Висше строително училище "любен каравелов" инж. Борислав Тотев Даалов
Изтегляне 0.75 Mb.
|
|
Фиг. 32. Хлъзгащи сили за единица дължина и съдействаща широчина при комбинирана греда с монолитна стоманобетонна плоча а. хлъзгащи сили за единица дължина в плочата при равномерно разпределен товар; b. съдействаща широчина на плочата при равномерно разпределен товар; c. хлъзгащи сили за единица дължина в плочата при концентрирана сила; d. съдействаща широчина на плочата при концентрирана сила. Таблица 12 Съдействащи широчини на греди с отвор 9.00 метра Вид гредаСъдействаща широчина [сm]Съдейства- ща широ-
чина по Еврокод 4 [сm]Концентрирана сила в средата на отвораРавномерно разпределен товарКомбинирана греда с натискова зона от панели тип „спирол” и армирана настилкаслой 4181,5309,7
225,0
191,9 332,0Плочогредово сечение по [29]-326,7 От показаните данни са видни границите в които се изменя съдействащата широчина при отделните слоеве с неограничена широчина: - µ § при натоварване с концентрирана сила в средата на отвора; - µ § при натоварване с равномерно разпределен товар. Също така е видна близостта на резултатите за съдействащата широчина при натоварване с равномерно разпределен товар, получени по горе показаната методика и по [2]. От табличните данни става ясно че границите в които варира съдействащата широчина за слой 2 (с ограничена широчина) са: - 90% от изчислителната широчина на слоя при натоварване с концентрирана сила в средата на отвора; - 98% от изчислителната широчина на слоя при натоварване с равномерно разпределен товар. Тъй като слой 2 е с ограничена широчина, при комбинирани греди с по-малка дължина съдействащата широчина за слоя ще бъде по ЁC малка от получената при отвор 9 m. Обратно ЁC при по-големи дължини съдействащата широчина за слоя ще бъде по ЁC голяма от получената при отвор 9 m. Разглеждайки съдействащата широчина, като интегрална величина за цялата натискова зона (осреднена за сумарната височина на всички слоеве), са получени следните данни отразени в таблица 13: Таблица 13 Интегрални съдействащи широчини на греди с отвор 9.00 метра Вид гредаСъдействаща широчина [сm]Концентрирана сила в средата на отвораРавномерно разпределен товарКомбинирана греда с натискова зона от панели тип „спирол” и армирана бетонна настилка 128,5 185,3Комбинирана греда с натискова зона от панели тип „спирол” без армирана бетонна настилка 113,5 153,1
Съдействащата широчина би могла да бъде разгледана, като интегрална величина за цялата натискова зона, ако подовите панели и армираната бетонна настилка са от един клас бетон. От показаните данни в таблица 13 са видни границите в които се изменя интегралната съдействаща широчина : При комбинирана стомано-стоманобетонна греда с натискова зона от панели тип спирол и армирана бетонна настилка: µ § при натоварване с концентрирана сила в средата на отвора; µ §при натоварване с равномерно разпределен товар; При комбинирана стомано-стоманобетонна греда с натискова зона от панели тип спирол : µ § при натоварване с концентрирана сила в средата на отвора; µ §при натоварване с равномерно разпределен товар. ГЛАВА III
За определяне съдействащата широчина на гредите в средното им сечение е необходимо да бъде получена диаграмата на нормалните напрежения по широчина на натисковата зона на ниво горна повърхност панели и ниво горна повърхност настилка. Разделяйки площта на всяка от диаграмите на максималното и напрежение ще бъдат получени съдействащите широчини за разгледаните нива. На указаните нива в средното сечение на гредите са измерени относителните деформации, при всяка стъпка на натоварване. От тях посредством параболично-праволинейната диаграма напрежениеЁCдеформация за бетон, дадена в Еврокод 2 [2], са получени диаграмите на нормалните напрежения, а от тях ЁC експерименталните съдействащи широчини. По методиката разгледана в глава II. т.2. са определени теоретичните съдействащи широчини на гредите за горния пояс на панелите и настилката. Те са сравнени с експерименталните съдействащи широчини. При изпитването на опитните греди са измерени провисванията в средата на отворите им. Определена е носещата способност на огъване на гредите и е съставена диаграмата огъващ момент-провисване за всяка от тях.
Хоризонтални ЁC изпълнени от армиран бетон, съединяващи елементите тип ”спирол” стъпили от двете страни на стоманената греда чрез навлизане в кухините на панелите на дължина 50 сm; Вертикални ЁC изпълнени от прътова стомана АIII, заварени към горния пояс на стоманената греда, навлизащи в хоризонталните дюбели. Напречното сечение на опитните греди е показано на фиг.33. Фиг. 33. Напречно сечение на опитните греди
Чрез изпитване на епруветки от поясите на стоманените греди са определени якостните характеристики на профилната стомана: граница на провлачане - 305.0 MPa; якост на опън - 443.5 MPa. Снимка 18. Стоманена греда, част от опитните комбинирани греди Подовите панели с кухини (ППК) тип ”спирол”, използвани в състава на опитните образци, са изпълнени от предварително напрегнат стоманобетон. Номиналната им широчина е 1200 mm, височината им е 250 mm, а дължината ЁC 840 mm. Марката по носеща способност е 4. Изпълнени са от бетон клас В 35. Чрез изпитване, извършено със склерометър е определена кубовата якост на бетона 48 MPa, а от нея чрез интерполация е получена призмената якост 34.4 MPa. Армировката на панелите се състои само от надлъжни предварително напрегнати стоманени въжета от седем тела клас В-7 с изчислително съпротивление 1020 MPa. Контролируемото напрежение на армировката е 1040 MPa. Контролируемата сила за напрягане на едно въже е 94.5 kN. Напречното сечение на панелите е показано на фиг.35. Размерите са в милиметри. Фиг. 35. Напречно сечение на използваните в експеримента подови панели Стъпването на подовите панели върху горния пояс на стоманената греда е на широчина 45 mm от ръба на пояса. Армировката на всеки от хоризонталните дюбели се състои от три пръта N10 (армировъчна стомана клас А-III), обединени от триъгълни отворени стремена. Два от прътите са долна армировка, а третият ЁC горна. На снимка 20 е показано армирането на хоризонталните дюбели. На същата снимка е видна армировката на армираната бетонна настилка над панелите, изпълнена от заварена мрежа ф6 през 20 сm в двете посоки (армировъчна стомана клас А-I). Хоризонталните дюбели, фугата между челата на панелите и замонолитващата настилка върху елементите тип ”спирол” са бетонирани едновременно. Използван е бетон клас В 20 по якост на натиск с размери на добавъчния материал от 5 до 15 mm. Уплътняването на бетона е извършено с иглен вибратор. След изпитвания на пробни тела e установена призмената якост на замонолитващия бетон при опитните греди : греда Г1 ЁC 24,1 MPa; греда Г2 ЁC 21,3 MPa. В цилиндричните кухини на панелите са разположени тапи от стиропор, кофриращи хоризонталните дюбели. 3. Прилагане на натоварването върху опитните греди. Стъпки на натоварване.
Фиг. 36. Натоварване на опитните греди Натоварването F върху комбинираната опитна греда се прилага чрез траверса в сеченията, подпрени с монтажните опори. Натоварването се извършва на стъпки, като първата стъпка е товарът от премахване на монтажните опори (т.е. опорните реакции в монтажните опори се прилагат, като акции върху комбинираната греда). В първата стъпка е включено и теглото на инвентарните средства за натоварване ЁC хидроцилиндър, динамометър, траверса, столчета и метални плочи (снимка 22). Снимка 22. Опитна постановка Сумарната стойност на товара при първа стъпка е 58.6 kN. Всяка следваща стъпка е равна на 63.3 kN. Общия брой стъпки е 16. Натоварването се извършва чрез хидроцилиндър с товароподемност 200 тона, стъпващ върху траверсата и подпрян в горният си край в ригела на рамка, разположена напречно на комбинираната греда, ставно свързана към силов под. Между ригела на рамката и хидроцилиндъра е разположен динамометър за контролиране на натоварването. 4. Измервателни средства и разполагането им по опитните греди. За измерване на относителните деформации в средното сечение на комбинираните греди по панелите и настилката са използвани сдвоени електросъпротивителни деформоприемници с база 20 mm. След сдвояване, общата дължина на базата става 40 mm. В средата на гредата на ниво горна повърхност панели, по широчина на сечението са залепени 18 сдвоени деформоприемника през 10 сm, както е показано на снимка 23. Снимка 23. Разполагане на деформоприемници върху подовите панели По същия начин над тях са залепени 18 сдвоени деформоприемника на ниво горна повърхност настилка . За измерване на относителните деформации в средното сечение на комбинираните греди по стоманения профил са използвани електросъпротивителни деформоприемници с база 10 mm. По височина на стеблото деформоприемниците са разположени през 50 mm, двустранно. По широчина на поясите деформоприемниците са разположени през 30 mm, двустранно (снимка 25). Снимка 25 Разполагане на електросъпротивителни деформоприемници по стоманената греда. (В момента на закрепване на деформоприемниците стоманената греда е поставена в легнало положение с хоризонтално стебло)
Схема 1. Разполагане на електросъпротивителни деформоприемници по средното сечение на опитните греди. За измерване на провисването в средното сечение на комбинираните греди са използвани 2 индуктивни деформоприемника с ход 100 mm. Разположени са по двата ръба на долния пояс на стоманената греда. При всяка от опорите на комбинираните греди, под стеблото на стоманеното сечение е разположен по един индуктивен деформоприемник с ход 50 mm. За обработка на данните от електросъпротивителните деформоприемници и получаване на относителните деформации е използвана апаратура ”UPM 100”. Чрез нея е възможно определянето на относителни деформации в сто измервателни точки едновременно. С помощта на апаратура ”SPIDER 8” са обработени данните от индуктивните деформоприемници и изчислени провисванията. По време на изпитването и двете апаратури са свързани към компютър, от където се управляват. По този начин бе следено поведението на опитните греди в характерни точки по време на натоварването.
Отчитайки границите в който варират съдействащите широчини, определени в т. 3. от втора глава, в зависимост от вида на натоварването, са приети следните първоначални съдействащи широчини: за слоеве с №№ 1, 3 и 4 ЁC 140 сm; за слой № 2 ЁC 80 сm. Тъй като методиката за определяне на съдействащи широчини е създадена при предпоставката за еластична работа на напречното сечение на комбинираните греди, то съдействащите широчини за отделните слоеве, съставящи натисковата зона на опитните комбинирани греди, са определени при работа на гредите в еластичен стадий. Съгласно [2], за бетона зависимостта напрежения ЁC деформации може да се приеме линейна функция при напрежения, не надвишаващи 0,4 от якостта на натиск. Тази стойност за замонолитващия бетон е: при греда Г1 ЁC 9.6 MPa; при греда Г2 ЁC 8.5 MPa. За да работят в еластичен стадий комбинираните греди, нормалните напрежения в горния ръб на настилката не трябва да надвишават тези стойности. Диаграмата на нормалните напрежения по широчина на напречното сечение за всеки един от слоевете от натисковата зона в средното сечение на гредите има ясно изразен пик, съсредоточен по остта на гредите, фиг. 27,е. Осреднената стойност на нормалните напрежения по широчина на напречното сечение е по-малка от разгледания пик. Ако бъде прието, че осреднената стойност на нормалните напрежения е равна на напреженията, до които замонолитващият бетон за всяка от гредите работи еластично, тогава пикът има стойност по-голяма от тези напрежения. Затова при определяне на съдействащите широчини е разгледано напрегнато състояние, при което максималното нормално напрежение в горния ръб на настилката е 11 MPa. При първоначално приетите съдействащи широчини за получаване на напрегнато състояние с максимално нормално напрежение в горния ръб на настилката в средното сечение на гредите 11 MPa е необходимо огъващият момент в споменатото сечение да бъде 561.03 kNm. Съгласно приетата схема на натоварване (фиг.36) такъв огъващ момент, в средата на отвора на гредите, се получава при пълен товар F = 472.44 kN. На фиг. 37 е показано натоварването и разрезните усилия в комбинираните греди при F = 472.44 kN. Фиг. 37. Разрезни усилия при опитните греди за F = 472.44 kN
Сумата от концентрираната сила и разпределения товар е равна на половината от F. Тъй като при опитните греди всички слоеве са с ограничена широчина, изчисляването на съдействащата им широчина се извършва съгласно методиката разгледана в т.2 от втора глава за слой 2. Слоеве 1, 3 и 4 са разгледани като съставени от краен брой еластични полуравнини с ограничена широчина равна на 176 сm. Слой 2 е разгледан като съставен от краен брой еластични полуравнини с ограничена широчина равна на 100 сm.
Диаграма 9. µ §за полуравнина започваща от дюбел i - 1 (на 13 сm от сечение при дюбел i).
(на 247 сm от сечение при дюбел i). На диаграми от 9 до 27 може да бъде проследено изменението на µ §, при натоварване равно на единица в свободния край на полуравнини, започващи от дюбел i -1 до дюбел i ЁC 19, за слоеве 1, 3 и 4. Когато силата 1, приложена в свободния край на полуравнина е на разстояние от 0 до 130 сm от сечение i, видът на единичната диаграма е както при еластична полуравнина, а при разстояние над 130 сm се наблюдава увеличаване на напрежения в ръбовете, нарастващо с увеличаване на разстоянието до 247 сm. При натоварване единица в свободния край на полуравнини, започващи от сечения още по отдалечени от сечение i, диаграмата µ §има същият вид като при диаграма 27. На диаграми от 28 до 37 може да бъде проследено изменението на µ §, при натоварване равно на единица в свободния край на полуравнини, започващи от дюбел i -1 до дюбел i ЁC 10 за слой 2. Когато единичната сила, приложена в свободния край на полуравнина е на разстояние от 0 до 78 сm от сечение i, видът на единичната диаграма е както при еластична полуравнина, а при разстояние над 78 сm се наблюдава увеличаване на напреженията в ръбовете, нарастващо с увеличаване на разстоянието до 130 сm. При натоварване единица в свободния край на полуравнини, още по отдалечени от сечение i, диаграмата µ §има същият вид като при диаграма 37. Диаграма 28. µ §за полуравнина започваща от дюбел i - 1 (на 13 сm от сечение при дюбел i).
(на 130 сm от сечение при дюбел i). На фиг. 38 са показани диаграмите на хлъзгащите усилия и изчислените съдействащите широчини за слоеве 2,3 и 4. Слой 1 и част от слой 2 попадат в опънната зона.
При теоретичните съдействащи широчини определени по-горе и огъващ момент 595.0 kNm са получени следните максимални напрежения: за горен ръб настилка - 10.9 MPa; за горен ръб спироли - 8.5 MPa. Теоретично получените съдействащи широчини и максималните напрежения за отделните слоеве при огъващ момент 595.0 kNm са сравнени с експерименталните такива. За определените съдействащи широчини по дължина на гредите са изчислени геометричните характеристики на приведените сечения и положението на нулевата линия (при работа в еластичен стадий) при всеки от дюбелите. 6. Експериментални съдействащи широчини за отделните слоеве, съставящи натисковата зона на опитните комбинирани греди при работа на напречното сечение в еластичен стадий. За огъващ момент 595.0 kNm са определени съдействащите широчини от диаграмите на нормалните напрежения за горен ръб панели (слой 3) и горен ръб настилка (слой 4) в средното сечение на опитните комбинирани греди. Фиг. 40. Идеализирана параболично-праволинейна диаграма напрежениеЁC деформация за бетон От измерените относителните деформации, при стъпка 8 на натоварване, посредством идеализираната параболично-праволинейната диаграма напрежениеЁCдеформация за бетона (фиг. 38), дадена в [2], са получени диаграмите на нормалните напрежения. Тъй като диаграмите на нормалните напрежения не представляват гладки криви, те са апроксимирани с полином от четвърта степен при запазване на площите им. Апроксимиращата функция е от същия вид, от който е функцията, определяща µ § (формула 20). На фиг. 41 е показана диаграмата на нормалните напрежения на ниво горен ръб настилка при греда Г1. Фиг. 41. Диаграма на нормалните напрежения на ниво горен ръб настилка при греда Г1. Площта, заградена от диаграмата, е А=170.03 kN/сm. Максималното напрежение, отчетено от полинома от четвърта степен, е µ §MPa (1.335 kN/сm2). Чрез разделяне площта, заградена от диаграмата на максималното напрежение, е получена съдействащата широчина за настилката µ §сm. На фиг. 42 е показана диаграмата на нормалните напрежения на ниво горен ръб панели при греда Г1. Площта, заградена от диаграмата, е А=109.5 kN/сm. Максималното напрежение, отчетено от полинома от четвърта степен, е µ § MPa (0.867 kN/сm2). Чрез разделяне площта, заградена от диаграмата на максималното напрежение, е получена съдействащата широчина за панелите µ §сm.
Фиг. 42. Диаграма на нормалните напрежения на ниво горен ръб панели при греда Г1. На фиг. 43 е показана диаграмата на нормалните напрежения на ниво горен ръб настилка при греда Г2. Фиг. 43. Диаграма на нормалните напрежения на ниво горен ръб настилка при греда Г2. Площта, заградена от диаграмата, е А=93.95 kN/сm. Максималното напрежение, отчетено от полинома от четвърта степен, е µ § MPa (0.91 kN/сm2). Чрез разделяне площта, заградена от диаграмата на максималното напрежение, е получена съдействащата широчина за настилката µ §сm. На фиг. 44 е показана диаграмата на нормалните напрежения на ниво горен ръб панели при греда Г2. Фиг. 44. Диаграма на нормалните напрежения на ниво горен ръб панели при греда Г2. Площта, заградена от диаграмата, е А=199.15 kN/сm. Максималното напрежение, отчетено от полинома от четвърта степен, е µ § MPa (1.911 kN/сm2). Чрез разделяне площта, заградена от диаграмата на максималното напрежение, е получена съдействащата широчина за панелите µ §сm. За измерените деформации при огъващ момент 595 kNm са получени деформираните състояния на средното сечение на опитните греди. При всяка от гредите е определено положението на нулевата линия. От фиг. 45 се вижда че нулевата линия при греда Г1 отстои на 14 cm над горния ръб на стоманения профил. Фиг. 45. Деформирано състояние на средното сечение от греда Г1 при огъващ момент 595.0 kNm. Фиг. 46. Деформирано състояние на средното сечение от греда Г2 при огъващ момент 595.0 kNm.
Характерно при греда Г1 е, че настилката има експериментална съдействаща широчина с 14 % по-малка от теоретичната, но експерименталното нормално напрежение в нея е с 22 % по-голямо от теоретичното. Същевременно експерименталната съдействаща широчина на горния пояс на панелите тип ”спирол” е с 15 % по-малка от теоретичната, но експерименталното нормално напрежение в него е с 2 % по-голямо от теоретичното. Характерно при греда Г2 е, че настилката има експериментална съдействаща широчина с 30 % по-малка от теоретичната и експерименталното нормално напрежение в нея е с 16 % по-малко от теоретичното. Същевременно експерименталната съдействаща широчина на горния пояс на панелите тип ”спирол” е с 30 % по-малка от теоретичната, но експерименталното нормално напрежение в него е с 124 % по-голямо от теоретичното. И при двете греди в еластичен стадий експерименталните съдействащи широчини са с 14 до 30 % по-малки от теоретичните. При греда Г1 намалените съдействащи широчини са компенсирани с увеличение на нормалните напрежения в настилката. При греда Г2 намалените съдействащи широчини са компенсирани със значително увеличение на нормалните напрежения в панелите тип ”спирол”. Таблица 14. Съдействащи широчини и максимални нормални напрежения на слоевете в натисковата зона на опитните греди при огъващ момент 595.0 kNm Изследвана величина Теоретично ЕксперименталноГреда Г1Греда Г2Съдействаща широчина за настилка (слой 4) 148,2 cm
127,4 cm 103,2 cmМаксимално нормално напрежение за горен ръб настилка Каталог: upload upload -> Български футболен съюз правилник за статута и трансферите на upload -> Доклад за работата на варненски окръжен съд 2014 upload -> Програма на Португалски културен и езиков център „Камойнш София" 03 Sábado / събота Celebração da "Martenitza" Честита Баба Марта! Изтегляне 0.75 Mb. Сподели с приятели:
|