Файл: Вопросы сейсмостойкого строительства [сборник статей]..pdf

В. И. КОНОВОДЧЕНКО, Г. М. МИХАЙЛОВ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ И ДЕФОРМАТИВНОСТИ СТЫКОВ ОБЪЕМНО-БЛОЧНЫХ ЗДАНИЙ

За последние годы объемно-блочное домостроение в на­ шей стране получает все более широкое развитие. В ряде крупных городов страны, в том числе и в сейсмических райо­ нах, построены сотни домов из объемных блоков. По пяти­ летнему плану намечено строительство нескольких крупных заводов объемно-блочного домостроения в разных районах страны. Некоторые данные об эффективности внедрения это­ го вида конструкций зданий в сейсмостойком строительстве приведены в работе [1]. Поэтому вопросы, связанные с ис­ следованием сейсмостойкости зданий из объемных блоков, & настоящее время являются весьма актуальными.

Ввиду отсутствия специального метода расчета объемно­ блочных зданий, они пока конструируются по тем же прин­ ципам, что и крупнопанельные дома. Соединение объемных элементов осуществляется путем замоноличивания стыкон бетоном и раствором. Вместе с тем особенность конструкций домов из пространственных элементов позволяет применять более простые, например болтовые, соединения объемных блоков [2]. С целью изучения особенностей работы стыковразличного конструктивного решения в ЦНИИСК им. Куче­ ренко в 1971 г. были проведены испытания натурных фраг­ ментов вертикальных стыков объемных блоков ребристой: конструкции, выпускаемых в г. Сочи в формовочных ма­ шинах системы канд. техн. наук П. И. Бронникова*. За­ дача этих исследований состояла в определении прочности и податливости вертикальных стыков при сдвиге. Установление величин податливости стыков диктуется необходимостью

* Испытания стыков объемно-блочных зданий ранее никем не произ­ водились.

51

учета деформативности соединений при расчете зданий на сейсмические воздействия.

Податливость соединений характеризуется коэффициен­ том Кд, который выражается отношением допустимой дефор­ мации сдвига к соответствующей ей нагрузке.

Было проведено две серии испытаний стыков: I — замоноличенные и II — болтовые соединения. Каждый образец состоял из двух одинаковых частей, представлявших собой

части приняты следующими: длина — 1950 мм, ширина — 450 мм и толщина (по ребру) — 100 мм. В образцах I се­ рии в ребрах были выполнены пазы, в которых имелись вы­ пуски арматуры 0 5 В-1 в виде петель, расположенных с ша­ гом 200 мм. В каждой составной части образца с одной сто­ роны были предусмотрены утолщения, предназначенные для восприятия и передачи нагрузки на стык. Образцы изготав­ ливались из керамзитобетона проектной марки 200. Конст­ рукция опытных сборных элементов фрагментов объемных блоков показана на рис. 1. Общая высота образца в сборе равна 2300 мм, высота рабочей зоны стыка — 1500 мм.

В зависимости от конструкции армирования стыков об­ разцы I серии были разбиты на пять групп. Описание и принцип формирования стыков каждой группы приводятся в таблице 1 и на рисунке 2. Для замоноличивания исполь­ зовался тяжелый бетон состава 1: 2: 4, с осадкой конуса 10 см. Бетонирование производилось с вибрированием в вер­ тикальном положении образцов. Предел прочности бетона замоноличивания к моменту испытаний в возрасте 30—40

ребрах каждого элемента были выполнены по три отверстия для болтов. Со стороны стыка они имели овальное очерта­ ние с размерами по осям 120X80 мм, с тыльной стороны стыка — круглое диаметром 50 мм. Такая конфигурация отверстия была принята из условия использования специаль­ ного приспособления конструкции П. И. Бронникова для заполнения зазоров вокруг болтов раствором*.

Образцы II серии были разделены на 3 группы в зависи­

равными 500 и 1000 кг. При этом максимальное усилие наз­ начено опытным путем из условия трудоемкости завинчива­

52

Т а б л и ц а 1

Результаты испытания фрагментов замоноличенных стыков (I серия)

жнн. Диаметр и количество болтов приняты по конструктив­ ным соображениям.

Все стыки испытывались на действие статической нагруз­ ки. Отказ от динамических испытаний объясняется отсут­ ствием к моменту проведения опытов специального обору­ дования для испытаний стыков на знакопеременные сдви­ гающие нагрузки, соответствующие реальным сейсмическим воздействиям. Результаты же экспериментов на установках, обеспечивающих однозначную пульсационную нагрузку, по­ казывают, что разрушение стыков происходит при близких значениях статической и динамической нагрузок |3; 4-1.

Испытания производились на прессе грузоподъемностью 500 т. Образцы устанавливались вертикально с некоторым перекосом, с таким расчетом, чтобы линии действия актив­ ной и реактивной нагрузок совпадали. Повышение нагруз-

53

Т а б л и ц а 2

Результаты испытания образцов стыков на болтах

Пр и м е ч а н и я :

1.В образцах 1-й группы применены болты 0 14 мм, для 2 и 3-й групп—

016 мм.

2.Звездочкой (*) обозначен образец с двумя болтами, все остальные об­

разцы соединены тремя болтами.

ки осуществлялось ступенями с приростом ее на каждом эта­ пе примерно на 10% от ожидаемой разрушающей нагрузки. После каждого этапа загружения образец полностью раз­ гружался и замерялись остаточные деформации. Приборы, установленные на образце, позволили фиксировать продоль­ ные и поперечные деформации в трех уровнях по его вы­ соте.

Результаты испытаний образцов I серии сведены в таб­ лицу 1. За разрушающую условно принята нагрузка, при постоянной величине которой происходил интенсивный рост деформаций. К сожалению, ни в одном из образцов не уда­ лось довести связи до полного разрушения ввиду потери не­ сущей способности самих элементов в корневом сечении оголовников. Однако перед разрушением образцы испыты­ вали значительные пластические деформации, достигающие 3 см, что свидетельствует о большой надежности таких сое­ динений при сейсмических воздействиях.

Из данных, приведенных в таблице 1, видно, что величи­ ны коэффициентов податливости для всех испытанных образ­ цов лежат в пределах (0,5-т-0,8) • 10-5 см/кг, что примерно совпадает с аналогичными данными, полученными при ис­ пытаниях стыков крупнопанельных домов [5]. Полученные

54