Конструкция опытных образцов

Для анализа характера работы плит при продавливании с поперечной арматурой усиления использованы данные экспериментальных исследований, представленные в работе [14].

Плиты опытных образцов имели толщину 140 мм и размеры в плане 1700х1700 мм (рис. 2.1). Плиты армировались нижней и верхней сеткой. Нижнее армирование выполнялось арматурными стержнями Ø12 А500 с шагом 200 мм, а верхнее – Ø12 А500 с шагом 75 и 100 мм.

Верхняя и нижняя колонны были выполнены высотой 450 мм с размерами поперечного сечения 200х200 мм и 260х260мм. Продольное армирование колонн было выполнено из 4Ø16 (20) А500, поперечное Ø8 А240 с шагом 50 мм.

Усиление плит состояло из поперечной арматуры, устанавливаемой в предварительно просверленные сквозные отверстия в плите с помощью алмазной коронки Ø12мм. Схема расположения поперечной арматуры усиления приведена на рис. 2.2. Поперечная арматура выполнялась из резьбовых шпилек М10 из стали класса 8.8. Анкеровка шпилек обеспечивалась гайками класса 8.8 и шайбами размерами 40х40х12 мм. Для обеспечения включения поперечной арматуры в работу выполнялось предварительное натяжение шпилек динамометрическим ключом. Момент затяжки принимался равным 2…3 Н∙м, что составляло около 50% от условного предела текучести поперечной арматуры.

Усиление опытных образцов выполнялось на этапе нагружения, равном 30% от теоретической разрушающей нагрузки образца без усиления. Такое решение моделировало усиление под нагрузкой.

 

Рисунок 2.1. Конструкция опытных образцов

Рисунок 2.2. Схема расположения поперечной арматуры усиления

Было испытано пять опытных образцов данной конструкции: два без усиления (S1D0, S2D0) и три с усилением (S3DW1, S4DW1P, S5DW2).

Нагружение производилось сосредоточенными силами, приложенными без эксцентриситета к верхней и нижней колонне. Нагружение плиты осуществлялось фиксацией перемещений её точек через специальные тяги (рис. 2.3).

Рисунок 2.3. Схема испытательной установки. 1 – образец, 2 – гидравлический домкрат, 3 – тяги, 4 – траверса рамы, 5 – горизонтальная силовая рама, 6 – силовой пол

2.1.2 Трещинообразование

Первые трещины появлялись на верхней поверхности вокруг граней колонн на этапах нагружения 0,3…0,35 от разрушающего усилия и практически не зависели от наличия усиления.

При нагрузках 0,35…0,45 от разрушающей образовывались радиальные трещины от граней колонн и развивались к внешним сторонам плиты. Схема трещин на поверхности плит приведена на рис. 2.4.

В предельных стадиях перед разрушением наибольшее раскрытие трещин в неусиленных образцах наблюдалось вокруг граней колонны, ширина раскрытия которых составляла около 1…1,2 мм. В образцах с усилением максимальное раскрытие трещин наблюдалось также у колонн, но ширина раскрытия трещин достигала 2…2,5 мм (рис. 2.5).

Постановка поперечной арматуры усиления практически не меняет характера трещинообразования в плитах.

Рисунок 2.4. Схема трещин в плитах

Рисунок 2.5. Раскрытие трещин у грани колонн

Прогибы плит

Прогибы плит опытных образцов измерялись с помощью индикаторов часового типа с ценой деления 0,01 мм. Постановка поперечной арматуры повышает несущую способность и прогиб плит при продавливании (рис. 2.6). Применение поперечной арматуры приводит к изменению механизма разрушения плит: от хрупкого разрушения, к более пластичному.

Рисунок 2.6. Прогибы плит с усилением и без усиления