Введение к работе
работы
Ироммшлчннооть отроитольной. индуотрии для водохозяйственного отроительотва производит 10 млн.кубометров жплізоботоня в год, я» которых 3,8 млн.кубометров составляют оборине железобетонные конструкции, в том чиолаї беанягторіше трубы - 0,3 млн.кубометров, напорные трубы также 0,3 млн.кубомптров, плити облииовкя каналов - 1,5 млн.кубометров, лотки - 0,9 млн,кубометров, пролетные отроения моотоь и т.д. - 0,1 млн,кубометров. Веоьма больше объемы иыпуока оборных конотрукиий требуют ЭЛЯЧИТвЛЫШХ рлоходов материалов я прежде воего бетони и прматуры.
Разработка более совершенных методов конструирования изделий, позволяющих оокротпть раоходи отяли и батона при обеспечении требуемых прочноотных характариоти* конотрукиий являетоя веоьма актуальной проблемой.
Цель работы -
разработка номенклатури массовых оборных жале зоба тонных конотрукиий, обеспечивающих оущвотвенноэ снижение раохода материалов;
разработка теоретических методов риочета и проектировании сборных же лаз оба тонных конотрукиий и вооружении, позволяющих учесть вкоперименталыюопределяемне характеристики конотрукиий и стыковых соединений при различных видах иагружения, а также деформативноать грунтового основания;
-проведение широкого никла вкопериментально-иоолпдовательоких работ с налы» получения необходимых расчетных параметров" и проварки прочностных характеристик вновь разработанных конструкций;
- создание комплекта научно-технической, проектной и норматив
ной документации по проектированию сборных железобетонных и бетон-
них коиотрузший,для водохозяйственного строительства.
Объект исследований - сборные железобетонные конструкции:
безнапорные бетонные и железобетонные рабриотыа трубы диаметрами 80О-І40О мм, длиной 5,0 и 3,5 м;на заводе ЖШ № 6 Главоредволговодотроя в г, Энгельсе ооваивалиоь трубы диаметрами 1000 мм, длиной 5,0 и 3,5 к;
трубы железобетонные напорние оо стальным сердечником освоены на многих заводах, в том числе на Азовском завода Глав-роотовводогроя РСФСР диаметрами 800 и 1000 мм, длиной 10 м, на заводе ЖШ $ 6 Главоредволговодотроя диаметром БОО им, длиной 10 м, трубы диаметром 1400 мм, длиной 5,0 м - в объединении "Ремогройтахкииа" Главриооовхозогроя и т.д.;
лотки параболичеокие глубиной 400, 6С0, 800 и 1000 мм, длиной 6 м освоены на многих заводах, в том числе на Багаватоком КСМ Главоредазироовхозводотроя;
лотки крупногабаритные эллиптические глубиной 1,0 м, длиной 6 м на заводе Главростовводогрол;
гибкие предварительно напряженные плит^ облииовки каналов длиной 18- и 24 м, толщиной 3,5, 4,0 и 5,0 ом прошли испытания в институте ШШЇЇБ Госстроя СССР;
исследованиям подвергались явления, сопутствующие проектированию конструкции: зона анкеровки напрягаемой арматуры при различных режимах передачи усилия на бетон, адгезия лиотовой стали а бетоном при поперечном нагружешш, анкеровка в бетоне монтажных петель и другие виды анкеровки арматуры в бетоне, работа арматурного стержня в бетоне при продольном и поперечном нагружении.
Методы исследований. Решение проблемы создания номенклатуры эффективных конструкций потребовало разработки эксперимен-
талыю-теоретичеоких методов иоолодовяняя работы конструкций и узлов их соединения под нагрузкой.
В основе разработанных матодов проектирования и расчетов конотрукшй лежат принципы строительной механики и теории уп-ругооги',- чиолешше метода (метод коначных элементов), позволяющие учеоть нелинейный характер работы конотрукшй и арматуры в бетона под нагрузкой.
В полученные аналитические зависимости входят экспериментально найденные параметри, отряжающие реальную жаоткооть конструкций, экоперимвнтальныа характеристики оцепления различных типов арматуры с бетоном при статичеоком и данамичаоком'нагру-Ж9ШШ, физико-мвханичвокив характориотики материалов, экопери-менталыше параметры, характеризующие работу бетона под арма-турннм стержнем при поперечном нагружении и т.д. Аналитические методы, отражающие пространственнуго работу конструкций, проверялись экспериментально на натурных образцах и моделях. С этой целью при проведении лабораторных исследований применялись метода электротанзометричесних измерений деформаций конструкций, прогибомеры и индикаторы чаоового типа, осциллографы для записи импульсной динамичеокой нагрузки, была разработана уотановка для создания импудьоной нагрузки, попользовались маздозы для замеров давления на грубы, испытываемые в грунте, велись прочностные испытания воех вновь разработанных конструкций, наследовалась прочность заделки в батоне монтажных петель. Бое полученные результаты обрабатывались с помощью статистических методов, указывающих, в частности, степень совпадения теоретических я экспериментальных результатов.
Иа защиту выносятся:
- новые технические решения ряда массовых сборных желеэобе-
4 тонных конструкций, ode one чи воющих оущеотвекное оиижвние pao-хода материалов (напорные я боэнапррныв трубы, плиты облииов-ки каналов, лотки овтей орошання);
екопаримвктально-творвтичеокие методы отатичеоких расчетов сооружений ив сборных железобетонных конструкций для водо-хозяйотвенного отроительотв*, позволяющие учооть екоперимаи-толыю определяемые реальные фи:<ико-мвхшшчески« характеристики мпториила изделий, жеоткоотныа характеристики конотрукиий и отвржнавых оовдинеїшй при различных видах нагружелия, а также двфоршгивноот» грунтового основания;
енопериментально-теоротичесхив методы раочета и проектирования массовых оборных железобетонных конотрукиий о учетом их реальной работы под нагрузкой, отоимоотных показателей издолий, позволившие определит* »ЭД>активяыв облаоти применения конструкций;
экспериментальные методы исследований, позволившие подучить раочстные параметры оиепления различных типов арматуры о бвтоно при статическом и динамическом нагружениях, адгезии лио-тового металла о бетоном при поперечном нагружешш металла, параметры, характеризуйте работу бетона, как "упругоялаотическо-го" основания под арматурой при поперечном нагружекии отержня, результаты прочностных иопытвкий труб, плит и лотков.
Научная новизна работы
разработаны акопаримантальио-теоретические метода отатичео-ких расчетов в проектирования, позволившие создать ряд иаооовых экономичных оборных железобетонных конструкций, обеопечивающих весьма существенное снижение расхода материалов;
ЕпарЕне провздены лабораторные и натурные исследования,по-. зволившие получить важнейшие расчетные параметры, учитываемые
5 разработанным экспаришиталыго-теоретичоским аппаратом при проектировании конструкций я стыковых соединений тжд? ними;
-проведены эксперимеиталыю-тооретические исследования сцепления листовой стали и различных типов арматуры о бетоном в условиях статического и динамического загружения, позволившие получить расчетные параметри и дать рекомендации по расчету зоны анкеровки в бетоне для некоторых видов арматуры;
-разработаны экспериментально-теоретичвекио методы расчета различных типов сборных сооружений о учетом же'сткостних характеристик сборных элоиенгов, податливости стержневых стыков меяд-ду ними и деформативкосги грунтового основания.
АшкШшя.
Основные результаты опубликованы в 38 работах, из них 32 приведены в автореферате, они докладывались на НДІ научно-исследовательской конференции в МАДИ в 1965г., на Всесоюзной конференции по проблеме сцепления арматуры с бетоном в I9G8 г. в г.Челябинске, научно-техническоіі конференции "Основные направления совершенствования технологии производства железобетонных напорных груб" в г.Москве в 1976г., Всесоюзной научно-технической конференции Госстроя СССР "Совершенствование технологии производства напорных железобетонных труб" в г.Минводы в 1981г., научно-технической конференции "Развитие гидромелиорации за 20 лет роволюции в г.Гавана (Куба), 1982г., научно-техническая конференция "20 лет советско-кубинского сотрудничества в развитии гидромелиорации", г.Виіія-Кяара (Куба), 1983г., на семинарах в МЦНТП "Пути сникання металлоемкости сборного келезобетона и совершенствования арматуры" в 1989г., на научно-техническом совете БССовзБодпроект", неоднократно на совете по типовому про-
актированию отрасли в 1972-1990 гг.
Основные результаты исследований.включены в государственные стандарты, технические условия, рекомендации по проектированию, в каталоги типовых cdopmix железобетонных -конструкции и гидротехнических сооружений для водохозяйственного строительства, испрльзованы в многолетней.практика проектирования и изготовления типовых и экспериментальных конструкций.
ДДШ1ШЙШ.ДМЮШ..ДД^Д:Ш
Создана номенклатура ряда массовых изделий для гидромелиоративного и гидротехнического строительства, обеспочивавдего существенное снижение расхода материалов (бетона, стали), в том числе безнапорных бетонных и железобетонных труб 0 800 -1600 мм и более, длиной 3,5 и 5,0 м, позволяющих исключить ар-мирование или сократить расход стали в 2-3,5 раза по сравнению со стандартными конструкциями, напорных груб со стальным сердечником диаметрами 250-1400 мм, длиной 10 и 5 м, позволивших получить гарантированную герметичность стенок конструкций и увеличить производительность труда в 1,5-2 раза по сравнению с технологией БЕброгидропрессовакия, гибкие предварительно напряженные плиты облицовки каналов толщиной 3,5-5,0 см и длиной 18-24 м, позволяющие снизить расход бетона в 1,2-1,7 раза по сравнению со стандартными плитами и сократить строительно-монтажные работы, дотки параболические и крупногабаритные элдипти- . ческие, обеспечивающие снижение расхода металла по сравнению с аналогичными конструкциями на 25$; перечисленные конструкции прошли производственную ж экспериментальную апробацию..
Результаты исследовании работы арматуры в бетоне позволили
7 дать рекомендации по определению зоны анкеровки в предварие-тельно напряженных конструкциях в условиях стаїического и динамического нагружения, получить экспериментальные параметры для оценки податливости арматурных стержней при поперечном на-гружении, что позволило разработать рекомендации по расчету стержневых стыковых соединений конструкций и сборных сооружении с учетом реальной жесткости стыков и сборных элементов, показан количественный анализ влияния перечисленных параметров на изменение усилил в системах, что поэвуляет снизить расходы материалов.
?ШЙЭадот.РШ№ШЯВ..Р.'Й91
Результаты работ использованы при разработке типовых и экспериментальных проектов конструкций, стандартов, технических условий и рекомендации по их проектированию и изготовлению.
Ниже приведены некоторые основные нормативно-технические
документы:
ГОСТ 21509-76* Лотки железобетонные строительных сис-
тем. Технические условия.
ГОСТ 23899-78 Колонны железобетонные под параболичес-
кие лотки. Технические условия.
ГОСТ 23972-80 фундаменты железобетонные для параболи-
ческих лотков.
ГОСТ 26819-86 Трубы железобетонные со стальным сер-
дечником. Технические условия.
ТУЗЗ-ІІ0-88 Трубы железобетонные напорные со сталь-
' ным сердечником диаметром 800 и 1000 мм
Типовые конструкции
серия 3.820.7 *
ТУЗЗ-9І-84 Трубы безнапорные круглые. Трубы диа-
метрами 400-ІБШ мм, дднноіі 2,5 м
Типовые конструкции серия 3.820.1-32
седа
ТУЗЗ-82-86 Конструкции крепленая каналов, откосов
плотин и берегоукрепительных сооружений.
Зыпуски 1,2. Пииты плоские.
P0-29-B8 Технические усЛовия
РО-29-88. Разработка и изготовление рабочих органов для безнапорных бетонных и железобетонных труб ребристой конструкции
11-625. Рабочие чертежи
Трубы бетонные и железобетонные безнапорные ребристой конструкции. 1988 г.
Рабочие чертежи конструкции безнапорных труб. 1988 г.
Плиты облицовки каналов мелиоративных систем из самоналряженного бетона, пред-напряженные, шириной I м и шиной 18м. М.. 1976 г.
Д-447. Разработка конструкции железо-бетонних пластин для облицовки каналов на объектах Главкаракумводстроя.
Технические условия
Рабочие чертежи
Пластины железобетонные.предварительно напряженные для облицовки каналов мелиоративных систем. 1988 г.
Конструкции железобетонных пластин для облицовки каналов на объектах Тдавкара-кумводотроя. М., 1988 г.
Руководство по расчету напорных железобетонных труб оо отельным цилиндром. 1976 г.
Р35-67. Минлромстройматериалов СССР. "Рекомендации по проектированию закладных деталей для сборных железобетонных конструкции", М., 1968 г.
Р36-67. Минстройматериалов СССР. "Рекомендации по испытаниям на сцепление арматуры с бетоном". Ы., I960 г.
