книги из ГПНТБ / Вопросы сейсмостойкого строительства [сборник статей]

124

Стенки серии К выполнялись с глухим заполнением из каменной мелкоблочной кладки на цементно-известковом растворе состава 1 : 0,25 : 6 литой консистенции (si = 12 см) при высоте ряда кладки 10 см и толщине швов 5 мм. Стенки серии Т, с такой же кладкой имели проем по центру запол­ нения (рис. 1, б).

Армирование железобетонного каркаса было непрерыв­ ным по контуру и одинаковым для стоек и ригелей, за иск­ лючением ригелей третьего этажа стенок Т-1 и Т-2 (рис. 1 в).

Для приготовления бетона и кладочного раствора исполь­ зовались портландцемент марки 400 и песок Тираспольского карьера с модулем крупности 1,9. Для кладочного раствора песок просеивался через сито с размером ячеек 1,25 мм. В качестве крупного заполнителя для тяжелого бетона исполь­ зовался известняковый щебень Микауцкого карьера с наи­ большей крупностью зерн 15 мм, а для легкого бетона с объемным весом 1,6 т/м3 — отходы камнедобычи известнякаракушечника Булдынского карьера. При приготовлении раствора применялась известь Гидигичского месторождения. Кладка заполнения выполнялась из камней пильного извест­ няка оолитовой разновидности размером 195ХЮ 0Х95 и 95ХЮ 0Х95 Криковского месторождения. Основные физико­ механические характеристики пильного известняка приведе­ ны в таблице 1. При изготовлении опытных стенок осущест­ влялся отбор камней по прочностным показателям.

Деформативные и прочностные характеристики бетона, кладочного раствора, камня и кладки были определены ис­ пытанием кубов и призм из этих материалов, плит легкобе­ тонного заполнения и фрагментов кладки.

Пределы прочности при сжатии бетона и камня, исполь­ зованных для различных стенок, приведены в таблице 2.

Опытные стенки П-1, П-2, Т-1 и Т-2 испытывались на центральное сжатие системой равных по величине сосредо­ точенных сил, имитировавшей равномерно распределенную нагрузку по длине верхнего ригеля. Рычажно-шарнирное устройство, через которое нагрузка от пресса передавалась

125

Испытания стенок проводились с помощью гидравличе­ ского пресса ИГ1С-1000.

Деформации и перемещения элементов стенок фиксиро­ вались индикаторами часового типа, тензометрическими прогибомерами и проволочными тензодатчиками. Датчиками с базой 20 мм измерялись деформации арматуры, с базой 50 мм — деформации бетона и камня. Приборы устанавли­ вались по обеим сторонам стенки. Схема расстановки при­ боров в каждом случае предусматривала изучение характера

Стенки с легкобетонным заполнением и равномерно распределенной нагрузкой по верхнему ригелю

При наличии сцепления между заполнением и монолит­ ным бетоном каркаса опытная стенка П-2 по мере загружения вертикальной нагрузкой претерпевала три стадии напря­ женно-деформированного состояния.

Первая стадия характеризовалась совместной работой за­ полнения и элементов каркаса. Вертикальная нагрузка (Р) распределялась через верхний ригель на заполнение (Рз) и стойки (Рс). За счет сцепления между этими элементами стенки наблюдалось перераспределение усилий в пределах каждого этажа конструкции (рис. 3, г, д, е). Причем на 2-м и 3-м этажах по мере удаления от фронта приложения на­ грузки напряжения в заполнении уменьшались, а в стойка'х увеличивались. На первом этаже наблюдалось обратное яв­ ление, объяснить которое можно, проанализировав соотноше­ ние усилий в стойках и заполнении в различных сечениях стенки (табл. 3) с учетом деформативных характеристик этих элементов. В наиболее напряженном состоянии находи­ лось заполнение 3-го этажа. Так, при Р = 20 т равнодейству­ ющая напряжений ау в средних сечениях панелей заполне­ ния 3-го, 2-го и 1-го этажей соответственно была равна 13,7; 10,16; 8,7 т.

В стенке П-1, характеризовавшейся отсутствием сцепле­ ния между заполнением и стойками каркаса, перераспреде­ ление усилий между этими элементами конструкции могло происходить только в уровнях ригелей, при этом, как и в стенке П-2, в наиболее напряженном состоянии оказывалось заполнение 3-го этажа. Таким образом, в обоих случаях раз­ рушение заполнения следовало ожидать в первую счсрсдь на 3-м этаже. Испытания подтвердили этот прогноз. С по-

i27

сеч .5

-гр-2.

-п - 1

•*

128

Примечание. При составлении таблиц 3, 6 и 7, используя экспери-

явлением трещин в заполнении конструкция переходила во вторую стадию напряженно-деформированного состояния.

Принимая во внимание характер распределения напря­ жений по длине панелей заполнения на первых ступенях загружения (рис. За), логично было предположить, что пер-

00 to

О 0,05тf

Рис. 6. Эгиоры деформаций ригелей н стоек стенок П-1 (а) п П-2 (о) при нагрузке 10—60 т.

Рис. 7. Эпюры деформаций s Y в заполнении стенки П-2.

усилий между стоиками и заполнением при этом не изменя­ ется (рис. 3 г), хотя между этими элементами появились тре­ щины. Это можно объяснить тем, что в силу зигзагообраз­ ной конфигурации трещин на отдельных участках заполнение продолжает сохранять контакт со стойками. Через эти участ­ ки и осуществляется перераспределение усилий с заполне­ ния на стойки каркаса в пределах этажа.

В момент появления первых трещин в заполнении 3-го этажа напряжения ау в панелях заполнения 2-го и 1-го эта­ жей достигают максимальных значений посредине горизон­ тальных сечений (табл. 4). Дальнейшее увеличение нагруз­ ки приводит к переходу конструкции на 3-м этаже в третью стадию напряженно-деформированного состояния — стадию разрушения, характеризующуюся полным разрушением за­ полнения и развитием трещин в железобетонных элементах каркаса. В этот момент 2-й этаж конструкции оказывается во второй стадии напряженно-деформированного состояния (появляются первые трещины), а первый этаж — в первой стадии.

В таблице 5 сопоставлены экспериментальные значения разрушающей нагрузки для стенок П-1 и П-2 с теоретичес-

133