М Р Більський, М В Котів - Регулювання посилення поздовжньо-стиснених сталевих конструкцій за допомогою стягування розпірок - страница 1

Страницы:
1  2 

У зразках 1,2 і 3 серій спостерігалась більша морозостійкість. Вона збільшувалась для видів, тужавіння яких проходило при вищих температурах. Навіть при температурі тужавіння -30 °С морозостійкість всіх зразків була достатньою.

В зразках 5 серії вживали звичайний портландцемент і традиційні добавки - хлористий натрій і кальцій.

Висновки. 1. Аналіз результатів дослідів показує, що бетони на безгіпсовому портланд­цементі мають більшу щільність. Істинна пористість знижується на 25-35 %, максимальне об'ємне водопоглинення зменшується на 10-35 %. Поровий простір бетонів, виготовлених з використанням безгіпсового портландцементу, характеризуються зменшенням розміру пор і вищою однорідністю капілярів матеріалу за розмірами.

2. Якщо порівняти морозостійкість 2 і 3 серії бетонних зразків із різними добавками і однаковою температурою тужавіння після виготовлення (- 15 °С), то у зразках 2 серії вона вища, що підтверджує доцільність і економічність запропонованого методу зимового бетонування. Причому кількість добавок у зразках 2 серії удвічі менша.

Використання в монолітному будівництві бетону на безгіпсовому портландцементі з КХД дає змогу розширити температурний інтервал його тужавіння до - 30 °С, значно (у 2-3 рази) прискорює набір міцності бетону, що дає можливість збільшити обертання опалубки і зменшити терміни будівництва.

1. Шпынова Л. Г. Энергосберегающая технология монолитного бетонирования с использованием безгипсового портландцемента: Информ. листок о научно-техн. достижении. -Львов, 1988. 2. Саницкий М.А. Безгипсовые портландцементы с регулируемыми сроками схва­тывания. Аналитический обзор. - М.: ВНИИЄСМ, 1990. - 64 с. 3. Лифанов Н.С., Шеретюков Н.Г. Метрология, средства и методы контроля качества в строительстве: Справочное пособие. - М.: 1979. 4. Усов Б.И., Бигун Г.Г. Исследование бетонов, твердеющих при отрицательных темпе­ратурах // Вестн. Львов. Политехн. ин-та. - 1989. - № 233. - С. 103-106.

 

 

 

УДК 624,014,2

М.Р. Більський, М.В. Котів

Національний університет Львівська політехніка, кафедра будівельного виробництва

РЕГУЛЮВАННЯ ПОСИЛЕННЯ ПОЗДОВЖНЬО-СТИСНЕНИХ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ ЗА ДОПОМОГОЮ СТЯГУВАННЯ

РОЗПІРОК

© Більський М.Р., Котів М.В., 2008

Описана методика і приведені результати теоретичних досліджень роботи поздовжньо-стиснутих сталевих конструкцій посилюваних стягуванням розпірок під навантаженням.

The presented papers deals with a specific problem of reconstruction joined metal structures and describe teoritical methods research longitudinal compressed steel designs intensified under the loading.

Актуальність проблеми. Посилення позацентрово стиснутих стрижнів попередньо напруженими розпірками [3] відрізняється від традиційних способів високою економічністю та технологічністю, простотою вирішення вузлів і спряжень, що дає можливість виконувати посилення під експлуатаційним навантаженням. Це особливо важливо при виконанні будівельно­монтажних, реконструктивних робіт в умовах діючих цехів і підприємств. Застосування цього способу посилення можливе із збільшенням поперечних перерізів сталевих колон [1]. Зусилля попередньо напружених додаткових елементів (розвантаження посилюваного стержня) в цьому випадку залежить від величини початкової стрілки перегину розпірки fp (рис. 1). Тому необхідно

знайти її величину з врахуванням деформаційної схеми системи колона-розпірка. Для розв'язання цієї задачі необхідно було провести експериментальні [2] та теоретичні дослідження.

Аналіз останніх досліджень. Експериментальні дослідження роботи колон [2], посилених під навантаженням напружувальними елементами (розпірками), проводились при величинах початкових стрілок перегину розпірок, що визначались шляхом підбору.

Метою роботи було дати уточнений розрахунок величини стрілки перегину розпірки залежно від зовнішнього навантаження та потрібної величини регулювального зусилля Ny .

Задача досліджень полягала у врахуванні деформованої схеми роботи основного і посилюючого стрижнів при стягуванні розпірок і визначенні їхніх силових параметрів.

Виклад основного матеріалу досліджень. Прогин посередині стрижня, стисненого силою Nc, прикладеною з екцентриситетом ec до його посилення f, визначається за відомою формулою

1

(1)

ґ \

1

f1 = ec

Kl

cosv 2

де lc - момент інерції поперечного перерізу непосиленого стрижня; K   =  у El

Після щільного притиснення розпірки до стрижня, що підсилюється по всій його довжині, прогин останнього посередині зменшиться до деякої величини f2.

Рівняння спільних деформацій посилювального та посилюваного елементів.

Осьова деформація посилюваного стрижня (рис. 2) від зменшення в ньому стискального зусилля на величину Ny дорівнюватиме

DIn = Nyl /Eclc , (2)

де l - довжина елемента посилення (приймається, що підсилення проводиться по всій довжині);

Ac - площа посилюваного стрижня; Ny - зусилля розвантаження посилюваного стрижня.

Переміщення одного кінця посилюваного стрижня відносно другого від зменшення прогину стрижня (рис. 2).

Dlf =      - Df , (3)

де АІП - зближення кінців основного стрижня до посилення при отриманні ним прогину f ;

Dl Kf - те саме після передачі на нього зусилля Ny і отримання ним прогину f2 .

Описуючи вигнуту вісь стрижня до і після його посилення півхвилею синусоїди, отримуємо

<=2 J V £ 02 d  Df=2 J (

Підставляючи значення Dl f  та Dl f  до рівняння (3), після деяких перетворень отримаємо

 

Dlf = p2(f12 -f22)/M .


(4)


 

 

Взаємне переміщення точок А1, А2 _ (точок передачі зусилля Ny) основного стрижня від зміни кутів нахилу опорних перерізів, в допущенні малості цих кутів

Dlj = 2 y0 (j1 - j2 ), (5) де y0 - відстань від центра ваги посилюваного стрижня до точки передачі зусилля Ny в кінці

елемента; j1,j2 - кути зміни нахилу опорних перерізів стрижня, відповідно, до і після передачі розвантажувального зусилля.

Р px

q>1 = dy1 /dx = (f1 sinлх/l) = ~K cos—

p p При x = 0 , j = f1, аналогічно j = jf 2. Відповідно

Dlj = 2у0 - (f1 - f2 ). (6)

У кінцевому результаті відстань між точками   А1 і А2кінців посилюваного елемента від передачі на нього зусилля Ny збільшиться на величину

 

(7)

Підсилювальний стрижень-розпірка внаслідок сприйняття ним стискаючого зусилля Ny та отримання від прямолінійного положення прогину f2 отримає повздовжнє осьове скорочення

Dly = Nyl/EyAy + p2 f22 / 4l ± 2b1 pif2. (8)

(9)

(10)

Третій доданок у цій формулі береться із знаком "+" якщо точка A розміщена відносно центра ваги розпірки у бік від центра ваги основи стрижня, і знак "-" - в іншому випадку. Оскільки A1', A2 на обох елементах збігаються, то спільні взаємні втрати, на які необхідно збільшити довжину розпірки, будуть

Dl = Dlc + Dly .

Після підстановки відповідних значень і деяких перетворень отримаємо

Dl = Nyl (1/EcAc + 1jEyAy )+ f2p 2/4l +     (y0 f1 - ) де e  - відстань від центра ваги посилюваного елемента до центра ваги розпірки.

 


Визначимо початкову стрілку прогину розпірки fp (віддаль від середнього шарніру розпірки до лінії, що з'єднує точки А1 і А2 передачі зусилля Ny (рис. 4). Загальні переміщення Al можна компенсувати тільки за рахунок збільшення довжини розпірки шляхом її перегину на величину fp .

Відповідно до рис. 4

A1C2 + A2C2 + Dl = A1C1 + A2C1 (11)

оскільки

/і22 +(b2 - b1 )2

(13) (14) (15)

A1C2 =л\l12 +(b2 - b1 )2 , (12)

a1c1 a2c1

2

a2c2

j[1]2 + fP

То, розв'язавши систему рівнянь (11)-(15) відносно fp, після деяких спрощень і нехтування величинами другого порядку, отримаємо:

 

f


(16)


Якщо розріз розпірки виконаний посередині, то:

fp =j ljY- + (b2 - b1 f . (17)

Тут lp = l1 +l2.

Отримані формули є приблизними, оскільки в процесі перетворень довелось знехтувати рядом величин. Тому для визначення точності отриманих результатів за формулою (17) порівняємо їх з результатами точного розв' язку рівняння (11)-(15) при перегині розпірки посередині і при

b2 -b1 l

різних відношеннях -------------- та —.

Dl Dl

Результати порівняння наведено в таблиці.

 

Порівняння результатів, визначених за формулами (14), (15)

 

 

(b2 - b1 )/Al = 0

(b2 - b1 )/Al = 30

/Dl

500

400

300

200

500

400

300

200

fp/A l(17)

15,81

14,14

12,25

10,00

33,91

33,17

32,40

31,62

fp/A l (11) - (15)

15,82

14,15

12,26

10,00

33,94

33,20

32,46

31,69

Розбіжність,%

0,06

0,07

0,08

-

0,09

0,09

0,17

0,22

 

Як бачимо, навіть при таких великих співвідношеннях     - b1)/D l = 30 при j/^i =200, які на

практиці зустрічаються дуже рідко, похибка розрахунків fp за формулою (17) не перевищує 0,3 %.

Висновки: 1. Отримані формули розрахунку величини початкової стрілки перегину напружу-вальних стрижнів-розпірок, що дають можливість отримати потрібні розрахункові зусилля розвантаження стрижнів, що підсилюються. 2. Порівняння точних та наближених результатіврозрахунку геометричних параметрів розпірок дають підстави вважати їх прийнятними для проектування посилених поздовжньо стиснених сталевих конструкцій під навантаженням.

1. Клименко Ф.Е., Барабаш В.М., Стороненко Л.І. Металеві конструкції. - 2-ге вид. - Львів: Світ, 2002. 2. Більський М.Р. Експериментальні дослідження поздовжньо стиснутих сталевих конструкцій, посилення під навантаженням // Вісн. Нац. ун-ту "Львівська політехніка". - 2004. -№ 520. - С. 9-16.3. А. с. 100439 СССР, МКН 37.3/03. Способ усиления колон / Н.М. Онуфриев. -Опубл. Бюл. // Открытия. Изобрет. - 1955. - № 4.

 

 

 

УДК 624. 014. 2

М.Р. Більський, М.В. Котів, Р.М. Котів

Національний університет Львівська політехніка, кафедра будівельного виробництва

РОБОТА МЕТАЛЕВОГО СТРИЖНЯ ВІДКРИТОГО ПРОФІЛЮ, НАПРУЖУВАНОГО ЗАТЯЖКОЮ

© Більський М.Р., Котів М.В., Котів Р.М., 2008

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

М Р Більський, М В Котів - Експериментальні дослідження поздовжньо-стиснутих сталевих конструкцій посилених під навантаженням

М Р Більський, М В Котів - Регулювання посилення поздовжньо-стиснених сталевих конструкцій за допомогою стягування розпірок