РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ.
Відповідно до поставлених завдань досліджень була розроблена програма
експериментальних випробувань дослідних зразків на дію місцевого нагріву
(табл.2.1.).
Таблиця 2.1.
Програма та обсяг експериментальних досліджень
Серія
Мар
ка
Кількість, шт
Рівень попереднього навантаження
N/Nu
зона нагріву
Спосіб випробування
Мета
дослідження
Примітки
1. короткі залізобетонні колони 1200Ч200Ч140 мм (10шт)
К1
позацентровий стиск
визначення несучої здатності та деформацій зразка без дії нагріву.
Схему випробувань див. рис. 2.3
К2
те ж
К1.1с
0.4
стиснута
місцевий нагрів +
позацентровий стиск
визначення несучої здатності та деформацій зразка до і під час дії місцевого
нагріву при різних рівнях навантаження та видах нагріву, розподіл температури в
об’ємі зразка під час дії місцевого нагріву
К2.1с
0.4
стиснута
те ж
К1.1р
0.4
розтягнута
те ж
К2.1р
0.4
розтягнута
те ж
К1.2с
0.6
стиснута
те ж
К2.2с
0.6
стиснута
те ж
К1.2р
0.6
розтягнута
те ж
К2.2р
0.6
розтягнута
те ж
Таблиця 2.1. (продовження)
6
2. бетонні зразки –куби 70Ч70Ч70 мм (88 шт)
КТ 1
без попереднього навантаження,
з навантаженням до руйнування
центральний стиск
визначення міцності зразка при н.у.
Схему випробувань див. рис. 2.10
КТ 2.1
тепловий удар,
як вид місцевого нагріву, за
темпера
турним режимом
№1
центральний стиск
нагрів 1 хв
визначення міцності зразка при дії теплового удару, як виду місцевого нагріву,
розподіл температури
КТ 2.2
нагрів 10 хв
КТ 2.3
нагрів 20 хв
КТ 3.1
нагрів 1 хв
+вистигання
визначення залишкової міцності
зразка після дії теплового удару, як виду місцевого нагріву
КТ 3.2
нагрів 10хв
+вистигання
КТ 3.3
нагрів 20хв
+ вистигання
КТ 4
без попереднього навантаження,
з навантаженням до руйнування
центральний стиск
визначення міцності зразка при н.у.
КТ 5.1
тепловий удар,
як вид місцевого
нагріву, за
темпера
турним
режимом №2
+
централь
ний
стиск
нагрів 1 хв
визначення міцності зразка при дії теплового удару, як виду місцевого нагріву,
розподіл температури
КТ 5.2
нагрів 10 хв
КТ 5.3
нагрів 20 хв
КТ 6.1
нагрів 1 хв
+вистигання
визначення залишкової міцності
зразка після дії теплового удару, як виду місцевого нагріву
КТ 6.2
нагрів 10хв
+вистигання
КТ 6.3
нагрів 20хв
+ вистигання
КТ 7.1
0.8
лише тепловий удар за
температурним режимом №1 +АЕ
вивчення процесів тріщиноутворення у бетоні при дії лише теплового удару
Схему випробувань див. рис. 2.12
КТ 7.2
0.5
КТ 7.3
КТ 8.1
0.8
лише тепловий удар, за
температурним режимом №2 +АЕ
вивчення процесів тріщиноутворення у бетоні при дії лише теплового удару
КТ 8.2
0.5
КТ 8.3
Дотепер не було експериментальних досліджень залізобетонних конструкцій при
одночасній дії місцевого нагріву та експлуатаційного навантаження при обмеженні
повздовжніх деформацій. Значний інтерес при цьому представляють розподіл
температури, температурні деформації бетону та арматури, вплив на несучу
здатність температурних зусиль, що виникають при місцевому нагріві. Серед
незначної кількості експериментальних досліджень бетону на дію теплового удару,
невивченими залишаються, зокрема, процеси тріщиноутворення та вплив теплового
удару на міцність бетону.
Матеріали та конструкція дослідних зразків
Було виготовлено дві серії дослідних зразків. В якості дослідних зразків першої
серії були прийняті короткі залізобетонні колони з консолями (рис. 2.1.), що
випробовувалися на спільну дію позацентрового стиску та місцевого нагріву.
Дослідження таких зразків дозволяє вивчити роботу позацентрово стиснутих
елементів каркасів промислових будівель та споруд при дії місцевого нагріву та
експлуатаційного навантаження. Гнучкість зразків складала , тобто вони
відносяться до гнучких зразків (). Гнучкість дослідних зразків дозволяла, як і
в реальних конструкціях, враховувати вплив прогину елемента на його несучу
здатність.
Ексцентриситет прикладання навантаження становить е=14 см і відноситься до
умовно великих ексцентриситетів. При цьому НДС елемента близький до такого, що
виникають в згинальних елементах. Застосування такого ексцентриситету
прикладання навантаження дозволить використовувати результати досліджень при
вивченні роботи згинальних елементів з обмеженими повздовжніми деформаціями при
дії місцевого нагріву.
Схема армування та опалубочне креслення залізобетонної колони представлене на
рис.2.1. Довжина залізобетонної колони прийнята 1200 мм, з прямокутним
перерізом 200Ч140 мм у середній частині та 300Ч140 мм на консолях.
в) Специфікація арматури на один зразок
Поз
Вид арматури
Довжина, мм
Кількість, шт
Загальна довжина, мм
Ж8А-ІІІ
1000
2000
Ж12А-ІІІ
1700
3400
Ж4Вр-І
довжина змінна
6500
Ж12А-ІІІ
1100
4400
Рис.2.1. Конструкція залізобетонної колони: а) опалубочне креслення, б) схема
армування, в) специфікація арматури.
Зразок виготовлений з односторонніми консолями для прикладення навантаження з
умовно великим ексцентриситетом. Армування колони несиметричне, виконане з двох
плоских каркасів, з'єднаних між собою у просторовий каркас стержнями Ж4 класу
Вр-І (поз.3) контактним зварюванням. Каркас складається з двох стержнів. У
розтягнутій зоні бетону знаходиться арматура Ж12 класу А-ІІІ (поз.2) гнута на
консолях, довжиною 2400 мм, у стиснутій зоні бетону - а