Плоские плиты с поперечной арматурой усиления

В 1974 г. в своей работе [44] Ghali испытал три группы образцов плит на продавливание, усиленных преднапряжёнными поперечными шпильками. Образцы усиливались двенадцатью высокопрочными шпильками диаметром 19 мм с шайбами под гайки из стальных пластин по обоим концам размерами 100х100х19 мм (рис. 1.8). При испытании шпилек на растяжение они выдержали разрушающую нагрузку равную 75,3 кН.

Одна группа образцов подвергалась воздействию вертикальной нагрузки (группа С), а другая – воздействию момента (группа В). Результаты испытаний выявили прирост несущей способности и деформативности плит при продавливании, усиленных образцов. Так в группе С образец без усиления имел предельную нагрузку 413 кН, а образец, усиленный поперечными шпильками – 690 кН, т.е. увеличение несущей способности составило 67%. В группе В образец без усиления выдержал предельный момент 196 кН∙м, а усиленный образец – 241 кН∙м, т.е. увеличение несущей способности составило 23%.

Рисунок 1.8. Общий вид опытного образца, усиленного на продавливание с помощью преднапряженных шпилек (Ghali 1974 г.)

В 1994 г. были проведены испытания [58] на продавливание образцов, моделирующих узел соединения колонных с плитой, усиленных с помощью стальных пластин и бетонной капители. Стальные пластины приклеивались по обеим поверхностям плиты с помощью эпоксидного клея, а потом стягивались с помощью шпилек (рис. 1.9). Поперечные шпильки так же использовались в качестве поперечной арматуры. Бетонная капитель устраивалась путем предварительного удаления защитного слоя бетона на нижней поверхности плиты.

Нижняя стальная пластина, по мнению авторов, выполняла роль капители, установленная для увеличения периметра продавливания. Нагружение образцов производилось монотонно. Оба образца разрушились хрупко за контуром усиления. Авторы признали эффективность такого рода усиления плит на продавливание.

 

 

Рисунок 1.9. Усиление опытных образцов с помощью стальных пластин и поперечной арматуры (Martines-Cruzoda J. A., 1994 г.)

В 1995 г. Farhey et. al. [39] провели исследования на узлах, поврежденных после землетрясения и моделирующих промежуточные колонны в здании в масштабе 2/3. В образцах был удален ослабленный бетон и после чего образцы были отремонтированы строительным раствором. После ремонта в плитах были выполнены отверстия под поперечные шпильки. Далее по обеим сторонам плиты были установлены стальные пластины, которые скреплялись поперечными шпильками. Далее в отверстия под высоким давлением подавалась эпоксидная смола.

Образцы были испытаны на постоянную вертикальную и боковую нагрузки. В экспериментах исследовалась эффективность инъекции эпоксидной смолы. В результате исследований авторы установили, что данный метод усиления привел к увеличению несущей способности на продавливание приблизительно в 2 раза и увеличению деформативности приблизительно в 4 раза. Авторы отметили, что обработка поверхности бетона и толщина стальных пластин существенно повлияли на эффективность усиления опытных образцов.

В 1998 г. Hassanzadeh и Sundqvist [46] предложили три метода усиления плит мостов, опертых на колонны, осуществляемых без остановки эксплуатации. Предложенные методы включали устройство капители с помощью торкрет бетона, стальной капители и установкой дополнительных наклонных стержней (рис. 1.10).

Рисунок 1.10. Методы усиления плит на продавливание (Hassanzadeh and Sundqvist, 1998 г.)

Нагружение образцов выполнялось по контуру круглой плиты, которая опиралась на колонну. Увеличение несущей способности с помощью выше упомянутых методов усиления приблизительно составило 60%, 70% и 55% соответственно. Авторы отметили, что все три метода усиления возможны для увеличения несущей способности плит на продавливание, а также сообщили о некоторых недостатках для каждого метода усиления. Первый метод является дорогим и трудоемким. Второй метод, хотя и привел к максимальному увеличению несущей способности, является трудоемким для исполнения в полевых условиях. В третьем методе установка новых наклонных стержней в качестве поперечной арматуры явилась самым эффективным и недорогим методом среди этих трех методов усиления. Однако, авторы выразили беспокойство относительно уязвимости наклонных стержней к коррозии и другим проблемам долговечности.

Ebead и Marzouk в 2002 г. [32] провели исследования над двумя плитами с размерами 1900х1900х150 мм, усиленных на продавливание. Метод усиления заключался в стягивании стальных пластин, которые приклеивались с двух сторон плиты, с помощью шпилек, которые ставятся в заранее просверленные отверстия, заполненные эпоксидной смолой. Плиты опытных образцов с различными коэффициентами продольного армирования, были испытаны под постоянную сосредоточенную вертикальную силу и циклическую боковую нагрузку. Результаты испытаний представлены на рисунке 1.11. Для образцов, испытанных на сосредоточенную нагрузку, увеличение несущей способности по моменту составило приблизительно 15%, по вертикальной силе – 65%, а увеличение деформативности было незначительным. Увеличение бокового сдвига для усиленных плит составило 75%. По результатам экспериментов, авторы так же утверждают, что усиления по крестообразной схеме (образец А4) является наиболее эффективным с точки зрения экономии материалов методом усиления по сравнению с другими схемами усиления (образцы А1-А3).

Авторы отмечают, что к недостаткам такого метода усиления плит на продавливание относятся увеличение толщины плит за счёт установки стальных пластин и необходимость антикоррозионной защиты стальных элементов усиления.

Рисунок 1.11. Прочность опытных образцов усиленных на продавливание с помощью стальных пластин и шпилек (Ebead and Marzouk, 2002 г.)

В 2003 г. El-Salakaway и др. [34] опубликовали результаты испытания четырех образцов, усиленных поперечными стержнями, моделирующих крайние колонны. Авторы сделали вывод, что усиление плит на продавливание поперечными шпильками увеличивает несущую способность и деформативность плит, а также позволяет изменять вид разрушения (от разрушения при продавливании к разрушению от действия моментов). Результаты опытов показали, что максимальные значения прогибов были зафиксированы в образцах, усиленных поперечными шпильками, чем в образцах без усиления. Увеличение прогибов составляло 54…162%.

Можно заметить, что во многих источниках отсутствуют данные о количестве установленной поперечной арматуры, о конструировании и другие данные.

Stark et al. в 2005 г. [74] провели исследования на двух опытных образцах, усиленных на продавливание с помощью углепластиковой арматуры. Как показано на рисунке 1.12, углепластиковые ленты протягивались через заранее просверленные отверстия и склеивались помощью эпоксидной смолы и действовали как хомуты. Плиты были законструированы согласно требованиям ACI 319. Колонны были выполнены стальными и крепились к плите с помощью шпилек. Образцы испытывались под постоянную сосредоточенную и боковую циклическую нагрузку.

Рисунок 1.12. Усиления опытных образцов на продавливание с помощью углепластиковых лент в качестве хомутов (Stark et al. 2005)

У усиленных образцов деформация сдвига увеличилась до 2 раз, а прогиб до 3,5 раз по сравнению с неусиленными образцами.

Также исследованиями по усилению плит на продавливание углепластиковыми лентами занимались Binici и Bayrak в 2005 г. [27] в университете г. Техас. Исследования проводились на опытных образцах размерами 2135х2135х152 мм. В плитах просверливались отверстия, после чего через них пропускали ленты из углепластика, образовывая замкнутые хомуты, для работы в качестве поперечной арматуры. В опытных образцах исследовались различные методы обертывания углепластика. В результате испытаний авторы получили увеличение несущей способности плит на продавливание на 20 – 58% по сравнению с неусиленным. Все образцы разрушились от продавливания.

Разрушение большинства опытных образцов происходило за зоной поперечного армирования. Увеличение деформативности плит опытных образцов при усилении было в пределах 30…145%.

В 2007 г. исследования работы плоских плит на продавливание, усиленных углепластиками продолжили Sissakis и Sheikh [73] в университете Торонто. Авторы провели испытания в продолжение работ Binici и Bayrak. Всего авторы испытали 32 опытных образца на продавливание. Образцы имели размеры 1500х1500х150 мм и испытывались под сосредоточенную, статическую нагрузку. Нагружение производили монотонно до разрушения опытных образцов. Отверстия под усиление получили путем установок пластиковых трубок диаметром 25мм перед бетонированием, которые после твердения бетона удалялись, оставляя отверстия в плите. Через отверстие в плите протягивались многослойно ленты углепластика, образовывая непрерывную петлю. После того как все ленты приклеивались, отверстия заполнялись эпоксидной смолой.

Различие между этим методом и тем, что предложили Binici и Bayrak в 2005 г. заключалось в том, что здесь используется непрерывная углепластиковая лента, в то время как Binici и Bayrak использовали разрезанные ленты в качестве замкнутых хомутов. В результате испытаний, используя непрерывные углепластиковые ленты для усиления плит на продавливание, авторы получили увеличение несущей способности на 80% и податливости на 700%. Авторы отметили, что при таком методе установки очень важна анкеровка углепластиковых лент, так как незначительное проскальзывание ленты в одном месте уменьшает вклад всей поперечной арматуры в общую несущую способность всего усиления.

Nicholas David Lawler [56] в университете Ватерлоо провел исследования по работе плит на продавливание, усиленных стеклопластиком. Автор провел испытания на 6 опытных образцах, из которых 4 образца испытывались под статической нагрузкой, а остальные 2 образца – под псевдо-динамической нагрузкой. Образцы имели размеры 1800х1800х120 мм. В последнем образце исследовалось влияние на работу плит на продавливание отверстия размером 150х150 мм.

В плитах были просверлены вертикальные отверстия под поперечную арматуру из стеклопластика. Поперечная арматура из стеклопластика анкеровалась с помощью специальных механических алюминиевых элементов (элементы фиксировались с помощью опрессовывания алюминиевыми гайками).

При испытаниях авторы столкнулись с рядом проблем при выполнении усиления. На первых двух образцах, которые испытывались под псевдо-динамической нагрузкой, исследовалась техника опрессовывания. На данных образцах не получилось после опрессовки плотно прижать анкера к поверхности бетона плиты, что не позволило при нагружении опытных образцов сразу включить поперечную арматуру в работу. Поперечная арматура включилась в работу только после того, как произошло разрушение по бетону и возникли значительные деформации. Этот факт не позволил достичь максимального увеличения несущей способности.

Авторы заключили, что стеклопластик можно использовать для усиления плит на продавливание при статических и сейсмических нагрузках и привели факторы на которые необходимо обратить внимание:

− для того, чтобы поперечная арматура включилась в работу и достигла расчётного напряжения необходима надежная опрессовка анкера и плотное прижатие к поверхности плиты;

− процесс опрессовки стеклопластиковых стержней является приемлемым методом для обеспечения анкеровки для такого решения;

− процесс опрессовки влияет на расположение поперечной арматуры из–за габаритов обжимного инструмента, независимо от конструктивных требований действующих норм проектирования. Производители работ должны быть достаточно квалифицированными, чтоб установить требуемое количество стержней в зону пирамиды продавливания;

− данный метод усиления обеспечивает увеличение деформативности узла как при статической нагрузке, так при сейсмической;

− предложенный метод абсолютно не подвержен коррозии из применения нержавеющих материалов;

− поперечная арматура из стеклопластика была эффективна для усиления плит на продавливание с отверстиями рядом с колонной;

− поперечная арматура из стеклопластика работает только на растяжение и включается в работу, когда появляется наклонная трещина и появляется пирамида продавливания.

В 2000 г. El-Salakaway, Polak и Soliman в г. Уотерлу (Канада, Онтарио) в своих исследованиях [33] на продавливание пришли к выводу, что можно увеличить несущую способность плит с отверстиями около угловых колонн при продавливании путём установки поперечной арматуры, а также и деформативность плиты. Авторы отметили, что если размеры отверстия соразмерны с размерами поперечного сечения колонны, влияние поперечного армирования снижается.

Авторы также отметили, что поперечное армирование можно выполнить как до бетонирования плиты, так и после путем установки стержней в заранее просверленные отверстия.

В 2008 г. в Уотерлу (Канада, Онтарио) Wensheng Bu [77] опубликовал результаты исследования метода усиления железобетонных плит на продавливание поперечными шпильками при сейсмической нагрузке. Автор исследовал данный метод усиления при различных коэффициентах поперечного армирования и разных видах расположения на образцах, моделирующих промежуточную колонну. Также исследовалось влияние отверстия рядом с колонной на несущую способность плит при продавливании. Всего было испытано девять опытных образцов.

Образцы были подвергнуты постоянной вертикальной нагрузке и циклической реверсивной боковой нагрузке. Параметры опытных образцов представлены на рисунке 1.13. Образцы были разделены на две серии: первая серия – SW1–SW5 и вторая серия – SW6–SW9.

Рисунок 1.13. Геометрические размеры опытных образцов SW1–SW2. a) образцы SW1–SW5 и SW9; b) образцы SW6–SW8; с) разрез

В результате исследования для первой серии опытных образцов автор сделал следующие выводы:

− усиление постановкой поперечных болтов повышает несущую способность на продавливание (боковое сопротивление) узла сопряжения плиты с колонной. Для испытанных образцов с 4 рядами болтов наблюдалось увеличение несущей способности (сопротивление моменту) от 17 до 27%, в то время как для образцов с 6 рядами болтов – от 19 до 44%;

− постановка поперечных болтов может существенно увеличить коэффициент бокового смещения (податливость) узлов сопряжения плит с колонной. Для образцов увеличение податливости (Drift ratio) колебалось в пределах 66 – 123%;

− постановка поперечных болтов может приводить к увеличению количества циклов боковых смещений при больших смещениях, показывая существенное увеличение способности к рассеиванию энергии;

− чем больше отношение действующей вертикальной силы к номинальной несущей способности по поперечной силе, тем меньше способность к рассеиванию энергии в узлах сопряжения плит с колонной;

− постановка поперечных болтов могут изменить механизм разрушения.

Плиты, усиленные должным образом с помощью поперечных болтов, могут достичь желаемого разрушения от изгиба, в то время как не усиленные образцы подвержены хрупкому разрушению от продавливания;

− поперечные болты, установленные сквозь плиту на расстояние больше четырёхкратной рабочей высоты плиты, не эффективны. Это показали значения напряжений, замеренные на поперечных болтах;

− предела текучести поперечные болты достигали очень редко, только при больших деформациях плиты;

− ширина раскрытия вертикальной трещины в плите не превышала приблизительно 1 мм до разрушения образца.

Для второй серии опытных образцов (SW6–SW9) были сделаны следующие выводы:

− в образце SW6 (без усиления) наличие двух отверстий в плите рядом с колонной, расположенных вдоль действия нагрузки, привели к 30%-ому снижению сопротивления нагрузки и прогибу приблизительно на 45%. Однако надо заметить, что наличие отверстия уменьшает продольную арматуру, расположенную вдоль действия момента;

− для таких же аналогичных плит, усиленных поперечными болтами, наличие отверстий в образцах (SW7, SW8) привело к уменьшению несущей способности на 40% и прогиба – на 45% по сравнению с усиленными образцами без отверстий;

− для образцов с отверстиями в плите (SW7 и SW8) постановка поперечных болтов с радиальным (лучевым) расположением привело к увеличению несущей способности на 10…12% и к уменьшению прогиба на 4…6%. На основании этого авторы заключили, что расположение болтов не имело существенного влияния на работу плит с отверстиями;

− усиленные образцы с двумя отверстиями в плите (SW7 и SW8) не показали такого значения несущей способности, как неусиленный образец без отверстий (SW5). Однако, постановка поперечных болтов позволило увеличить деформативность плит образцов.

В работе [52] представлены результаты испытаний пяти опытных образцов на продавливание, усиленных с помощью преднапряжённых сквозных шпилек, анкерующихся на поверхностях плит. Испытания проводились в университете «Nova de Lisboa» в Португалии. Образцы представляли собой железобетонные плиты размерами в плане 1800х1800 мм и толщиной 120 мм. Нагрузка на плиту создавалась с помощью гидравлического домкрата и передавалась на плиту с помощью стальной пластины размерами 200х200 мм.

Образцы были усилены после того, как они сначала нагружались до 60% от разрушающей нагрузки, а потом разгружались. На стадии нагружения опытных образцов до 60% от разрушающей нагрузки на поверхности плиты образовывалось большинство изгибных трещин. Образцы усилялись путём постановки поперечных шпилек через заранее просверленные отверстия. Шпильки анкеровались при помощи стальных пластин и гаек, а предварительное напряжение в них создавалось за счёт натяжения их с помощью гаек. Всего на один образец устанавливалось 16 поперечных шпилек в два ряда. Поперечная арматура располагалась лучами.

Авторы в своей работе исследовали количество поперечной арматуры при продавливании. Первый ряд поперечной арматуры отстоял от грани колонны на расстоянии 0,5 h ₀, а второй ряд – на 0,75 h ₀. В качестве поперечных стержней в испытаниях были использованы шпильки М6, М8 и М10.

В результате эксперимента авторы сделали следующие выводы:

− данный метод усиления является простым в исполнении, экономичным и эффективным;

− увеличение несущей способности образцов, усиленных преднапряжённой поперечной арматурой, составило 23…50% относительно образца без усиления;

− данные результата эксперимента хорошо согласовались с результатами расчёта по ЕС–2.

В 2005 г. Adetifa и Polak [23] провели испытания на продавливание шести образцов, моделирующих промежуточные колонны. 5 образцов были усилены поперечными шпильками с разными коэффициентами армирования. Нагружение производилось только вертикальной нагрузкой. Железобетонные плиты образцов имели размеры 1800х1800х120 мм. В двух опытных образцах рядом с площадкой нагружения были смоделированы отверстия размерами 150х150 мм. Опирание плит было выполнено по четырем сторонам. Усиление плит на продавливание производилось установкой четырех рядов поперечных шпилек.

Из усиленных опытных образцов только один образец разрушился от продавливания, остальные – от изгиба по моменту. Авторы в результате опытов сделали выводы, что усиление плит поперечными шпильками увеличило предельную нагрузку на 42,3% и прогиб на 229%. Авторы также отметили, что усиление поперечными шпильками, может предотвратить развитие критической трещины продавливания и улучшить работу плит с отверстиями около колонн.

В 2008 г. Fernández Ruiz M., Muttoni A. and Kunz J. [41] провели испытания на продавливание на шести опытных образцах. Авторы исследовали усиление плит на продавливание с помощью специальных вклеенных наклонных стержней. Опытные образцы были выполнены из плит с размерами 3х3х0,25 м (рис. 1.14). Образцы изготавливались из бетона средней прочностью 40,3 МПа и максимальным размером заполнителя 16 мм. Рабочая высота плит 210 мм. Колонны моделировались стальной пластиной размерами 260х260 мм. Наклонная арматура устанавливалась в заранее просверленные отверстия, заполненных химическим клеем. Располагались стержни лучами с шагами 150 и 200 мм. В испытанных образцах два образца имели процент продольного армирования 1,5%, а три образца – 0,6%. Параметры образцов приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Параметры образцов

Образцы	Rs, МПа	r, %	R b,m, МПа	n, шт.	Количество рядов поперечной арматуры Æ 16 мм	Шаг поперечной арматуры, мм
V1	709	1,5	42,2	-	-	-
V2	709	1,5	42,2	8	3	200
V3	709	1,5	42,2	12	3	150
V6	505	0,6	39,4	8	4	150
V7	505	0,6	39,4	8	4	150
V8	505	0,6	39,4	4	4	150

 

В результате испытаний значительное увеличение несущей способности показали усиленные образцы V2 и V3: увеличение составило 42% и 62%, соответственно по сравнению с неусиленным образцом V1 (рис. 1.15). В образцах V6 – V8 усиление привело к тому, что продольная арматура плиты достигла больших пластических деформаций, вследствие чего образцы и разрушились, разрушения от продавливания не реализовалось.

Рисунок 1.14. Вид усиления опытных образцов

Рисунок 1.15. График несущей способности опытных образцов

Авторы также отметили увеличение деформативности плит усиленных опытных образцов. Например, для образца V3, усиленного на 62% по несущей способности, увеличение прогиба плиты составила 100%, т.е. зависимость увеличения прочности от прогиба нелинейная. В своей работе авторы перечислили преимущества данного метода усиления плит над другими:

− для производства работ по усилению необходим доступ к плите только с одной стороны;

− не увеличивает размеры колонн, плиты, что позволяет оставить не изменять объемно-планировочное решение после усиления конструкции;

− анкеровка стержня не выходит за грань перекрытия, что позволяет заделать конец стержня противопожарным составом вровень с нижней поверхностью плиты перекрытия;

− значительное увеличение деформативности плиты;

− ясная и точная концепция позволяет проектировать усиление на необходимый уровень безопасности.

В работе Болгова А.Н. [2], которая была проведена в лаборатории №2 НИИЖБ, было впервые исследовано влияние сжимающего усилия со стороны верхней колонны на продавливание плоских плит без поперечной арматуры. По результатам проведённых экспериментов автор установил, что дополнительное сжимающее усилие, приложенное к верхней поверхности плиты от вышележащей колонны, оказывает положительное влияние на работу узла в целом. С увеличением усилия в верхней колонне повышается несущая способность на продавливание плиты, а также увеличивается жесткость узла.

Автором работы была предложена формула (1.7) для расчёта плит на продавливание без поперечной арматуры, с учетом влияния сжимающего усилия со стороны верхней колонны и коэффициента продольного армирования:

,                             (1.7)

где σ b –	напряжение в бетоне верхней колонны, МПа;
Rb –	призменная прочность бетона, МПа;
m –	коэффициент продольного армирования плиты в направлении изгибающего момента.

 

Автор также отметил, что в сжимающие усилие со стороны верхней колонны изменяет наклон боковых граней пирамиды продавливания. В связи с этим представляется важным установить влияние сжатия на продавливание плит с поперечным армированием, в том числе, с арматурой усиления. Так как изменение наклона может оказывать влияние на эффективность поперечного армирования в зависимости от принятого шага стержней.

В работе Сокурова А.З. [ ] представлены результаты экспериментальных исследований прочности железобетонных плит на продавливание, усиленных поперечной арматурой. Исследования выполнялись на образцах, моделирующих средние и крайние узлы колонн и плит перекрытий (рис. 1.16, 1.17).

Рисунок 1.16. Общий вид испытания промежуточного образца

Рисунок 1.17. Общий вид испытания крайнего образца

Исследовалась работа двух типов усиления: усиления в виде поперечной арматуры, устанавливаемой в сквозные отверстия плиты, а также усиление наклонной арматурой, устанавливаемой на химический анкер с нижней поверхности плиты. В испытаниях изучались следующие факторы: тип армирования, процент арматуры усиления и её предварительное напряжение, степень обжатия плиты со стороны верхней колонны.

В рамках экспериментальных исследований были изготовлены и испытаны 19 опытных образцов, моделирующих узлы сопряжения плиты и колонн.

Усиление плит I группы образцов состояло из поперечной арматуры, устанавливаемой в предварительно просверленные сквозные отверстия в плите с помощью алмазной коронки Ø12мм. Поперечная арматура выполнялась из резьбовых шпилек М10 из стали класса 8.8. Анкеровка шпилек обеспечивалась гайками класса 8.8 и стальными пластинами размерами 40х40х12(t) мм. Для обеспечения включения поперечной арматуры в работу выполнялось предварительное натяжение шпилек динамометрическим ключом. Момент затяжки принимался равным 2-3 Н∙м, что позволило достичь напряжений 50% от условного предела текучести арматуры усиления. Натяжение шпилек выполнялось на этапе нагружения, соответствующего 30% от теоретической разрушающей нагрузки неусиленного образца. Такое решение моделировало усиление под нагрузкой.

Усиление плит II группы опытных образцов выполнялось путем вклейки арматуры в пробуренные при помощи перфоратора шпуры под углом 450 к плите глубиной до верхней продольной арматуры. Поперечная арматура принималась из резьбовых шпилек М10, М6 из стали класса 5.8. Анкеровка шпилек обеспечивалась гайками класса 8 и шайбами диаметром 28 мм с наружной стороны плиты, а также химическим составом HILTI-RE 500 по всей длине шпильки. Предварительное натяжение шпилек выполнялась на следующий день после затвердения состава.

В результате эксперимента разрушение большинства образцов произошло от продавливания. Исключения составили опытные образцы с арматурой усиления I типа, моделирующие крайние колонны. Разрушение данных образцов произошло по плите от изгибающего момента, не достигнув продавливания, и носило пластический характер.

Разрушение усиленных промежуточных опытных образцов с арматурой усиления I типа происходило за контуром поперечного армирования с образованием тела продавливания в форме усеченного конуса, с нижним основанием равным расстоянию между крайними шпильками усиления. Разрушение промежуточных образцов с арматурой усиления II типа происходило в зоне поперечного армирования с образованием тела продавливания в форме усеченной пирамиды, с нижним основанием равным форме поперечного сечения колонны.

Образование поверхности разрушения образцов происходило внезапно, при этом возникшие раннее силовые трещины в образцах не совпадали с будущей поверхностью разрушения. После разрушения образцы воспринимали остаточные усилия до 0,5…0,7 от предельной величины.

Характер трещинообразования опытных образцов I и II групп схожи. Первые трещины появлялись на верхней поверхности вокруг граней колонн на этапах нагружения 0,3…0,35 от разрушающего усилия для промежуточных образцов и 0,2…0,3 для крайних образцов и практически не зависели от наличия усиления. При нагрузках 0,35…0,45 от разрушающей нагрузки для промежуточных узлов и 0,3..0,4 для крайних узлов в плитах опытных образцов образовывались радиальные трещины от граней колонн и развивались к внешним сторонам плиты. В предельных стадиях наибольшее раскрытие трещин в неусиленных образцах наблюдалось вокруг граней колонны и составляло около 1…1,2 мм. В образцах с усилением максимальное раскрытие трещин также наблюдалось по граням колонн, но ширина раскрытия трещин достигала 2….2,5 мм.

В результате эксперимента автором сделаны следующие выводы:

– несущая способность и деформативность плит при продавливании образцов зависит от типа и процента поперечной арматуры, от внецентренного действия продавливающей силы, а также от сжимающей силы со стороны верхней колонны;

– в образцах, моделирующих крайние колонны, наблюдается значительное влияние сжимающей силы на сопротивление продавливанию, а в образцах, моделирующих промежуточные колонны, оно практически не заметно;

– при увеличении коэффициента поперечной арматуры усиления меняется вид разрушения: при высоких коэффициентах поперечного армирования плита разрушается за зоной поперечного армирования;

– поперечная арматура эффективна при шаге s ≤ h ₀/2для шпилек с жесткой анкеровкой на концах и s ≤ 0,75 ∙ h ₀– для поперечных стержней на химических анкерах.