XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION (19-21.04.2018)

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

Литвиняк О. Я. ДОСЛІДЖЕННЯ ЗБІРНО-МОНОЛІТНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ПЛИТ ПЕРЕКРИТТЯ З ВИКОРИСТАННЯМ ПІНОБЕТОНУ НА ЗГИН ПРИ МОНТАЖІ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ

Литвиняк О. Я.

Національний університет «Львівська політехніка»

ДОСЛІДЖЕННЯ ЗБІРНО-МОНОЛІТНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ПЛИТ ПЕРЕКРИТТЯ З ВИКОРИСТАННЯМ ПІНОБЕТОНУ НА ЗГИН ПРИ МОНТАЖІ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ

На сьогодні, у будівельній галузі відбувається стрімкий розвиток енергоощадних технологій, які спонукають застосовувати при будівництві споруд житлового та громадського призначення «нові» матеріали, такі як неавтоклавний пінобетон, газобетон та ін. На даний час , в Україні, проводяться дослідження фізико-механічних характеристик безавтоклавного пінобетону, його зчеплення із арматурою [1], застосування його у дорожньому будівництві [2], у конструкціях стін та дослідження щодо сумісного використання у конструкціях перекриття залізобетону та неавтоклавного пінобетону [3].

Метою даної роботи було дослідження деформативних характеристик збірно-монолітних залізобетонних плит з використанням пінобетону на стадії монтажу та експлуатації.

Дослідні зразки були виготовлені, на заводі залізобетонних конструкцій №2 у м.Львові, у вигляді двох опалубкових залізобетонних плит марки П-1 та П-2, розміром в плані LxB=4200x500мм. Плити були армовані просторовим каркасом у вигляді тригранної призми. Для бетонної основи плит марки П-1 та П-2 використовувався важкий бетон класу В20. Для експериментальної перевірки достатності кроку поперечної арматури, у плиті П-2 перед проведенням випробування, у верхній частині були відрізані поперечні похилі стержні на віддалі 1/4 прольоту від опор. Вигляд плит марок П-1 та П-2 представлено на рис. 1.

а)image0021.jpg

б) image004.jpg

Рис. 1. Вигляд опалубкових залізобетонних плит до випробування:

а) плита П-1; б) плита П-2

Опалубкові залізобетонні плити марки П-1 та П-2 випробовувались на монтажні навантаження як балки на двох опорах - шарнірно нерухомій та шарнірно рухомій в лабораторії кафедри «Будівельні конструкції та мости» в 2011 року. Навантаження на плити прикладалося за допомогою гідравлічного домкрата ступенями, величиною по 1кН, яке симетрично розподілялося у третинах прольоту величиною по 0,5кН через розподільчу траверсу.

Після проведення експериментальних досліджень опалубкових залізобетоних плит марок П-1 та П-2 на монтажні навантаження були отримані значення деформацій стиску верхньої повздовжньої арматури та розтягу крайньої нижньої повздовжньої арматури, значення деформацій бетону в середині прольоту плити по її висоті (замірялися за допомогою мікроіндикаторів годинникового типу із ціною поділки 0,001 мм та базою вимірювання В=100мм). За результатами експериментальних досліджень відповідно до показів мікроіндикаторів побудований графік абсолютних повздовжніх деформацій верхньої та крайньої нижньої повздовжніх арматур по середині прольоту плити, графіки абсолютних деформацій для важкого бетону та арматури по висоті залізобетонної основи по середині прольоту (рис. 2-3).

image002679.gif

Рис. 2. Графік абсолютних повздовжніх деформацій верхньої робочої арматури та крайньої нижньої арматури по середині прольоту плит П-1 та П-2

а) image002680.gif          б)  image002681.gif

 Рис. 3. Абсолютні деформації важкого бетону та арматури по висоті перерізу: а) плити марки П-1; б) плити марки П-2

Проводячи аналіз вище наведених графіків можна судити про те, що:

- деформації верхньої робочої арматури в обох дослідних зразках знаходились у пружній стадії роботи та були практично однакові по величині;

- в залізобетонних опалубкових плитах спостерігалася сумісна робота нижньої поздовжньої арматури у нижній зоні бетону, що свідчило про добре зчеплення арматури з бетоном.

Руйнування дослідних зразків плит відбулося внаслідок втрати стійкості верхньої робочої арматури, а саме плити марки П-1 - по середині прольоту, а плити марки П-2 - у місцях, де були відрізані похилі поперечні стержні, тобто на віддалі 1/4 прольоту від опори. Отже, необхідно забезпечити стійкість верхньої робочої арматури додатковою поперечною арматурою.

Для експериментального дослідження поведінки плит у випадку, коли при транспортуванні опалубкові залізобетонні плити отримають певні незначні дефекти, які суттєво не будуть впливати на міцністні та деформативні властивості плит було проведено наступні дії:

- після проведення експериментальних досліджень зразки-плит марок П-1 та П-2 вирівнювались та у місцях, де відбулась втрата стійкості верхньої повздовжньої арматури просторового каркасу до неї приварювались додаткові арматурні стержні такого ж діаметру, як і діаметр верхньої повздовжньої арматури;

- згодом по плитах марки П-1 та П-2 виконувалась дерев'яна опалубка та відбувалось бетонування верхнього шару плити пінобетоном марки D-800 висотою 160 мм. В результаті, були отримані дві збірно-монолітні залізобетонні плити перекриття із використанням пінобетону марки ПП-5 та ПП-6.

Отримані збірно-монолітні залізобетонні плити марки ПП-5 та ПП-6 випробовували як балки на двох опорах - шарнірно нерухомій та шарнірно рухомій завантажені зосередженими силами у третинах прольоту.

При проведенні досліджень плит марок ПП-5 та ПП-6 було виявлено, що на перших ступенях завантаження повторно розкрилися тріщини, які були отримані в залізобетонній частині плит при випробуванні плит марки П-1 та П-2. Із збільшенням навантаження появилися тріщини у верхній стиснутій зоні пінобетону: в плиті ПП-5 - по середині прольоту, а в плиті ПП-6 - в зоні прикладання зосередженої сили.

Після проведення експериментальних досліджень збірно-монолітних залізобетонних плит марок ПП-5 та ПП-6 були отримані значення абсолютних деформацій важкого бетону та пінобетону по висоті плити по середині прольоту (замірялися за допомогою мікроіндикаторів годинникового типу із ціною поділки 0,001 мм базою вимірювання В=100мм із кроком 4 см по висоті поперечного перерізу) та можливий зсув пінобетону відносно важкого бетону (фіксувався за допомогою мікроіндикатора годинникового типу із ціною поділки 0,001 мм). За результатами експериментальних досліджень відповідно до показів мікроіндикаторів побудовані епюри абсолютних деформацій для важкого бетону та пінобетону по висоті плити по середині прольоту (рис. 4).

а) image002682.gifб) image002683.gif

Рис. 4. Епюра абсолютних деформацій важкого бетону та пінобетону по висоті плити по середині прольоту: а) плити марки ПП-5; б) плити марки ПП-6

Аналізуючи вище наведені графіки можна зробити наступні висновки:

- у досліджуваних плитах спостерігалася класична робота плити на згин опертої на дві опори, а саме розміщення стиснутої зони вгорі, а розтягнутої - внизу;

- в плиті марки ПП-5 нейтральна вісь проходила по середині поперечного перерізу пінобетонного шару, тобто на висоті 120мм від нижньої грані залізобетонної плити, а в плиті марки ПП-6 нейтральна вісь знаходилась нижче, а саме - на висоті 80мм від нижньої грані плити;

- за показами мікроіндикаторів, встановлених в торцях плит, не спостерігався зріз пінобетону відносно бетону по площині контакту.

Руйнування плити ПП-5 відбулося посередині прольоту, а плити ПП-6 - на віддалі 1/4 прольоту від опор.

Література:

1. Demchyna Bohdan/ Evaluation of reinforcement bonding in foam concrete [Текст]/Bohdan Demchyna, Volodymyr Verba // Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i inżginieria środowiska. z.53. - Rzeszów: Oficyna wydawnicha Politechniki Rzeszowskiej, 2009. - p. 39-45.

2. Коваль П. М., Демчина Х. Б., Гладишев Г. М. Вплив армування пінобетонних взірців плит на їх несучу здатність при продавлюванні. // Дороги і мости: Зб. наук. пр.- Київ, 2008. - С. 123-129.

3. Портик А.А. Все о пенобетоне. - СПб.: 2003. - 224 с.


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>