Файл: Глуховский А.Д. Каркасы многоэтажных промышленных зданий с крупной сеткой колонн.pdf

Масштаб толщины модели Съ—2, высоты С н = 4, про­ дольных сил CJV= 8. Так как при испытании модели ра­

Таким образом, условия подобия в этой системе удовлет­ воряются. Исходя из принятых масштабов, можно сде­ лать вывод, что продольные силы в модели должны быть в 8 раз, а изгибающие моменты в 32 раза меньше, чем в натуре. В результате расчета модели условия подобия рамы подтвердились.

Поскольку предварительно-напряженное состояние сечения отличается от обычного напряженного состояния только тем, что появляется сила от предварительного напряжения, индикаторы подобия ничем не отличаются. Следовательно, масштаб силы натяжения равен масшта­ бу сосредоточенных внешних сил, а масштаб предвари­ тельного натяжения на единицу площади сечения арма­ туры — масштабу напряжений.

Раму изготовили и смонтировали по рабочим черте­ жам, разработанным с учетом особенностей статиче­ ского расчета рам с ригелями-фермами (см. главу I). Она состояла из колонн, ферм и балок, перекрывающих верхний ярус (см. рис. 21). Железобетонную балку, сво­ бодно опертую на верхние колонны, заменили стальной. Такая замена при свободном опирании на работу осталь­ ных элементов рамы не повлияла.

Сборные элементы рамы изготовляли в деревянной опалубке, выполненной с допусками ± 2 мм. Арматурные каркасы для элементов рамы изготовили с применением

69

показала, что удлинение стержней (/— 3500 мм) во всех четырех фермах было равно 9— 14 мм, что составило 0,25—0,36%.

Опалубка с уложенной арматурой ригеля-фермы по­ казана на рис. 22.

Для бетонной смеси взяли цемент марки 500 и мел­ козернистый наполнитель, который просеивался через сито с отверстиями 0,6 мм. Укладку и уплотнение бетон­ ной смеси осуществляли на вибростенде с пригрузом 0,03 кгс/м2.

ХЗО см). Кубики испытывали по 3 шт. перед передачей предварительного напряжения арматуры на бетон, перед началом испытания рамы и сразу же после разрушения конструкции.

70

Рис. 23. Схема испытательного стенда

После укладки и уплотнения бетонной смеси элемен­ ты рамы выдерживали при температуре 20° С в течение 7 суток. К этому моменту кубиковая прочность бетона достигала 340—400 кгс/см2, после чего опалубку снима­ ли и напряжение арматуры переводили со стенда на упорные шайбы, расположенные в теле бетона ферм. Ко­ лонны изготовляли в деревянной опалубке из материа­ лов тех лее марок. Готовые сборные элементы рамы при прочности, превышающей 70% проектной, смонтировали, выверили и сварили в каркас. Узлы каркаса выполнили в соответствии с проектом.

На металле и бетоне рамы установили 800 датчиков сопротивления. Тензометры не использовали, так как не­ обходимое для их размещения оголение арматуры мог­ ло сказаться на прочности модели. Углы поворота узлов и прогибы конструкции на различных этапах ее загружения замеряли фотограмметрическим методом по «мая­ кам», предварительно установленным на всех узлах и пролетах рамы. Точность измерения составляла 0,3— 0,4 мм. Кроме того, в середине пролетов панелей ферм первого яруса установили контрольные прогибомеры, измеряющие прогибы с точностью до 0,05 мм.

Испытание рамы проводили на специальном испыта­ тельном стенде (рис. 23). Вертикальные усилия на верх­ ние и нижние пояса ферм передавались через упоры, приваренные к стойкам испытательного стенда. Внешняя нагрузка создавалась гидравлическими домкратами.

71

Раму испытали на действие односторонней нагрузки (загружали один пролет) и на действие симметричной нагрузки (загружали оба пролета).

Испытание на действие односторонней нагрузки про­ водили в два этапа. На первом этапе загружали левую ферму первого яруса и определяли влияние этой нагруз­ ки на усилия в левой ферме второго яруса. На втором этапе загружали обе левые фермы первого и второго яру­ сов и определяли влияние этой нагрузки на усилия в эле­ ментах правого (незагруженного) пролета.

Нагрузку на раму увеличивали одинаковыми ступе­ нями. Величина каждой ступени составляла ОД норма­ тивной нагрузки. Нагрузку довели только до 0,5 норма­ тивной, что было обусловлено необходимостью сохра­ нить работу рамы в упругой стадии. Эту нагрузку выдерживали в течение 2 ч, а затем постепенно сбрасы­ вали. Перед сбрасыванием нагрузки фиксировали пока­ зания всех электродатчиков.

На первом этапе (при загружении левой фермы пер­ вого яруса) установили, что ферма работает в упругой стадии и в ферме второго яруса не возникло никаких на­ пряжений. Это значит, что предложенный метод упро­ щенного расчета рамы путем ее расчленения (см. гла­ ву I) дает удовлетворительные результаты.

На втором этапе (при загружении левых ферм обоих ярусов) рама работала в упругой стадии. При этом в крайней колонне незагруженного пролета деформаций зафиксировано не было. В элементах ферм незагружен­ ного пролета зафиксировали усилия только в стыке поя­ сов фермы со средней колонной, что соответствует ре­ зультатам расчета.

Испытание рамы на действие симметричной верти­ кальной нагрузки провели до разрушения, что позволи­ ло выявить действительную прочность, жесткость и тре­ щиностойкость системы, а также получить данные об усилиях и деформациях при работе рамы в упругопла­ стической стадии.

Ступени нагрузок приводятся в табл. 25.

Раму загружали ступенями до нормативной нагруз­ ки (3,5 тс) и под этой нагрузкой ее выдерживали 12 ч, после чего раму разгружали. Затем ее повторно загру­ жали через две ступени до нормативной нагрузки, далее через одну ступень до расчетной (4,03 тс), полуторарас-

72

Т а б л и ц а 25

Нагрузки на домкраты

на нормативная нагрузка, в третьей строке — расчетная нагрузка.

четной и разрушающей нагрузок с двумя часовыми ин­ тервалами.

При нагрузке, превышающей расчетную в 2,4 раза, произошло разрушение бетона сразу в двух местах в уз­

произошло из-за выкрашивания бетона и последующего изгиба рабочей арматуры с одновременным разрывом хо­ мутов.

Максимальный прогиб под действием нормативной нагрузки в середине пролета по четырем ригелям-фер­ мам был равен 2—3 мм, что составляет 1/1560— 1/1000 пролета. Под действием расчетной нагрузки общий про­ гиб каждой из четырех ферм в середине пролета не пре­ вышал 5—6 мм, что составляет 1/500— 1/600 длины про­ лета (рис. 25). Деформации пролетных стоек ферм в го­

с картиной деформаций элементов модели рамы. Местные прогибы поясов между пролетными стойка­

ми ферм очень малы и почти не сказываются на общей

73