Зависимость относительной несущей способности колонн от относительного эксцентриситета
Определение зависимости несущей способности колонн из различных видов бетона от относительного эксцентриситета. Анализ факторов понижения начального модуля упругости бетона. Применение изучаемой зависимости при расчете железобетонных конструкций.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.05.2017 |
Размер файла | 72,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Зависимость относительной несущей способности колонн от относительного эксцентриситета
Д.Р. Маилян, Г.В. Несветаев
Была поставлена задача на основе вычислительного эксперимента определить зависимость несущей способности колонн из различных видов бетона от относительного эксцентриситета.
В качестве бетона был принят высокопрочный бетон с маркой по удобоукладываемой П1 (ОС) и самоуплотняющийся бетон (HSSCC). Класс обеих видов бетона В80 (табл.1)
HSSCC характеризуются более высокой деформативностью как при кратковременном, так и при длительном напряжении. Понижение начального модуля упругости бетона и повышение меры (коэффициента ползучести) обусловлено двумя факторами:
- изменением соотношения элементов макроструктуры бетона, а именно увеличением объема цементного камня (и растворной составляющей);
- влиянием гиперпластификаторов, используемых для производства HSSCC, на деформативные свойства цементного камня.
В результате в сравнении с равнопрочным бетоном, полученным из бетонной смеси с маркой по удобоукладываемой П1, HSSCC характеризуется пониженным на 10-25% модулем упругости и повышенной в 1,5, а в ряде случаев в 2 раза и более, мерой ползучести. Это приводит к изменению диаграммы «напряжения - деформации» («» - «») бетона, что отражается на несущей способности, в частности, колонн. Следует отметить, что в новых нормах проектирования бетонных и железобетонных конструкций (СНиП 52-01-2003) нормируемые классы бетона ограничены В60. Кроме того, значения предельных относительных деформаций бетона при нелинейных расчетах приняты независящими от класса и вида бетона. Между тем сжимаемость бетона - важнейший показатель его свойств, влияющий не только на деформативность и устойчивость колонн, но и прочность, т.к. предельные напряжения в сжатой арматуре непосредственно связаны с деформативностью бетона.
Таблица 1
Параметры «» - «» диаграммы бетона класса В80
Параметры |
Бетон |
||
ОС |
HSSCC |
||
Rb, МПа |
38,5 |
||
Призменная прочность Rbn = 0,783В |
62,5 |
||
Rb/Rbn |
0,616 |
||
Е0, ГПа |
42 |
38 |
|
Мера линейной ползучести, С0, 105 МПа-1 |
3,1 |
4,7 |
|
Коэффициент линейной ползучести |
1,3 |
1,77 |
|
Коэффициент ползучести с учетом нелинейности |
1,56 |
2,12 |
|
1 = Rb/(0,91E0), 105 |
100 |
111 |
|
Sb,ult = 1(l+ц1), 105 |
256 |
350 |
|
Rt = 0,29В0,6, МПа |
4 |
||
Rt = 0,41(Rt/E0)0,86 |
14,3 |
15,6 |
Как показали исследования Е.Н. Щербакова, Е. Н. Чистякова, Д.Р. Маиляна, Г.В. Несветаева [1,2] др. с повышением класса бетона растет его предельная сжимаемость.
Расчет несущей способности производился по формуле:
, (1)
где величины деформаций арматуры 's и s определялись исходя из гипотезы плоских сечений.
Эксцентриситет приложения внешней силы, относительно крайнего волокна бетона, наиболее удаленного от N определили по формуле:
(2)
Проведенный вычислительный эксперимент позволил установить, что несущая способность колонн из HSSCC выше аналогичной характеристики колонн из ОС при любом армировании. С увеличением процента армирования с = 1% до = 3% степень повышения несущей способности возрастает от 3,9 % до 9 %.
Кроме того, в колоннах из HSSCC, учитывая более высокую деформативность бетона, может быть использована высокопрочная (или упрочненная) арматурная сталь, что позволит снизить ее требуемое количество.
На рисунке (1) представлена зависимость относительной несущей способности колонны Ne/N0 от относительного эксцентриситета e0/h, которая практически инвариантна к виду бетона и коэффициенту армирования
. (3)
Рис. 1 Зависимость относительной несущей способности колонн от относительного эксцентриситета
бетон конструкция колонна эксцентриситет
1 - 3 - результаты вычислительного эксперимента для обычного бетона, 4 - 6 - для высокопрочного самоуплотняющегося; кривая - по ф. (3)
Предложенная зависимость может использоваться при расчете и проектировании железобетонных конструкций.
Литература
1. Аксенов В.Н., Маилян Д.Р., Аксенов Н.Б. Железобетонные колонны из высокопрочного бетона. Монография. Ростов н/Д, РГСУ, 2012, 167 с.
2. Резван И.В., Несветаев Г.В., Маилян Д.Р., Резван А.В. Несущая способность трубобетонных колонн с учетом дилатационного эффекта. Монография, Ростов н/Д, РГСУ, 2012, 187 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Длина балки, толщина защитного слоя. Определение характеристик материалов, площади сечения арматуры. Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона. Определение относительной высоты сжатой зоны и несущей способности усиленного элемента.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 09.01.2014Железобетон, как композиционный строительный материал. Принципы проектирования железобетонных конструкций. Методы контроля прочности бетона сооружений. Специфика обследования состояния железобетонных конструкций в условиях агрессивного воздействия воды.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.01.2012Компоновка конструктивной схемы для монолитного и сборного перекрытий многоэтажного здания. Расчет пространственной несущей системы, состоящей из стержневых и плоских железобетонных элементов. Характеристики прочности бетона, арматуры, ригелей, колонн.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 20.12.2017Определение несущей способности железобетонной плиты методами предельного состояния и статической линеаризации. Определение характеристик безопасности и несущей способности железобетонного сечения. Сбор нагрузок на ферму. Метод предельных состояний.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.12.2013Контролируемые параметры для железобетонных конструкций. Прочностные характеристики бетона и их задание. Количество, диаметр, прочность арматуры. Контролируемые параметры дефектов и повреждений железобетонных конструкций. Основные методы испытания бетона.
презентация [1,4 M], добавлен 26.08.2013Расчет железобетонных колонн поперечника одноэтажной рамы промышленного здания по несущей способности. Проверка прочности колонны при съёме с опалубки, транспортировании и монтаже. Определение эксцентриситетов приложения продольных сил и сечения арматуры.
курсовая работа [589,9 K], добавлен 27.10.2010Расчёт стального настила и балочных клеток; нагрузки на главную балку и подбор её сечения с проверкой его по несущей способности и жёсткости, прочности монтажного болтового стыка. Определение нагрузок на сквозную колонну. Расчёт базы колонны с траверсами.
курсовая работа [415,7 K], добавлен 12.10.2015Обоснование района строительства. Номенклатура выпускаемых изделий. Объемно-планировочное и конструктивное решение. Основные элементы каркаса здания. Фундаменты железобетонных колонн. Теплотехнический расчет толщины наружной стены. Расчет состава бетона.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 19.04.2017Изучение основных методов и норм расчета сварных соединений. Выполнение расчета различных видов сварных соединений; конструирование узлов строительных металлических конструкций. Определение несущей способности, а также изгибающего момента стыкового шва.
курсовая работа [455,1 K], добавлен 02.12.2014Климатологическая характеристика участка. Благоустройство и озеленение прилегающей территории. Определение нагрузок на здание, несущей способности свай. Расчет армирования железобетонных конструкций. Выбор оборудования для монтажа сборных элементов.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 22.03.2015