Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка):
Расчет деформаций (кривизны) сталефибробетонных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне, выполняемый по Рекомендациям [37], также приводил к значительному завышению получаемых результатов по сравнению с экспериментальными данными. Указанный расчет (рекомендации [37]) при кратковременных и длительных нагрузках выполняется по разным формулам, приведенным в СНиП 2.03.03-85. При этом в расчет вводился момент сопротивления полного приведенного сечения, включая бетон в растянутой зоне, а затем этот момент инерции снижался путем умножения на эмпирические коэффициенты.
В работе [12] предложена одна общая формула для расчета кривизны рассматриваемых элементов с трещинами в растянутой зоне при различных сочетаниях их армирования и при действии как длительных, так и кратковременных нагрузок:
(Ifr) = Msrc. В
+
M-M
сгс
в
(3.136)
71 "/2
Эта формула по своей структуре аналогична соответствующей формуле СНиП 2.03.03-85, при этом каких-либо изменений в определение значений Mcrc и Bfl по сравнению с указанным в СНиП не вносится.
В расчетах вводим жесткость Bf2, которой учитываем бетон сжатой зоны и всю фибровую и стержневую арматуру в обеих зонах, т.е. в отличие от СНиП 2.03.03-85 бетон в растянутой зоне после образования в нем трещин в работе элемента не учитываем. Это позволяет исключить из расчета ряд эмпирических коэффициентов и более правильно отразить физический характер работы элемента. Значения жесткости Bf2 определяем по формулам:
М, кН м 20
18 16 14 12 10 8 6 4
і
I 1 t 1
і 3S < >
г 1 г J
» I
I, и /
/ t
і/
M1 кНм 20
15
10
1
/ X S
/у 3 »*"""
/ -К— I-*"
і f
/
/
О 0,04 0,08 0,120,16 0,20
acre, мм
Рис. 3.32. Сопоставление ширины раскрытия трещин по данным расчета и опыта для комбинированно армированных сталефибробетонных
элементов
1 — расчет по [37]; 2 — то же, по предлагаемой методике; 3 — опытные данные (характерная зависимость)
10
20 1/Ріа:
3M1
Рис. 3.33. Сопоставление деформаций (кривизны) по данным расчета и опыта для комбинированно армированных сталефибробетонных элементов
1 — опытные данные (характерная зависимость);
2 — расчет по предлагаемой методике; 3 — то же, по данным [37] Bf2 =0,9Ey/yj —при кратковременном действии нагрузки; Z?y2 =OjSEyZy1— при
длительном действии нагрузки.
Коэффициенты 0,9 и 0,5 получены в результате анализа имеющихся экспериментальных данных, в частности опытов Эйзеншмидта [47].
Момент инерции сечения Ifl в отличие от методов [37] находим как и при вычислении а по сечению, приведенному к стальному. В данном случае получаем методическое единство в подходе к решению задач, связанных с расчетом сталефибробетонных элементов по второй группе предельных состояний. Предложенный способ определения деформаций существенно лучше отражает опыт для элементов с трещинами в растянутой зоне. Это видно и из рис. 3.33, где в качестве иллюстрации приведены характерные опытные и расчетные зависимости «нагрузка-деформация».
В процессе проведения работы выполнена статистическая обработка результатов сопоставления рассматриваемых методик расчета и опытных данных [35]. В табл. 3.13 приведены значения средней величины отношения тс = (^fcoi IZexpV^ и коэффициента изменчивости отношения у =Glmc где сг — среднеквадратичное отклонение.
Как видно из табл. 3.13, предложенные методики расчета в сравнении с [37] дают более точные результаты.
Таблица 3.13
Данные сопоставления расчета с опытом
Вид нагрузки Рекомендации [37] Методики расчета
I Ii ill
т с Y т с Y т с Y т с Y
Кратковре- 3,21 0,33 1,44 0,22 1,44 0,264 1,25 0,22
менная
Длительная 3,07 0,36 1,45 0,30 1,91 0,139 1,46 0,13
Длительность испытаний рассмотренных опытных образцов составляла 210— 360 сут. По СНиП 2.03.01-84* расчетные значения длительных прогибов отвечают продолжительности действия постоянной во времени нагрузки t = 1000 сут. В связи с этим, при определении коэффициента Of = / Zf l характеризующего рост деформаций во времени, экспериментальные значения длительных прогибов были скорректированы с учетом указанной величины t = 1000 сут. По формуле:
fi.col ~ f [000 ~~ fsh.exp. (.//.exp. ~ fsh.Q\p.) J^ '
гДе Лл.ехр. и //.exp.— соответственно экспериментальные значения кратковременных и длительных прогибов за период времени испытания t.
Получены скорректированные указанным образом значения коэффициента ®t.mid -Qfi! fsh)!*1 - Значение этого коэффициента по данным экспериментальных исследований составило 2.6. При этом для расчета по [37] значение Ot mid = 2,31 <2,6, т.е. несколько недооценены длительные деформации в сравнении с опытом. Наилучшие результаты этого сопоставления получены при оценке деформаций по предлагаемым I и И методикам расчета. Здесь значения Ot mid составили 2,87>2,6 и 2,67>2,6, т.е. обеспечен некоторый необходимый запас в оценке деформаций элементов при их расчете. Нельзя считать, что рассматриваемые предложения решают все вопросы расчета сталефибробетонных конструкций по раскрытию нормальных трещин и деформациям. Тем не менее, они позволяют в ряде случаев существенно сблизить результаты расчета и опыта, обеспечить единство подхода к расчету «чисто» фибробетонных и комбинированно армированных элементов. В связи с этим, приведенные методики расчета были рекомендованы для внесения в окончательную редакцию рекомендаций [38].
