Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Вопросы сейсмостойкого строительства [сборник статей]

..pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
19.13 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4

 

 

 

 

 

 

 

Нормальное сцепление

 

 

 

 

 

Направление слоистости,

 

 

 

 

 

 

 

 

а,

 

 

 

 

кубиковая прочность

 

 

 

 

 

 

 

среднее

v,%

m

Р, %

 

бетона и вид очистки

 

частные Rcuj,

кг/см2

 

'кг/см2

 

 

поверхности камня

 

 

 

 

 

 

 

Ксц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_L;

123;

не очищена

и не

5; 7,7; 7,2; 5,1; 7

 

 

6,5

1,16

17,8

0,475

7,3

||;

промыта

 

6,9; 6,9; 6; 7,4 6,5; 6,9

6,8

0,15

2,2

0,07

1,03

 

123;

то же

 

_1_;

123; тщательно очи-

7,7;

6,9;

6,7;

5,5;

5,9;

6,9

6,6

0,78

11,8

0,35

5,3

||;

щена

 

и промыта

 

6,9; 6,7; 7,9; 7,5; 6,2; 7,7

7,3

0,68

9,3

0,32

4,1

 

123;

то же

 

_L;

143;

не очищена и

7,2;

7; 8; 7,2; 6,5; 7,6

 

7,2

0,52

7,2

0,23

3,2

||;

не промыта

 

8,2; 8,5; 7,5; 8; 7,9; 8

 

8

0,33

4,1

0,15

1,88

 

143;

то же

 

 

_1_;

143; тщательно очи-

7,3;

7,5;

7,7;

7,7;

8; 7

 

7,5

0,35

4,65

0,15

2

||;

щена и промыта

 

8,3; 8,5; 8,1; 7,7; 8,6; 7,7

8,1

0,39

4,8

0,17

2,1

 

143;

то же

 

_1_;

205;

не очищена

и не

5,6;

6,5;

5,8;

7,2;

6,2;

6,7

6,4

0,6

9,4

0,24

3,7

||;

промыта

 

7,5;

6,9;

8,9;

10,5;

9,5;

9,6

9,3

1

10,5

0,41

4,4

205;

то же

 

_L;

205; тщательно очи-

10,6; 9,9;

6,5;

9,1;

7; 7

8,3

1,73

20,8

0,71

8,7

||;

щена, но не промыта

9,5; 12,1; 10,7; 9,4; 9,6; 10,6

10,3

1,04

10,1

0,42

4,07

205;

то же

 

_!_;

271; тщательно очи-

5,9;

9; 10,5; 9,6; 9,6; 9,4

9

2

22,2

0,81

9

||;

щена и промыта

 

7,7;

8,5;

9,2;

7,4;

13,4;

8,4

9,1

2,2

24,2

0,9

9,9

271;

то же

 

б /

i j

5■ )

4)

 

 

 

Рис. 4. Конструкции образцов комплексных сечений, испытанных при центральном сжатии.

Хомуты (ИЗ проволоки 0 6 mim устанавливались с шагом 20 см. Образцы с внутренним сердечником изготовлялись в виде двух отдельных столбов кладки, 20 см зазор между которы­ ми после месячного твердения заполнялся арматурным кар­ касом и после поливки поверхности кладки — бетоном. Уп­ лотнение бетона производилось глубинным вибратором И-21. Камни в кладке располагались так, чтобы их слои были на­ правлены перпендикулярно нагрузке, что соответствовало наименее благоприятным для прочности условиям (см. табл. 1). Деформация арматуры измерялась с помощью элек­ тродатчиков.

Для определения несущей способности отдельно кладки и

железобетона были

испытаны

образцы, повторяющие кон­

струкцию

кладки и

железобетонных частей

комплексных

образцов.

Нагрузка

вначале

центрировалась

по геометри­

ческой оси образца, а затем по показаниям мессур произво­ дилась небольшая корректировка ее положения. Загружа­ лись образцы ступенями по ~ 0,1 N? (где Np — разрушаю­ щая нагрузка) с 3-минутными выдержками на каждой ступе­ ни. Результаты основной серии экспериментов с образцами из камня обыкновенных размеров по несущей способности приведены в таблице 5, а остальных — в таблице 6.

Как видно из таблиц 5 и б, прочность раствора и бетона не удалось получить для разных образцов одинаковой, также (в связи с заметными колебаниями в размерах камней) не были одинаковыми размеры сечений кладки и железобето­ на. Поэтому для сопоставимости опытных данных их следова­ ло привести к равным условиям. Для этого по рекомен­ дованным А. Г. Фигаровым [1] формулам делались подсче­ ты несущих способностей столбов для принятых в программе характеристик прочности и сечений и для таких же харак­ теристик опытных образцов. Соотношение подсчитанных та­ ким образом разрушающих нагрузок служило поправочным коэффициентом к опытным величинам RKCТакие скорректи­ рованные величины в дальнейшем будем называть приве­ денными R'kc. Как можно заметить из сравнения RKC и R 'kc, ,и х разница относительно невелика, и поэтому вносимая поправка не приводит к качественным изменениям сопостав­ лений результатов. Условными напряжениями в таблицах 5 и 6 названы величины нагрузок, деленные на полную пло­ щадь поперечного сечения образцов.

Рассмотрим некоторые результаты, представленные в таблицах 5 и 6.

а) В л и я н и е п р е д е л а п р о ч н о с т и б е т о н а на ус­ ловный предел прочности комплексных образцов можно про­ следить по сводным данным таблицы 7.

Как следует из этой таблицы, с повышением марки бето­ на во внутренних сердечниках несущая способность образцов

23

 

Предел прочности,

кг/см3

 

Нагрузка,

т

Метка образцов,

 

бетона

I,*

 

 

марка и характеристика

раство­

 

 

 

 

материалов

 

 

NTp

Np

ра

кубики

призмы

 

 

 

 

 

 

 

 

А. Внутреннее расположение железобетона

 

OKK8j, 82; бетон

 

 

 

 

125

195

M l00, без арматуры

35

105

100

 

_

135

212

 

 

Среднее

 

 

 

 

OKKl.li, 112;

58

210

190

140

245

М200, без арматуры

 

 

Среднее

 

 

125

205

 

 

 

 

 

 

ОКК2ь22;

58,8

100

93,5

0,9

100

200

М100;арматура 014

 

Среднее

 

0,845

100

260

 

 

 

 

 

 

ОКК9ь 92;

54

210

200

0,74

220

268

М200; 014

 

Среднее

 

0,8

200

260

 

 

 

 

 

 

OKK21i, 212; то же М200;

68

210

200

0,74

120

295

014 (повторная группа)

 

 

 

0,74

239

262

Среднее

ОККЗ,, 32;

67

285

217

0,9

100

260

0,845

140

300

М9ПП (Pi 14

 

 

Среднее

 

 

 

 

ОКК7,, 72; М100;

 

120

114

1,06

160

235

35

175

228

018

 

1,1

 

 

Среднее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОККЮ1 102; М200;

54

178

152

1,22

105

200

1,05

140

245

 

 

Б. Наружное расположение железобетона

 

0КК19Ь 192; М200;

62

210

179

0,58

80

173

0,57

90

182

014

 

Среднее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OKK21i, 222; М200;

68

248

210

0,74

130

213

0,74

90

175

012 (повторная группа)

 

 

 

 

 

 

Среднее

Т а б л и ц а 5

Условные ndирижсМИ>11 <г/см3

атр Rkc

35,2

55

37,4

58,7

36,3

56,9

35,5

62,2

34,9

57,1

35,2

59,7

30,8

61.5

28,6

74.5

29,7

68

61

74.2

54

70.3

57,5

72,3

31,6

77,5

61,3

67,2

46,4

72,3

30,3

79

40

86

35,2

82,5

43,4

63,5

47

61,4

45,2

62,5

28,5

54.3

33,9

59.3

20

43,3

21,8

44,2

20,9

43,7

32.553,2

22.543,7

27,5 48,4

ц — процент армирования по площади железобетона.

ю

о»

Т а б л и ц а 6

Метка образцов, марка и характеристика материалов

0КК4Ь 42; то же, М100, 014

0КК5,, 52; то же, М100, 018

0КК17,, 172, то же, М200, 018

0КК13,, 132, М200, 014

0КК12,, 122, М200, 018

0КК16,, 162, М200, 0,14

Предел прочности

кг/сма

 

 

Нагрузка, т

 

Условные напряжения,

 

бетона

 

 

 

 

 

кг/сма

 

Н-

 

 

 

 

 

раство­

 

 

 

NTp

Np

 

 

ра

кубики

призмы

 

 

атр

^кс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А. Внутреннее расположение железобетона, кладка из камней

 

 

 

 

увеличенных размеров

 

 

 

 

47

101

915

^

 

120

150

44

57,7

47

101

91)5

1,1

 

100

135

38,5

52

 

 

 

 

 

 

 

41,3

54,9

52

106

97

1,65

 

130

135

51

53

1,63

 

150

173

60

69,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55,5

61,1

62

198

196

0,99

 

125

225

46.4

83,3

1,18

 

95

170

35.4

63,5

 

 

 

 

 

 

 

40,9

73,4

Б. Внутреннее расположение железобетона,

камни обыкновенные,

 

 

 

 

сечение с сетками

 

 

 

 

 

30

194

 

0, /7

 

150

250

39,5

66

30

194

___

1,07

 

125

232

32,6

60,5

В. Внутреннее расположение железобетона,

камни обыкновенные,

 

 

 

 

зубчатая

поверхность

 

 

 

 

 

iqfi

,о,

0,69

 

60

210

16

56,1

43

1%

181

0,58

 

100

180

28,5

51,3

 

 

 

 

 

 

 

22,3

53,7

Г. То ate, что и ОКК8, но с бетонированием в два приема или без вибрации

ОКК6,,

62,

 

47

96

92

0,81

140

200

37,2

53,2

Ml00,

014

 

0,83

150

205

40,5

55,5

 

 

 

 

ОКК1,,

12;

 

 

 

 

0,69

175

280

38,9

54,5

 

61,5

215

207

48

76,6

М200,

014

 

0,84

ПО

175

31,4*

50,0*

 

 

 

 

ОКК20,, 202,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М200

014,

уплотнение

65

200

195

0,84

107

190

27,5

48,8

бетона штыкованием

 

 

 

0,77

ПО

244

27,5

61,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27,5

54,9

 

 

 

 

 

Д.

Эталонные образцы

 

 

 

 

С 11, 12

 

железобетонные

 

96

95

0,98

32

40

50,8

63,5

сердечники,

 

М100,

014

 

 

 

 

1,07

35

41

60,8

71

Э1ь 12,

13 кладка из

 

 

 

 

62

 

55,8

67,2

48

64

45,2

46,7

обыкновенного камня

53

56

38,7

40,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

59

37

42

Э2Ь 22, 23 кладка из

 

 

 

 

 

 

40,3

43,2

48

 

 

 

53

54

54,4

55,4

камней увеличенных

52

56

52,6

56,7

размеров

 

 

 

 

 

51

52,9

50,9

52,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52,6

55

* Образец

был поврежден

при бетонировании.

 

 

 

 

 

N0 -'l

ю

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 7

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условное напряжение

 

 

 

Марка

Приведенная

Диаметр

по опыту

RKC

ириведенные

R'KC

атр

образцов

прочность бетона,

арматуры,

 

 

 

 

 

Rkc

 

кг/сма

мм

кг/сма

И

кг/сма

 

%

 

 

 

 

 

 

 

I. Кладка из обыкновенного камня

 

 

 

 

Э1

кладка

43,2

100

43,2

 

100

0,93

0КК8

100

56,9

131,5

57,3

 

132

0,64

оккп

200

59,7

139

61

 

141

0,59

0КК2

100

14

68

158

68

 

158

0,44

0КК9

200

14

72,3

 

72,3

'

 

0,79

0КК21

200

14

72,3

176

72,3

 

174

0,64

ООКЗ

200

14

82,5

,

81,5 .

 

0,43

 

 

II. Кладка из камня увеличенных размеров

 

 

 

 

Э2

кладка

 

55

100

55

 

100

0,96

ОКК4

100

14

55

100

60

 

109

0,75

ОКК17

200

14

73,4

133,5

75

 

136,5

0,56

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 8

 

 

 

 

 

Условные напряжения, RKC;

R'KC

 

 

Марка

Приведенная

Диаметр

нЛ

по опыту

 

приведенные

стр

 

образцов

прочность бетона,

арматуры,

 

 

 

 

 

 

 

кг/см'-'

мм

%

кг/см3

 

кг. см2

 

Икс

 

 

 

%

%

 

 

 

 

 

 

 

 

I.

Кладка из обыкновенного камня

 

 

 

 

 

ОКК8

100

56,9

100

57,3

100

0,64

 

ОКК2

100

14

— 0,17

68

120

68

119

0,44

 

ОКК7

100

18

— 0,28

62,5

ПО

55,3

97

0,72

 

оккп

200

59,7

100

61

100

0,59

 

ОКК9, 21, 3

200

14

— 0,17

75,7

127

75,3

123

 

оккю

200

18

0,28

56,8

95

64

105

0,55

 

 

II. Кладка из обыкновенного камня с сетками

 

 

 

 

 

ОКК13

200

14

— 0,17

66

100

68

100

0,6

 

ОКК12

200

18

— 0,28

60,5

91

62,6

92

0,54

 

 

III. Кладка из камня увеличенного размера

 

 

 

 

 

ОКК4

100

14

-0,24

54,9

100

60

100

0,75

 

ОКК5

100

18

— 0,4

61,1

Ш

62,8

105

0,92

to

pi' — процент армирования, отнесецный к полной площади сечения образцу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

комплексных конструкций повышается. Для наружного рас­ положения бетона повышение его марки выше 100 вряд ли полезно.

б) В л и я н и е к о л и ч е с т в а а р м а т у р ы на несущую способность комплексных элементов удобно оценить по дан­ ным таблицы 8.

Судя по данным таблицы 8, имеется некоторый предель­ ный процент армирования, после которого дальнейшее уве­ личение расхода арматуры не только не приносит положи­ тельного эффекта, но даже отрицательно сказывается на не­ сущей способности комплексного сечення. К аналогичному выводу ранее пришел А. Г. Фигаров [1].

а ;

б;

Рис. 5. Разрушение образцов с внутренним (а) сердечником и наружными железобетонными столбами (б).

Пользуясь данными таблицы 8, можно установить также отсутствие положительного влияния сеток. Приняв за 100% несущую способность образцов без сеток, получим следую­ щие величины:

 

образцы без

сеток

Ц1 = 0,17 (ОКК9,21,3);

 

R'kc =

75,3

кг/см2- 1 0 0 % ;

 

 

»

1 с сетками м-'= 0,17

(ОКК4) ; R'KC=

60

кг/см2

— 80%;

»

; без сеток ^' =

0,28

 

(ОККЮ) ; R'kc=

64

кг/см2

— 100%;

»

с сетками р' =

0,28

(ОКК12); R'kc^

62,6 кг/см2 —98%.

30

в)

В л и я н и е м е с т а р а с п о л о ж е н и я ж е л е з о ­

б е т о н а

на прочность

образцов

характеризуется следую­

щими сопоставлениями:

 

 

образцы с внутренним сердечником (ОКК9,21,3)

 

R'kc=

75,3 кг/см2

— 100%,

образцы с наружным железобетоном (ОКК19,22)

R/kc = 46,3 кг/см2 — 61,5%.

Таким образом, расположение железобетона снаружи по торцам образцов менее благоприятно, чем внутреннее его расположение. Причину малой несущей способности об­ разцов с наружными железобетонными столбиками можно искать в наличии поперечного расширения кладки, которое после отделения от нее сравнительно тонких железобетонных столбиков способствует продольному изгибу последних. Ха­ рактер разрушения образцов обоих типов показан на рисун­ ке 5. Возможно, положение могло бы быть лучше, если бы поперечная арматура связывала между собой оба наружных столбика, в нашем же случае хомуты из столбиков заводи­

лись в швы кладки всего на 20 см.

п о в е р х н о с т и у образ­

г) Н а л и ч и е

з у б ч а т о й

цов, показанных

на рисунке 46,

не привело к увеличению

прочности сечения, наоборот, последняя, как видно из сле­ дующих сопоставлений, снижалась:

образцы без зубчатой поверхности (ОКК9,21,3)

образцы с

R 'kc = 75,3

кг/см2

100%;

зубчатой поверхностью

(ОКК16)

 

R 'kc = 59,5

кг/см2

79%.

Несмотря на

тщательность

бетонировки сердечников, под

нижними поверхностями выступающих камней образовыва­ лись пустоты, что и было причиной снижения прочности об­

разцов. Возможно,

что более благоприятные результаты

мо­

гут быть получены

при

неглубоких

(2—3 см)

выступах

камней.

 

 

 

 

 

д) В л и я н и е

с п о с о б а и к а ч е с т в а

б е т о н и ­

р о в а н и я . Основная масса образцов

бетонировалась с виб­

рированием в один прием,

в образцы же ОКК6 и ОКК1

бетон

укладывался в два приема с получасовым перерывом. Срав­

нение несущей способности образцов,

забетонированных в

один (ОКК2, R'Kc = 6 8 кг/см2) и в два

(ОКК6, R'KC= 6 0 ,5

кг/см2) приема, выполненных из бетона марки 100, показы­ вает на возможное снижение прочности комплексных сече­ ний при устройстве в процессе бетонирования так называе­ мых рабочих швов. При бетонировании сердечника образца ОККЬ разрушилась опалубка, вследствие чего половина бе­ тона высыпалась из сердечника и была после часового пере­ рыва заполнена новым. После распалубки в шве между ста­ рым и новым бетоном были замечены большие раковины и расслоения. Испытания этого образца показали на значи­

31

тельное снижение его прочности по сравнению с образцом ОКК1ь Хотя испытания дефектно изготовленного образца ОККЬ и не могут быть использованы для проводимых ана­ лизов, однако его результаты полезны для оценки влияния качества производства работ на прочность конструкции. Для оценки эффективности вибрации на несущую способность комплексных конструкций были изготовлены образцы ОКК20 (М200, 0 14; R'Kc= 56,2 кг/см2), уплотнение бетона которых производилось без вибрации — штыкованием. Прочность этих образцов оказалась ниже, чем аналогичных, но изготовлен­ ных с вибрированием — ОКК9, 21,3 (R'KC=:75,3 кг/см2).

Проведенные исследования, несмотря на большой объем экспериментов, в связи с заметными в некоторых случаях рассевами прочностных показателей, не позволяют сделать окончательные количественные выводы, и поэтому необходи­ мо продолжать исследования. В то же время выявлен ряд факторов, влияющих на прочность сжимаемых комплексных сечений. В этой связи следует подчеркнуть установленное на опытах существенное воздействие на прочность комплексных сечений при сжатии как особенностей их конструктивного ре­ шения, так и качества производства работ (качества бетони­ рования, выдерживания размеров сечений железобетонных частей и кладки, вертикальности их граней, количества, вида и положения арматуры, надлежащего подбора составляю­ щих и т. д.). При неблагоприятных условиях возможности железобетона в повышении несущей способности кладки при сжатии могут быть сильно снижены. В дальнейших исследо­ ваниях следует проверить работу комплексных конструкций при длительном сжатии.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Фигаров А. Г. Прочность и упругие свойства неармированной и ар­ мированной кладки из пильного известнякового камня. Сб.: «Исследова­

ния по каменным конструкциям», Стройиздат, 1957.

2. Фигаров А. Г., Шукюров С. С. О внецентренном сжатии комплекс­ ных конструкций. Сб. трудов АзНИИНСМиС им. С. А. Дадашева. Ба­ ку, 1970.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ