ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ КОРОТКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 69

Р.А. Ладин, О.В. Снежкина, М.В. Кочеткова

ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ КОРОТКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК

Программа исследований коротких балок предусматривала решение следующих вопросов: определение прочности балок без распределенной арматуры с пролетом среза а/И0 от 0,25 до 1,5; определение влияния горизонтальных и вертикальных хомутов на прочность балок с пролетом среза а/Н0 от 1 до 1,5; определение влияния пролета среза на вид разрушения в балках без поперечной арматуры и в балках, армированных равномерно распределенной арматурой.

Ключевые слова: короткие железобетонные балки, прочность, трещиностойкость, схемы разрушения.

В статье рассматриваются результаты экспериментально-теоретических исследований железобетонных балок при действии поперечных сил, проведенные в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства. Авторами было испытано 10 образцов. Все опытные образцы коротких балок проектировались прямоугольного сечения с размерами 25 х40 см. Длина образцов изменялась в соответствии с пролетом среза. Шесть образцов имели только продольную растянутую арматуру, исследуемым фактором являлся пролет среза. Два образца армировались горизонтальными, два вертикальными хомутами. В этом случае исследуемым фактором являлся вид распределенного армирования при изменении а/Н0 от 1 до 1,5. В качестве продольной растянутой арматуры принимались стержни 3018 Л-Ш (все образцы имели одинаковое количество растянутой продольной арматуры ^=0,85%). Для надежной анкеровки эти стержни отгибались по контуру торца балки, и дополнительно к ним было приварено по два анкеровочных хомута на каждой опоре. Горизонтальные хомуты располагались равномерно по высоте балок и принимались 308 Л-Ш с шагом 5 см. Вертикальные хомуты располагались равномерно по длине балок и принимались 308 Л-Ш с шагом 5 см [1, 2, 3].

По результатам экспериментальных исследований проведена оценка прочности коротких железобетонных балок.

F

Rbbho

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

А опыт Автора

a/hr,

0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 Рис. 1. График влияния пролета среза на прочность сжатой зоны балок

© Ладин Р.А., Снежкина О.В., Кочеткова М.В., 2014.

Вестник магистратуры. 2014. №4(31). Том I

ISSN 2223-4047

На рис. 1 изображено влияние пролета среза на прочность сжатой зоны коротких балок без поперечной арматуры. График аппроксимирует результаты опытов при изменении а/Н0 от 0,25 до 1,5. Разрушающая сила в балках снижается в 1,6 раз при увеличении пролета среза в 3 раза.

На рис. 2 приведен график влияния пролета среза на прочность сжатой зоны бетона коротких балок, армированных вертикальными хомутами. График аппроксимирует результаты опытов при изменении а/Н0 от 0,5 до 1,5. Разрушающая сила в балках снижается в 1,28 раза при увеличении а/Н0 в 3 раза.

F

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

Д опыт Автора

0,25

0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 а/К

Рис. 2. График влияния пролета среза на прочность сжатой зоны балок, армированных вертикальными хомутами

На рис. 3 показан график влияния пролета среза на прочность растянутой зоны бетона коротких балок, армированных горизонтальными хомутами. График аппроксимирует результаты опытов при уменьшении а/Н0 от 1 до 1,5. Разрушающая сила в балках снижается в 1,7 раза при увеличении а/Н0 в 1,5 раза [4, 5, 6].

F

RbbK

0,4 0,3 0,2 0,1

Д опыт Автора

а/Ип

0,25

0,5 0,75

1,0 1,25

1,5

Рис. 3. График влияния пролета среза на прочность сжатой зоны балок, армированных горизонтальными хомутами

Выводы:

В балках с пролетом среза а/Н0 от 1 до 1,5, так же как и в балках с а/И0<1, выявлено два вида разрушения - разрушение по наклонной сжатой бетонной полосе и по растянутому арматурному поясу.

Закономерности разрушающих усилий балок по сжатой зоне без распределенной арматуры и балок, армированных вертикальными хомутами при изменении а/Н0 от 0,5 одинаковые.

RtbK

Прочность балок, армированных вертикальными хомутами, повышается в 1,6-1,65 раза по сравнению с балками без распределенной арматуры.

Закономерности разрушающих усилий балок по растянутой зоне коротких балок без поперечной арматуры и балок, армированных горизонтальными хомутами при изменении a/h0 от 1 до 1,5 одинаковые. Прочность балок, армированных горизонтальными хомутами, повышается в 1,4-1,5 раза по сравнению с балками без распределенной арматуры.

В балках, армированных распределенной арматурой в виде горизонтальных и вертикальных хомутов, усилие образования трещин увеличивается в 1,3-1,7 раза при изменении пролета среза от 1 до 1,5 по сравнению с балками без распределенной арматуры. При этом в балках с a/h0 от 1 до 1,5 характер образования трещин и схемы разрушения не изменяются по сравнению с балками с a/h0<1.

Следует отметить, что армирование вертикальными и горизонтальными хомутами принципиально не изменяет схемы разрушения коротких балок, хотя и вносит некоторые особенности, описанные выше.

Библиографический список

1. Скачков Ю.П. Определение схем разрушения и трещинообразования коротких железобетонных балок по экспериментальным данным / Ю.П. Скачков, О.В. Снежкина, М.В. Кочеткова, А.В. Корнюхин / Региональная архитектура и строительство. 2013. № 3. С. 74-82.

2. Скачков Ю.П., Снежкина О.В., Кочеткова М.В., Корнюхин А.В. Особенности напряженно-деформированного состояния коротких железобетонных элементов // Молодой ученый. № 12(59). 2013. С. 172-178.

3. Ладин Р.А., Снежкина О.В., Кочеткова М.В., Корнюхин А.В. Характер напряженно-деформированного состояния коротких балок, армированных хомутами // Новый университет. Серия: Технические науки. 2013. № 10. С. 51-56.4

4. Снежкина О.В, Кочеткова М.В., Корнюхин А.В., Ладин Р.А. Экспериментально-теоретические исследования коротких железобетонных балок // Новый университет Серия: Технические науки. 2013. № 8-9. С. 53-57.

5. Снежкина О.В., Кочеткова М.В., Корнюхин А.В., Ладин Р.А. Расчет прочности железобетонных балок со средним пролетом среза // Региональная архитектура и строительство. 2014. № 14. C. 118-123.

6. Скачков Ю.П., Корнюхин А.В., Снежкина О.В., Кочеткова М.В. Оценка напряженно-деформированного состояния железобетонных ростверков // Региональная архитектура и строительство. 2014. № 1(18). C. 72-77.

ЛАДИН Роман Акбарович - магистрант, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства.

СНЕЖКИНА Ольга Викторовна - кандидат технических наук, доцент, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства.

КОЧЕТКОВА Майя Владимировна - кандидат технических наук, доцент, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства.