2020-05-21
67
Для исследования влияния предварительного напряжения s p поперечной арматуры усиления на несущую способность плит при продавливании было проведено три численных эксперимента. В этих экспериментах s p величина преднапряжения изменялась от 25 до 75% от предела текучести арматуры усиления. Остальные параметры численных моделей (см. табл. 3.2) оставались неизменными. Поперечная арматура принималась с пределом текучести 400 МПа. Модуль упругости поперечных стержней принимался равным 210 ГПа.
В результате расчётов были определены несущая способность Fult, предельные прогибы uult моделей, напряжения в стержнях на каждом этапе нагружения. Значения несущей способности образцов и прогибов представлены в таблице 3.4. Все образцы разрушились в зоне поперечного армирования.
Рисунок 3.6. Диаграммы деформирования образцов с различными величинами преднапряжений поперечной арматуры усиления
Таблица 3.4
Результаты расчётов
| № п/п | Образцы | s р, МПа | uult, мм | Fult, кН |
| 1 | PR-1 | 0,25 Rsw | 27 | 477 |
| 2 | PR-2 | 0,5 Rsw | 30 | 490 |
| 3 | PR-3 | 0,75 Rsw | 31 | 499 |
|
|
|
Из рисунка 3.6 следует, что увеличение момента затяжки поперечных шпилек практически не отражается на несущей способности и деформативности плиты модели.
Напряжения в арматуре усиления в зависимости от величины предварительного напряжения в ходе нагружения приведены на рисунках 3.7 – 3.9. Из рисунка 3.7 видно, что напряжения в поперечных стержнях в модели PR-1 начинают возрастать при нагрузках 60% от разрушающей нагрузки. Также следует отметить, что напряжения в стержнях 1-го ряда начинают расти только при нагрузках 80% от разрушающей.
Наибольшие напряжения достигают стержни 1-го и 2-го ряда (в зоне от 0 до h 0 от грани колонны). Напряжения в остальных стержнях не превышают величины 50-60% от предела текучести. При нагрузках 95% от разрушающего, напряжения в поперечных стержнях 1-го ряда достигают предела текучести и далее падают до значения 320 МПа в момент разрушения.
Рост напряжения в поперечных стержнях 2-го ряда остановился при нагрузках 95%, достигнув 80% от предела текучести и далее снижается до 63% от предела текучести перед разрушением.
Рисунок 3.7. Напряжение в поперечных стержнях. Образец PR-1
Рисунок 3.8. Напряжение в поперечных стержнях. Образец PR-2
Рисунок 3.9. Напряжение в поперечных стержнях. Образец PR-3
В модели PR-2 рост напряжений в арматуре усиления начинается при нагрузке 90% от разрушающей (рис. 3.8). Напряжения в поперечных стержнях первого ряда возрастали очень быстро и при нагрузке 97% от разрушающей достигли предела текучести и дальше снижались до значений 80% от предела текучести. Напряжения в стержнях второго ряда росли неравномерно и достигли предела текучести в момент разрушения. Рост напряжений в остальных рядах происходил очень медленно и в момент разрушения достигли величины 50-60 % от предела текучести.
|
|
|
Из рисунка 3.9 видно, что в модели PR-3 напряжения от продавливающей нагрузки возникают только в стержнях 1-го ряда. Напряжения в стержнях 1-го ряда начинают возрастать при нагрузке, равной 95% от разрушающей и, достигнув предела текучести при нагрузке 97%, начинают снижаться.
Таким образом, численными исследованиями показано, что предварительное напряжение поперечных стержней практически на сказывается на величине несущей способности и деформативности плит образцов при продавливании.
