РОБОТА ЗГИНАЛЬНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ ТАВРОВОГО ПЕРЕРІЗУ ЗА ДІЇ ПОВТОРНОГО НАВАНТАЖЕННЯ

Короткий зміст

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність, новизна, а також практичне значення дисертаційної роботи, вказано на необхідність експериментальних та теоретичних досліджень напружено-деформованого стану залізобетонних згинальних елементів таврового перерізу за дії повторного навантаження.

Перший розділ присвячений огляду й аналізу праць зарубіжних і вітчизняних вчених, в яких вивчалася робота залізобетонних елементів, що працюють за одноразових і повторних навантажень та методи їх розрахунку з використанням повних діаграм деформування матеріалу.

Залізобетонні балки таврового перерізу найчастіше використовуються в перекриттях і покриттях будівель промислового та цивільного призначення. Згинальні елементи таврового перерізу є основною конструктивною формою балок ребристих перекриттів та покриттів, а в збірному залізобетоні – є основною конструктивною формою ребристих плит, фундаментних балок, ригелів рам, підкранових і крокв’яних балок. На такі згинальні залізобетонні елементи діють, як постійні так і змінні навантаження. До змінних навантажень належать повторні малоциклові навантаження. Ці навантаження можуть виникати від 3 до 5 разів і більше на рік, їх вплив має різний характер: в одних випадках призводять до збільшення несучої здатності, в інших до її зменшення.

Широке використання згинальних залізобетонних елементів таврового перерізу та дія на них повторного (малоциклового) навантаження зумовило їх детальніше дослідження. На даний час вплив малоциклового навантаження на такі елементи є недостатньо вивченим і тому потребує додаткових експериментальних та теоретичних досліджень.

Дослідженню роботи та розробці методів розрахунку згинальних залізобетонних елементів таврового перерізу присвятили свої роботи: В.Н. Байков, А.М. Бамбура, А.А. Гвоздев, Б.Г. Гнідець, А.І. Давиденко, В.С. Дорофєєв, А.С. Залесов, В.М. Карпюк, В.Г. Кваша, Е.В. Клименко, С.М. Крилов, В.І. Мурашов, А.Р. Ржаніцин та інші.

Впливу повторного навантаження  на зміну механічних властивостей бетонних та залізобетонних  елементів присвячені роботи: Є.М. Бабича, А.Я. Барашикова, Г.Ф. Бечєнева, О.П. Борисюка, А.І. Валового, Н.І. Ільчук, І.Л. Корчинського, Л.Р. Маиляна, Ю.М. Панчука, А.П. Погореляка, , В.В. Руденка, Б.Н. Шевченка та інших авторів. Актуальною роботою по визначенню впливу малоциклового навантаження  на роботу бетонних та залізобетонних елементів є праця Є.М. Бабича та Н.І. Ільчук, які пропонують визначати зміну міцнісних характеристик бетону елемента за допомогою рівняння в залежності від рівня прикладеного навантаження.

Дослідженнями опору бетону, вивченню діаграм деформування та їх використання в розрахунках займалися: Є.М. Бабич, В.Н. Байков, А.М. Бамбура, Барашиков А.Я., О.Я. Берг, В.М. Бондаренко, П.Ф. Вахненко, В.С. Дорофеєв, О.С. Залєсов, В.А. Котов, Л.Р. Маилян, А.М. Павліков та інші. Сучасні норми проектування (ДБН 2.6-98:2009) пропонують використовувати повну діаграму деформування, яка описана поліномом 5 ступеня.

Сформована мета та завдання дослідження.

У другому розділі  наведена програма і методика експериментальних досліджень та визначені фізико-механічні характеристики матеріалів дослідних зразків.

Для встановлення впливу повторного навантаження на згинальні залізобетонні елементи, було виготовлено 60 зразків, з них 21 залізобетонна балка таврового перерізу. Всі балки виготовлені в лабораторії кафедри інженерних конструкцій НУВГП. Балки переармовувались. Переармування проводилося для того, щоб якнайкраще дослідити напружено-деформований стан нормальних перерізів, а   також   досягти   руйнування   стиснутої зони   бетону.    Для випробування залізобетонних балок таврового перерізу були обрані 3 режими. Перший режим - це однократне завантаження балок. Другий режим -  це повторне навантаження, що найближче відповідає експлуатаційному, при якому верхній рівень завантаження складатиме 0,6, а нижній 0,3. Третій режим - це навантаження, в якому верхній рівень складає 0,7, а нижній рівень 0. Розподіл зразків за режимами випробування зображений на рис.2. Для випробування балок було розроблено і виготовлено установку, що складається з двох жорстких плит, гідравлічного пресу, кільцевого динамометра (для визначення діючого навантаження), траверси та металевих пластин