Файл: Кикин, А. И. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном.pdf

Расшифровываем (194) для нашего случая:

В (196) и (195) вариации 6о^н и öa(j находим из (185) и (186):

Подставляем (197) —(199) в (195) и (196) и после преобразований получаем функционал потери устойчиво­ сти стержня:

В (200) введены обозначения:

Полученные выражения позволяют рассчитать крити­ ческие зависимости составных сквозных трубобетонных стержней в условиях ползучести1.

1 Задача об устойчивости сквозных стержней в условиях пол­ зучести, по-видимому, решается впервые.

124

Метод, изложенный в данном параграфе, может быть использован при расчете любых, в частности железобе­ тонных, сквозных колонн.

4. Экспериментальные исследования работы внецентренно-сжатых трубобетонных стержней при длительном загружении

С целью получения данных о характере поведения трубобетонных стержней в условиях ползучести, о зна­ чениях критического времени при различных уровнях загружения, о пределе длительной устойчивости, а также для проверки теории, изложенной в предыдущих па­ раграфах, в механической лаборатории ЛИСИ им. Н. И. Аистова были проведены эксперименты. Трубобетонные стержни испытывали на рычажных и пружинных установках. Рычажная установка (рис. 51) имеет верх­ нюю и нижнюю несущие балки с прикрепленными к ним призматическими шарнирами. Эти балки соединены меж­ ду собой шарнирно с одной стороны пучком высокопроч­ ной проволоки, с другой стороны, цепью с силовым зве­ ном. Установка позволяет задавать нагрузку на стержень до 70 тс. Пружинная установка представляет собой (рис. 52) несущие стойки, закрепленные в базе силового блока, и ножевые шарниры; между двумя траверсами ■расположены пружины. Эта установка рассчитана на нагрузку до 15 тс.

Длительным испытаниям подвергали трубчатые обо­ лочки диаметром 89X4, 102X2, 121X4 и 133X4 мм, за­ полненные бетонами различных марок. Данные о геомет­

проводили кратковременные испытания тождественных стержней способом, описанным в главе III, для опреде­

тета. В ходе испытаний измеряли деформации н прогибы в оболочке. Испытание считалось законченным при по­ тере стержнем устойчивости пли при полном затухании

125

Рис. 51. Рычаж­ ная установка

гибомеры

126

127

128

«деформация — время» (е—/) и «прогиб — время» (f—t) (рис. 53 и 54), рассматривая которые видим, что деформации быстро нарастают сразу после загруження; дальше следует участок деформирования с постоянной

ö)

Рис. 52. Пружинная установка

дикаторы; 10 — прогибомеры

скоростью; после этого происходит или снова резкое нарастание деформаций (при высоких отношениях Рдл/^кр), или постепенное затухание деформаций ползучести (при более низких отношениях Рдл/Аф) • Из этих зависимостей следует, что значения прогибов к моменту разрушения тем больше, чем больше гибкость стержня н меньше дли­ тельно действующая нагрузка.

На рис. 55 показаны диаграммы прогибов, измерен­ ных в трех точках по длине стержня (1—3), а также тео­ ретические синусоиды, проведенные через концы стерж­ ней. Сравнение кривых показывает, что диаграммы про-

4

Рис. 53. Относительные продольные деформации и прогибы трубобетоипых стержней вследствие пол­ зучести бетонного ядра при постоянном уровне загружеппя для стерж­ ней 0 102X2 мм с бето­ ном (Зб=265 кгс/см2,

I —266 см, е= 2,4 см)

/ - п р и Р дл/я ,.р =0.83; 2 - п р и Цд л /Р кр =0,855

Рис. 54. Относительные продольные деформации и прогибы тру­ бобетонных стержней вследствие ползучести бетонного ядра при изменениях уровня загружеиия для стержней 0 133X4 мм с бе­

130