Файл: Михайлов В.В. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции.pdf

нагрузке последующего разрушения сердечника (272тс). Испытания колонн с сетчатым армированием защитного

уменьшает несущую способность за счет ранней потери

тивность, в связи с чем разрушение этого слоя наступа­

расчетное армирование. Такое армирование могло обес­ печить самонапряжение нормальных сечений колонны и этим значительно уменьшить ее сжимаемость под на­ грузкой.

Таким образом, была показана целесообразность за­ ключения колонны в цельную оболочку в виде асбестоцементной трубы или даже лучше в тонкую (1,5—2 мм) стальную оболочку, способную обеспечить цельность за­ щитного слоя спирально-армированной колонны и спо­ собность ее без разрушения защитного слоя нести зна­ чительную нагрузку.

Учитывая сказанное, конструкция спирально-армиро­ ванной колонны в стальной тонкостенной оболочке на большие нагрузки (например, для станций метрополите­ на) может быть следующей (рис. 4.14). Диаметр колон­ ны по внешнему контуру 630 мм, длина колонны 3,4 м, нагрузка разрушения 2000 тс (при напряжениях авр— = 640 кгс/см2). Колонна армируется в поперечном на­ правлении тремя спиралями из низкоуглеродистой про­ волоки диаметром 5 мм с шагом 15 мм в каждой спи­ рали. Продольное армирование во всех трех каркасах составляет 24 стержня диаметром 8 мм каждый из ста­ ли Ст5 и 4 стержня диаметром 14 мм, устанавливаемых между стальной наружной оболочкой 6 = 1 , 5 мм, и на­ ружным каркасом для фиксации всех каркасов в обо­ лочке.

Несущая способность самонапряженной спиральноармированной колонны в защитной стальной или асбестоцементной оболочке оценивается по формуле [153]

208

Простое суммирование этих несущих способностей показывает предельную несущую способность колонн, если £ = 1 . Интересной является последняя строка таб-

° б р

лицы, которая показывает изменение отношения —-—

^ п р я

в зависимости от увеличения прочности бетона: с повы­ шением марки бетона удельная несущая способность уменьшается.

Простота технологии самонапряженных спиральноармированных колонн позволяет изготовлять их в усло-

210

ром 210 мм и три образца цилиндров 80X320 мм, твер­ деющих в упругосвязанном состоянии. Самонапряженне в цилиндрах к концу водного прогрева составило

26кгс/см2.

Впроцессе раннего прогрева среднее самонапряже­ ние поперечного обжатия колонн составило 23 кгс/см2; практически оно не изменилось ни в процессе 3-суточно- го влажного хранения, ни в последующее время хране­ ния перед испытаниями. По-видимому, дополнительное самонапряжение компенсировало весьма небольшую усадку бетона, так как бетон был герметизирован стальнон оболочкой. Колонны испытывали на горизонтальной испытательной 3000-г машине, причем не снимали про­ дольных монтажных тяг; последние при самонапряже­

колонн. Как видно, при нагрузке 0,5 Л Г ы = 1000 тс дефор­ мации составляют (150 — 180) - Ю - 5 . График зависимости

Ре,

деформаций от отношения —— в обобщенном виде дан

Р бет

на рис. 4.17. На графике показана работа под нагрузкой колонны с механическим натяжением арматуры с асбестоцементными защитными кольцами в качестве внеш­ ней защиты с несущей способностью Р р ш = 2400 тс.

Сплошной чертой дана расчетно-экспериментальная кривая указанной выше зависимости. Эксперименталь­ ные точки ложатся на кривую очень точно.

212

Проведенный эксперимент показывает, что в самона­ пряженных спирально-армированных колоннах в приня­ том конструктивном оформлении бетонный сердечник и надежно заделанная в него многорядная спираль явля­ ются основой прочности колонны (>0,9МА). В таком оформлении самонапряженные колонны могут найти са-

Рис. 4.16. График деформаций Рис. 4.17. Расчетно-эксперимен- самоиапряжеииых спиральнотальная кривая зависимости де­ армированных колонн (в левой формации колонн при сжатии от

части поперечные, в правой — отношения продольные деформации)

рованная колонна с механическим натя­ жением в бетонных кольцах

мое широкое применение в многоэтажных промышлен­ ных зданиях, холодильниках, складах, подземных соору­ жениях, станциях метро и в мостостроении.

4.4. УСТРАНЕНИЕ УСАДОЧНЫХ ТРЕЩИН ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Рассмотренными конструкциями не исчерпывают­ ся возможные области применения напрягающего цемен­ та — он найдет самое широкое применение в гидротех­ ническом строительстве, где его использование особенно эффективно вследствие его водонепроницаемости. Так, при создании бетонной тоннельной обделки напорных тоннелей расширение ее при затвердевании создаст не только плотный контакт облицовки со скальной породой, но и силовое давление вследствие самонапряжения. По­ добные опыты проводились в Закавказье на АНЦ [152] и дали весьма обнадеживающие результаты.

213