Delist.ru

Прочность железобетонных сборно-монолитных и монолитных конструкций гидротехнических сооружений с учетом строительных швов (16.10.2007)

Автор: Николаев Дмитрий Валерьевич

Третья глава посвящена результатам исследований, полученных на физических моделях. Эксперименты показали, что способность сопротивляться действию изгибающего момента двухслойных моделей с нарушенным сцеплением ниже, чем монолитных моделей на 15% / 30%. Важным результатом, полученным при испытании моделей, явился нетипичный характер трещинообразования, отличающийся от обычного представления трещинообразования в монолитных конструкциях: в опорной зоне не наблюдалось наклонных магистральных трещин. Трещина, по которой происходило разрушение, формировалась над опорой с вертикальным простиранием (рис. 1). Максимальное раскрытие трещин фиксировалось не на верхней максимально растянутой для монолитной конструкции грани, а внутри сечения – на верхней грани нижнего слоя. В верхнем слое с продольной рабочей арматурой образовалась микротрещина (в некоторых случаях < 0.05 мм) по всей высоте монолитного слоя конструкции. Нетипичный характер трещинообразования объясняется несовместной работой слоев сборного и монолитного бетона, недостаточным количеством продольной растянутой арматуры верхней грани сборного элемента (или первого яруса бетонирования в случае монолитного возведения конструкции), а так же тем, что значительная часть нагрузки воспринимается сборным элементом, имеющим более значительную изгибную жёсткость, чем монолитный слой. При зафиксированном характере трещинообразования способность сопротивляться действию поперечных сил

Нагрузки статика, квази-

ратура статика, квази-

ратура статика,

темпера-тура,

Наличие продольно-го

монолитная модель есть есть есть есть

Масштаб модели-

рования 1/10 1/4 1/4

Аппроксими-руемая зона опорная зона

перекрытия опорная зона

перекрытия перекрытие полностью

(весь пролёт)

ли 1.1 1.2 2.1 2.2 3

Цель исследования поисковая модельная серия, отработка методики модели-

рования двухслойных перекрытий изучение работы опорной зоны перекрытия, оценка эффективности системы усиления определение несущей способности анкеров усиления в условиях температурных колебаний, оценка эффективности системы усиления

серия 1 2 3

конструкции в опорном сечении значительно снижена из-за практически отсутствующей сжатой зоны бетона и исключения из работы поперечной арматуры. Поэтому перерезывающее усилие воспринимается только за счёт «нагельного» эффекта продольной арматуры.

Четвёртая глава посвящена разработке методики расчёта железобетонных конструкций с продольными строительными швами, плоскость которых сориентирована нормально к плоскости изгиба конструкции.

Приведены основные положения методики расчёта железобетонных конструкций с продольными строительными швами на действие изгибающих моментов. Рассматривается выделенная из плиты полоса единичной ширины и изучается поведение полученных верхней и нижней балок, разделённых строительным швом. Балки деформируются совместно и их прогибы описываются одним и тем же уравнением упругой линии:

т.е. правые части этого уравнения для каждой балки равны друг другу:

где: МВ, MН – изгибающие моменты соответственно для верхней и нижней

DВ, DН – изгибные жесткости соответственно верхней и нижней балок;

Ось x – продольная ось балки.

В каждом слое действует продольная сила (N?) являющаяся интегральной суммой касательных напряжений в шве;

где: ?xy – касательные напряжения в плоскости шва; (в соответствии с формулой Журавского либо с использованием методики, учитывающей трещинообразование)

b – ширина балки;

S – статический момент сечения верхней балки относительно нейтральной оси всей полосы;

J – момент инерции сечения всей балки;

Q – поперечная сила в рассматриваемом сечении;

y – расстояние от строительного шва до центральной оси балки;

k – коэффициент ослабления касательных напряжений в строительном шве

Изгибающий момент для каждой балки может быть представлен в виде суммы следующих величин:

доли момента М0, вызывающего чистый изгиб балки (может отсутствовать);

момента касательных напряжений в строительном шве относительно нейтральной оси балки Мt.

Поскольку при чистом изгибе слои не взаимодействуют между собой, доли постоянного момента mВ и mН, приходящиеся соответственно на верхнюю и нижнюю балки из условия равенства прогибов и всей полосы, определяются по формулам:

где: D – изгибная жёсткость всего сечения.

Выражая через указанные величины МВ и MН получаем:

где: yB, yH - расстояния от строительного шва до нейтральных осей соответственно верхней и нижней балок;

n – доля пролётного момента, приходящаяся на верхнюю балку

загрузка...