с этим, представлялось целесообразным рассмотреть результаты выполненных ранее в ЦНИИПромзданий работ, относящихся к исследованиям и разработке методов расчета элементов из фибробетона по раскрытию трещин и деформациям с учетом положений СНиП 2.03.01-84* и СНиП 2.03.03-85. Исходные предпосылки указанных методов имеют самостоятельное прикладное значение независимо от изменений, включаемых в новые нормы.
Исследования [34], проведенные в ЦНИИПромзданий, показали, что многие несущие конструкции промышленных зданий и инженерных сооружений целесообразно выполнять с комбинированным армированием (сочетание фибровой и стержневой арматуры). В связи с этим, разрабатываемые для этих конструкций методы расчета по второй группе предельных состояний должны охватывать все возможные сочетания фибровой и стержневой арматуры, обеспечивая плавный переход от расчета элементов, армированных только фибрами, к расчету элементов, армированных только стержнями.
