Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Рабинович Ф.Н. -> "Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции" -> 99

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 .. 93 94 95 96 97 98 < 99 > 100 101 102 103 104 105 .. 265 >> Следующая


Для определения необходимого числа отгибов - волн на концах фибр, соотношений между длиной и высотой отгибов, а также эффективности их работы в различных ситуациях в зависимости от изменения прочности стальной проволоки и бетона (в том числе при изменениях геометрических параметров отгибов и их числа) проведены теоретические и экспериментальные исследования, результаты которых рассматриваются ниже.

Для оптимизации конструктивных решений рассматриваемых фибр и сопоставления эффективности их работы введен коэффициент эффекивности к . Под этим коэффициентом понимаем отношение объема фибр Vfo в элементе - эталоне, растянутом предельной по прочности силой T0, к объему фибр Vfj в рассматриваемом i-том элементе, имеющем те же геометрические размеры и растянутом той же предельной силой, что и эталонный элемент, т.е.

K=VJK (5.1)

Рассматриваемый элемент отличается от эталонного по следующим признакам: профилю фибр (прямые, с волнами на концах), прочности фибр, прочности бетонной матрицы. Во всех случаях для упрощения выкладок рассматриваются фиб- ры, расположенные параллельно действующему усилию. Это допущение не отразится на значениях коэффициента эффективности кэ при достаточно больших размерах элементов, так как в этом случае коэффициенты, учитывающие ориентацию фибр, будут одни и те же в эталонном и і-том элементе.

Чтобы коэффициент кэ был, как правило, больше единицы, в качестве эталонного примем элемент с нижними граничными ( из обычно применяемых) прочностными параметрами: призменная прочность бетона ЯЪо=8,5МПа (В15), прочность фибр - Rfo=500Mria, диаметр фибр - dfo=1,4MM, длина фибр - /fo=140MM (IfJ Offo= 100), число полуволн п=0 (прямая гладкая фибра).

а) 7 и і
\ .

. I Mt



I 0

Рис 5.1. K расчету коэффициентов эффективности кэ

а - растянутый сталефибробетонный элемент;

1 - фибры условно направлены вдоль растягивающего усилия T0; 2 - фибры, пересекающие расчентое сечение 0-0;

б) характер изменения коэффициента кэ в зависимости от числа п полуволн на концах фибр при различных сочетаниях классов бетона и прочности фибр; 1-Я=500МПа; 2-Я=1100МПа. Точки пересечения кривых с координатой (при л=0) коответствуют значениям кэ для гладких (прямых) фибр. Параметры фибр при л>0 следующие: //с/,=87,5; с/,=0,8мм; /?=4,5мм; с=8,3мм.

Величина коэффициента эффективности показывает, в какой мере на уменьшение объема (массы) фибр влияет увеличение числа волн на концах фибр, прочности фибр и прочности бетона.

Рассмотрим растянутый элемент сталефибробетонной конструкции (рис.5.1,а). Усилие T0 воспринимает mQ фибр, пересекающих сечение 0-0 в рассматриваемом i-том образце.

То = VfO^hm, = Vfi^ifimІ , (5.2)

где Ofomax, Ofjmax - максимальные напряжения в фибрах в эталонном и і-том элементе; (5.3)

сO0, сOj - полнота эпюры напряжений в фибрах в эталонном и і-том элементе; fQ, f. - площадь сечения фибры в эталонном и і-том элементе. Отсюда:

т, Crf0msiJ0CD0

Объем (масса) фибр в элементе-эталоне условной длиной L.

Vfo =f0m0L. (5.4)

То же, в рассматриваемом і-том элементе

К =Щкраз, (5.5)

где к - коэффициент развертки фибр с волнами на концах

раз

Ie _ ^Раз

kPBS-J-¦ (5.6)

fnp

После подставки в (5.1) соотношений (5.3)...(5.6) получаем:

^fimtlxCOi

70 maxc0O^ раз

I, __fi max'__

к> - ^ZwC • (5-7)

Величины (Jfjmgx, <Jfomax> OJr ^,определяются по формулам, приведенным в табл.5.2, в которой приняты также следующие условные обозначения: I2pg3 - развертка длины I2 волнистой части фибры; k=H/lf- коэффицент пропорциональности; H- высота сечения элемента; If - длина фибры; Iq- длина анкеровки; h - высота волны фибры; п -число полуволн; df- диаметр фибры; T - анкерующее усилие, проявляющееся в середине на участке длины lf!2\ T1a -то же на участке длины I2 волнистой части фибры; Np - усилие разрыва фибры; Cffmax - максимальное напряжение в фибрах в сечении элемента (на длине If /2); Rf - временное сопротивление разрыву фибры; G1f - напряжение в фибрах на длине I2 волнистой их части; со - полнота эпюры напряжений.

Вычисленные по формуле (5.7) значения коэффициетов эффективности кэ в зависимости от числа полуволн п для фибр с расчетным сопротивлением Rf=500Mna и ^=1100МПа при бетонах клаасов В15-В60 приведены на на рис.5.1,6. Кривые кэ (рис.5.1,б) имеют экстремум, соответствующий оптимальному числу полуволн п на концах фибры. Для относительно слабых бетонов (В15-В20 при Я^=500МПа и В30-

В35 при R =1100МПа) наибольшее значение к при n = 3-4. Для более прочных бето-і

нов экстремум функции k=f(n) достигается при n = 1-2. Во всех случаях коэффициент эффективности к в образцах, включающих фибры с волнами на концах, выше, чем у у тех же образцов с гладкими (прямолинейными) фибрами.

Наличие экстремума в зависимостях к =f(n) обусловлено следующим. При про-чих равных условиях с увеличением числа полуволн п (до определенного предела) растет прочность анкеровки, при этом уменьшается длина анкеровки / , увеличива-

SH

ется полнота эпюры напряжений со и в отдельных случаях (когда Gf max<Rf) величина максимальных напряжений в фибрах Gf ^ax. Но одновременно с увеличением числа полуволн п увеличивается расход стали, учитываемый коэффициентом развертки к .
Предыдущая << 1 .. 93 94 95 96 97 98 < 99 > 100 101 102 103 104 105 .. 265 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed