Введение к работе
Актуальность теми . ..
Одной из основных задач современного строительства является снижение расхода материалов без уцербэ для надежности эксплуатируемых сооружений. Магистральным направлением при решении этой задачи является повышение качества традиционных материалов, а также разработка и внедрение новых.
В области проектирования железобетонных конструкций это направление реализуется как.при использовании высокопрочных бетонов, так и при производстве и внедрении высокопрочных арматурных сталей, в частности,териоупрочненных.
Для сжатых железобетонных элементов задачу о возможном эффективном использовании высокопрочных сталей можно считвть решенной в случае небольших значений гибкости при Д » /Д = 8.- При больших значениях гибкости и, в частности, при Д я 15 вопрос об эффективном использовании высоких механических характеристик продольной арматуры из высокопрочных сталей до сих пор не имеет безусловно положительного ответа. При указанном и большем значении гибкости применение мощной косвенной арматуры в виде часто расположенных сеток, хомутов или спиралей, как известно, не дает эффекта. Поэтому применение высокопрочных сталей в качества продольной арматуры колонн средней и повышенной гибкостей может быть осуществлено лишь при конструкции поперечного армирования в виде обычных вязаных или сварных хомутав.
Определенный экспериментальный материал, подтверждающий целесообразность применения термоупрочненяых сталей для продольного армирования гибких колонн имеется, но ряд аспектов этой проблемы до сих пор не исследован. Например, очень мало данных о надежной работе гибких железобетонных колона при переменных ренинах длительных вовдействий. В то же время имеются факты, говорящие о неблагоприятных последствиях переменных внешних воздействий на трввдностойкооть, деформативноеть и даже прочность сжатых железобетонных стержней в процессе их длительной эксплуатации.
Из бесконечно большого числа режимов переменных внешних воздействий необходимо выделить, прежде всего, непрерывное
- 2 -или ступенчато возрастающее во времени длительное сжимающее усилие. Такой характер нагрукения испытывают в процессе строительства стойки и стены многоэтажных зданий, возводимых в сборном или монолитном железобетоне. Можно,конечно,лривес-їи и другие примеры непрерывно или сгупенчато-возрасгаювдх внешних воздействий на скатыа элементы, но этот пример явля-етоя наиболее характерным. При достаточно большой продолжительности строительства бетон никелехввдх спетых элементов находится^ одной стороны,под воздействием внутренних факторов, определяющих ого ооаревание и изменение механических овойотв, е.о другой стороны, дополнительные импульсы внешних воздействий воледотвиа увеличения массы строящегося здания вызывают последствия, имеющие иногда качественно иной характер в сравнении о темп результатами, которые имеют место при их воздействии на молодой, только что улокенный и набравший относительно небольшую прочность бетон.
Эти и некоторые другие вопрооы, овязанные о попыткой экспериментальной и теоретической оценки эффективности применения выоокопрочной терноупрочненной стали класса Ат-УІ в качестве продольной арматуры колонн средней гибкости при ^ » a i/tr в 15, составляют содержание данной работы.
Цель диссертационной работы состоиї в получении данных о сопротивлении колонн средней гибкости различным режимам внешних силовых воздействий и разработке рекомендации о возможности использования термоупрочленной стали класса Ат-УІ в качестве сжатой арматуры для колонн указанной гибкости и условий нагрукения.
Научная новизна работы;
разработана методика експериментального изучения кратковременного и длительного сопротивления колонн средней гибкости при і * l/h »15 при различных режимах длительного нагрукения;
получены экспериментальные данные о несущей способности колонн в зависимости от росте прочности бетона во времени в различные сроки после изготовления при кратковременных испытаниях до разрушения с учетох и баз учета предварительной выдержки образцов под длительной нагрузкой различного уровня
. и ревдмов воздействия;
выполнено теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния поперечных сечений внецентренно сжатых стержней при кратковременном действии нагрузки и различных режимах длительного нагружения;
разработаны алгоритмы и программы для механизированно-го расчета ка ЭЕЛ сжатых аелезобетонных стерший при различных режимах нагружения.
Практическое значение работы. Разработаны предложения по определению напряквнно-доформированного состояния сечений внецешгренно сжатых стержней и их несущей способности п дано заключение о возможности использования термоупрочненпой стали класса Аг-УІ в качестве продольной арматуры колонн.
Достоверность результатов. Уровень достоверности полученных теоретических результатов подтверждается достаточно хорошим их соответствием экспериментальным данным, надежность которых обеспечивалась применением современной исяерателшой техники.
Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований доложены и обсуждены
па конференции преподавателей н научных работников Тверского политехнического института в 1952г.;
на научно-методическом сэминаро кафедры конструкций я сооружений Тверского политехнического института в 1994г.
Публикации. Содержание я результаты всех разделов дассэр-тации опубликованы в 4-х научных статьях.
Структура и объем диссертации» й»ооартацкя состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников, содержащего 156 наименований, а также прыяогевзй. Объем работы 202 страницы,включая 112 страниц мапанописпо-го текста, 26 таблиц , 42 рисунка , 10 отрапац приложений.