Міцність деформативність анкерних зв'язків у закладних деталях з' єднаннях залізобетонних конструкцій

Abstract

Дисертація присвячена теоретичному експериментальному дослідженню міцності деформативності гнучких арматурних анкерів у закладних деталях клеєстержневих трубчастих елементів на дію зсуваючих сил сумісну дію зсуваючих сил та згинальних моментів. Теоретично розв'язані основні задачі за спрямованістю дисертаційної роботи: визначення зсуваючих зусиль в швах об'єднання балок складеного перерізу, розрахунок міцності деформацій окремого анкера на зсув і зсув із згином, розрахунок міцності на зсув закладних деталей з груповими анкерами. Експериментально дослджено міцність деформативність гнучких анкерів при їх груповому розташуванні у закладних деталях, а також трубчастого клеєстержневого анкера на зсув сумісну дію зсуву з згином. Встановлено, що критичні руйнівні навантаження залежать від кількості та площі арматури анкерів, схеми їх розташування в межах пластин закладної деталі, межі текучості арматури міцності бетону, а при певних умовах від опору бетону на відколювання під пластиною закладної деталі. Результати дослджень впроваджені у стикових з'єднаннях ригеля з колоною на будівництві чорирьохповерхового каркасного будинку та мостових об'єктах реконструкції при розширенні існуючих прольотних будов залізобетонною накладною плитою підсиленні балок наклеєними вуглепластиковими композитами. Диссертация посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию прочности и деформативности гибких арматурных анкеров закладных деталей и клеестержневого трубчатого анкера на действие сдвигающей силы и совместного действия сдвигающей силы и изгибающего момента. Во вступлении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, показана научная новизна, практическое значение и апробация полученных результатов. В разделе 1 представлен обзор и критический анализ современного состояния проблемы экспериментальных и теоретических исследований прочности и деформативности различных типов гибких арматурных анкеров как в закладных деталях, так и отдельно работающих анкерных элементов при различных комбинациях внешних усилий, а также обоснованы научные направления, цель и задачи дальнейших исследований, составляющих предмет диссертационной работы. В разделе 2 сформулированы и обоснованы расчетные модели предложенной методики расчета сдвигающих усилий в составных железобетонных балках, расчета прочности и деформаций отдельного и групповых анкеров в закладных деталях на действие сдвигающей силы и изгибающего момента. Принятые расчетные модели основаны на анализе действительного напряженно-деформированного состояния и совместной работы системы «анкер-окружающий бетон». Раздел 3 содержит обоснование цели, программы и объема экспериментальных исследований закладных деталей натурных размеров под большие нагрузки с нормальными и комбинированными - нормальными и отогнутыми анкерами, а также клеестержневых трубчатых анкерных элементов на действие сдвигающей силы и совместное действие сдвига и изгиба. Описана конструкция, изготовление и физико-механические характеристики материалов, а также методика испытаний закладных деталей и клеестержневых анкеров. При испытаниях путем непосредственных измерений перемещений анкера по длине вклеивания определяли форму его изогнутой оси, рабочую длину, а также опытные критические и разрушающие нагрузки. В разделе 4 представлен анализ результатов экспериментальных исследований прочности закладных деталей с различными типами анкеров, а также клеестержневых трубчатых анкеров при сдвиге и совместном действии сдвига и изгиба. Испытаниями установлено, что величина критических и разрушающих нагрузок на закладные детали зависит от количества и площади арматуры анкеров, предела ее текучести, схемы расположения анкеров в пределах пластины закладной детали и прочности бетона, а, при определенных условиях, и сопротивления бетона откалыванию под нижней гранью пластины закладной детали. За характером эпюр перемещения оси установлена его рабочая длина, равная 4<£ Поэтому из условий надежной анкеровки в бетоне рекомендовано длину вклеивания трубчатого анкера принимать в пределах (5-6)1 Раздел 5 содержит описание результатов внедрения исследованных закладных деталей в стыках ригеля с колонной в бесконсольных бесстыковых колоннах на строительстве 4-х этажного каркасного здания. Поскольку в предложенную конструкцию стыка внесены существенные изменения по сравнению с аналогами, проведены испытания трех натурных опытных образцов стыков на наиболее невыгодные комбинации усилий: максимальный отрицательный и положительный опорные моменты и на максимальную поперечную силу. Результаты испытаний подтвердили достаточную несущую способность и надежность работы предложенной конструкции стыка. Клеестержневые анкеры применены при реконструкции автодорожных мостов для объединения железобетонной накладной плиты уширения пролетных строений с существующими балками, а также при усилении балок наклеенными углеродными композитами для обеспечения их анкеровки на приопорных участках. Аналогичные анкеры использовали также для анкеровки наклеенных углеродных композитов при усилении плоского железобетонного перекрытия жилого дома в микрорайоне Новая Дарница, 1 г. Киева. В выводах обобщены полученные в работе новые результаты теоретических и экспериментальных исследований закладных деталей и клеестержневых анкеров, а также их внедрение в гражданском и транспортном строительстве. В дополнении А представлены справки о внедрении результатов диссертационной работы. Дополнение Б содержит впервые выполненную классификацию и условия применения закладных деталей железобетонных конструкций. Дополнеие В содержит разработанные различными авторами предложения по расчету прочности и деформаций закладных деталей с различными типами анкеров в тяжелом бетоне и керамзитобетоне. The thesis is devoted to theoretical and experimental investigations strength and deformability of embedded plate flexible reinforcing anchors and adhered tubular elements to effect shifting of forces and compatible action shifting forces and bending moments. Theoretically solved the major problem, by direction of the thesiswork: identification of shifting efforts in joints of composite beams, the calculation of single anchor strength and deformation of a shear and shift from the fold, the calculation of shear strength of group anchors embedded plates. The strength and deformability of flexible group of anchors in their group location in the embedded plates and also tubular adhered anchor shear and shear force compatible to fold were experimentally investigated. Found that the critical and damage load dependent the number and area of reinforcement anchors, charts their location within embedded plates, the yield strength of reinforcement and concrete strength and under certain conditions and the resistance of concrete spelling under embedded plate. The research results are introduced in the beam and column joints during the construction of four floor frame house and bridge widening by new RC concrete adding plate and strengthening of beams by CFRP plates.