Төмөр бетон баганын гал тэсвэрлэх хязгаарыг тодорхойлох. ХХК архитектур үйлдвэрлэлийн компани Бетон ба төмөр бетон бүтээцийн галд тэсвэртэй байдал

17.06.2019

Асуудлын статик хэсгийг шийдэхийн тулд бид дугуй хоосон зайтай төмөр бетонон шалны хавтангийн хөндлөн огтлолын хэлбэрийг (Хавсралт 2, 6-р зураг) тооцоолсон T хэлбэрийн хэлбэрт оруулдаг.

Стандарт ачаалал ба хавтангийн өөрийн жингийн нөлөөгөөр зайны дундах гулзайлтын моментийг тодорхойлъё.

Хаана q / n- 1 шугаман метр хавтангийн стандарт ачаалал нь:

Самбарын доод (халаалт) гадаргуугаас ажлын холбох хэрэгслийн тэнхлэг хүртэлх зай нь:

мм,

Хаана г– арматурын диаметр, мм.

Дундаж зай нь:

мм,

Хаана А- арматурын хөндлөн огтлолын талбай (3.1.1-р зүйл), мм 2.

Самбарын тооцоолсон T хэсгийн үндсэн хэмжээсийг тодорхойлъё.

Өргөн: б е = б= 1.49 м;

Өндөр: h е = 0,5 (h-П) = 0.5 (220 – 159) = 30.5 мм;

Бүтцийн халаалтгүй гадаргуугаас арматурын тэнхлэг хүртэлх зай h о = h – а= 220 – 21 = 199 мм.

Бид бетоны бат бэх ба термофизикийн шинж чанарыг тодорхойлдог.

Стандарт суналтын бат бэх Р тэрбум= 18.5 МПа (Б25 ангиллын бетоны хувьд 12-р хүснэгт эсвэл 3.2.1-р зүйл);

Найдвартай байдлын хүчин зүйл  б = 0,83 ;

Суналтын бат бэх дээр суурилсан бетоны тооцооны бат бэх Р энэ = Р тэрбум /  б= 18.5 / 0.83 = 22.29 МПа;

Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр  т = 1,3 – 0,00035Т Лхагва= 1.3 – 0.00035 723 = 1.05 Вт м -1 К -1 (3.2.3-р зүйл),

Хаана Т Лхагва- галын үеийн дундаж температур 723 К-тэй тэнцүү;

Тодорхой дулаан ХАМТ т = 481 + 0,84Т Лхагва= 481 + 0.84 · 723 = 1088.32 Ж кг -1 К -1 (3.2.3-р хэсэг);

Өгөгдсөн дулааны тархалтын коэффициент:

Бетоны дундаж нягтаас хамаарах коэффициент TO= 39 с 0.5 ба TO 1 = 0.5 (3.2.8-р зүйл, 3.2.9-р зүйл).

Хавтангийн шахсан бүсийн өндрийг тодорхойлно.

Бид adj-ийн дагуу гадны ачаалалаас суналтын арматур дахь стрессийг тодорхойлно. 4:

учир нь X т= 8.27 мм h е= 30.5 мм, тэгвэл

Хаана гэх мэт- бүтцийн хөндлөн огтлолын суналтын бүс дэх арматурын нийт хөндлөн огтлолын талбай нь 5 баар12 мм 563 мм 2 (3.1.1-р зүйл).

Арматурын гангийн бат бэхийн өөрчлөлтийн коэффициентийн эгзэгтэй утгыг тодорхойлъё.

Хаана Р су – дизайны эсэргүүцэлсуналтын бат бэхийн хувьд арматур нь:

Р су = Р sn /  с= 390 / 0.9 = 433.33 МПа (энд  с– арматурын найдвартай байдлын коэффициентийг 0.9-тэй тэнцүү авсан);

Р sn– 390 МПа-тай тэнцэх арматурын стандарт суналтын бат бэх (Хүснэгт 19 буюу 3.1.2-р зүйл).

Ойлголоо  stcr1. Энэ нь суналтын арматурын гаднах ачааллын ачаалал нь арматурын стандарт эсэргүүцлээс давсан гэсэн үг юм. Тиймээс арматурын гаднах ачааллаас үүсэх дарамтыг багасгах шаардлагатай. Үүний тулд бид хавтангийн арматурын тоог 12мм 6 хүртэл нэмэгдүүлнэ. А с= 679 10 -6 (3.1.1. хэсэг).

МПа,

Хүчдэлийн бүсэд даацын арматурын халаалтын чухал температурыг тодорхойлъё.

3.1.5-д заасан хүснэгтийн дагуу. Шугаман интерполяцийг ашиглан бид A-III ангиллын арматурын хувьд 35 GS зэрэглэлийн ган ба  stcr = 0,93.

т stcr= 475C.

Хатуу огтлолын хавтангийн хувьд эгзэгтэй температур хүртэл арматурыг халаахад шаардагдах хугацаа нь гал эсэргүүцэх бодит хязгаар болно.

s = 0.96 цаг,

Хаана X– Гауссын (Крамп) алдааны функцын аргумент нь 0.64-тэй тэнцүү (3.2.7-р зүйл).

(Энд т n– гал гарахаас өмнөх байгууламжийн температурыг 20С) авна.

Дугуй хоосон зайтай шалны хавтангийн галд тэсвэртэй байдлын бодит хязгаар нь:

П е =  0.9 = 0.960.9 = 0.86 цаг,

Энд 0.9 нь хавтангийн хоосон зайг харгалзан үзсэн коэффициент юм.

Бетон нь шатамхай бус материал учраас бүтцийн галын аюулын бодит ангилал нь K0 байна.

Хүснэгт 2.18

Хөнгөн бетоны нягтрал? = 1600 кг/м3 том ширхэгтэй өргөтгөсөн шавар дүүргэгчтэй, 6 ширхэг хэмжээтэй дугуй хоосон зайтай хавтангууд, хавтангууд нь хоёр талдаа чөлөөтэй тулгуурладаг.

1. Гарын авлагын 2.27-д заасны дагуу дулаан тусгаарлах чадвар дээр үндэслэн галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг үнэлэхийн тулд хөндий хавтангийн үр дүнтэй зузааныг тодорхойлъё.

хавтангийн зузаан хаана байна, мм;

- хавтангийн өргөн, мм;
- хоосон зайны тоо, ширхэг;
- хоосон зайны диаметр, мм.
2. Хүснэгтийн дагуу тодорхойлно. 8 140 мм-ийн үр дүнтэй зузаантай хүнд бетонон хэсгээр хийсэн хавтангийн дулаан тусгаарлах чадварын алдагдлыг үндэслэн хавтангийн гал тэсвэрлэх хязгаарыг тогтоох заавар:

Дулаан тусгаарлах чадвар алдагдсанаас шалтгаалсан хавтангийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаар

3. Хавтангийн халсан гадаргуугаас саваа арматурын тэнхлэг хүртэлх зайг тодорхойлно.

бетоны хамгаалалтын давхаргын зузаан хаана байна, мм;

- ажлын холбох хэрэгслийн диаметр, мм.
4. Хүснэгтийн дагуу. 8 Гарын авлага Бид хавтангийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг a = 24 мм, хүнд бетон ба хоёр талдаа тулгуурласан үед даацын даацын алдагдлыг үндэслэн тодорхойлдог.

Шаардлагатай гал тэсвэрлэх хязгаар нь 1 цагаас 1.5 цагийн хооронд хэлбэлздэг тул бид үүнийг шугаман интерполяцаар тодорхойлно.

Залруулгын хүчин зүйлийг тооцохгүйгээр хавтангийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нь 1.25 цаг байна.

5. Уг гарын авлагын 2.27-д заасны дагуу хөндий цул хавтангийн гал тэсвэрлэх хязгаарыг тодорхойлохдоо 0.9-ийн бууралтын коэффициентийг хэрэглэнэ.
6. Бид хавтан дээрх нийт ачааллыг байнгын болон түр зуурын ачааллын нийлбэрээр тодорхойлно.
7. Ачааллын урт үйлчлэгч хэсгийг бүрэн ачаалалд харьцуулсан харьцааг тодорхойлно уу.

8. Гарын авлагын 2.20-д заасны дагуу ачааллын залруулгын коэффициент:

9. 2.18 (1-р хэсэг a) Тэтгэмжийн дагуу бид коэффициентийг хүлээн авах уу? A-VI холбох хэрэгслийн хувьд:
10. Ачаалал ба арматурын коэффициентийг харгалзан бид хавтангийн гал тэсвэрлэх хязгаарыг тодорхойлно.

Даацын даацын хувьд хавтангийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нь R 98 байна.

Хавтангийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг дулаан тусгаарлах чадварын алдагдал (180 мин) ба даацын чадварын алдагдал (98 мин) гэсэн хоёр утгаас бага байна.

Дүгнэлт: төмөр бетонон хавтангийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нь REI 98 байна

Төмөр бетон хийцүүд нь шатамхай бус, харьцангуй бага дулаан дамжуулалттай тул түрэмгий галын хүчин зүйлийн нөлөөг маш сайн тэсвэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч тэд галыг хязгааргүй эсэргүүцэж чадахгүй. Орчин үеийн төмөр бетон бүтээц нь дүрмээр бол барилгын бусад элементүүдтэй цул холболтгүй, нимгэн ханаар хийгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь галын нөхцөлд үйл ажиллагааны чиг үүргээ 1 цаг, заримдаа түүнээс бага хугацаагаар гүйцэтгэх боломжийг хязгаарладаг. Чийгшүүлсэн төмөр бетон бүтээц нь гал тэсвэрлэх чадвараас бүр бага байдаг. Хэрэв барилга байгууламжийн чийгийн хэмжээ 3.5% хүртэл нэмэгдвэл галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нэмэгддэг бол богино хугацааны галын үед 1200 кг / м 3-аас их нягттай бетоны чийгийн агууламж цаашид нэмэгдэх нь тэсрэлт үүсгэдэг. бетон болон бүтцийг хурдан устгах.

Төмөр бетон бүтээцийн гал тэсвэрлэх хязгаар нь түүний хөндлөн огтлолын хэмжээ, хамгаалалтын давхаргын зузаан, арматурын төрөл, тоо хэмжээ, диаметр, бетоны ангилал ба дүүргэгчийн төрөл, бүтээцэд үзүүлэх ачаалал зэргээс хамаарна. болон түүний дэмжлэгийн схем.

Галын эсрэг талын гадаргууг (шал, хана, хуваалт) 140 ° C-аар халаах замаар хаалттай байгууламжийн гал тэсвэрлэх хязгаар нь тэдгээрийн зузаан, бетоны төрөл, чийгшилээс хамаарна. Зузаан нэмэгдэж, бетоны нягтрал буурах тусам галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нэмэгддэг.

Даацын даацын алдагдлыг үндэслэн галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нь бүтцийн төрөл, статик тулгуурын бүтцээс хамаарна. Нэг тэнхлэгт энгийн тулгууртай гулзайлтын элементүүд (цацраг хавтан, хавтан ба шалны тавцан, дам нуруу, дам нуруу) уртааш доод ажлын арматурыг хамгийн их эгзэгтэй температурт халаасны үр дүнд гал түймрийн үед устдаг. Эдгээр байгууламжийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нь доод ажлын арматурын хамгаалалтын давхаргын зузаан, арматурын ангилал, ажлын ачаалал, бетоны дулаан дамжуулалт зэргээс хамаарна. Цацраг болон purlins-ийн хувьд галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нь мөн хэсгийн өргөнөөс хамаарна.

Ижил загварын параметрүүдээр дам нурууны галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нь хавтангийнхаас бага байдаг, учир нь гал гарсан тохиолдолд дам нурууг гурван талаас (доод ба хоёр хажуугийн нүүрнээс), хавтангуудыг зөвхөн хажуу талаас нь халаадаг. доод гадаргуу.

Гал тэсвэрлэх чадварын хувьд хамгийн сайн арматурын ган бол 25G2S зэрэглэлийн A-III ангиллын ган юм. Стандарт ачаагаар ачаалагдсан байгууламжийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаарт хүрэх үед энэ гангийн чухал температур нь 570 ° C байна.

бүхий хүнд бетоноор хийсэн үйлдвэрт үйлдвэрлэсэн том хөндий урьдчилан хүчитгэсэн тавцан хамгаалалтын давхаргаА-IV ангиллын гангаар хийсэн 20 мм ба бариултай арматур нь галд тэсвэртэй 1 цагийн хязгаартай бөгөөд эдгээр шалыг орон сууцны барилгад ашиглах боломжийг олгодог.

10 мм-ийн хамгаалалтын давхарга бүхий энгийн төмөр бетоноор хийсэн цул огтлолын хавтан ба хавтан нь галд тэсвэртэй байдлын хязгаартай: ган арматур А-I ангиудба A-II - 0.75 цаг; A-III (25G2S зэрэг) - 1 tsp.

Зарим тохиолдолд ташуу хэсгийн дагуу гал гарсан тохиолдолд нимгэн ханатай уян хатан байгууламж (хоосон ба хавиргатай хавтан ба тавцан, 160 мм ба түүнээс бага өргөнтэй хөндлөвч, дам нуруу, тулгуур дээр босоо хүрээгүй) хугацаанаас өмнө нурж болно. тулгуурууд дээр. Эдгээр байгууламжийн тулгуур хэсгүүдэд 1/4-ээс багагүй урттай босоо хүрээ суурилуулах замаар энэ төрлийн эвдрэлээс урьдчилан сэргийлдэг.

Контурын дагуу бэхлэгдсэн хавтангууд нь энгийн гулзайлтын элементүүдээс хамаагүй өндөр гал тэсвэрлэх чадвартай байдаг. Эдгээр хавтангууд нь хоёр чиглэлд ажлын арматураар бэхлэгддэг тул тэдгээрийн галд тэсвэртэй байдал нь богино ба урт хугацааны арматурын харьцаанаас хамаарна. У дөрвөлжин хавтанЭнэ харьцаа нь нэгдмэл байдалтай тэнцүү байх үед гал тэсвэрлэх хязгаарын эхлэл дэх арматурын эгзэгтэй температур нь 800 ° C байна.

Хавтангийн харьцаа нэмэгдэхийн хэрээр эгзэгтэй температур буурч, улмаар галд тэсвэртэй байдлын хязгаар буурдаг. Дөрөвөөс дээш харьцаатай бол гал тэсвэрлэх хязгаар нь хоёр талдаа тулгуурласан хавтангийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаартай бараг тэнцүү байна.

Статик тодорхойгүй дам нуруу ба дам нурууны хавтан нь халах үед тулгуур ба завсрын хэсгүүдийн эвдрэлийн үр дүнд даацын чадвараа алддаг. Доод талын арматурын бат бэхийн бууралтын үр дүнд зай дахь хэсгүүд, өндөр температурт халсан доод шахсан бүсэд бетоны бат бэх алдагдсаны үр дүнд тулгуур хэсгүүд нь устгагдана. Энэ бүсийн халаалтын хурд нь хөндлөн огтлолын хэмжээсээс хамаардаг тул статик тодорхойгүй цацрагийн хавтангийн галд тэсвэртэй байдал нь тэдгээрийн зузаанаас, цацрагийнх нь хэсгийн өргөн ба өндрөөс хамаарна. Хөндлөн огтлолын том хэмжээтэй бол авч үзэж буй барилга байгууламжийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нь статик байдлаар тодорхойлогддог барилга байгууламжаас (нэг хүрээтэй зүгээр л тулгуурласан дам нуруу ба хавтан), зарим тохиолдолд (зузаан дам нуруу, дээд талын хүчтэй тулгууртай дам нуруу) хамаагүй өндөр байдаг. арматур) нь уртааш доод арматурын хамгаалалтын давхаргын зузаанаас бараг хамаардаггүй.

Багана. Баганын гал тэсвэрлэх хязгаар нь ачааллын хэрэглээний загвар (төв, хазгай), хөндлөн огтлолын хэмжээ, арматурын хувь хэмжээ, том ширхэгтэй бетон дүүргэгчийн төрөл, тууш арматурын хамгаалалтын давхаргын зузаанаас хамаарна.

Халах үед баганын эвдрэл нь арматур ба бетоны бат бэх буурсны үр дүнд үүсдэг. Хачирхалтай ачааллын хэрэглээ нь баганын галд тэсвэртэй байдлыг бууруулдаг. Хэрэв ачаалал ихтэй хазайлттай байвал баганын галд тэсвэртэй байдал нь суналтын арматурын хамгаалалтын давхаргын зузаанаас хамаарна, өөрөөр хэлбэл. Халах үед ийм баганын үйл ажиллагааны шинж чанар нь энгийн дам нуруутай ижил байдаг. Бага оврын хазайлттай баганын галд тэсвэртэй байдал нь төвлөрсөн шахагдсан баганын галд тэсвэртэй байдалд ойртдог. Буталсан боржин дээр бетоноор хийсэн багана нь шохойн буталсан чулуун дээрх баганатай харьцуулахад галд тэсвэртэй (20%) бага байдаг. Үүнийг 573 хэмийн температурт боржин, 800 хэмийн температурт шохойн чулуу нурж эхэлдэгтэй холбон тайлбарлаж байна.

Хана. Гал түймрийн үед, дүрмээр бол хана нь нэг талдаа халдаг тул гал руу эсвэл эсрэг чиглэлд нугалж байна. Хана нь төвлөрсөн шахсан байгууламжаас цаг хугацааны явцад хазайлт нэмэгдэж, хазгай шахагдсан барилга болж хувирдаг. Эдгээр нөхцөлд гал тэсвэрлэх чадвар даацын ханаачаалал, тэдгээрийн зузаанаас ихээхэн хамаардаг. Ачаалал нэмэгдэж, хананы зузаан багасах тусам түүний галд тэсвэртэй байдлын хязгаар буурч, эсрэгээр болно.

Барилгын давхрын тоо нэмэгдэхийн хэрээр ханан дээрх ачаалал нэмэгдэж байгаа тул шаардлагатай галд тэсвэртэй байдлыг хангахын тулд орон сууцны барилга дахь даацын хөндлөн хананы зузааныг тэнцүү (мм) авна: 5.. 9 давхар барилга - 120, 12 давхар - 140, 16 давхар - 160 , 16 давхраас дээш өндөртэй барилгад - 180 ба түүнээс дээш.

Нэг давхарга, хоёр давхарга, гурван давхар өөрөө тулгуурласан гадна ханын хавтан нь хөнгөн ачаалалд өртдөг тул эдгээр хананы галд тэсвэртэй байдал нь ихэвчлэн галын аюулгүй байдлын шаардлагыг хангадаг.

Өндөр температурт хананы даацыг зөвхөн бетон ба гангийн бат бөх байдлын өөрчлөлтөөс гадна элементийн хэв гажилтын шинж чанараар тодорхойлдог. Хананы галд тэсвэртэй байдал нь дүрмээр бол халсан төлөвт даацын даац (устгах) алдагдлаар тодорхойлогддог; "хүйтэн" хананы гадаргууг 140 хэмд халаах шинж тэмдэг нь ердийн зүйл биш юм. Гал тэсвэрлэх хязгаар нь ажлын ачаалал (бүтцийн аюулгүй байдлын хүчин зүйл) -ээс хамаарна. Нэг талын нөлөөллөөс ханыг устгах нь гурван схемийн аль нэгийн дагуу явагдана.

1) хананы халсан гадаргуу руу эргэлт буцалтгүй хазайлт үүсч, хазгай шахалтын эхний эсвэл хоёр дахь тохиолдлоос (хэт халсан арматур эсвэл "хүйтэн" бетон) улмаас өндрийн дунд хэсэгт эвдрэх;
2) элемент нь эхэндээ халаалтын чиглэлд, эцсийн шатанд эсрэг чиглэлд хазайдаг; устгал - халсан бетон дээр эсвэл "хүйтэн" (сунгасан) арматур дээр өндрийн дунд;
3) 1-р схемийн дагуу хазайлтын хувьсах чиглэлтэй боловч хананы эвдрэл нь "хүйтэн" гадаргуугийн бетоны дагуу эсвэл ташуу хэсгүүдийн дагуух тулгуур бүсэд тохиолддог.

Эхний эвдрэлийн хэв маяг нь уян хатан хананд, хоёр дахь ба гурав дахь нь уян хатан чанар багатай, платформ дээр тулгуурласан хананд зориулагдсан байдаг. Хэрэв та тавцангийн тулгууртай адил хананы тулгуур хэсгүүдийн эргэлтийн эрх чөлөөг хязгаарлавал түүний хэв гажилт буурч, улмаар галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нэмэгдэнэ. Тиймээс хананы тавцангийн тулгуур (нүүлгэн шилжүүлэх боломжгүй хавтгай дээр) элементийн эвдрэлийн хэлбэрээс үл хамааран гал тэсвэрлэх хязгаарыг нугастай тулгууртай харьцуулахад дунджаар хоёр дахин нэмэгдүүлсэн.

Нугастай тулгууртай ханын арматурын хувийг багасгах нь галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг бууруулдаг; тавцангийн дэмжлэгтэйгээр ханын арматурын ердийн хязгаарыг өөрчлөх нь тэдний галд тэсвэртэй байдалд бараг ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй. Хананыг хоёр талаас нэгэн зэрэг халаах үед ( дотоод хана) энэ нь температурын хазайлтыг мэдэрдэггүй, бүтэц нь төвийн шахалт дээр үргэлжлүүлэн ажилладаг тул гал тэсвэрлэх хязгаар нь нэг талын халаалттай харьцуулахад бага биш юм.

Гал тэсвэрлэх чадварыг тооцоолох үндсэн зарчим төмөр бетон бүтээц

Төмөр бетон бүтээцийн галд тэсвэртэй байдал нь дүрмээр бол халах үед арматур, бетоны хүч чадал, дулааны тэлэлт, температурын бууралтаас болж даацын чадвар алдагдах (нуралт) алдагддаг. галд тулгараагүй гадаргууг халаахад 140 ° C. Эдгээр үзүүлэлтүүдийн дагуу - Төмөр бетон бүтээцийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг тооцоогоор олж болно.

Ерөнхийдөө тооцоолол нь дулааны болон статик гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ.

Дулааны инженерийн хэсэгт температурыг стандарт температурын горимын дагуу халаах явцад бүтцийн хөндлөн огтлолоор тодорхойлно. Статик хэсэгт халсан байгууламжийн даац (хүч) -ийг тооцоолно. Дараа нь түүний даац нь цаг хугацааны явцад буурч байгаа графикийг (Зураг 3.7) байгуулна. Энэ графикийг ашиглан галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг олно, өөрөөр хэлбэл. халаалтын хугацаа, үүний дараа бүтцийн даац нь ажлын ачаалал хүртэл буурах болно, жишээлбэл. тэгш байдал үүсэх үед: M rt (N rt) = M n (M n), энд M rt (N rt) нь гулзайлтын (шахсан буюу хазгай шахагдсан) бүтцийн даац;

M n (M n), - стандарт болон бусад ажлын ачааллаас гулзайлтын момент (уртааш хүч).

ГАЛ ТӨСӨЛТИЙГ ТӨСӨЛТГҮЙ ШАЛНЫ ТООЦОХ АСУУДЛЫН ТАЛААР.

V.V. Жуков, В.Н. Лавров

Нийтлэлийг "Бетон ба төмөр бетон - хөгжлийн арга зам" нийтлэлд нийтэлжээ. Бетон ба төмөр бетоны талаархи Бүх Оросын (Олон улсын) 2-р бага хурлын эрдэм шинжилгээний бүтээлүүд. 2005 оны 9-р сарын 5-9, Москва; 5 боть. NIIZHB 2005, Боть 2. Хэсгийн тайлан. "Барилга байгууламжийн төмөр бетон бүтээц" хэсэг, 2005 он.

Барилгын практикт нэлээд түгээмэл байдаг жишээг ашиглан цацраггүй шалны гал тэсвэрлэх хязгаарын тооцоог авч үзье. Цацраггүй төмөр бетон шал нь B25 шахалтын ангиллын бетоноос 200 мм зузаантай, А400 ангиллын арматураас 200х200 мм тороор бэхэлсэн, 33 мм-ийн хамгаалалтын давхаргатай 16 мм диаметртэй (хүндийн төв хүртэл) арматур) шалны доод гадаргуу дээр, 12 мм-ийн диаметртэй A400, дээд гадаргуу дээр 28 мм (төв цэг хүртэл) хамгаалалтын давхаргатай. Баганын хоорондох зай 7 м байна. Харгалзан үзэж буй барилгад шал нь эхний төрлийн галын хаалт бөгөөд дулаан тусгаарлах чадвар (I), бүрэн бүтэн байдал (E) ба даац (R) REI 150 алдагдах гал тэсвэрлэх чадварын хязгаартай байх ёстой. Одоо байгаа баримт бичгийн дагуу шалны галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг зөвхөн шалны зузаан (I) ба галын үед хэврэг устах магадлалын дагуу статикаар тодорхойлогддог бүтцийн хамгаалалтын давхаргын зузаан (R) -аар тооцоолж болно. (E). Энэ тохиолдолд нэлээд зөв тооцоог I ба E-ийн тооцоогоор өгсөн бөгөөд статик тодорхойгүй бүтэцтэй галын үед шалны даацыг уян харимхай байдлын онолыг ашиглан зөвхөн дулааны стрессийн төлөвийг тооцоолох замаар тодорхойлж болно. -төмөр бетоныг халаах үеийн уян хатан чанар эсвэл галын үед статик ба дулааны ачааллын үйлчлэлээр бүтээцийн хязгаарын тэнцвэрийн аргын онол . Сүүлчийн онол нь хамгийн энгийн нь бөгөөд энэ нь статик ачаалал ба температураас үүсэх дарамтыг тодорхойлох шаардлагагүй, харин бетон ба арматурын шинж чанарын өөрчлөлтийг харгалзан статик ачааллын үйлчлэлээс зөвхөн хүч (момент) -ийг тодорхойлохыг шаарддаг. Механизм болж хувирах үед статик тодорхойгүй бүтцэд хуванцар нугас гарч ирэх хүртэл халаана. Үүнтэй холбогдуулан галын үед дам нуруугүй шалны даацын үнэлгээг хязгаарын тэнцвэрийн аргаар, хэвийн ашиглалтын нөхцөлд шалны даацын харьцангуй нэгжээр хийсэн. Барилгын ажлын зургийг хянаж, дүн шинжилгээ хийж, эдгээр байгууламжид нормчлогдсон хязгаарын төлөвийн тэмдэг илэрсэн тохиолдолд төмөр бетон дам нуруугүй шалны галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг тооцоолсон. Даацын хүчин чадал дээр үндэслэн гал тэсвэрлэх хязгаарыг тооцоолохдоо стандарт туршилтын 2.5 цагийн турш бетон ба арматурын температурын өөрчлөлтийг харгалзан үзсэн. Энэхүү тайланд өгөгдсөн барилгын материалын бүх термодинамик ба физик-механик шинж чанаруудыг VNIIPO, NIIZHB, TsNIISK-ийн мэдээлэлд үндэслэнэ.

ДУЛААН ТУСГААРЛАХ ЧАДВАРЫГ АЛДАГДАХ ХҮРЭЭГИЙН ГАЛ ЭСЭРХҮҮЛЭХИЙН ХЯЗГААР (I)

Практикт барилга байгууламжийн халаалтыг компьютер ашиглан төгсгөлийн ялгаа эсвэл төгсгөлийн элементийн тооцоогоор тодорхойлдог. Дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийн асуудлыг шийдвэрлэхдээ халаалтын явцад бетоны термофизик шинж чанар, арматурын өөрчлөлтийг харгалзан үздэг. Стандартын дагуу барилга байгууламж дахь температурын тооцоо температурын нөхцөлэхний нөхцөлд үйлдвэрлэсэн: бүтцийн температур ба гадаад орчин 20С. Гал түймрийн үед орчны температур tс цаг хугацаанаас хамааран өөрчлөгддөг. Барилга байгууламж дахь температурыг тооцоолохдоо халсан орчин ба гадаргуугийн хоорондох конвектив Qc ба цацрагийн Qr дулаан солилцоог харгалзан үздэг. Температурын тооцооллыг халсан гадаргуугаас Xi* авч үзэж буй бетоны давхаргын нөхцөлт зузааныг ашиглан хийж болно. Бетон дахь температурыг тодорхойлохын тулд тооцоолно

Томъёо (5) ашиглан бид галын 2.5 цагийн дараа шалны зузаан дахь температурын хуваарилалтыг тодорхойлно. Томъёо (6) ашиглан бид шалны зузааныг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь халаалтгүй гадаргуу дээр 2.5 цагийн дотор 220С-ийн чухал температурт хүрэхэд шаардлагатай байдаг. Энэ зузаан нь 97 мм байна. Тиймээс 200 мм-ийн зузаантай шал нь хамгийн багадаа 2.5 цагийн дулаан тусгаарлах чадвар алдагдах галд тэсвэртэй байх болно.

БҮТЭН БАЙДЛЫГ АЛГАСАН ШАЛНЫ ХАВТАНГИЙН ГАЛ ДААХ ХЯЗГААР (E)

Бетон ба төмөр бетон бүтээцийг ашигладаг барилга байгууламжид гал гарсан тохиолдолд бетоны хэврэг эвдрэл үүсэх боломжтой бөгөөд энэ нь бүтцийн бүрэн бүтэн байдал алдагдахад хүргэдэг. Сүйрэл нь гэнэт, хурдан тохиолддог тул хамгийн аюултай. Бетоны хэврэг сүйрэл нь дүрмээр бол галд өртөж эхэлснээс хойш 5-20 минутын дараа эхэлдэг бөгөөд үүний үр дүнд бүтцийн халсан гадаргуугаас бетоны хэсгүүд тасарч, нүх гарч ирдэг бүтэц, өөрөөр хэлбэл. бүтэц нь бүрэн бүтэн байдал (E) алдагдсанаас болж галд тэсвэртэй байхаас өмнө хүрч чадна. Бетоны хэврэг эвдрэл нь хөнгөн шуугиан, янз бүрийн эрчимтэй хагарал, эсвэл "дэлбэрэлт" хэлбэрээр дууны эффект дагалдаж болно. Бетоны хэврэг хугарлын үед хэдэн кг жинтэй хэсгүүд нь 10-20 м хүртэлх зайд тархаж болно. Галын үед бетоны хэврэг хугаралд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг: дотоод температурын хүчдэл. элементийн хөндлөн огтлолын температурын градиент, бүтцийн статик тодорхойгүй байдал, гадны ачаалал, бетон бүтээцээр дамжин уурын шүүлтүүрээс үүсэх хүчдэл. Галын үед бетоны хэврэг сүйрэл нь бетоны бүтэц, түүний найрлага, чийгшил, температур, хилийн нөхцөл, гадаад ачаалал зэргээс хамаарна. энэ нь материал (бетон) болон бетон эсвэл төмөр бетон бүтээцийн төрлөөс хамаарна. Гал тэсвэрлэх хязгаарын үнэлгээ төмөр бетон шалБүрэн бүтэн байдлын алдагдлыг хэврэг хугарлын шалгуур үзүүлэлтийн (F) үнэлэмжээр тодорхойлж болох бөгөөд үүнийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

АЧААЛАХ ЧАДАМЖ (R) АЛДАГДАХ ГАЛ ДААХ ХЯЗГААР

Даацын хүчин чадлаас хамааран таазны галд тэсвэртэй байдлыг тооцоогоор тодорхойлдог бөгөөд үүнийг зөвшөөрнө. Дулааны болон статик асуудлууд шийдэгдсэн. Тооцооллын термотехникийн хэсэгт стандарт дулааны нөлөөгөөр хавтангийн зузааны дагуух температурын хуваарилалтыг тодорхойлно. Тооцооллын статик хэсэгт 2.5 цаг үргэлжилсэн галын үед хавтангийн даацыг барилгын зураг төслийн дагуу даацын даацыг тодорхойлно. Гал тэсвэрлэх хязгаарыг тооцоолох ачааллын хослолыг тусгай гэж үзнэ. Энэ тохиолдолд богино хугацааны ачааллыг тооцохгүй байх, зөвхөн байнгын болон түр хугацааны урт хугацааны норматив ачааллыг оруулахыг зөвшөөрнө. Галын үед хавтан дээрх ачааллыг NIIZHB аргын дагуу тодорхойлно. Хэрэв хавтангийн тооцооны даац нь R in-тэй тэнцүү бол хэвийн нөхцөл ажиллагаа, дараа нь тооцоолсон ачааллын утга нь P = 0.95 R. Гал гарсан тохиолдолд стандарт ачаалал 0.5 R байна. Гал тэсвэрлэлтийн хязгаарыг тооцоолох материалын тооцоолсон эсэргүүцлийг бетоны хувьд 0.83, арматурын хувьд 0.9 аюулгүй байдлын коэффициентээр авна. Бар арматураар бэхжүүлсэн төмөр бетонон шалны хавтангийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаар нь анхааралдаа авах ёстой шалтгааны улмаас үүсч болно: бетон ба арматурын контакт давхарга нь чухал температурт халах үед тулгуур дээр арматур гулсах; Арматурыг эгзэгтэй температурт халаах үед арматурын мөлхөгч ба эвдрэл. Харгалзан үзэж буй барилгад цул төмөр бетон шалыг ашигладаг бөгөөд галын үед даацын даацыг бетон ба арматурын физик, механик шинж чанарын өөрчлөлтийг харгалзан галын үед хязгаарлагдмал тэнцвэрийн аргаар тодорхойлно. Гал түймрийн үед дулааны нөлөөгөөр төмөр бетон бүтээцийн гал тэсвэрлэх хязгаарыг тооцоолохын тулд хязгаарын тэнцвэрийн аргыг ашиглах боломжийн талаар бага зэрэг ухралт хийх шаардлагатай. Мэдээллийн дагуу "Хязгаарын тэнцвэрийн арга хүчинтэй хэвээр байгаа тохиолдолд даацын хязгаар нь үүссэн бодит стресс, улмаар температурын хэв гажилт, тулгуурын шилжилт гэх мэт хүчин зүйлээс бүрэн хамааралгүй болно. ” Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн дараахь урьдчилсан нөхцлүүдийн биелэлтийг анхаарч үзэх хэрэгтэй: бүтцийн элементүүд нь хязгаарлах үе шатанд хүрэхээс өмнө хэврэг байх ёсгүй, өөрөө стресс нь элементүүдийн хязгаарлалтын нөхцөлд нөлөөлөх ёсгүй. Төмөр бетон бүтээцэд хязгаарын тэнцвэрийн аргыг хэрэглэх эдгээр урьдчилсан нөхцөлүүд хадгалагдан үлддэг боловч үүний тулд хуванцар нугас үүссэн газруудад арматурын гулсалт байхгүй, бүтцийн элементүүдийн хэврэг эвдрэл нь хязгаарт хүрэхээс өмнө байх шаардлагатай. . Галын үед шалны хавтангийн хамгийн их халах нь хамгийн их моментийн бүсэд доороос ажиглагддаг бөгөөд дүрмээр бол эхний хуванцар нугас нь суналтын арматурыг хангалттай бэхлэх замаар үүсдэг бөгөөд энэ нь эргэлтэнд халаахад ихээхэн хэв гажилттай байдаг. дэмжлэгийн бүс дэх хүчний нугас ба дахин хуваарилалт. Сүүлд нь халаасан бетон нь хуванцар нугасны хэв гажилтыг нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг. "Хэрэв хязгаарын тэнцвэрийн аргыг хэрэглэж болох юм бол дотоод хүчдэл (температураас үүсэх стресс хэлбэрээр байдаг - зохиогчдын тэмдэглэл) нь бүтцийн даацын дотоод болон гадаад хязгаарт нөлөөлөхгүй." Тэнцвэрийн хязгаарын аргаар тооцоолохдоо галын үед ачааллын нөлөөн дор хавтан нь хугарлын шугамын дагуу шугаман хуванцар нугасаар хоорондоо холбогдсон хавтгай холбоос болж хуваагддаг туршилтын холбогдох өгөгдөл байгаа гэж үздэг. . Бүтцийн тооцооны даацын нэг хэсгийг хэвийн ашиглалтын нөхцөлд гал түймрийн үед ачаалал болгон ашиглах, ердийн нөхцөлд болон галын үед хавтанг устгах ижил схем нь гал тэсвэрлэх чадварыг тооцоолох боломжийг олгодог. төлөвлөгөөнд байгаа хавтангийн геометрийн шинж чанараас хамааралгүй харьцангуй нэгжээр хавтангийн хязгаар. 20 С-т 18.5 МПа стандарт шахалтын бат бэхийн В25 ангиллын хүнд бетоноор хийсэн хавтангийн гал тэсвэрлэх хязгаарыг тооцоод үзье. Арматурын анги A400 стандарт суналтын бат бэх (20С) 391.3 МПа (4000 кг/см2). Халаах үед бетон ба арматурын бат бэхийн өөрчлөлтийг дагуу хүлээн авна. Тусдаа хавтангийн хугарлыг тооцоолохдоо энэ туузны тэнхлэгтэй зэрэгцээ шугаман хуванцар нугас нь хавтангийн туузан дээр үүссэн гэсэн таамаглалаар хийгддэг: доороос ан цав бүхий нэг шугаман хуванцар нугас ба багананд нэг шугаман хуванцар нугасыг дээрээс нь онгойлгох хагаралтай. Галын үед хамгийн аюултай нь доороос үүссэн хагарал бөгөөд сунгасан арматурын халаалт нь дээрээс хагарснаас хамаагүй өндөр байдаг. Галын үед шалны даацын R-ийн тооцоог дараахь томъёогоор гүйцэтгэнэ.

Галын 2.5 цагийн дараа энэ арматурын температур 503.5 C. дунд хуванцар нугас дахь хавтангийн бетон дахь шахсан бүсийн өндөр (бетоны шахсан бүсэд арматурыг тооцохгүйгээр нөөцөд).

200 мм-ийн зузаантай шалны хувьд ердийн ашиглалтын нөхцөлд R3 шалны харгалзах тооцооны даацын даацыг дунд нугасны хувьд шахагдсан бүсийн өндөрт xc = дээр тогтооцгооё; дотоод хосын мөр Zc = 15.8 см ба зүүн ба баруун нугасны шахагдсан бүсийн өндөр Xc = Xn = 1.34 см, дотоод хосын мөр Zx = Zn = 16.53 см шалны даацын дизайн R3 20 С-т 20 см-ийн зузаантай.

Энэ тохиолдолд мэдээжийн хэрэг дараахь шаардлагыг хангасан байх ёстой: a) тулгуур дээр шаардагдах дээд арматурын 20-иос доошгүй хувь нь завсрын дундаас дээш гарах ёстой; б) Тасралтгүй системийн гадна тулгуур дээрх дээд арматурыг тулгуураас зай руу 0.4 л-ээс багагүй зайд оруулж, дараа нь аажмаар тасарна (l нь зайны урт); в) завсрын тулгуур дээрх бүх дээд арматур нь хамгийн багадаа 0.15 л зайд хүрэх ёстой.

ДҮГНЭЛТ

Цацрагагүй төмөр бетон шалны галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг үнэлэхийн тулд түүний гал тэсвэрлэх хязгаарын тооцоог хязгаарын төлөвийн гурван шинж тэмдэг дээр үндэслэн хийх ёстой: даацын даацын алдагдал R; бүрэн бүтэн байдал алдагдах E; дулаан тусгаарлах чадвар алдагдах I. Энэ тохиолдолд дараах аргуудыг хэрэглэж болно: тэнцвэрт байдлыг хязгаарлах, халаах ба хагарлын механик.
Тооцоолол нь авч үзэж буй объектын хувьд бүх гурван хязгаарын төлөвийн хувьд B25 ангиллын шахалтын бат бэхийн бетоноор хийсэн 200 мм зузаантай шалны галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг бэхжүүлсэн болохыг харуулсан. арматурын торэсүүд нь 200x200 мм-ийн ган A400 хамгаалалтын давхаргын зузаан нь доод гадаргуу нь 16 мм-ийн диаметртэй арматурын давхарга нь 33 мм, дээд гадаргуу нь 12 мм-ээс 28 мм-ийн диаметртэй REI 150-аас багагүй байна.
Энэхүү цацраггүй төмөр бетонон шал нь галын хаалт болж чаддаг бөгөөд энэ нь эхний төрөл юм.
Хуванцар нугас үүссэн газруудад суналтын арматурыг хангалттай суулгасан нөхцөлд дам нуруугүй төмөр бетонон шалны галд тэсвэртэй байдлын хамгийн бага хязгаарын үнэлгээг хязгаарын тэнцвэрийн аргыг ашиглан хийж болно.

Уран зохиол

Төмөр бетоны бодит гал тэсвэрлэх хязгаарыг тооцоолох заавар барилгын бүтэцкомпьютерийн хэрэглээнд үндэслэсэн. - М.: VNIIPO, 1975.
ГОСТ 30247.0-94. Барилгын бүтэц. Гал тэсвэрлэх чадварыг шалгах арга. М., 1994. – 10 х.
SP 52-101-2003. Урьдчилан хүчлэх арматургүй бетон ба төмөр бетон бүтээц. – М.: FSUE TsPP, 2004. –54 х.
СНиП-2.03.04-84. Өндөр болон өндөр температурт ажиллах зориулалттай бетон ба төмөр бетон бүтээц. - М.: ЗХУ-ын Госстрой CITP, 1985 он.
Бетон ба төмөр бетон бүтээцийн галд тэсвэртэй байдлын хязгаарыг тооцоолох зөвлөмж. – М.: Стройиздат, 1979. – 38 х.
СНиП-21-01-97* Галын аюулгүй байдалбарилга байгууламж. ТӨҮГ, 1997. – 14 х.
Бетон ба төмөр бетон бүтээцийг галд хэврэг мөхөхөөс хамгаалах зөвлөмж. – М.: Стройиздат, 1979. – 21 х.
Шаардлагатай гал тэсвэрлэх чадвартай, хөндий суурьтай шалны хавтанг төлөвлөх зөвлөмж. – М.: НИИЖБ, 1987. – 28 х.
Статик тодорхойгүй төмөр бетон бүтээцийн тооцооны гарын авлага. – М.: Стройиздат, 1975. П.98-121.
Төмөр бетон бүтээцийн галд тэсвэртэй байдал, галын аюулгүй байдлыг тооцоолох арга зүйн зөвлөмж (MDS 21-2.000). – М.: NIIZhB, 2000. – 92 х.
Гвоздев А.А. Хязгаарын тэнцвэрийн аргыг ашиглан бүтцийн даацын тооцоо. Улсын барилгын уран зохиолын хэвлэлийн газар. - М., 1949.