Вестник отделения строительных наук РААСН 2011 №15

Подождите немного. Документ загружается.

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ АРХИТЕК ТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК

МОСКВА – ОРЕЛ – КУРСК, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

зическую

сущность

явлений

при

статико

динамическом

догружении

рассматриваемых

систем

включая

динамическое

упрочнение

материала

временной

фактор

динамического

воздействия

режимы

предшествующего

статического

нагружения

другие

особенности

Таблица

1 –

Расчетные

схемы

разрушения

конструктивных

систем

значения

крите

рия

живучести

№

п/п

Шифр

опытной

конструкции

Схема разрушения и последовательность

образования пластических шарниров

(или швов сдвига)

Значение λ

при Характер разру-

шения конструк-

тивной схемы

i=1 i=2 i=3

1 ОБ – I

4,39 7,37 -

Хрупкое по бето-

ну в 2-м пролете

2 ОБ-II

2,59 4,35 4,35

То же в

1-м, 2-м и 3 - м

пролетах

3 ОБС-I

6,29 10,5 -

По шву сдвига в 1

пролете, затем по

норм. сечению во

2 пролете

4 ОБС-II

5,76 9,84 9,84

То же в

1-м, 2-м и 3 -м

пролетах

5 Р-I

4,09 7,14 8,01

Хрупкое разруше-

ние ригеля по бе-

тону в 1-м пролете

6 Р-II

3,6 6,28 7,04

То же в

1-м и 2-м проле-

тах

7 ОР-I

4,05 6,93 7,76

Разрушение риге-

ля по шву сдвига,

а затем по нор-

мальному сече-

нию в 1-м пролете

8 ОР-II

4,05 6,96 7,79

То же в

1-м и 2-м проле-

тах

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТ

МОСКВА – ОРЕЛ – КУРСК, 2011

_____________________________________

_______________________________________________

Таблица

2 –

анализу

экспериментальных исследований железобетонных констру

ций

внезапно изменяющимися расчетными схемами

№

п/п

Конструктивная схема опытной конструкции

1 2

АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТ

ЕЛЬНЫХ НАУК

_______________________________________________

_____________________________

К анализу

экспериментальных

исследований

железобетонных констру

ций с внезапно

изменяющимися

расчетными

схемами

Конструктивная схема опытной конструкции

Кол-во

опытн.

констр.

Вид проектной

нагрузки

3 4

По две сосред

точенные силы в

каждом пролете

Та же, что и для

схемы

По две сосредо

точенные силы в

каждом пролете

ригеля

Та же, что и для

схемы

По две сосред

точенные силы в

каждом пролете

ригеля

Распределенная

в средней части

пролета

То же, что и для

схемы

По две сосред

точенные силы в

каждом пролете

ригеля

_____________________________

К анализу экспериментальных исследований железобетонных

констру

ций с внезапно изменяющимися расчетными схемами

Вид проектной

нагрузки

Запроектное

воздействие

По две сосред

о-

точенные силы в

каждом пролете

Внезапное вы-

ключение мо-

ментной связи в

сечении опорой

Та же что и для

схемы 1

То же, что и для

схемы 1

По две сосредо

точенные силы в

каждом пролете

ригеля

Внезапное вы-

ключение мо-

ментной связи

левой стойки с

ригелем

Та же что и для

схемы 3

То же, что и для

схемы 3

По две сосред

о-

точенные силы в

каждом пролете

ригеля

Распределенная

в средней части

пролета

Внезапное вы-

ключение связей

сдвига

То же что и для

схемы 6

То же, что и для

схемы 6

По две сосред

о-

точенные силы в

каждом пролете

ригеля

Внезапное вы-

ключение ли-

нейной связи –

центральной те-

лескопической

стойки

____________________________________________

№

п/п

Конструктивная схема опытной конструкции

1 2

Приведенные

результаты анализа экспериментально

зволяют

сделать

следующие

обобщения

Выявленные

новые

закономерности статико

нообразования

разрушения

железобетонных плоских и пространственных конструктивных

систем

внезапно

включающимися

обобщенного

параметра

живучести

систем

зависимости

от

топологии конструктивной системы структуры сечений элементов

податливости

швов

сдвига

уровня преднапряжения

Установлено

что

наряду с принципиально новыми нетрадиционными подходами

работка

которых

еще

предстоит метод преде

зой

для

обеспечения

преемственности и методического единства с существующей сегодня

нормативной

базой

Проблему

живучести по

тода

предельных

состояний

может быть вве

состояние

Предложенный

метод анализа живучести конструктивных систем с использованием

обобщающего

параметра

живучести

третье

предельное

состояние

позиции

Бондаренко

Итоги круглого стола Безопасность зданий и сооружений

[

Текст

] /

Бондаренко

И Колчунов Строительство и реконструкция

. 76-78.

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТ

МОСКВА

____________________________________________

_____________________________________________________________________

Конструктивная схема опытной конструкции

Кол-во

опытн.

констр.

Вид проектной

нагрузки

3 4

По две сосред

точенные силы в

каждом пролете

ригеля

Равномерно ра

пределенная н

грузка сжатия

Равномерно ра

пределенная

Приведенные результаты

анализа

экспериментально

теоретических исследований п

зволяют сделать следующие обобщения

Выявленные новые закономерности

статико

динамического

деформирования трещ

нообразования и разрушения

железобетонных

плоских

пространственных конструктивных

систем с внезапно включающимися

частями

позволили

установить

количественные значения

обобщенного параметра живучести

(

)

коэффициента

динамичности в элементах таких

систем в зависимости от топологии

конструктивной

системы

структуры сечений элементов

податливости швов сдвига и уровня

преднапряжения

Установлено что наряду

принципиально

новыми

нетрадиционными подходами

работка которых еще предстоит

метод

преде

льных

состояний

может

явиться необходимой б

зой для обеспечения преемственности

методического

единства

существующей сегодня

нормативной базой Проблему

живучести

по

видимому

не

следует

выносить за пределы м

тода предельных состояний и

может

быть

вве

сти

новое

(

для

железобетона третье предельное

состояние Предложенный метод

анализа

живучести

конструктивных

систем с использованием

обобщающего параметра живучести

коэффициента

динамичности

позволяет нормировать

третье предельное состояние с

позиции

локального

прогрессирующего

разрушения

Библиографический список

Бондаренко В М

Итоги

круглого

стола

Безопасность

зданий и сооружений

Бондаренко В

Колчунов

Строительство

реконструкция

АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТ

ЕЛЬНЫХ НАУК

МОСКВА

– ОРЕЛ – КУРСК, 2011

_____________________________________________________________________

Вид проектной

нагрузки

Запроектное

воздействие

По две сосред

о-

точенные силы в

каждом пролете

ригеля

Внезапное вы-

ключение связей

сдвига

Равномерно ра

с-

пределенная н

а-

грузка сжатия

Образования

трещин в верх-

ней бетонной

призме с пере-

ходом по верти-

кальному шву в

нижнюю бетон-

ную призму

Равномерно ра

с-

пределенная

Внезапное

структурное из-

менение нижне-

го пояса диа-

фрагмы

теоретических

исследований

динамического деформирования

трещ

нообразования и разрушения железобетонных плоских и пространственных

конструктивных

позволили установить количественные

значения

и коэффициента динамичности

элементах

таких

систем в зависимости от топологии конструктивной системы структуры

сечений

элементов

Установлено что наряду с принципиально новыми нетрадиционными

подходами

раз

льных состояний может явиться

необходимой

зой для обеспечения преемственности и методического единства с существующей

сегодня

видимому не следует выносить

за

пределы

сти новое для железобетона

)

третье

предельное

состояние Предложенный метод анализа живучести конструктивных систем

использованием

и коэффициента динамичности позволяет

нормировать

локального и прогрессирующего

разрушения

Бондаренко В М Итоги круглого стола Безопасность зданий

сооружений

Бондаренко В И Колчунов Строительство и реконструкция

– 2010. –

№

3. –

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ АРХИТЕК ТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК

МОСКВА – ОРЕЛ – КУРСК, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

Карпенко

Концептуально

методологических

подходах

обеспечению

конструктивной

безопасности

[

Текст

] /

Карпенко

Колчунов

Строительная

меха

ника

расчет

сооружений

. – 2007. –

№

1. –

. 4-8.

Назаров

проблеме

обеспечения

живучести

строительных

конструкций

при

аварийных

воздействиях

[

Текст

] /

Назаров

Городецкий

Симбиркин

Строительная

механика

расчет

сооружений

. – 2009. –

№

4. –

. 5-9.

Еремеев

Предотвращение

лавинообразного

(

прогрессирующего

)

обрушения

несущих

конструкций

уникальных

большепролетных

сооружений

при

аварийных

воздейст

виях

[

Текст

] /

Еремеев

Строительная

механика

расчет

сооружений

. – 2006. –

№

2. –

. 65-72.

Рекомендации

по

защите

монолитных

жилых

зданий

от

прогрессирующего

обру

шения

[

Текст

]. –

Введ

. 2005-07-11. –

Правительство

Москвы

Москомархитектура

МНИИТЭП

НИИЖБ

, 2005.

Рекомендации

по

предотвращению

прогрессирующих

обрушений

крупнопанель

ных

зданий

[

Текст

]. –

Введ

. 1999-08-24. –

Правительство

Москвы

Москомархитектура

МНИИТЭП

, 1999.

Рекомендации

по

защите

высотных

зданий

от

прогрессирующего

обрушения

[

Текст

]. –

Введ

. 2006-02-16. –

Правительство

Москвы

Москомархитектура

МНИИТЭП

РААСН

, 2006.

МГСН

3.0101.

Жилые

здания

[

Текст

]. –

Введ

. 2001-10-02. –

Изд

во

стандар

тов

, 2001.

YC, 1973, “Chapter 18, Resistance to Progressive Collapse Under Extreme Local

Loads, Appendix A – Rules of the City of New York, Building Code of the new York”. – Gould

Publications, Binghamton, NY 13901, 2001.

10.

Lew S. Best Practices Guidelines For Mitigation of Building Progressive Collapse.

11.

Senior Research Engineer, Building and Fire Research Laboratory, National Institute of

Standards and Technology. - Gaithersburg, Maryland, USA 20899-8611.

12.

E 7-02. “Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, 2002 edition”. –

American Society of Civil Engineers, Reston, VA, 2002.

13.

C 4-023-03, “Unified Faclities Criteria (UFC). Design of Buildings to Resist Progres-

sive Collapse”. – Department of Defense USA, 2005.

14.

NV 1991-2-7: 1998. Eurocode 1: Basis of design and actions on structures. Accidental

actions due to impact and explosions / Brussels: CEN, 1998.

15.

National Building Code of Canada (NBCC) – Part 4 and Commentary C, National Re-

search Council of Canada, Ottawa, Ontario, 1995.

16.

SO, 1976, Ministry of Housing and Local Government, “Building Regulations, Statuto-

ry Instrument 1976, No. 1676”. – Her Majesty’s Stationary Office, London, 1976.

17.

Бондаренко

Коррозионные

повреждения

как

причина

лавинного

разруше

ния

железобетонных

конструкций

[

Текст

] /

Бондаренко

Строительная

механика

расчет

сооружений

. – 2009. –

№

5. –

. 13-17.

18.

Карпенко

некоторых

проблемах

расчета

современных

зданий

сооруже

ний

Материалы

вторых

международных

академических

чтений

Новые

энергосберегаю

щие

архитектурно

конструктивные

решения

жилых

гражданских

зданий

». –

Орел

, 2003. –

. 23-24.

19.

Травуш

Безопасность

устойчивость

приоритетных

направлениях

разви

тия

России

[

Текст

] /

Травуш

// Academia. – 2006. –

№

20.

Колчунов

Еще

раз

конструктивной

безопасности

живучести

зданий

[

Текст

] /

Колчунов

Бондаренко

Клюева

РААСН

Юбилейный

выпуск

15-

летию

РААСН

Вестник

отделения

строительных

наук

. – 2007. –

№

11. –

. 81-86.

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ АРХИТЕК ТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК

МОСКВА – ОРЕЛ – КУРСК, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

21.

Колчунов

расчету

живучести

внезапно

повреждаемых

железобетонных

рам

элементами

составного

сечения

[

Текст

]: /

Колчунов

Скобелева

Клюева

Academia.

Архитектура

строительство

. –

РААСН

. – 2006. –

№

3. –

. 23-26.

22.

Клюева

построению

критериев

живучести

коррозионно

повреждаемых

железобетонных

конструктивных

систем

[

Текст

] /

Клюева

Андросова

Строи

тельная

механика

расчет

сооружений

. – 2009. –

№

1. –

. 29-34.

23.

Клюева

анализу

живучести

внезапно

повреждаемых

рамных

систем

[

Текст

] /

Клюева

Федоров

Строительная

механика

расчет

сооружений

. – 2006. –

№

3. –

. 7-13.

24.

Андросова

определению

критериев

живучести

фрагмента

пространствен

ной

рамно

стержневой

системы

[

Текст

] /

Андросова

Бухтиярова

Клюева

Строительство

реконструкция

. – 2010. –

№

6. –

. 3-7.

25.

Бондаренко

Оценка

динамических

напряжений

моментов

конструктив

ных

элементах

сооружений

[

Текст

] /

Бондаренко

Ларионов

Строительная

меха

ника

инженерных

конструкций

сооружений

. – 2006. –

№

2. –

. 93-98.

26.

Федоров

Основные

положения

теории

расчета

огнестойкости

железобетонных

конструкций

[

Текст

] /

Федоров

Жилищное

строительство

. – 2010. –

№

4. –

. 22-32.

27.

Тамразян

Ресурс

живучести

–

основной

критерий

решений

высотных

зданий

[

Текст

] /

Тамразян

Жилищное

строительство

. – 2010. –

№

1. –

. 15-18.

28.

Расторгуев

Обеспечение

живучести

гражданских

зданий

при

особых

воздей

ствиях

[

Текст

.1 /

Расторгуев

Плотников

Тематическая

научно

практическая

конференция

Городской

строительный

комплекс

безопасность

жизнеобес

печения

граждан

»:

сб

докладов

. –

МГСУ

, 2005. 9-10

ноября

. –

. 152-165.

29.

Алмазов

Сопротивление

прогрессирующему

разрушению

многоэтажных

каркасах

рамного

типа

Алмазов

Высотные

большепролетные

здания

Технология

инженерной

безопасности

надежности

. –

МГСУ

, 2005. –

. 20-26.

30.

Райзер

Развитие

методов

нормирования

расчетов

конструкций

[

Текст

] /

Райзер

Строительная

механика

расчет

сооружений

. – 2009. –

№

3. –

. 66-74.

31.

Райзер

Оптимизация

надежности

конструкций

безопасность

человека

[

Текст

] /

Райзер

Строительная

механика

расчет

сооружений

. – 2009. –

№

6. –

. 54-58.

32.

Клюева

Экспериментально

теоретические

исследования

эволюционно

внезапно

повреждаемых

железобетонных

рамных

конструкций

[

Текст

] /

Клюева

Колчунов

Ветрова

Вестник

Центрального

регионального

отделения

Российской

академии

архитектуры

строительных

наук

. –

Воронеж

Орел

РААСН

ОрелГТУ

. – 2006. –

. 42-52.

33.

Клюева

Экспериментальные

исследования

железобетонных

балок

сплошного

составного

сечения

запредельных

состояниях

[

Текст

] /

Клюева

Демьянов

// IV

Международный

научно

методический

семинар

Перспективы

развития

новых

технологий

строительстве

подготовке

инженерных

кадров

Республике

Беларусь

». –

Брест

, 2001. –

. 167-172.

34.

Ветрова

Экспериментальные

исследования

рамно

стержневых

железобе

тонных

конструкций

запредельных

состояниях

[

Текст

Ветрова

Клюева

. //

Из

вестия

ОрелГТУ

Серия

Строительство

Транспорт

» –

Орел

ОрелГТУ

, 2005. –

№

3-4. –

. 10-15.

35.

Колчунов

Экспериментально

теоретические

исследования

преднапряжен

ных

железобетонных

элементов

рам

запредельных

состояниях

[

Текст

] /

Колчунов

Кудрина

Строительная

механика

расчет

сооружений

. – 2010. –

№

3. –

. 14-17.

36.

Колчунов

Экспериментальные

исследования

деформативности

трещино

стойкости

железобетонных

конструкций

составного

сечения

[

Текст

] /

Колчунов

Скобелева

Клюева

Горностаев

Строительная

механика

инженерных

конст

рукций

сооружений

. – 2008. –

№

1. –

. 54-60.

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ АРХИТЕК ТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК

МОСКВА – ОРЕЛ – КУРСК, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

37.

Колчунов

Экспериментально

теоретические

исследования

преднапряжен

ных

железобетонных

элементов

рам

запредельных

состояниях

[

Текст

] /

Колчунов

Кудрина

Строительная

механика

расчет

сооружений

. – 2010. –

№

3. –

. 14-17.

38.

Клюева

Метод

экспериментального

определения

параметров

живучести

же

лезобетонных

стержневых

систем

[

Текст

] /

Клюева

Бухтиярова

Дорофеев

Строительная

наука

-2010:

теория

практика

инновации

Северо

арктическому

региону

сбор

ник

научных

трудов

Международной

научно

практической

конференции

. –

Архангельск

Северный

(

арктический

)

федеральный

университет

, 2010. –

. 191-200.

39.

Колчунов

Метод

расчета

железобетонных

рамных

систем

элементами

со

ставного

сечения

[

Текст

] /

Колчунов

Панченко

Шевченко

Литовкин

Известия

ВУЗов

Строительство

. – 2000. –

№

7-8. –

. 14-20.

40.

Колчунов

Экспериментальные

исследования

рамно

стержневых

конструк

тивных

систем

элементами

составного

сечения

при

внезапном

выключении

связей

[

Текст

] /

Колчунов

Перелыгин

Строительная

механика

инженерных

конструкций

со

оружений

. – 2006. –

№

2. –

. 115-121.

41.

Осовских

вопросу

численного

моделирования

напряженно

деформированного

состояния

платформенных

стыков

многоэтажных

зданий

из

панельных

элементов

[

Текст

] /

Осовских

Колчунов

Известия

ОрелГТУ

Строительство

Транспорт

. – 2009. –

№

3. –

. 25-29.

42.

Пат

. 2380672

Российская

федерация

МПК

G01M 19/00.

Способ

определения

ди

намического

догружения

железобетонных

рамно

стержневых

конструктивных

системах

Клюева

Андросова

;

заявитель

патентообладатель

ОрелГТУ

. –

заявл

. 23.12.2008,

опубл

. 27.01.2010,

Бюл

№

43.

Пат

. 2393452

Российская

федерация

МПК

G01M 19/00.

Способ

эксперименталь

ного

определения

динамического

догружения

преднапряженной

арматуре

железобетонных

элементов

рамно

стержневых

конструктивных

систем

Клюева

Кудрина

Андросова

;

Заявитель

патентообладатель

ОрелГТУ

. –

заявл

. 10.03.2009,

опубл

27.06.2010,

Бюл

№

18.

44.

Пат

. 2351910

Российская

федерация

МПК

G01N3/10.

Экспериментальная

уста

новка

для

испытания

балочных

конструкций

Колчунов

Скобелева

;

Заявитель

патентообладатель

ОрелГТУ

. –

заявл

. 13.11.2007,

опубл

. 10.04.2009,

Бюл

№

10.

45.

Бондаренко

расчету

сооружений

меняющих

расчетную

схему

вследствие

коррозионных

повреждений

[

Текст

] /

Бондаренко

Клюева

Известия

вузов

Строительство

. – 2008. –

№

1. –

. 4-12.

46.

Клюева

Расчет

живучести

коррозионно

повреждаемых

железобетонных

рам

односторонними

связями

[

Текст

] /

Клюева

Бетон

железобетон

. – 2008. –

№

2. –

. 19-21.

47.

Бондаренко

Расчетные

модели

силового

сопротивления

железобетона

[

Текст

] /

Бондаренко

Вл

Колчунов

. –

АСВ

, 2004. – 472

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ АРХИТЕК ТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК

МОСКВА – ОРЕЛ – КУРСК, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

УДК

БАРАНОВА

(

Пензенский

государственный

университет

архитектуры

строительства

Пенза

)

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ

РАЗРУШЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК ПРИ

ОТРЫВЕ НИЖНЕГО ПОЯСА

Вопрос

совершенствования

разработки

методов

расчета

основных

конструкций

моно

литных

несущих

систем

способных

обеспечить

безопасность

долговечность

зданий

на

стоящее

время

является

основной

проблемой

проектирования

Большинство

вычислительных

комплексов

во

многих

случаях

не

дают

удовлетворительных

результатов

не

имеют

экспери

ментальных

обоснований

Кроме

того

используемые

методы

основываются

на

эмпирических

зависимостях

не

отражают

физическую

работу

несущих

систем

Анализ

аварий

отказов

строительных

конструкций

показывает

что

их

причиной

явля

ется

сочетание

нескольких

неблагоприятных

факторов

главными

из

которых

являются

ошибки

при

проектировании

результате

использования

несовершенных

методов

расчета

Наиболее

слабое

развитие

имеет

теория

расчета

узлов

сопряжения

несущих

конструкций

главным

обра

зом

балок

отличие

от

других

видов

узлы

балок

не

имеют

жесткой

опоры

их

напряженное

состояние

является

весьма

сложным

На

кафедре

строительных

конструкций

Пензенского

ГУАС

завершается

многолетняя

программа

экспериментальных

исследований

узлов

сопряжения

несущих

конструкций

моно

литных

каркасов

Данная

статья

посвящена

рассмотрению

результатов

испытаний

монолитных

узлов

балок

Ранее

публиковались

результаты

экспериментальных

исследований

узлов

сопряже

ния

большепролетных

преднапряженных

балок

статье

приводятся

очередные

результаты

ис

пытаний

узлов

соединения

большепролетных

преднапряженных

балок

минибалками

двухкон

сольного

очертания

Консоли

минибалок

являются

специальными

опорными

столиками

распо

ложенными

равномерным

шагом

по

длине

балок

На

рисунке

показан

общий

вид

натурной

балки

силовой

установке

после

испытания

на

отрыв

нижней

грани

балки

На

рисунке

показан

фрагмент

узла

соединения

большепролетной

короткой

балок

Необходимость

устройства

по

добных

узлов

объясняется

технологическими

требованиями

производства

Рисунок 1 – Схема натурных испытаний узлов

сопряжения большепролетных преднапряженных

балок с минибалками двухконсольного очертания.

Узел серии А, марки 2-5

Рисунок 2 – Фрагмент узла сопряжения

большепролетных балок с минибалками

двухконсольного очертания

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ АРХИТЕК ТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК

МОСКВА – ОРЕЛ – КУРСК, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

Испытано

две

серии

узлов

Конструктивное

решение

узлов

сопряжения

больше

пролетной

короткой

балок

показано

на

рисунке

Образцы

указанных

серий

отличаются

схемой

армирования

образцах

серии

изучалось

влияние

усиленного

армирования

узло

вой

зоны

обеих

сериях

применялось

простое

армирование

использованием

продольных

коротких

стержней

вертикальных

хомутов

При

увеличении

процента

армирования

узло

вой

зоны

образцов

серии

количество

продольных

стержней

не

изменялось

увеличивалась

1,4

раза

их

длина

Количество

вертикальных

хомутов

увеличилось

раза

без

изменения

диаметра

класса

арматуры

)

Рисунок 3 – Схема армирования монолитных натуральных узлов сопряжения

большепролетных преднапряженных балок с минибалками двухконсольного

очертания: а – узлы серии А; б – узлы серии В

Программой

экспериментальных

исследований

предусматривалось

изучение

влияния

предварительного

напряжения

короткой

консольной

балке

продольном

направлении

Рас

тяжение

анкеровка

напрягаемой

арматуры

производились

помощью

болтовых

соедине

ний

тарированной

резьбой

Нагружение

осуществлялось

поэтапно

помощью

гидравличе

ских

домкратов

характерным

моментам

сопротивления

относятся

последовательность

особенно

сти

образования

развития

трещин

определяющих

вид

схемы

разрушения

До

образова

ния

трещин

бетоне

опорного

сечения

крупной

балки

эпюра

нормальных

напряжений

зоне

передачи

нагрузки

была

почти

равномерной

длиной

равной

трем

размерам

ширины

корот

кой

балки

При

повышении

нагрузки

до

test

F)6,05,0( ÷

почти

одновременно

образовались

продольные

трещины

бетоне

стенки

крупной

балки

также

вертикальные

трещины

выде

ляющие

контур

опорного

сечения

короткой

балки

Длина

горизонтальных

трещин

составляла

b)0,35,2(

где

–

ширина

короткой

балки

Высота

вертикальных

трещин

составляла

h)0,25,1(

где

–

высота

консольной

части

Образование

указанных

трещин

наглядно

вы

делило

контур

узловой

зоны

Резко

изменялся

характер

напряженного

состояния

опорного

сечения

короткой

балки

НДС

стенки

крупной

балки

зоне

узла

Изменение

НДС

харак

теризуется

резким

увеличением

нормальных

напряжений

которые

сконцентрировались

ме

жду

вертикальными

трещинами

Дальнейшее

увеличение

нагрузки

вызывало

активный

рост

ширины

длины

первона

чально

горизонтальных

трещин

Кроме

того

их

траектория

имела

дугообразный

характер

Они

огибали

опорную

зону

короткой

балки

развивались

сторону

нижней

грани

крупной

балки

При

этом

увеличивалось

их

количество

удалением

вверх

от

опорного

сече

ния

Количество

дугообразных

трещин

достигало

трех

Ширина

их

раскрытия

уменьшалась

по

мере

удаления

от

верхней

грани

короткой

балки

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ АРХИТЕК ТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК

МОСКВА – ОРЕЛ – КУРСК, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

короткой

балке

также

активно

развивались

трещины

опорном

сечении

нор

мальные

трещины

серия

мелких

трещин

бетоне

расположенном

между

грузовой

пло

щадкой

шириной

нижней

грани

крупной

балки

симметрично

относительно

вертикальной

оси

крупной

балки

Схемы

разрушения

характеризуются

отрывом

узловой

зоны

крупной

балки

одновре

менным

развитием

предельного

состояния

нормальных

симметрично

расположенных

опорных

сечениях

короткой

балки

образцах

узлов

без

предварительного

напряжения

про

дольной

арматуры

короткой

балки

Наименьшее

значение

разрушающей

силы

при

этом

име

ли

узлы

серии

которых

процент

армирования

узлов

поперечной

арматурой

был

наи

меньшим

образцах

узлов

серии

повышенным

армированием

величина

разрушающей

силы

увеличилась

1,2-1,3

раза

Произведена

классификация

трещин

бетоне

узлов

натурных

балок

Горизонтальные

изначально

дугообразные

ростом

нагрузки

трещины

стенке

крупных

балок

узловой

зоне

следует

считать

трещинами

отрыва

опорной

части

крупной

балки

–

Вертикальные

трещины

растянутой

зоне

крупной

балки

следует

считать

нормальными

трещинами

узлов

–

Вертикальные

трещины

бетоне

коротких

балок

опорной

зоне

следует

считать

нор

мальными

трещинами

короткой

балки

узловой

зоне

–

МК

Магистральные

трещины

диаго

нального

характера

пересекающие

наклонные

сжатые

зоны

бетона

короткой

балки

следует

считать

трещинами

среза

–

T .

Выявлено

две

схемы

разрушения

узлов

балок

первой

относится

комбинированное

разрушение

результате

отрыва

бетона

крупной

балки

зоне

опирания

короткой

балки

по

трещине

отрыва

одновременным

разрушением

короткой

балки

по

нормальному

сече

нию

по

трещине

МК

Такой

вид

разрушения

является

сложным

Разрушение

имеет

объем

ный

характер

развитием

трещин

продольном

поперечном

направлениях

узла

Ко

второй

схеме

относится

разрушение

узла

результате

отрыва

опорной

зоны

узла

по

трещине

вдоль

нижнего

пояса

крупной

балки

при

одновременном

срезе

сжатых

наклонных

полос

бе

тона

короткой

балки

по

трещине

На

рисунке

показана

схема

разрушения

узла

сопряжения

балок

результате

отрыва

бетона

крупной

балке

опорной

зоне

узла

одновременным

срезом

короткой

балки

Рисунок 4 – Схема разрушения монолитного натурного узла сопряжения

большепролетной балки с короткой балкой. Схема разрушения – отрыв

бетона крупной балки в зоне узла со срезом короткой балки

Рассмотренный

характер

сопротивления

монолитных

узлов

сопряжения

балок

предла

гается

оценивать

помощью

аналоговых

стержневых

каркасных

пространственных

моде

лей

показанных

на

рисунке

Особенностью

узлов

балок

их

моделей

является

отсутствие

жесткой

опоры

узловых

зон

По

сути

передача

усилий

приложенных

короткой

балке

осуществляется

на

вертикальное

сечение

крупной

балки

через

наклонные

сжатые

полосы

бе

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ АРХИТЕК ТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ НАУК

МОСКВА – ОРЕЛ – КУРСК, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

тона

(

рисунок

)

результате

поперечное

сечение

балки

зоне

узла

испытывает

местные

узловые

растягивающие

напряжения

усилия

Расчетным

является

пространственное

комбинированное

сечение

напряженное

состояние

которого

хорошо

описывает

аналоговая

стержневая

двухуровневая

модель

АПСМ

(

рисунок

Рисунок 5 – Схема расчетной аналоговой стержневой и каркасной модели

монолитного узла сопряжения большегабаритной балки с мини консольной

балкой: а – плоская модель (поперечное сечение узла балки);

б – аналоговая пространственная стержневая модель АПСМ

Назначение

стержневых

моделей

заключается

том

что

статический

расчет

моделей

позволяет

определить

усилия

каждом

стержне

модели

записать

условие

прочности

при

отрыве

нижней

зоны

балки

Назначение

каркасных

моделей

заключается

том

что

они

по

зволяют

получить

схему

предельных

усилий

узлов

сопряжения

балок

записать

условия

прочности

для

каждой

схемы

их

разрушения

Следующей

задачей

исследований

является

разработка

научно

методического

обес

печения

расчета

прочности

при

отрыве

нижней

зоны

балки

расчета

деформативности

ис

следуемых

балок

для

развития

сводов

правил

(

СП

)

СНиП

52-01-2003.

Каркасно

стержневые

модели

расчета

коротких

балок

консолей

узлов

сопряжения

конструкций

включены

основные

положения

новых

норм

проектирования

СНиП

52-01-2003.

Библиографический список

Баранова

Каркасно

стержневые

модели

методы

расчета

железобетонных

кон

струкций

[

Текст

] /

Баранова

Залесов

. –

АСВ

, 2003.

Monnier, T.H. Cases of damage to prestressed concrete. CET University, Netherlands, 1980.