ИНСТИТУТ ЗА ГРАДЕНИ МАТЕРИЈАЛИ И ОБЈАТИРАН БЕТОНСКА КОНСТРУКЦИЈА НА ТЕХНИЧКИОТ УНИВЕРЗИТЕТ БРАУНШВАЕГ ДИРЕКТОР ПРОФ
; u ИНСТИТУТ ЗА ГРАДЕНИ МАТЕРИЈАЛИ И ГРЕШЕНА БЕТОНСКА КОНСТРУКЦИЈА НА ТЕХНИЧКИОТ УНИВЕРЗИТЕТ БРАУНШВАЕГ ДИРЕКТОР: ПРОФ. Д-р-ИНГ К. КОРДИНА Конечен извештај 30-021> 2/001 за истражувачкиот проект „Истражување на однесувањето на товарот и деформацијата на тенки армирано-бетонски wallsидови подложени на оптеретување надвор од центарот“ БИБЛИОТЕКА Jnstltut 1l1r градежни материјали, нарачана конструкција и заштита
"s; t, -t 8:;: Uil.3ci" lweig Beethovenstra'Ja 52. Q - 3300 Braunschw
Дипл.-Инг. К.Х. Клиент на Сторкебаум на Министерството за внатрешни работи на Северна Рајна-Вестфалија VB 1-72.02 - бр. 48/74 Брауншвајг, во август 1976 година
Содржина Страна 1. Вовед 1 1.1 Општо 1 1.2 Цел 2 1.3 Дефинирање на wallsидови 3 1.4 Методи за пресметување на ексцентрично натоварени тенки wallsидови и преглед на литературата 4 2. Метод на пресметка 7 2.1 Опис на растворот 7 2.2 Дефиниција на носечката моќ 9 2
-3 Претпоставки за пресметка 9 2.4 Метод на решение 12 2.5 Дискусија за критериумите за неуспех 15 2.6 Разгледување на вкочанетоста на торзијата 18 3. Пресметка на тестираните wallsидови 23 со споредба на експерименталните и пресметковните резултати 3.1 Преглед 23 3.2 Димензии,
Карактеристични вредности на издувните гасови и арматурата 26 3.3 Резултати од мерењето 26 3.4 Пресметки на тестот 27 3.5 Споредба на пресметаните крајни оптоварувања со други методи и со резултатите од тестот 31 4. Општо однесување на носење и деформација и студии на параметри 34 4.1 Општо однесување на носење и деформација 34 4.2 Параметарски студии 45 5. Заклучоци со предлози за подобрување на тековната димензионална патека за армирано-бетонски wallsидови што се држат од четири страни во ДИН 1045 6-то резиме 58
Библиографија [1] Бетонска и армирано-бетонска конструкција, димензионирање и извршување - D1N 1045, издание јануари 1972 година. [2] Германски комитет за армиран бетон, број 220, Димензионирање на компоненти од бетон и армиран бетон, Берлин, 1972. [3] Луики, Карвоски, Павликовски: Станбени згради изработени од бетон и армиран бетон, Дизелдорф, 1971. [4] Wiegand, E.: Придонес за стабилноста на закопчување на армирано-бетонски wallsидови со нелинеарен закон за еластична материја. Дисертација, Т.Х. Дармштат, 1970. [5] Виганд, Е. Улиш, Д.: Табели за одредување на носивоста на армирано-бетонски wallsидови, 1973 година, сè уште не објавени. [6] Кордина, К. Сторкебаум, К.Х.: Истражувања на носивост на ексцентрично напрегнати армирано-бетонски wallsидови, извештај за истражување, Т.У. Брауншвајг, 1973. [7] Хубер, " Т.Т .: Теоријата на вкрстено армирани армирано-бетонски плочи, Der Bauingenieur, 1923, 1924, 1925, 1926 [8] Storkebaum, K.H.: Одредување на носивоста на четиристрани ge-
држење армирано-бетонски плочи, објавување во подготовка
, [9] Quast, U.: Соодветни поедноставувања за решавање на носечкиот проблем на ексцентрично притисната приматска армирано-бетонска колона со правоаголен пресек, дисертација Т.У. Брауншвајг, 1970. [10] Чвала, Е.: Помошни табели за пресметка на стресни проблеми од теоријата на 11-ти ред и од Кник: к: проблем, Келн, 1959 година. [11] ХСУ, Т.Т.Ц .: Торзија на конструктивен бетон - однесување на армиран
ncrete MeQlbers, публикација ACI, СП - 18, 1968.! iH "l. '& Wüt", 8'
[12] Беј, Х.: Аксијална ротација од торзија во фаза II со истовремено дејство на моментот на свиткување, сила на смолкнување и нормална сила, бетонска и армирано-бетонска конструкција, 7/1970. [13] Оџа, С.К .: Цврстината и деформациското однесување на армирано-бетонски и преднапрегнати бетонски греди под комбиниран напон на торзија, момент на свиткување, попречна сила и аксијална сила. Извештај за истражување Т.У. Брауншвајг, 1973. [14J Германски комитет за армиран бетон, том 240: Помош за пресметка на внатрешните сили и промени во обликот на армирано-бетонските конструкции, Берлин 1976 [15J Ernst, G.C.; Хромандик, Ј...; Ривеленд, А.Р .: Нееластично закопчување на армирани плочи, Университа од Небраска, 1953 година
- 1-1. Вовед 1.1 Општо Истражувачкиот проект "Истражување на носењето на товарот и деформацијата на ексцентрично напнатите, тенки армирано-бетонски wallsидови" е продолжение на теоретските истражувања за основите на армирано-бетонските шипки и површинските конструкции, како и тест-програмата спроведена во име на државата Северна Рајна-Вестфалија на четиристрани товари Армирано-бетонски wallsидови.Основните истражувања вклучуваат. Креирањето на електронска компјутерска програма беше финансирано од сопствени средства. Резултати од тестот за првите повторни пресметки
Ате се покажа дека компјутерскиот модел на решетка со мека подлога за вртење што се користел во тоа време, носи товари кои се премали во споредба со резултатите од тестот и исто така со резултатите од Виганд [4J. Во контекст на сегашните истражувања, треба да се земе предвид цврстината на торзијата барем приближно и да се проучи неговото влијание врз висината на товарите. Понатаму, треба да се развијат реални критериуми за неуспех за подобро евидентирање на резервите на wallидните лежишта. Подетално објаснување на теоретската основа и описот на компјутерската програма развиена за оваа намена може да се најде во понатамошна работа - во подготовка - која ги сумира резултатите од нашите сопствени истраги со основните делови на двата истражувачки проекти споменати погоре [8J.
- 2-1.2 Цел Во оваа теза, треба да се изучува носењето и деформациското однесување на четиристрани армирано-бетонски wallsидови под ексцентрично едноосно полнење. За оваа цел, се вршат пресметки на носивост на соодветно избрани решетки за носачи, земајќи ги предвид реалните закони за материјалот и деформациите според теоријата од 11-ти ред
- 3-1.3 Дефиниција на wallsидови Според [1J, wallsидовите се претежно компоненти слични на дискови кои се подложени на компресија. Во прилог на потпори и рамки во армирано-бетонска конструкција, тие претставуваат уште еден вертикален носечки елемент, со кој - за разлика од првите споменати две - досега не се работеше теоретски или во експерименти; причината за ова првенствено се должи на општо слабото користење на структурите на дискот. Во ју
Настаните што станаа препознатливи со текот на времето - т.е. постојано зголемување на виткоста и искористување на поголемите центри за оптоварување - доведуваат до истраги што треба да имаат за цел поточно да ги земат предвид реалното однесување и деформација. За wallsидовите воопшто, се прави разлика помеѓу а) носечки wallsидови за апсорпција на вертикални и хоризонтални оптоварувања, б) ffидови за зацврстување кои се користат за поддршка на носечките wallsидови и в) не-носечки wallsидови кои се нагласени од нивната сопствена тежина и, меѓу другото, Добиени задачи за дистрибуција и зацврстување на товарот. Со зголемена витка и ексцентричност, прашањето за поддршка на wallид станува сè поважно. Во зависност од изборот на прав агол на рабовите што не можат да се преместат на нивото на wallидот, се прави разлика помеѓу wallsидовите што се држат на две, три или четири страни. Следните истражувања се однесуваат на носечки wallsидови држени од четири страни со нормално L, кое дејствува паралелно со wallидната рамнина
- 4-1.4 Методи за пресметување на ексцентрично натоварени тенки wallsидови и преглед на литературата Според објаснувањата во Дел 1.3, тука треба да се дискутираат само оние методи за пресметка кои, покрај носечкиот ефект на плочата, исто така можат да го земат предвид и носечкиот ефект на плочата со цел да се задоволат проблемите со тенкиот, ексцентрично натоварен - и армирано-бетонски wallsидови, кои затоа се загрозени од стабилноста. Во [1], идеална витка според теоријата на еластичност е дадена за тенки, ексцентрично напнати бетонски и армирано-бетонски wallsидови во зависност од условите за поддршка на рабовите. Димензионирањето и доказот за стабилност се засноваат на процедурите развиени за колоните на системот за замена. Дадени се коефициенти, кои овозможуваат да се одреди должината на паузата на следната форма h k = ß h s ß Вредностите се независни од арматурата. Тие треба да бидат избрани на следниов начин, во зависност од условите за складирање: а) wallsидови држени од двете страни ß = 1,0 б) wallsидови држени од три страни ß =
в) wallsидови 1, .5 држени од четири страни
"; (3 $ A b h s> b -1 + f 1 s j" f3 s 0 500 600 700 800 P [Mp) 120 3 ---- 9 (лента Ne). ". '"., 110. " ",", ".
" 80 "\." "-, \ \ \ I, \ \ 70. 70 I. 100 1,4,1 2 5 8 3,6,9 (бар Ne) Г ирови шипки 200 300« Xl 500 600 100 800
- 42 - -------- проток на теоријата од 11-ти ред и нелинеарно однесување на активната состојка од натоварениот раб во внатрешноста на wallидниот диск (Слика 16). Концентрацијата на торзионите моменти во аголните области на wallидот (слика 15) има значително влијание врз кривата на попречниот момент. Напрегањето на свиткување во попречна насока е најголемо во близина на вертикалните странични рабови (Слика 17). При пресметување на носивоста со постепено зголемување на оптоварувањето, може да се најдат значителни загуби на вкочанетост и за попречните и за надолжните шипки. За јачините на свиткување, вредностите во попречна насока варираат помеѓу 20% и 50%. Слика 18 дава преглед на падот на цврстината на свиткување и торзија за aид со стапки H/W = 1,0 H/d = 30 eid = 0,4 во целиот опсег на оптоварување до крајното оптоварување. Кривите на вкочанетост се карактеристични за wallsидовите кои ја достигнуваат својата носивост преку раскинување на материјалот во идот. Ако ги погледнете одделните шипки, повеќе или помалку големи разлики може да се најдат во делумната вкочанетост на прачката, во зависност од присутната ексцентричност. Слика 19 го покажува падот на цврстината на свиткување ------------------------------ ------
- 43 - помеѓу работниот товар и носивоста на горниот wallид. Впечатливи се големите загуби на цврстина (до 90%) во попречните шипки на работ. Во случај на дефект поради губење на стабилност, вкочанетоста на свиткување на одделните прачки се однесува како прачка до вредноста на товарот веднаш под крајниот товар. Само тогаш започнува различно намалување на индивидуалната вкочанетост. Како резултат на скоро униформа на напнатост на свиткување во надолжната насока, сите торзивни вкочанетости во wallидот прикажани овде по дефиниција се намалуваат во оваа насока до наведената минимална вредност од 25% од нивната почетна вкочанетост, додека торзионите вкочанетости на попречните шипки се намалуваат во различни степени. Падот на вкочанетоста флуктуира - во зависност од присуството на стабилност или оштетување на материјалот - помеѓу 30% и 60% за попречните шипки и помеѓу 5% и 75% за надолжните шипки. Преглед на г.
Табелата 4 прикажува деформации на wallsидовите со односот H/B - 1,0. еид 20 0,10 30 0,10 30 0,20 30 0,40 30 0,60 50 0,10 50 0,40 50 0,60 - 1 _ . _----- т ---- -. - . f G [em] H/f G i f T [em] H/f T 0,23 1288 1,01 297! 0,43 1047 2,46 183 0,77 584 3,55 127 1,32 341 4,85 93 1,61 280 5,30 85 0,72 1042 3,34 225 1,70 441 13,50 56 2 40 312 14.10 53 табела. Централно свиткување при употреба и носечка состојба
- 44 - Централни дефлексии кои припаѓаат на носивоста како апсолутни вредности, како и вредности поврзани со висината на wallидот (d = 15 cm). Во просек, односот на средните дефлексии во носечката состојба и состојбата на употреба е ако има дефект на стабилноста, оваа вредност може да се зголеми на 8,0.