ПРОДАВЛИВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ФУНДАМЕНТНЫХ ПЛИТ
Article Sidebar
Main Article Content
Аннотация
В статье приведено объяснение вторичного характера образования пирамиды продавливания как следствие истинного хрупкого разрушения плитных железобетонных конструкций – дробления, среза или смятия бетона с учетом местных напряжений и концентрации изгибающих моментов, а для фундаментов дополнительного перераспределения контактных напряжений в грунтовом основании и поперечных сил, что позволяет с достаточной обоснованностью свести всё разнообразие видов хрупкого разрушения с образованием различных форм пирамид продавливания к трем – дроблению, срезу и смятию бетона. Выполнены экспериментальные исследования с крупномасштабными железобетонными моделями фундаментов на песчаном основании, которые позволили изучить параметры совместной работы фундамента и грунта, и установить геометрические и прочностные факторы (вылет консолей, высота плиты фундамента, армирование, прочность бетона), играющие важную роль в формировании процесса хрупкого разрушения фундамента в виде продавливания.
Предмет исследования: напряженно-деформированное состояние фундаментов при хрупком разрушении в виде продавливания.
Материалы и методы: проведены экспериментальные исследования по получению продавливания фундаментных плит, испытано 49 крупномасштабных образцов фундаментных плит размерами 1х1х0,1м и 29 плит размером 2х2 м высотой сечения от 0,08 м до 0,4 м. Опыты проводили в железобетонном лотке размером 4х4х3(h) м, высота слоя песка составляла 2,2-2,4 м. Силовое оборудование позволяло нагружать фундаментные плиты усилием до 4000 кН, применяемая регистрирующая аппаратура, в том числе специально разработанная для исследований фундаментов, обеспечивала с высокой точностью проводить измерения принятых параметров системы «грунтовое основание-фундамент».
Результаты: проанализированы методы расчета плит на продавливание и направления совершенствованию расчетов хрупкой прочности. Экспериментально изучено влияния основных параметров конструкций фундаментов на песчаном грунтовом основании на хрупкую прочность при продавливании. Обосновано образование различных форм пирамиды продавливания как вторичного процесса разрушения от дробления, среза или смятия бетона, предложены конструктивные решения по уменьшению влияния концентрации напряжений и усилий в приопорной зоне площади нагружения.
Выводы: расчет фундаментов на продавливание по формуле 8.87 СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции» часто не позволяет с достаточной точность получить значения хрупкой прочности (прочности на продавливание), опытные величины могут значительно превышать расчетные, причем превышение непостоянно. Для фундаментных плит минимально наблюдавшийся коэффициент перед правой частью формулы равен 1,3. Действительным механизмом хрупкого разрушения плит можно считать дробление, срез сжатой зоны и смятие бетона под опорой, с последующими (вторичными) образованиями пирамиды продавливания. В случае дробления сжатой зоны наилучшие результаты дает расчет критического сочетания главных напряжений в приопорной части плиты.
Article Details
Библиографические ссылки
А.с. СССР № 697804 : Датчик для измерения размеров раскрытия трещин в деталях / Тетиор А.Н., Борисов М.И., Родин С.В. — 1979. — Опубл. 15.11.1979, Бюл. № 42.
А. с. 857360 СССР, М.Кл.3 E 02 D 27/42 . Фундамент под колонну / С.В. Родин, А.Н. Тетиор, В.И. Редькин (СССР). - № 2849580/29-33; заявл. 10.12.79; опубл. 23.08.81, Бюл. №31.
А.с. СССР № № 846686 : Объемный строительный элемент/ Тетиор А.Н., Жуков С.П., Родин С.В. — 1981. — Опубл. 15.07.1981, Бюл. № 26.
Пат. № 20119 Україна, Фундамент під колону/ Родін Д. С.– МПК E02D 27/00 (2006)/ заявник Національна академія природоохоронного та курортного будівництва. — № 200607274 ; заявл. 30.06.2006 ; опубл. 15.01.2007, Бюл. № 1.
Гвоздев А.А., Залесов А.С., Ермуханов К.Е. Переходные формы между разрушением по наклонному сечению и продавливанием // Бетон и железобетон, 1980. № 3.– С. 27-28.
Зайцев Ю.В. Развитие трещин в хрупком материале при кратковременном сжатии. – Известия вузов. Строительство и архитектура, 1974. – С.25-30.
Залесов А.С., Ермуханов К.Е. Переход от разрушения по наклонному сечению к продавливанию. – В сб.: Поведение бетона и элементов железобетонных конструкций при воздействии различной длительности. – М.: НИИЖБ, 1980. – С. 66-84.
Залесов А.С., Тетиор А.Н., Родин С.В., Лехно А.М. Прочность плитных фундаментов по наклонным сечениям // Бетон и железобетон.-1987. - №10. – с. 45-46.
Коровин Н.Н. Ступкин А.В. Продавливание железобетонных плит колонной // Бетон и железобетон. - 1978. - №8. - С. 36-38.
Мурзенко Ю.Н, Евтушенко С.И, Анищенко Е.Ю. Результаты экспериментальных исследований совместной работы моделей железобетонных фундаментов под колонны зданий и песчаного основания // Сб. IV Междунар. науч.-практ. конф.: Моделирование. Теория, методы и средства. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. - ч. 4. - С. 43-49.
Рохлин И.А., Попова О.С. Экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния железобетонных плит при продавливании: Материалы к третьей Всесоюзной конф. – Новосибирск – Киев, 1973. – С. 59-60.
Силовое взаимодействие фундаментов мелкого заложения с грунтовым основанием: монография / С.В. Родин, Э.М. Меннанов, Ю.Г. Богуцкий; Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского. – Симферополь: Ариал, 2024. – 258 с.
СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции». Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003». [Текст]. – М.: Минстрой России, 2018. – 143 с.
Тетиор А.Н., Родин С.В. О механизме хрупкого разрушения столбчатых фундаментов. – Бетон и железобетон, 1982. № 9. – С. 43-44.
Цесарский А.А. К расчету прочности железобетонных фундаментных плит на продавливание. – В сб.: Исследование напряженно-дфеормированного состояния оснований и фундаментов. – Новочеркасск: Новочеркасский ПИ, 1971. – С. 41-44.
Экспериментальные и теоретические исследования работы плитных фундаментов: монография / С.И. Политов, С.И. Евтушенко, Д.А. Калафатов; Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского. - Новочеркасск: Лик, 2024.-198 с.
Экспериментальные исследования работы столбчатых фундаментов на моделях: монография / С.В. Родин, С.И. Евтушенко, Д.А. Калафатов; Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского. – Новочеркасск: Лик, 2024. – 183 с.
Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary: ACI 318-05. U.S.A. - 2005. - 1445 p.
Design of Concrete Structures: Eurocode 2: EN 1992-1. - Brussel. - 2001. - 230 p.
Herzog M. Einfluss der Spanngliedanordung auf den Durch Stnzwiderstand vorgespannter Flachdecken nach Versuchen // Beton und Stahlbetonbau. – 1979. – 2. – p. 294-296.