Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении Дюрменова Светлана Суюновна

Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении
<
Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Дюрменова Светлана Суюновна. Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.01.- Черкесск, 2006.- 127 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/3653

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса исследований бетонных и железобетонных стержней при наличии кручения. задачи исследований 11

1.1. Исследования, основанные на классической теории Сен-Венана 11

1.2. Исследования, основанные на методе предельного равновесия 14

1.3. Методы расчета, принятые в нормативных документах 26

1.4. Методы оценки прочности бетонных элементов 32

1.5. Цель и задачи исследований 37

2. Результаты экспериментальных исследований железобетонных балок со сквозными отверстиями 38

2.1. Конструктивные решения опытных образцов 38

2.2. Механические характеристики материалов 44

2.3. Изготовление опытных образцов 50

2.4. Методика проведения экспериментальных исследований балочных образцов 56

2.4.1. Установка для проведения испытаний образцов на действие чистого кручения и изгиба с кручением... 56

2.4.2. Методика проведения испытаний опытных образцов на действие чистого кручения 60

2.4.3. Методика проведения испытаний опытных образцов на совместное действие изгиба и кручения 62

2.5. Прочность железобетонных балок со сквозными отверстия ми при кручении и изгибе с кручением 64

2.5.1. Деформации бетона 64

2.5.2. Деформации продольной арматуры 67

2.5.3. Деформации поперечной арматуры 70

2.5.4. Углы закручивания 73

2.5.5. Характер разрушения опытных образцов 77

2.6. Деформативность балок со сквозными отверстиями, испы

танных на действие чистого кручения и изгиба с кручением 83

2.7 Выводы по разделу 87

Трещиностоикость железобетонных элементов со сквозными отверстиями при кручении и изгибе с кручением 88

3.1. Образование и развитие трещин балок со сквозными отверстиями 88

3.2. Анализ трещиностойкости элементов со сквозными отверстиями при кручении 95

3.3 Анализ трещиностойкости элементов со сквозными отвер

стиями при интенсивном кручении с изгибом 98

3.4. Выводы по разделу 100

Несущая способность железобетонных элементов со скозными отверстиями при кручении и из гибе с кручением 102

4.1. Анализ прочности балок, подвергнутых кручению 102

4.1.1. Теоретические подходы для определения несущей

способности при кручении 102

4.1.2 Анализ прочности опытных и теоретических результатов балок с прямоугольными отверстиями, подвергнутых кручению 103

4.1.3 Эксперименты, выполненные зарубежными исследователями 106

4.1.4 Анализ опытных результатов, полученных зарубежными исследователями при испытании балок со сквозными отверстиями на кручение 111

4.2. Анализ прочности балок, подвергнутых изгибу с интенсивным кручением 112

4.2.1. Анализ прочности балок с прямоугольными отверстиями 112

4.2.2 Анализ прочности балок с круглыми пустотами 113

4.3. Выводы по разделу 115

Основные результаты и выводы 116

Список литературы

Введение к работе

В обозримом будущем железобетон останется основным материалом в практике современного строительства. Поэтому снижение материалоемкости и повышение надежности железобетона в условиях рыночной экономики являются необходимыми условиями при проектировании и эксплуатации конструкций зданий и сооружений.

Одним из путей обеспечения этого является разработка методов расчета, отвечающих наилучшим образом действительной работе конструкций, которые позволяют закладывать обоснованный запас прочности при проектировании железобетонных элементов.

В любом конструктивном элементе, работающем на изгиб, возникает кручение за счет случайного эксцентриситета, обусловленного асимметрией сечения, неоднородностью материалов или внецентренным приложением вертикальной нагрузки. При этом значение крутящего момента невелико и оно может быть не решающим в момент разрушения. Однако существует целый класс конструкций, в которых неучет кручения в расчетах может привести к конструктивным неполадкам и авариям, а также к неверному представлению картины распределения усилий в системе. Обследованиями, проведенными в США и Канаде Ассоциацией портландцемента, выявлено несколько случаев аварий, связанных с кручением.

К конструкциям, в которых кручение существенно, следует отнести краевые балки, балки с боковыми консолями, наклонные арки, Г-образные рамы при действии ветровой нагрузки, опоры ЛЭП при одностороннем обрыве проводов и т.п.

В настоящее время имеется ряд предложений по оценке прочности железобетона при наличии кручения. Тем не менее, в действующих нормативных документах имеется ряд положений, касающихся оценки прочности при наличии кручения, не согласующихся с реальной работой железобетона в стадии образования трещин и разрушения.

Сложность задачи по разработке методики расчета прочности железобетона при кручении обусловлена многообразием случаев разрушения. В свою очередь характер разрушения зависит от формы поперечного сечения, схемы поперечного и продольного армирования, соотношения силовых интенсивно-стей продольного и поперечного армирования, а так же от соотношения ресурса прочности бетона на сжатие и ресурса прочности арматурной стали на растяжение. Такое разнообразие случаев разрушения и параметров, от которых зависят эти случаи, при их исследовании предполагает необходимость привлечения экспериментального материала.

Актуальность работы обусловлена необходимостью получения экспериментальных данных, при испытании на кручение и изгиб с кручением железобетонных балок со сквозными отверстиями, а также разработки методики оценки их несущей способности.

Настоящая работа посвящена изучению указанных вопросов, решение которых имеет важное теоретическое и практическое значение.

Автор защищает:

результаты экспериментальных и теоретических исследований прочности, трещиностойкости и деформативности железобетонных элементов прямоугольного сечения со сквозными отверстиями при кручении и изгибе с кручением;

данные о влиянии отверстий различных размеров на прочность и тре-щиностойкость балок со сквозными отверстиями;

Уточненная методика расчета на образование трещин железобетонных балок со сквозными отверстиями при кручении и изгибе с кручением;

Уточненная методика расчета прочности железобетонных балок со
сквозными отверстиями при кручении и изгибе с кручением.

Научная новизна работы:

получены новые экспериментальные данные о прочности, трещино
стойкости и деформативности железобетонных балок со сквозными отверстия
ми при кручении и изгибе с кручением;

выявлено влияние отверстий различных размеров на прочность, трещи-нообразование железобетонных балок прямоугольного сечения при кручении и изгибе с кручением;

Предложена уточненная методика расчета трещинообразования железобетонных балок со сквозными отверстиями при кручении и изгибе с кручением;

Предложена уточненная методика расчета прочности железобетонных конструкций со сквозными отверстиями при кручении и изгибе с кручением.

Практическое значение работы. Разработанный метод расчета прочности железобетонных стержней при наличии кручения основан на их действительной работе. Достоверность предлагаемых рекомендаций по расчету и конструированию балок прямоугольного сечения со сквозными отверстиями при кручении и изгибе с кручением основывается экспериментом автора и данными, полученными другими исследователями.

Предлагаемые рекомендации по расчету прочности и конструированию железобетонных элементов прямоугольного сечения со сквозными отверстиями при наличии кручения позволяют рационально использовать ресурсы прочности бетона и стали и могут быть использованы при составлении нормативных документов.

Апробация работы.

Результаты исследования были доложены на следующих конференциях и семинарах:

международной научно-практической конференции «Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов». (Пенза, 2001 г.);

международной научно-технической конференции ПГАСА, ПЗД «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» (Пенза, ноябрь, 2003 г.);

региональной научно-технической конференции Карачаево-Черкесской
государственной технологической академии (Черкесск, апрель 2004 г.);

международной научно-технической конференции Ростовского госу
дарственного строительного университета «Строительство-2004» (Ростов-на-
Дону, апрель 2004 г.);

научно-практическом семинаре кафедры железобетонных и каменных конструкций Ростовского государственного строительного университета (Ростов-на-Дону, 2005 г.);

заседании кафедры железобетонных и каменных конструкций Ростовского государственного строительного университета (апрель 2006 г.).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из перечня условных обозначений, введения, четырех разделов, основных выводов и списка литературы. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста и содержит 58 рисунок на 50 страницах, 17 таблиц на 15 страницах; библиографический список литературы насчитывает 85 наименований и размещен на 8 страницах.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ БЕТОННЫХ И

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТЕРЖНЕЙ ПРИ НАЛИЧИИ КРУЧЕНИЯ.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Первые публикации [50, 59, 74], посвященные исследованию прочности железобетонных стержней при кручении появились в начале XX века в Германии.

Предложенная Е. Мершом [74] схема распределения усилий в бетоне и арматуре получила всеобщее признание, и до сих пор уточняется и модернизируется. Теория Е. Мерша является одним из направлений в исследовании прочности железобетона при кручении.

Исследованию прочности железобетонных элементов при кручении и изгибе с кручением, посвящены работы В. Н. Байкова [2, 3], А.В. Белубекяна [4], Э. Г. Елагина [11, 17, 18], А. А. Гвоздева [7], А. С. Залесова [12, 13, 14], Д. X. Касаева [18, 19, 20, 21], Н. И. Карпенко [15-17], А. М. Кузьменко [24], Н. Н. Лессиг [25, 27, 28], Г. В. Мурашкина [30], Х.М. Наджафова [31], Г. С. Оганджа-няна [32], О. Н. Печеника [33], Р.А.Складневой [38], Н.И. Тимофеева [41], Л. В. Фалеева [42], В. И. Фомичева [43], Т. П. Чистовой [45], В. Н. Юдина [46], Н. Н. Ячменевой [47] и др. За рубежом - работы А. Бишара [51, 52], Д. Виктора [76-81], Р. X. Гангарао [56], Г. Гезунда [57, 58], К. Иенгара [65-67], П. Зиа [83-85], Д. Кирка [68], Д. Клуса [69], Г. Д. Коуэна [23], А. Макмиллана [71-73], П. Мухержи [75], Т. Хсу [60-64], Эвансом [54, 55] и др.

Существует ряд предложений по оценке прочности железобетонных стержней при кручении. При этом одни исследователи базируются на собственных расчетных моделях, другие пытаются эти модели совершенствовать.

Рассмотрим исследования с наиболее интересными подходами к решению проблемы.

Исследования, основанные на методе предельного равновесия

Схему распределения усилий при кручении, предложенную Е.Мершом, Э.Рауш [35] распространил на другие формы сечения, не имеющих входящих углов. Предпосылкой расчетной модели Е.Мерша является то, что после образования трещин, проходящих под углом 45 к оси элемента, вся арматура подвергнута растяжению, а расположенные между трещинами бетонные полосы -сжатию. Внешний крутящий момент заменяется двумя парами поперечных сил, действующих в плоскостях поперечного сечения (рис. 1.1)

Косые растягивающие усилия полностью воспринимаются арматурой и определяются по формулам Предпологая, что растягивающие напряжения в арматуре у всех граней одинаковы, Э. Рауш принял Nh = NbrnmPh-bw = Pb-hw (1.3)

Подставляя значения из (1.3) в (1.2) и решая его совместно с (1.1) определяются косые растягивающие усилия, приходящиеся на единицу длины балки

Если прочность элемента на кручение не обеспечивается прочностью одного бетона, то требуемая площадь сечения поперечной и продольной арматуры подбираются по формулам: где [as] - допустимые напряжения в арматуре.

Расчетная схема, принятая в рассматриваемом методе, отвечает действительной работе бетона на сжатие и арматуры на растяжение. Однако отсутствие в расчетных формулах такого важного фактора как прочность бетона, вызывает сомнение в их достоверности.

На основе анализа многочисленных опытов П.Андерсен [48, 49] установил, что формулы Э.Рауша занижают несущую способность элементов. Он пришел к выводу, что арматура воспринимает часть главных растягивающих напряжений, оставшуюся за вычетом усилия, воспринимаемого бетоном T=TB+TS, (1.7) где Тв - крутящий момент воспринимаемый бетонным сечением из расчета по Сен-Венану; 7$ - крутящий момент, обеспечиваемый работой арматуры. Приняв, что напряжения в арматуре распределяются согласно теории Сен-Венана по параболе вдоль каждой стороны прямоугольника с максимумом в середине длинной стороны, П.Андерсен видоизменил формулу Э.Рауша введя коэффициент Я, зависящий от расположения арматуры и отношения h/b Т=Тв ЛлМ. (1.8) о

П. Андерсен искусственно соединил два совершенно разных напряженно-деформированных состояния - стадию до образования трещин и стадию с трещинами. Подобную попытку усовершенствовать метод Мерша-Рауша нельзя признать удачной.

Г.Коуэн [23] определил коэффициент Я в формуле (1.8) теоретическим путем приравняв половину работы внешнего момента к энергии деформации арматуры, и установил, что он зависит только от соотношения сторон прямоугольника h/b и может быть принят для практических расчетов постоянным и равным 0,8. Он предложил вычислять величину крутящего момента, восприни маемого бетонным сечением, по формулам пластического кручения. Такой подход не согласуется с результатами опытов. При испытании образцов сплошного и пустотелого прямоугольного сечения одинаковых размеров и армирования, проведенного Т.Хсу [61], установлено, что предельный крутящий момент, воспринимаемый пустотелым элементом, был того же порядка, что и для аналогичного сплошного. Кроме того, исследования показали, что в длинных ветвях хомутов при разрушении образцов напряжения достигают предела текучести, как в середине сечения, так и в его углах. Следует отметить, что ПАндерсен и Г.Коуэн, для искусственного приведения формул Э.Рауша в соответствие с результатами опытов, вводили необоснованные поправки.

Методика проведения экспериментальных исследований балочных образцов

Испытательный стенд представляет собой рычажно-тросовую систему, позволяющей осуществлять загружение на чистое кручение, а также на совместное действие изгиба и кручения. Основными элементами опытного стенда являются рычаг (выполнен из швеллера № 16), снабженный тросом, кольцевой захват с опорными консолями и захват с круглым диском (рис. 2.11).

Для проведения испытаний на кручение захват с диском устанавливается на опорную раму. Один конец опытного образца заводится в захват с диском, а второй конец - в захват с опорными консолями. В дисковый захват заводится и закрепляется один конец гибкого троса, а другой конец троса закрепляется к рычагу испытательного стенда. При загружении одного конца рычага, трос протягивается вниз и создает крутящий момент.

Для проведения испытаний опытных образцов на совместное действие изгиба и кручения в испытательном стенде используется еще один дополнительный захват с диском (рис. 2.12). Один из захватов с диском служит в качестве второй опоры балки, а через другой захват, установленный в пролете на заданном расстоянии с помощью рычажно-тросовой системы создается вертикальная нагрузка и крутящий момент, вследствие чего осуществляется изгиб и кручение опытных образцов. Закрепление стенда производится к силовому полу при помощи анкерных болтов.

Нагрузка контролируется с одной стороны весом грузов, устанавливаемых на площадку рычажно-тросовой системы. С другой стороны нагрузка, действующая на опытный образец, контролируется по показаниям предварительно тарированного динамометра.

Все оборудование, которое планировалось использовать при проведении испытаний опытных образцов, было освидетельствовано в специальном центре по контролю параметров измерительного оборудования.

Испытание опытных образцов на действие чистого кручения проводили при помощи установки показанной на рис. 2.11 и рис. 2.15. На действие чистого кручения было испытано 7 балок, в том числе одна контрольная балка сплошного прямоугольного сечения.

Усилие на опытный образец создавался приложением грузов на площадку, подвешенную на рычаг (из швеллера), который соединен с вращающимся диском при помощи троса. По мере увеличения груза на площадке, рычаг опус кается вниз и тянет трос за собой, что вызывает вращение диска. Вследствие чего создается крутящий момент. Величина создаваемой таким образом нагрузки контролируется аттестованным динамометром.

В качестве первичных преобразователей для измерения деформаций арматуры и бетона применяли проволочные тензорезисторы с базой 20 мм и 50 мм соответственно. Измерителем относительных деформаций арматуры и бетона служил прибор АИД-4М с автоматическим уравновешивателем при измерении с ценой деления 10"5 в комплекте с переключателем. Так как тензорезисторы на бетоне и арматуре имели разные коэффициенты тензочувствительно-сти, измерения производили двумя приборами. Одним измерительным прибором фиксировали деформации бетона, вторым - деформации арматуры. Активные тензорезисторы размешались на исследуемых опытных образцах, а ком пенсационные тензорезисторы размешались на материале, который идентичен материалу балок.

Опытные образцы загружали ступенями, которые составляли примерно 10 % от предполагаемой предельной разрушающей нагрузки (0,1 -Ри). В начальной стадии загружения (первые две ступени) и на стадиях, превышающих 0,85-JPU, значение нагрузки на этапе снижалось до 0,05-.Рц. На каждом этапе образец выдерживался 10-15 минут под нагрузкой.

В процессе испытаний на каждом этапе после выдержки образца фиксировались деформации бетона, арматуры, прогибы и трещины. На опытной балке, кроме тензорезисторов, были установлены прогибомеры с ценой деления 0,1 мм и устройства для измерения угла закручивания.

Анализ трещиностойкости элементов со сквозными отверстиями при кручении

При исследовании трещиностойкости железобетонных элементов в основу была положена методика, разработанная Касаевым Д. X, [20]. По этой методике теоретическое значение момента образования трещин опытной балки сплошного сечения определяется по формуле Tcrc =(0,88 + 0,0%-h/b)-Rbt -Wjp! , (3.1) т.р/ =v2 b-h /3,43 - упругопластический момент сопротивления образца сплошного сечения; Ъ и h - ширина и высота поперечного сечения балки соответственно.

Как будет вести себя балка со сквозным отверстием под действием крутящего момента неизвестно. Поэтому были осуществлены расчеты по трем вариантам: первый вариант — расчет как сплошной балки по формуле (3.1); второй вариант - расчет отдельно для каждой ветви балки с последующим удвоением результата, т. е. по формуле Тсгс = 2 - (0,88 + 0,08 bid) - Яы WT_plb , (3.2) где момент сопротивления сечения ветви балки равен WT !b = V2 d b2 /3,43 ; і 4 Ъ и d—высота и ширина сечения ветви соответственно; третий вариант — расчет по формуле (3.1) за вычетом размеров отверстия, т. е. по формуле Jsh=As-(d-A) \d— высота сечения ветви; b - ширина сечения балки. За основу принимается тот вариант расчета, в котором получена наилучшая сходимость результатов опыта и расчета.

Сопоставление результатов расчета по вариантам 1, 2 и 3 с опытными значениями приведено соответственно в табл. 3.2, 3.3 и 3.4.

При исследовании сквозных балок на действие изгиба с кручением в основу была положена методика, разработанная в исследовании [20].

Согласно этой работы расчетный аппарат по трещинообразованию был разработан на основе метода графиков взаимодействия.

В результате проведенных исследований для элементов прямоугольного сечения была определена предельная область по образованию трещин при совместном действии изгиба и кручения. Графически эта предельная область представлена на рис. 3.5.

Эта область описывается следующими выражениями: 1) при цг 0,65 и Мтсгс/Мсгс 2/3, Тшгс = Тсгс; (3.4) 2)при0,65 0,95, ТМСҐС=ТСГС + МТСГС/МСГС = 5/3 (3.5) 3) при у/ 0,95 и Тшгс/Тсгс 2/Ъ, МТСГС=МСГС, (3.6) где ц/ = Мхсгс -b2 /Тмсгс -h2 - соотношение между действующими моментами и моментами инерции сечения относительно главных осей.

Для выяснения взаимного влияния кручения и изгиба на процесс трещи-нообразования наше исследование проводилось в следующем порядке: - по формуле (3.3) для всех образцов были определены теоретические значения моментов образования трещин Тсгс\ - по формулам (126-139) СНиП [39] аналогичные расчеты были осуществлены в предположении действия только изгибающего момента Мсгс; - были вычислены отношения опытных моментов трещинообразования к теоретическим.

Результаты указанных расчетов приведены в табл. 3.5. Как видно из этой таблицы при интенсивном кручении с изгибом, как и ожидалось, изгиб не оказывает влияние и трещиностоикость может определяться из расчета только на кручение, то есть по формуле (3.4).

1. Выявлено, что трещины носят спиральный характер и проходят под углом 45 к оси сечения образцов. При этом трещины пересекают все грани обеих ветвей сечения опытных балок.

2. Установлено, что плотность образования трещин в балках со сквозными отверстиями при совместном действии изгибающего и крутящего моментов заметно выше, чем при действии только кручения. При этом в зоне отверстия ширина раскрытия трещин в 2...2,5 раза больше ширины раскрытия трещин, расположенных на остальной части опытных образцов.

3. Установлено, что длина отверстия не оказывает влияния на трещино-стойкость элементов со сквозными отверстиями.

4. На основе полученных данных установлено, что момент образования трещин при кручении балок со сквозными отверстиями опережал в среднем на 8... 10 % момент образования трещин балки-эталона сплошного сечения.

5. Наиболее опасная непрерывная спиральная трещина с наибольшей шириной раскрытия в балках со сквозными отверстиями, подвергнутых кручению, проходит по границе отверстия с правой стороны (рис. 3.2 и рис.3.3).

6. В момент появления трещин на графиках отмечается заметный излом кривой, что характеризует существенное снижение жесткости образцов.

7. В образцах серии III, испытанных на изгиб с кручением с вертикальной ориентацией отверстия жесткость в среднем на 20% ниже, чем в аналогичных балках серии И, испытанных на действие изгиба с кручением с горизонтальной ориентацией отверстия.

8. Предложенная формула (3.3) с достаточной для практических расчетов точностью позволяет оценить трещиностойкость железобетонных элементов со сквозными отверстиями при кручении.

9. Для оценки трещиностойсти железобетонных элементов со сквозными отверстиями при интенсивном кручении с изгибом может быть принята формула (3.4), которая ранее была получена для элементов прямоугольного сечения.

Анализ прочности опытных и теоретических результатов балок с прямоугольными отверстиями, подвергнутых кручению

1. Разрушение железобетонных элементов со сквозными отверстиями при чистом кручении происходит в результате достижения предельных значений сопротивлений в поперечной арматуре, пересекающей наклонную и спиральную трещину, и раздробления бетона. При этом максимальные напряжения в наиболее растянутой арматуре не достигали предела текучести, причем с увеличением момента эти напряжения уменьшались.

2. Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что при кручении железобетонные балки прямоугольного сечения со сквозными отверстиями оказываются изогнутыми. Изгиб их таков, что вызывает клиновидный излом под углом 45.

3. Установлено, что длина сквозного отверстия не оказывает влияния на несущую способность образцов со сквозными отверстиями при кручении.

1. Получена совокупность новых опытных данных о прочности, трещино-стойкости и деформативности одной балки сплошного сечения и 17 балок прямоугольного сечения со сквозными отверстиями при кручении и изгибе с кручением. Эта совокупность включает данные по моментам образования трещин, характеру развития трещин, деформациям бетона, деформациям продольной и поперечной арматуры, углам закручивания и прогибам, а также несущей способности балок при кручении и изгибе с кручением.

2. Установлено, что раздельное приложение крутящего момента в одном случае увеличивает, а в другом уменьшает углы закручивания балок со сквозными отверстиями по сравнению с углами закручивания балок от совместного действия изгиба и кручения. При этом увеличение наблюдается в опытных образцах с высотой отверстия 0,25/?о, а уменьшение — в балках с высотой отверстия 0,02 5h0.

3. Выявлено, что наличие отверстий в балках при изгибе с кручением оказывает заметное влияние на деформативность опытных образцов. С увеличением высоты и длины отверстия возрастает и деформативность балок прямоугольного сечения со сквозными отверстиями. Наиболее ярко это выражено в балках с высотой отверстия 0,25ho.

4. Установлено, что момент образования трещин при кручении балок прямоугольного сечения со сквозными отверстиями опережал в среднем на 8... 10 % момент образования трещин балки-эталона сплошного сечения. Плотность образования трещин в балках со сквозными отверстиями при совместном действии изгибающего и крутящего моментов заметно выше, чем при действии только кручения.

5. Предложена уточненная методика расчета трещиностойкости железобетонных элементов прямоугольного сечения со сквозными отверстиями при кручении (формула (3)) и интенсивном кручении с изгибом (формула (4)).

В результате анализа опытных и теоретических значений предельных моментов предложена уточненная методика оценки прочности элементов прямоугольного сечения со сквозными отверстиями при кручении.

6. На основе анализа полученных результатов установлено, что для элементов прямоугольного сечения со сквозными отверстиями предельная область при изгибе с кручением описывается теми же расчетными формулами, которые были получены для элементов прямоугольного сечения.

7. Полученные результаты и предложенная в работе уточненная методика оценки трещиностойкости и прочности железобетонных конструкций со сквозными отверстиями при изгибе с кручением были применены ОАО «Карачай-черкесагропромпроект» при проектировании краевых балок и ригелей корпуса ДСК, а также используются в спецкурсе по специальности «Промышленное и гражданское строительство» Карачаево-Черкесской государственной технологической академии.

Похожие диссертации на Прочность железобетонных балок со сквозными отверстиями при интенсивном кручении