Плиты железобетонные: Железобетонные плиты перекрытия: виды, размеры, характеристики

Содержание

Виды, характеристики и область применения железобетонных плит | Статьи | Знания

Один из видов ЖБИ – железобетонные плиты, имеющие широкую классификацию и сферу применения. Применение штучных изделий позволяет возводить здания и сооружения различной этажности, формы, размеров и конфигурации. Основные преимущества ж/б плит – продолжительная эксплуатация сооружений, низкая себестоимость производства, влаго- и огнестойкость конструкций, механическая прочность. Кроме этого, железобетон не подвергается коррозии, может эксплуатироваться в сложных климатических и неблагоприятных условиях. Именно поэтому ЖБИ получили широкое распространение и применяются практически во всех сферах строительства.

Технология производства

Плиты из железобетона относятся к сборным элементам, которые изготавливаются на заводах ЖБИ. Это позволяет изготавливать предварительно напряжённые изделия высокого качества.

Для изготовления используется тяжёлый бетон (цементный раствор со щебнем). Такой бетон обладает высокой прочностью на сжатие, но при этом остаётся хорошо растягиваемым. Фракционность применяемого щебня зависит от сферы применения и требования к плитам.

Для усиления изделий используются каркасы из арматуры. Чаще всего используются рифлёные прутья, но может использоваться и стальная проволока. Диаметр прутьев и размер армирующего каркаса зависит от размерных характеристик изготовляемой конструкции.

При изготовлении предварительно напряжённых плит, рабочую арматуру каркаса напрягают электротермомеханическим или электротермическим способом. Для напряжения арматуры применяется метод натяжения на упоры или натяжение на бетон.

В общих чертах технология производства состоит из следующих этапов:

  • Арматурный каркас устанавливается в специальную форму (опалубку). При необходимости, прутья напрягаются одним из способов.
  • Стержни арматуры устанавливаются на бортоснастке формы.
  • Следующий этап – заливка бетона и формирование заготовок по одной из технологий, рассмотренных ниже.
  • Сформованные изделия отправляются в тепловую камеру, где в течение 10 часов набирают около 60% расчётной прочности.
  • Заключительный этап – снятие креплений и форм, после чего производится сжатие стержней.

При производстве ж/б плит применяется одна из трёх технологических схем:

  1. Конвейерная. Форма перемещается от одной технологической установки к другой конвейером, чем обеспечивается последовательность производственного процесса.
  2. Стендовая. При этой технологии заготовки в формах остаются неподвижными, а последовательность операций обеспечивается перемещением агрегатов на специальных полозьях.
  3. Поточно-агрегатная. В этом случае в одном производственном цеху выполняется определённая операция, после чего заготовка перемещается в другой цех при помощи крановой установки.

Каждая из технологий имеет свои преимущества, и применяются ЖБИ заводами в зависимости от производственных мощностей и сортамента выпускаемой продукции.

Виды железобетонных плит

Железобетонные плиты имеют широкую классификацию, большое количество видов и подвидов. Рассмотрим основные виды этих изделий и их технические характеристики.

Дорожные железобетонные плиты

Плиты железобетонные дорожные применяются при строительстве автодорог, трамвайных путей, виадуков, автомобильных или железнодорожных мостов и других развязок. Кроме этого, их используют на аэродромах гражданского и военного назначения, полигонах, мощения долговременных строительных или производственных площадок.

Плиты изготавливаются как с предварительно напряжённой, так и с ненапрягаемой арматурой, что значительно расширяет сферу применения. Преимущество их использования – повышение срока эксплуатации дорожного покрытия за счёт высокой износоустойчивости поверхности.

Основными характеристиками для дорожных ж/б плит считаются следующие свойства:

  • Водо- и морозостойкость.
  • Высокая прочность, устойчивость к нагрузкам различного характера.
  • Возможность эксплуатации в сложных климатических условиях.
  • Устойчивость к коррозии.
  • Длительный срок эксплуатации.

Назначение

По своему назначению дорожные плиты подразделяются на два типа:

  1. Для строительства постоянных дорог. Изготавливаются предварительно напряжёнными. Такие изделия являются универсальными, с широкой сферой применения.
  2. Для обустройства временных подъездных путей и дорог. Изготавливаются без натяжения арматуры. Имеют меньший запас прочности и эксплуатационный ресурс.

Условные обозначения и маркировка

Все ЖБИ маркируются буквенно-числовым обозначением. Расшифровка наиболее распространённой аббревиатуры представлена в таблице.


Числовые обозначения раскрывают размерные характеристики изделия: длина, ширина, высота (толщина), а также расчётную нагрузку и характеристики арматуры.

Обозначение числовой маркировки зависит от типа плиты и регламентируется ГОСТом, в соответствии с которым она изготовлена. Рассмотрим некоторые примеры маркировки.

  • 1П 30–18–30: такая маркировка наносится на изделие для постоянных дорог, длина которой составляет 3000 мм, ширина – 1750 мм. Допустимая нагрузка на 1 м² поверхности составляет 30 тонн.
  • ПД 20.15–25: плита прямоугольная дорожная, предназначенная для обустройства временных дорог и подъездных путей к строительным и другим объектам. Числа обозначают: длина – 1990 мм, ширина – 1490 мм, максимальная нагрузка – 25 тонн.
  • ПДН 2–3: изделие для прокладки дорог в сложных условиях (с предварительно напряжённой арматурой), с длиной 3 метра и шириной 2 м.

Нормативная документация

Производство, сфера применения и технические характеристики дорожных плит различного назначения регламентируются следующими государственными стандартами:

Железобетонные плиты перекрытий

Для перекрытия многоэтажных зданий любого назначения используют плиты перекрытий, классификацию и характеристики которых регламентирует ГОСТ 26434–2015. В соответствии с этим документом, перекрытия выполняют из изделий двух видов:

  1. сплошных плоских;
  2. многопустотных.

Пустотные

Пустотные плиты изготавливаются в соответствии с ГОСТ 9561–2016 и 32499–2013. Их применяют в качестве перекрытия между этажами в жилых, общественных и административных зданиях. Благодаря пустотам, изделия обладают улучшенной звукоизоляцией, меньшей теплопроводностью, а также меньше весят. Пустоты располагают вдоль длинной стороны.

В зависимости от типа плит, для их производства используется лёгкий, плотный или тяжёлый бетон. Применяемая технология влияет на гладкость поверхности. Так, тип ПБ, изготовляемый конвейерным методом, имеет более гладкую лицевую сторону, чем изделия марки ПК, отливаемые в опалубке.

Основными преимуществами пустотных плит считаются следующие факторы:

  • Снижение веса перекрытий позволяет делать несущие конструкции менее мощными. Это ускоряет монтажный процесс и снижает расход материалов.
  • Пустоты повышают тепло- и звукоизоляционные характеристики перекрытия.
  • Внутри пустот прокладывают электропроводку.

Несмотря на наличие пустот, плиты обладают высокой прочностью, способны выдержать значительные нагрузки, в том числе ударные и колебательные.

Основные параметры

Классификация плит на типы осуществляется исходя из их толщины, диаметра и формы пустот, а также точек опирания. Основные типы изделий представлены в сводной таблице.

Изделия выпускаются следующих размеров.

Особенности маркировки

Маркировка пустотных плит выполняется в виде буквенно-цифровой аббревиатуры, разделённой дефисами на следующие группы:

  1. Указывается тип изделия, размеры (длина и ширина), которые переводятся в дециметры и округляются.
  2. Вторая группа содержит максимально допустимую нагрузку на поверхность в кПа, класс напряжённой арматуры, а также вид используемого бетона.
  3. Дополнительные обозначения: особые условия по применению и эксплуатации ж/б конструкций, а также их конструктивные особенности.

Рассмотрим несколько примеров маркировки:

  • 1ПК 63.15-6Ат800Л. Такой маркировкой обозначается изделие типа 1ПК, имеющая точные размеры: длина – 6280 мм, ширина – 1490 мм. Конструкция рассчитана на максимальную нагрузку в 6 кПа и выполняется из лёгкого бетона с напрягаемой арматурой Ат800.
  • 1ПК 63.15-6Ат800-С7. Эта аббревиатура присваивается плите с такими же размерными характеристиками, предназначенной для монтажа в сейсмически активных (до 7 баллов) районах. Изготавливается из тяжёлого бетона с напрягаемой арматурой того же класса.

Плоские плиты

Плоские полнотелые плиты производят согласно ГОСТ 12767–2016. Их применяют в качестве основания перекрытий в зданиях, возводимых с применением крупнопанельной технологии. Такие изделия выдерживают значительные нагрузки (до 6 кПа). Для облегчения монтажа грани делаются скошенными, что также исключает сдвиг конструкций.

Сплошные ж/б конструкции изготавливаются из тяжёлых, лёгких с плотной структурой и плотных силикатных бетонов марки не ниже В15 по стендовой технологии с применением кассет. В качестве армирования применяются пространственные каркасы, собранные из стальных арматурных прутьев, при этом сталь должна быть высоких классов (Ат800, А800, Ат500с, Вр500).

К преимуществам полнотелых изделий относят их высокую прочность, большой эксплуатационный период, способность выдерживать значительные нагрузки, в том числе, ударные.

Основные параметры

Полнотелые плоские плиты классифицируются на типы по количеству точек опирания конструкции и толщине.

Тип конструкций и рекомендуемые действующими нормативами размеры собраны в сводной таблице.

Маркировка

Маркировка полнотелых изделий выполняется в виде буквенно-цифровой аббревиатуры, состоящей из трёх групп, которые аналогичны маркировке пустотелых изделий:

  1. Тип конструкции, её размеры.
  2. Допустимая нагрузка, класс арматурной стали и вид бетона.
  3. Дополнительные характеристики.

Примеры маркировки:

  • 2П 36.60–3Ат800Л. Такую маркировку имеют плиты 2П типа, рассчитанные на нагрузку 3кПа, изготовленные из лёгкого бетона с напряжённой арматурой Ат800, имеющие размеры 3580×5980 мм.
  • 2П 36.60–3Ат800–С7. Это плиты аналогичных размеров, произведённые с использованием тяжёлого бетона, армированные сталью Ат800 и выдерживающие сейсмические колебания до 7 баллов.

Железобетонные плиты покрытий

Этот вид ЖБИ применяется для покрытия производственных зданий, складов и других объектов промышленного назначения, спроектированные без чердака. Плиты выпускаются плоскими или ребристыми, для их изготовления используется лёгкий конструкционный или тяжёлый бетон. Каждый завод выбирает одну из трёх общих технологий производства, ориентируясь на собственные мощности.

Обустройство крыши плитами имеет следующие преимущества:

  • Ускоряется монтажный процесс.
  • Снижаются расходы на строительные материалы.
  • На плоской крыше можно размещать дополнительное оборудование, так как плиты имеют большой запас прочности.
  • Крыша получается прочной, надёжной и долговечной.

После укладки плит, они покрываются кровельным материалом: листовым, рулонным или заливаются жидкими мастиками. Это позволяет избежать протечек между швами и существенно увеличить срок эксплуатации конструкций.

Типы и основные параметры

Плиты с напряжённой арматурой изготовляют с проёмами в полке, предназначенные для монтажа некоторого оборудования. В зависимости от устанавливаемого оборудования, плиты выпускаются следующих типов:

  • ПВ: проёмы которых предназначены для пропуска через них воздуховодов или вентиляционных шахт.
  • ПС: рассчитаны на монтаж светоаэрационных осветительных приборов.
  • ПФ: в них устанавливаются зенитные фонари.
  • ПЛ: проёмы предназначены для оборудования легкосбрасываемой кровли.

С ненапрягаемой арматурой производится два вида плит покрытия: плоские (ПП) и ребристые (ПР).

Основные размеры плит в зависимости от их типа указаны в таблице.

Маркировочные знаки и надписи на плиты покрытия наносятся согласно ГОСТ 13015–2012.

Правила монтажа плит

Выполнять монтаж ЖБИ должны специалисты, имеющие определённые допуска. Кратко технология монтажа плит перекрытия и покрытия состоит из трёх основных этапов:

  1. Подготовка. На этом этапе проверяется качество поверхности изделия, соответствие геометрических размеров. Также проводится очистка плит и опорных поверхностей от мусора, грязи, льда.
  2. Монтаж ЖБИ производится с использованием подъёмных кранов и соблюдением мер безопасности. На этом этапе контролируется глубина опирания конструкций и толщина раствора под ними.
  3. Приёмка выполненных работ включает в себя проверку соответствия фактического расположения плит проектному, а также состояние лицевых поверхностей.

Конструкционные швы заливаются бетоном или раствором, марка которого не ниже, чем используемого для производства плит.

Основные производители

Производство железобетонных изделий широко развито по всей территории РФ. Изготовлением плит занимаются как крупные заводы ЖБИ, так и небольшие компании, имеющие соответствующие разрешения и оборудование.

Акционерное общество ТЖБИ-4 (Тверской завод ЖБИ) выпускает широкий сортамент продукции для дорожного строительства, конструктивные элементы для возведения зданий и строений различного назначения, другую продукцию.

Компания ПК «ПромЖБИ» имеет головной офис в Санкт-Петербурге и представительства в 6 крупных промышленных регионах России. Компания производит ж/б продукцию для энергетического, дорожного, общегражданского и промышленного строительства, а также других отраслей.

Очаковский комбинат ЖБИ производит и реализует более 3500 наименований ж/б изделий в московском регионе. Имеет собственные склады готовой продукции в Москве, Туле и Смоленской области.

ОАО Вяземский железобетонный завод производит широкий ассортимент железобетонной продукции, среди которой плиты дорожные, перекрытия, ребристые, лестничные марши, фундаментные блоки и другие изделия.

Железобетонные плиты перекрытия

  • Битум (2)
  • Битумные мастики и клей (57)
  • Гипс строительный (2)
  • Забор бетонный ЗБ (1)
  • Известь (4)
  • Камни бортовые (5)
  • Катанка 10, сталь 0, 1кп, 2сп, 3сп (ГОСТ 30136-95) (1216)
  • Клей (53)
  • Ленты полипропиленовые (3)
  • Лестничные марши (8)
  • Манжеты герметизирующие (8)
  • Мастики для герметизации швов, стыков, щелей, трещин (32)
  • Мел (1)
  • Обои (61)
  • Огнеупорные материалы (43)
  • Ондулин (25)
  • Отсев (2)
  • Пены, герметики (65)
  • Перемычки брусковые (26)
  • Плитка, керамогранит (6502)
  • Потолки (80)
  • Праймеры и грунтовки (49)
  • Розетки, выключатели, аксессуары (1035)
  • Скальные листы (2)
  • Сорбенты (16)
  • Твинблок (48)
  • Финская черепица (2)
  • Фундаменты под столбы оград Ф (2)
  • Черепица Tilercat (3)
  • Шинглас Кадриль-соната (3)
  • Шифер (4)
  • Элементы колодца (53)
  • Пигменты для окраски цемента (5)

Плиты железобетонные в Красноярске с доставкой

Какие железобетонные плиты выбрать?

Строительные материалы из железобетона получили широкое распространение, что связано с их преимуществами, особенностями и характеристиками. Жби изделия обладают высокой прочностью и надежностью, потому применяются в различных сферах. Одними из самых востребованных на рынке являются железобетонные плиты. Их используют при возведении зданий и сооружений, строительстве дорог, монтаже колодцев и решении других задач.

Выгодно купить железобетонные плиты в Красноярске вы можете в магазине «Базовые технологии». В каталоге представлена продукция разных видов, форм и размеров. Вы можете приобрести различные плиты, в том числе:

  • дорожные;
  • плиты днища;
  • плиты перекрытия;
  • паратетные;
  • плоские;
  • опорные подушки;
  • ПД6

Плиты дорожные

Использование таких плит позволяет создавать прочное и надежное покрытие. Дорожные плиты из жби станут отличным вариантом для выполнения сложных автомобильных развязок. Преимуществом данных изделий является рифленая поверхность, способность сохранять свои свойства при низких температурах (до минус 40 градусов). Предлагаем отличные плиты такого типа прочностью М200, объемом 0,882 м3 и весом 2200 кг.

Плиты перекрытия

Для отделения этажей друг от друга в зданиях различного типа отлично подходят железобетонные плиты перекрытия. Они могут применяться для возведения несущих конструкций зданий, а также в тоннелях и теплотрассах.

Среди достоинств таких плит можно отметить:

  • универсальность;
  • удобство монтажа;
  • устойчивость к механическим нагрузкам,
  • стойкость к влаге, коррозии и высоким температурам.

Плиты перекрытия могут быть пустотными или цельными. Пустотные плиты очень удобны при прокладке коммуникаций.

Плиты днища

Плиты данного вида применяются при монтаже колодцев, сферой использования которых может быть промышленное, жилое или дорожное строительство. Они актуальны для инженерных и тепловых сетей, а также канализаций. Плиты днища – это составная часть железобетонного колодца. В данном случае нужно выбирать железобетонные плиты, размеры которых совпадает с параметрами колодца. Эти изделия соответствуют нужному диаметру и выдерживают необходимую нагрузку.

Плоские плиты

Такие плиты применяются в панельных зданиях, где выполняют функцию несущей части перекрытий. Железобетонные плиты данного типа обладают высокой прочностью. Они способны выдерживать подземные толчки силой до 7 баллов. Изделия могут устанавливаться на две, три или четыре точки опоры.

Плиты парапетные

Плиты применяются для создания защитного ограждения или в качестве элемента декоративной отделки. В последние годы данные изделия получили широкое распространение. Их также используют при создании объектов промышленного, производственного и сельскохозяйственного назначения.

Опорные подушки

Железобетонные опорные подушки необходимы при прокладке каналов. Они представляют собой плиту квадратной или прямоугольной формы. Данные жби изделия в основном применяются в инженерном строительстве. Однако они могут использоваться и в других сферах.

Плиты ПД6

Когда возникает необходимость монтажа покрытия на участке с колодцем, вы можете купить дорожные плиты ПД6. Это изделия с отверстием под люк, повышающие срок службы колодцев. Плита станет отличным вариантом для такого покрытия.

Особенности выбора

В нашей компании можно приобрести отличные железобетонные плиты, цена продукции является выгодной для рынка строительных материалов города и края. При выборе конкретного варианта плиты рекомендуем учитывать следующие моменты:

  • назначение плит;
  • особенности и эксплуатационные свойства;
  • сферы использования;
  • особенности конкретного проекта;
  • размеры, вес, нагрузка и прочие характеристики;
  • технологические нормы;
  • мнение специалистов;
  • расходы.

При возникновении вопросов обращайтесь к нашим консультантам, которые расскажут об особенностях интересующей вас продукции и помогут в выборе стройматериалов. Покупайте железобетонные плиты в компании «Базовые технологии». Предусмотрена доставка продукции по Красноярску, Красноярскому краю и всей России. Будем рады помочь с приобретением качественных материалов.

Монолитная железобетонная плита: виды и характеристики

Для возведения домов и сооружения хозяйственных построек используются различные типы фундаментов. Пользуется популярностью монолитная ЖБ плита, обеспечивающая устойчивость, прочность и долговечность строений. Плитный фундамент в строительстве используется для слабых грунтов, подверженных морозному пучению. После подготовки участка и сооружения подушки из щебня и песка монтируется опалубка. Затем укладывается слой гидроизоляции, производится армирование монолитной основы. Завершает сооружение плиты процесс заливки цемента. Каждый этап имеет свои особенности.

Монолитная ЖБ плита – особенности применения

Монолитная железобетонная основа, а также сборный фундамент из ЖБИ плит изготавливаются из тяжелых бетонных растворов, для усиления которых используют арматуру диаметром 8-12 мм. Для принятия решения о применении монолитной плиты в качестве фундаментной основы выполняются специальные расчеты.

Определяется толщина фундаментной основы, а также ее глубина залегания, зависящие от ряда факторов:

  • особенностей грунта на участке застройки;
  • глубины расположения водоносного слоя;
  • нагрузочной способности основания;
  • веса возводимого строения;
  • климатических факторов;
  • рельефных перепадов в зоне строительства;
  • характеристик используемого строительного материала.
Для слабых грунтов, подверженных морозному пучению в строительстве используют монолитный фундамент

Монолитная конструкция отличается прочностью и применяется на следующих типах почвы:

  1. Ослабленных грунтах с повышенной влажностью.
  2. Насыпных почвах с увеличенной концентрацией песка.
  3. Почвах, которые легко деформируются при замерзании.

Отличительная черта фундаментной плиты – увеличенная площадь, которая позволяет:

  • равномерно распределить на грунт вес здания;
  • предотвратить усадку частей строения;
  • демпфировать реакцию морозного пучения;
  • исключить возможность растрескивания коробки.

Монолитная конструкция применяется для строительства различных зданий:

  • современных коттеджей;
  • промышленных объектов;
  • гаражных построек;
  • дачных строений;
  • малоэтажных зданий.

Прочная конструкция фундаментного основания сохраняет целостность под воздействием массы следующих стройматериалов:

  • бетонных блоков;
  • природного камня;
  • керамического кирпича;
  • сборного железобетона;
  • деревянных каркасов;
  • оцилиндрованных бревен.

Независимо от типа материала, применяемого в заливке фундамента, монолитная ЖБ плита применяется на проблемных почвах для обеспечения устойчивости зданий.

Для обеспечения устойчивости зданий на проблемных почвах применяют монолитную ЖБ плиту

Устройство монолитной фундаментной основы

Цельная плита из армированного бетона изготавливается в соответствии с классической технологией. Фундамент монолитного типа представляет многослойную конструкцию, каждый слой которого выполняет определенную функцию.

Рассмотрим устройство фундамента, начиная с поверхности грунта:

  1. Слой геотекстильного материала. Обладает фильтрующими свойствами и ложится на спланированную поверхность почвы для разделения грунта и слоя гравийно-песчаной подушки.
  2. Демпфирующая подсыпка. Сглаживает реакцию почвенных сдвигов, планирует площадку, а также позволяет расположить дренажные трубы внутри песчано-гравийного массива.
  3. Подбетонка. Представляет залитую тонким слоем бетонную смесь, предназначенную для выравнивания поверхности и повышения нагрузочной способности фундаментной основы.
  4. Слой гидроизоляции. Предотвращает доступ содержащейся в грунте влаги к поверхности фундамента, а также сохраняет необходимое количество влаги в бетонной смеси.
  5. Листовой или гранулированный теплоизолятор. Благодаря укладке теплоизоляционного материала снижаются потери тепла, что важно для поддержания комфортного микроклимата в помещении.
  6. Опалубка стационарного или разборного типа. Конструкция сооружается по периметру будущего фундамента и предназначена для придания бетонной смеси требуемой формы и снижения потери влаги во время застывания.
  7. Арматурный каркас. Предназначен для повышения прочностных свойств монолита и предотвращения растрескивания бетона. Металлические прутки воспринимают действующие нагрузки, обеспечивая долговечность основы.
  8. Бетон марки М400 и выше. Бетонный слой воспринимает нагрузки от массы здания и равномерно передает их по всей площади опорной поверхности фундаментного основания.

Правильное расположение всех слоев фундамента повысит прочность основы, а также увеличит ресурс эксплуатации возводимого строения.

Устройство монолитной фундаментной основы

Фундамент монолитная ЖБ плита – варианты исполнения

Цельный фундамент монолитного типа сооружается в различных исполнениях, обусловленных следующими факторами:

  • уровнем заглубления;
  • технологией обустройства;
  • конструктивными особенностями.

По глубине расположения нижней плоскости фундаментной подошвы, основания делятся на следующие виды:

  1. Незаглубленные. Формирование фундамента осуществляется на уровне нулевой отметки после уборки мусора, растительности и планирования поверхности строительной площадки.
  2. Мелкозаглубленные. Фундаментная плита погружается в почву на глубину до 0,5 м. Технология формирования мелкозаглубленной плиты не предусматривает сооружение под зданием подвального помещения.
  3. Заглубленные. Фундаментная платформа заглубляется в грунт до уровня замерзания почвы. Это обеспечивает повышенный запас прочности и позволяет противодействовать силам морозного пучения.

В зависимости от способа строительства основания фундаментная конструкция формируется в различных вариантах:

  • монолитном. Цельная железобетонная плита сооружается на подготовленной площадке, с поверхности которой удалены верхний слой почвы, мусор и растительность. После сооружения опалубки по периметру фундамента производится сборка и размещение внутри опалубки арматурного каркаса с последующим бетонированием. Технология позволяет без использования грузоподъемных средств залить фундаментную плиту требуемых габаритов и расположить в ней различные инженерные коммуникации;
В различных исполнениях сооружается фундамент монолитного типа
  • сборном. Составная конструкция фундамента сооружается из готовых железобетонных панелей, произведенных на предприятиях ЖБИ. Плиты укладываются с помощью грузоподъемной техники на песчано-гравийную подсыпку. После монтажа осуществляется бетонирование стыковых участков и заливка стяжки. Стандартные размеры и прямоугольная форма готовых железобетонных панелей затрудняют сооружение фундаментных оснований нестандартной конфигурации и увеличенной толщины.

Возможны следующие варианты конструкции плиты:

  • чашеобразный. Фундамент отличается сложной геометрией, бетонируется за один прием и позволяет обустроить под зданием подвальное помещение;
  • плоский. Основа формируется в виде прямоугольного параллелепипеда и теплоизолируется, при необходимости, листовым утеплителем.

Выбор оптимального варианта монолитного фундамента осуществляется после выполнения необходимых расчетов в соответствии с проектными требованиями.

Главные характеристики фундамента монолитного типа

Тип фундамента монолитная ЖБ плита – ответственная конструкция, обладающая определенными характеристиками:

  • повышенной прочностью. Железобетонная основа сохраняет целостность, воспринимая массу здания и находящейся в нем мебели и оборудования;
  • увеличенной влагостойкостью. Правильно смонтированное железобетонное основание предотвращает насыщение стен почвенной влагой;
  • долговечностью. Конструкция обеспечивает устойчивость здания на протяжении десятилетий, компенсируя реакцию морозного пучения почвы.
Монолитная ЖБ плита отличается повышенной прочностью

Важная характеристика фундамента – габаритные размеры. Длина и ширина фундаментной конструкции соответствуют габаритам будущего здания, а толщина изменяется в широких пределах:

  • плита толщиной 0,4-0,5 м формируется для большинства зданий, сооружаемых на грунтах с нормальной влажностью;
  • при возведении строений на проблемных грунтах размер фундамента по толщине увеличивается до 1,2 м.

На характеристики плитного основания влияет марка используемой бетонной смеси, сортамент арматуры, а также вид конструкции фундаментной основы.

Монолитная конструкция фундамента – достоинства и слабые стороны

По сравнению с другими типами оснований монолитная ЖБ плита обладает серьезными преимуществами:

  • продолжительным сроком эксплуатации. Железобетонная основа способна сохранять целостность на протяжении полутора столетий;
  • простотой сооружения. Несложно быстро обустроить плиту своими силами, выполнив минимальный объем земляных работ;
  • повышенной нагрузочной способностью. Благодарю увеличенной площади опорной поверхности фундамент способен воспринимать вес тяжелых зданий;
  • экономичностью. Технология позволяет сэкономить на обустройстве пола, функцию которого выполняет бетонная плита;
  • стойкостью к сезонным колебаниям почвы. Железобетонная конструкция устойчива к реакции морозного пучения.
Для выполнения заливки бетонной плиты не требуется специальное оборудование

Для выполнения строительных мероприятий не требуется особая подготовка и специальное оборудование.

В зданиях, сооруженных на монолитной плите, пол бетонный. Как утеплить его? Этот вопрос интересует начинающих застройщиков. Существует множество вариантов, предусматривающих использование современных листовых теплоизоляторов. Технология позволяет соорудить теплоизолированную шведскую плиту. Это также одно из достоинств монолитной конструкции железобетонного фундамента.

Наряду с достоинствами фундамент имеет слабые стороны:

  • необходимость выполнения работ при положительной температуре;
  • увеличенный объем затрат на сооружение плитной основы;
  • проблематичность обустройства плиты на площадке с наклонным рельефом.

Несмотря на имеющиеся недостатки, профессиональные строители отдают предпочтение плитной конструкции благодаря ее высоким эксплуатационным характеристикам.

Технология строительства цельной плиты

Технологический процесс сооружения монолитной плиты включает подготовительные мероприятия и основные операции. Разберем главные этапы работ.

Подготовительные работы

Готовясь забетонировать фундамент ЖБ монолитной плитой, следует выполнить ряд подготовительных мероприятий:

До начала заливки бетонной плиты необходимо провести подготовительные работы
  1. Изучить характер грунта.
  2. Определить уровень водоносных слоев.
  3. Рассчитать нагрузочную способность основания.
  4. Очистить стройплощадку от мусора и растительности.
  5. Выполнить земляные работы.
  6. Разровнять поверхность почвы.
  7. Выполнить разметку.
  8. Постелить геотекстильную ткань.
  9. Уложить дренажные трубы.
  10. Сформировать песчано-щебеночную подушку.

Технология предусматривает также возможность укладки инженерных сетей при сооружении фундаментной плиты.

Рабочий процесс монтажа фундамента

Завершив подготовку, выполняйте основные операции по монтажу плиты:

  1. Смонтируйте щитовую опалубку.
  2. Постелите гидроизоляционный материал.
  3. Уложите листовой теплоизолятор.
  4. Соберите силовой каркас, для которого вяжется армирующая сетка.
  5. Подготовьте бетонный раствор в необходимом объеме.
  6. Произведите заливку фундамента в один прием.
  7. Осуществите вибрационную трамбовку бетона.
  8. Выровняйте поверхность бетонной плиты.

Обратите внимание на важные моменты:

  • для сборки арматурной решетки используйте вязальную проволоку;
  • во время твердения бетона поддерживайте постоянную влажность;
  • на залитый бетон постелите полиэтиленовую пленку, предотвращающую потерю влаги.

К демонтажу опалубки приступайте через месяц после начала бетонирования.

Заключение

Монолитная ЖБ плита – проверенная конструкция, обеспечивающая устойчивость и долговечность зданий на проблемных грунтах. При выполнении работ важно соблюдать технологические требования и использовать качественные стройматериалы. Важно определиться с вариантом исполнения плиты с учетом конструктивных особенностей здания и требований проектной документации.

Железобетонная плита — Википедия

Железобетонная плита – один из основных видов железобетонных изделий, применяемых в строительстве[1].

Классификация плит

  • Плиты перекрытий
  • Дорожные плиты
  • Аэродромные плиты

Плиты перекрытий

Плиты перекрытий предназначены для возведения несущих перекрытий в сооружениях различного типа, прокладывания теплотрасс и тоннелей. Они производятся опалубочным и безопалубочным способом формирования, изготавливаются двух основных видов: монолитными и с наличием пустот.

Особенности производства плит перекрытий: опалубочное и безопалубочное формование

Кроме своего функционально назначения плиты перекрытий отличаются особенностями производства: опалубочный (ПК) и безопалубочный (ПБ):

1. Опалубочное формование базируется на использовании готовых форм, в которые предварительно устанавливают металлическую арматуру, а затем заливают бетоном. В процессе вибрации осуществляется равномерное распределение раствора соответствующей марки по форме. Армирование изделий происходит напряженными стержнями из стали класса Ат-IV, Ат-V и Ат-VI и ненапряженными стержнями периодического профиля классов А-II, А-III. В качестве поперечного армирования применяется стальная сетка. Затем изделия проходят через тепловые камеры для пропаривания, позволяющее ускорить химические процессы. Соблюдается заводской контроль качества. В результате ЖБИ, изготовленное опалубочным способом, характеризуется высокими показателями:

• прочности;

• качества плоскости;

• тепло- и звукоизоляции;

• эксплуатационных качеств.

2. Безопалубочное формование железобетонных плит перекрытий происходит на ленте конвейера. По нему непрерывно перемещается железобетонная лента, в основе которой находятся металлические канаты. После формовки ленту накрывают теплоизоляционным материалом и прогревают до требуемой температуры согласно технологии, а затем режут на фрагменты необходимой длины. Преимущество безопалубочного формования состоит в том, что возможно создавать практически любые размеры плит. Поверхность готовых плит перекрытия, выполненных эструдерным методом, обрабатывается разглаживающим аппаратом. Это способствуют выравниванию плоскости изделий, предупреждает образование поверхностных трещин.

Пустотные плиты перекрытия

Выделяют 8 типов панелей перекрытия:

  • Пустотные– используются в качестве несущих конструкций и перекрытий между этажами;
  • Ребристые – применяются для возведения крыш большой площади (развлекательные центры, вокзалы, спортивные комплексы)[2];
  • Полнотелые – используются в сооружении зданий, которые нуждаются в повышенных силовых нагрузках в многоэтажном строительстве;
  • Монолитные — представляют собой грубуюармоконструкцию, задействуются в многоэтажном жилстроительстве или общепромышленных цехах, которые безостановочно подвергаются высоким вибрационным нагрузкам;
  • Сплошныедоборные — применяются в сооружении несущих конструкций;
  • Облегчённые — имеют небольшой вес и многопустотную структуру;
  • С косыми торцами — используются в монолитно-каркасном строительстве и при возведении сооружений из крупных строительных блоков или кирпича;
  • Экструдерные- используются в качестве создания перекрытий в общественных, жилых и производственных сооружениях.

Дорожные плиты

Эксплуатационные характеристики

Технические характеристики дорожных плит:

·        прочность бетона на сжатие от B22,5;

·        морозостойкость не менее 100 циклов замерзания-оттаивания;

·        коэффициент водопоглощения составляет менее 5,7%;

·        дорожная плита рассчитана на нагрузки H-30 и H-10.

При этом популярность ПД объясняется не только отличными эксплуатационными характеристиками, а также удобством и простотой укладки, при этом условия местности не играют существенной роли. При строительстве новых трасс использование дорожной плиты позволяет оперативно изменить маршрут в случае возникновения непредвиденных обстоятельств, что является огромным плюсом данного типа покрытия по сравнению, например, с асфальтовым, когда требуются более серьезные подготовительные работы.

Кроме того, дороги, построенные с помощью дорожных плит, возможно подвергнуть быстрому демонтажу, что особенно ценно в случае оборудования временных подъездных путей (к строительному объекту и т.д.). Отсюда вытекает следующее безусловное преимущество дорожных плит перед другими видами дорожных покрытий — возможность их повторного использования, что значительно удешевляет стоимость строительных объектов в целом.

Основные виды ПД

Выделяют два основных типа дорожных плит в зависимости от их целевого назначения: для капитальных дорог (1П) и для временной укладки (2П). Кроме того, в зависимости от конфигурации существует следующая маркировка: П — прямоугольная, Т — трапецеидальная, Ш — шестиугольная. Также в названии (аббревиатуре) указывается предельная нагрузка (в тоннах).

Аэродромные плиты

Аэродромные плиты изготавливаются длиной 6 метров, шириной 2 метра, и бывают трёх типов по толщине:ПАГ-14 (14 см), ПАГ-18 (18 см) и ПАГ-20 (20 см). Аэродромные плиты наиболее прочные из всех дорожных плит, так как в них используется большее количество предварительно напряженной арматуры и бетон М-350 класса В25. Марка стали арматуры должна быть не ниже Ат-V.Внешняя, рабочая поверхность аэродромных плит рифленая (глубина рифления – не менее 1,5 мм) и обладает отличным сцеплением. По краям плит есть специальные монтажные петли. Аэродромные плиты предназначены для работы на ней спецтехники с предельной нагрузкой более 6 тонн на колесо. Выдерживаемый вес на одну плиту – более 30 тонн. Аэродромные плиты обладают повышенной морозостойкостью. Устойчивость аэродромных плит к морозам определена классом F200 – это означает, что такое дорожное покрытие долговечно и перенесет 200 циклов замораживания-оттаивания.

Стандарты

В России принят ряд ГОСТов, касающихся стандартов изготовления плит:

  • ГОСТ 26434-85 «Плиты перекрытий железобетонные для жилых зданий».
  • ГОСТ 25912-2015 «Плиты железобетонные предварительно напряженные для аэродромных покрытий. Технические условия».
  • ГОСТ 25912.0-91 «Плиты железобетонные предварительно напряженные ПАГ для аэродромных покрытий. Технические условия».
  • ГОСТ 25912.1-91 «Плиты железобетонные предварительно напряженные ПАГ-14 для аэродромных покрытий. Конструкция».
  • ГОСТ 25912.2-91 «Плиты железобетонные предварительно напряженные ПАГ-18 для аэродромных покрытий. Конструкция».
  • ГОСТ 25912.3-91 «Плиты железобетонные предварительно напряженные ПАГ-20 для аэродромных покрытий. Конструкция».

Примечания

https://en.wikipedia.org/wiki/Concrete_slab

Руководство по проектированию и детализации железобетонных перекрытий IS456: 2000

Были предприняты попытки проектирования и детализации руководств по проектированию и детализации железобетонных перекрытий в отношении глубины перекрытия, нагрузок на перекрытие, руководства по армированию для односторонних и двухсторонних плит согласно IS 456: 2000. присутствует здесь.

Ниже приведены рекомендации по проектированию и детализации перекрытий RCC:

Рекомендации по проектированию железобетонных перекрытий

a) Полезный пролет плиты:

Эффективный пролет плиты должен быть меньше двух

  1. L = пролет в свету + d (эффективная глубина)
  2. L = Расстояние от центра до центра между опорами

б) Глубина плиты:

Глубина плиты зависит от изгибающего момента и критерия прогиба.глубину следа можно получить с помощью:

  • Эффективная глубина d = Пролет / ((L / d) Базовый x коэффициент модификации)
  • Для получения коэффициента модификации процентное содержание стали для сляба можно принять от 0,2 до 0,5%.
  • Эффективная глубина d двухсторонних плит также может быть принята с использованием п. 24.1, IS 456 при условии, что короткий пролет <3,5 м и класс нагрузки <3,5 кН / м 2
Тип опоры Fe-250 Fe-415
Простая поддержка л / 35 л / 28
Постоянная опора л / 40 л / 32

Или можно использовать следующие правила большого пальца:

  • Односторонняя плита d = (L / 22) — (L / 28).
  • Двухсторонняя плита с простой опорой d = (L / 20) — (L / 30)
  • Плита с двусторонним ограничением d = (L / 30) — (L / 32)

c) Нагрузка на плиту:

Нагрузка на плиту состоит из статической нагрузки, отделки пола и временной нагрузки. Нагрузки рассчитываются на единицу площади (нагрузка / м 2 ).

Статическая нагрузка = D x 25 кН / м 2 (где D — толщина плиты в м)

Отделка пола (предполагается) = 1-2 кН / м 2

Переменная нагрузка (принята как) = от 3 до 5 кН / м 2 (в зависимости от занятости здания)

Детализация требований к железобетонной плите согласно IS456: 2000

a) Номинальная крышка:

Для мягкого воздействия — 20 мм

Для средней экспозиции — 30 мм

Однако, если диаметр стержня не превышает 12 мм, крышка может быть уменьшена на 5 мм.Таким образом, для основной арматуры диаметром до 12 мм и для умеренного воздействия номинальное покрытие составляет 15 мм.

б) Минимальное армирование:

Арматура в любом направлении плиты должна быть не менее

  • 0,15% от общей площади поперечного сечения для стали Fe-250
  • 0,12% от общей площади поперечного сечения для стали Fe-415 и Fe-500.

c) Расстояние между стержнями:

Максимальное расстояние между стержнями не должно превышать

.
  • Основная сталь — 3д или 300 мм в зависимости от того, что меньше
  • Распределительная сталь –5d или 450 мм, в зависимости от того, что меньше Где «d» — эффективная глубина плиты.Примечание: минимальное расстояние между полосами не должно быть меньше 75 мм (предпочтительно 100 мм), хотя код не рекомендует никаких значений.

d) Максимальный диаметр стержня:

Максимальный диаметр стержня в плите не должен превышать D / 8, где D — общая толщина плиты.

Подробнее:

Основы проектирования железобетонных перекрытий

Виды конструктивных и конструктивных ошибок в строительстве и их предотвращение

Причины чрезмерных прогибов железобетонных плит

Типы экономичных систем перекрытий железобетонных зданий

Причины чрезмерного прогиба железобетонных плит

Прогиб железобетонных плит допустим до определенного предела, установленного применимыми кодами, такими как коды ACI, IS и Euro.Эти коды указывают величину допустимого отклонения.

Превышение предела прогиба может привести к ряду проблем, например, эстетическим проблемам, жильцам будет неудобно жить в здании, в перегородках могут образоваться трещины, а иногда и возникать неисправности дверей и окон.

Чрезмерные прогибы железобетонных плит могут привести к тому, что соседний балкон отклонится внутрь. Это серьезно проблематично и неприемлемо, потому что дождевая вода, упавшая на балкон, будет перемещаться внутрь здания и может повредить его содержимое.Это один из важнейших факторов, делающих существенным предотвращение чрезмерного прогиба железобетонной плиты.

Существуют различные причины, которые приводят к чрезмерным прогибам в железобетонных плитах, и возможно, что один единственный фактор или их комбинация приведет к прогибу, превышающему ограничения.

Лучший способ избежать чрезмерного прогиба — это понять причину проблем, которые будут объяснены в следующих разделах, и только затем указать правильные решения.

Рис.1: Прогиб в железобетонной плите

Причины чрезмерных прогибов железобетонных плит

Ниже приведены различные причины чрезмерного прогиба плит RCC:

  • Расчет железобетонной плиты
  • Свойства материала, используемого в железобетонной плите
  • Строительство железобетонной плиты
  • Изменить функцию железобетонной плиты
  • Условия окружающей среды

Расчет железобетонных перекрытий

По большому счету, как толщина железобетонной плиты, так и степень армирования плиты являются частыми причинами, которые могут привести к чрезмерному прогибу.

Выбор небольшой толщины плиты может быть подходящим с точки зрения прочности, но в большинстве случаев приводит к чрезмерному прогибу, и из-за этой проблемы применимые нормы, такие как Кодекс ACI, рекомендуют минимальную толщину плиты, чтобы удерживать прогиб в приемлемых пределах.

Точно так же, если рассчитанный коэффициент армирования невелик, то довольно скоро он уступит место, и, следовательно, жесткость плиты на изгиб существенно снизится, и, наконец, прогиб плиты будет довольно большим.

Рис. 2: Детали железобетонных плит

Свойства материалов, используемых в железобетонных плитах

Сообщается, что, если материалы, используемые в конструкции плиты, испытывают аномальную усадку и ползучесть, это будет одним из факторов, вызывающих огромный прогиб.

Иногда при использовании высокопрочного бетона образуется большая усадка, которая, вероятно, является частью большого прогиба.

Следует сказать, что реакции щелочных заполнителей также оказывают пагубное влияние на прогиб железобетонной плиты, поскольку они приводят к образованию трещин, которые в конечном итоге снижают жесткость на изгиб и, следовательно, увеличивают прогиб.

Строительство железобетонных перекрытий

Есть несколько аспектов конструкции, которые могут вызвать чрезмерный прогиб, если она построена неправильно.

Например, когда большие панели и консоли не изгибаются должным образом во время строительства, они будут испытывать большие прогибы.

Если отверждение не проводится должным образом, плита не сможет набрать требуемую прочность и, следовательно, сильно прогнется.

Вероятно, что верхняя арматура в плите во время строительства разрушается в результате работы. Это уменьшает эффективную глубину и, следовательно, улучшение жесткости на изгиб, обеспечиваемое непрерывностью арматуры на опорах, будет существенно снижено.

Плита

RCC на начальном этапе эксплуатации может в значительной степени треснуть, а ее жесткость снижается в основном из-за строительных нагрузок, создаваемых складскими материалами или подпорками.Если плита поддерживается подпорками во время строительства, а стойка закреплена на плите с недостаточной площадью для предотвращения оседания грунта, то движение стойки к земле вызывает прогиб плиты.

Стоит отметить, что прогиб из-за уменьшения эффективной глубины верхней арматуры является довольно обычным явлением, и сообщается, что уменьшение эффективной глубины с 20 см до 17 см может снизить жесткость на изгиб более чем на 20%.

Следовательно, важно обращать внимание на нагрузки конструкции, поскольку они могут существенно повлиять на прогиб элемента, если с ним не обращаться должным образом.

Изменение функции железобетонных плит

Железобетонная плита обычно проектируется для определенной цели, и функция, для которой проверяется прочность и пригодность элементов, известна.

Однако, когда функция плиты изменяется и прикладываемые нагрузки увеличиваются, особенно постоянные нагрузки, тогда плита может сильно прогибаться.

Условия окружающей среды железобетонных плит

Если железобетонная плита подвергается воздействию условий окружающей среды, таких как колебания температуры, которые могут создавать температурный градиент, то плита может неожиданно прогнуться.

Подробнее:

Как контролировать прогиб железобетонных балок и перекрытий?

Факторы, влияющие на прогиб железобетонных балок и перекрытий

Строительные меры и материалы для уменьшения прогиба бетонных балок и плит

Максимальный прогиб железобетонных балок и перекрытий

Численное моделирование железобетонных плит с трещинами, подвергшихся взрывной нагрузке | Чжан

Лю Б., Вильявисенсио Р., Соареш Г.С. «Экспериментальные и численные расчеты пластического отклика и разрушения предварительно надрезанных поперечно-ударных балок». Международный журнал механических наук77 (2013): 314–319, https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2013.09.032.

Фэн П., Ху Л.Л., Чжао X.L., Ченг Л., Сюй С.Х. «Исследование теплового воздействия на усталостное поведение стальных листов с трещинами, усиленных листами из углепластика». Тонкостенные конструкции 82 (2014): 311–320, https://doi.org/10.1016/j.tws.2014.04.015.

Бригенти, Р.«Численный анализ потери устойчивости сжатых или растянутых трещин». Engineering Structures 27.2 (2005): 265–276, https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2004.10.006.

Разакпур, А.Г., Толба, А., Контестабиле, Э. «Реакция на взрывную нагрузку железобетонных панелей

, усиленный слоистыми материалами из стеклопластика с внешней связкой ». Композиция, часть B: Eng 38 (2007): 535–546, https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2006.06.016.

Mays G.C., Hetherington J.G., Rose T.A.«Реагирование на ударную нагрузку бетонных стеновых панелей с проемами». J Struct Eng 125.12 (1999): 1448–1450, https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1999)125:12(1448).

Вс. «Экспериментальные исследования железобетонных плит (ЖБИ), подвергнутых взрывным нагрузкам». Журнал Ляонинского технического университета 28.2 (2009 г.): 217–220. (На китайском языке).

Лок Т.С., Сяо Дж.Р. «Панели из бетона, армированного стальными волокнами, подверженные нагрузке воздушной ударной волны». Proc ICE-Struct Build 134 (1999): 319–331.

Чи И., Лэнгдон Г.С., Нурик Г.Н. «Влияние высоты сердечника и толщины лицевой панели на реакцию сотовых сэндвич-панелей, подвергшихся взрывной нагрузке». Mat Des 31 (2010): 1887–1899, https: // DOI: 10.1016 / j.matdes.2009.10.058.

Сюй К., Лу Ю. «Численное моделирование раскола в железобетонных плитах, подвергнутых взрывной нагрузке». Comput Struct 84.5 (2006): 431–437, https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2005.09.029.

Юань Л., Gong S.F., Jin W.L. «Механизм откола железобетонных плит при контактной детонации». Trans Tianjin Univ 14.6 (2008): 464–473. (На китайском языке).

Тай Ю.С., Чу Т.Л., Ху Х.Т., Ву Дж.Й. «Динамический отклик железобетонной плиты на воздушную ударную нагрузку». Thero Appl Fract Mec 56.3 (2011): 140–146, https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2011.11.002.

Zhao C.F., Chen J.Y. «Механизм и режим разрушения железобетонной плиты квадратного сечения при взрывном нагружении». Теоретическая и прикладная механика разрушения 63 (2013): 54–62, https: // doi.org / 10.1016 / j.tafmec.2013.03.006.

Lin X.S., Zhang Y.X., Hazell P.J. «Моделирование реакции железобетонных панелей при взрывной нагрузке». Mater Des 56.1 (2014): 620–627, https: // DOI: 10.1016 / j.matdes.2013.11.069

Ван В., Чжан Д., Лу Ф.Ю., Ван С.С., Тан Ф.Дж. «Экспериментальное исследование по масштабированию взрывобезопасности односторонней квадратной железобетонной плиты при близкой взрывной нагрузке». Int J Impact Eng 49 (2012): 158–164, https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2012.03.010.

Бригенти, Р. «Влияние центральной прямой трещины на поведение продольного изгиба тонких пластин при растяжении, сжатии или сдвигающей нагрузке». Int J Mech Mater Des 6.15 (2010): 73–87. https: // DOI: 10.1007 / s10999-010-9122-6.

Пайк Дж. К., Сатиш Кумар Ю. В., Ли Дж. М. «Предел прочности пластинчатых элементов с трещинами при осевом сжатии или растяжении». Тонкостенная структура 43.2 (2005): 237–272, https://doi.org/10.1016/j.tws.2004.07.010.

Хао Дж.Б., Ли X.D., Mu Z.T. «Усталостное поведение толстых алюминиевых пластин с трещинами по центру, отремонтированных двухсторонней композитной заделкой» Материалы и дизайн 88 (2015): 331–335, https: // DOI: 10.1016 / j.matdes.2015.09.011

Алинния М.М., Хоссейнзаде С.А.А., Хабаши Х.Р. «Численное моделирование для расчета потери устойчивости панелей с трещинами на сдвиг». Тонкостенные конструкции 45.12 (2007): 1058–1067, https://doi.org/10.1016/j.tws.2007.07.004.

LS-DYNA. Руководство пользователя по ключевым словам LS-DYNA. версия 971.Livermore Software Technology Corporation, Ливермор, Калифорния, L.C., 2007.

Chen, W.S., Hao, H., Chen, S.Y. «Численный анализ предварительно напряженной железобетонной балки, подвергшейся взрывному нагружению». Материалы и дизайн 65 (2015): 662–674, https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.09.033.

Яо С.Дж., Чжан Д., Чен Х.Г., Лу Ф.Ю., Ван В. «Экспериментальное и численное исследование динамического отклика железобетонных плит при взрывной нагрузке». Анализ технических отказов 66 (2016): 120–129, https: // doi.org / 10.1016 / j.engfailanal.2016.04.027.

Lin X.S., Zhang Y.X .. «Нелинейный анализ методом конечных элементов железобетонных панелей, армированных FRP, при взрывных нагрузках». Международный журнал вычислительных методов 13 (2016): 1641002–1–17, http: // DOI: 10.1142 / S0219876216410024.

Qu Y.D., Li X., Kong X.Q., Zhang W.J., Wang X.Z .. «Численное моделирование динамического поведения железобетонной балки с начальными трещинами, подвергшимися воздействию воздушно-ударной нагрузки». Инженерные сооружения 128 (2016): 96–110, http: // dx.doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.09.032.

Tu Z., Lu Y. «Оценка типичных моделей бетонных материалов, используемых в гидрокодах для моделирования высоких динамических характеристик». Int J Impact Eng 36 (2009): 132–146, https: // DOI: 10.1016 / j.ijimpeng.2007.12.010.

Малвар Л.Дж., Моррилл К.Б., Кроуфорд Дж. Э. «Численное моделирование бетона, ограниченного композитами, армированными волокном». Журнал композитов для строительства 8 (2004): 315–322, https: // DOI: 10.1016 / (ASCE) 1090-0268 (2004) 8: 4 (315).

Магалланес Дж. М., Ву Ю., Малвар Л. Дж., Кроуфорд Дж. Э. «Последние улучшения к выпуску III бетонной модели K&C». На 11-й международной конференции пользователей LS-DYNA, 2010 г.

Ли Дж., Хао Х. «Влияние хрупкого сдвига на точность двухэтапного метода прогнозирования реакции конструкции на взрывные нагрузки». Международный журнал ударной инженерии 54 (2013): 217–231, https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2012.11.008.

Малвар Л.Дж., Кроуфорд Дж. Э., Весевич Дж., Саймонс Д. «Модель пластичного бетонного материала для DYNA3D». Международный журнал Impact Engineering 19.9–10 (1997): 847-873, https://doi.org/10.1016/S0734-743X(97)00023-7.

Пан Дж.Л., Чжоу Дж.Дж., Ло М. «Численное моделирование динамических характеристик армированных стеклопластиком железобетонных двухсторонних плит при взрывной нагрузке». Журнал PLA University of Science and Technology 12.6 (2011): 643–648. (На китайском языке).

Яо, С.Дж., Чжан, Д., Чен, X.G., Лу, Ф.Й., Ван, В. «Экспериментальное и численное исследование динамического отклика железобетонных плит при взрывной нагрузке». Анализ технических отказов 66 (2016): 120–129, https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2016.04.027.

Ши Ю.С., Хао Х., Ли З.С. «Численное построение диаграмм давления-импульса для прогноза повреждения колонны RC от взрывных нагрузок». Международный журнал Impact Engineering 35.11 (2008): 1213–1227, https: // DOI: 10.1016 / j.ijimpeng.2007.09.001

Beton CE-ид.«Бетонные конструкции при ударных и импульсных нагрузках». CEB Bull 1990: 187.

Малвар Л.Дж., Росс К. А. «Обзор эффекта скорости деформации для бетона при растяжении». ACI Mater J 96.5 (1999): 614–616.

Малвар Л.Дж. «Обзор статических и динамических свойств стальных арматурных стержней». ACI Mater J 95.5 (1998): 609–616.

Сюй К., Лу Ю. «Численное моделирование раскола в железобетонных плитах, подвергнутых взрывной нагрузке». Компьютеры 84.5-6 (2006): 431–438, https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2005.09.029.

Хадсон Дж. Л., Дарвин Д. «Оценка и ремонт железобетонных балок, поврежденных взрывом». Отчет об исследованиях, спонсируемых Канзасским университетом, Лаборатория структурной инженерии и материалов, США, 2005 г.

Ян Дж. Л., Чжан Ю., Ю. Т. X. «Экспериментальное исследование несовершенных зажатых балок, подвергшихся удару». Взрывные ударные волны 12.1 (1992): 22–29. (На китайском языке).

Кафлин А.М., Массельман Э., Шоккер А. Дж., Линцелл Д. «Поведение переносных фибробетонных ограждений для транспортных средств при взрывах от контактных зарядов». Международный журнал импактной инженерии 37.5 (2010): 521–529, https: // DOI: 10.1016 / j.ijimpeng.2009.11.004.

Тан Е.К., Хао Х. «Численное моделирование реакции вантового моста на взрывные нагрузки. Часть I: разработка модели и расчеты реакции». Инженерная структура 32.10 (2010): 3180–3192, http: // doi.org/10.1016/j.engstruct.2010.06.007.

Ву К.С., Ли Б., Цай К.С. «Влияние соотношения масс взрывчатого вещества на остаточную сжимающую способность композитных колонн, поврежденных контактным ударом». Journal of Constructional Steel Research 67.4 (2011): 602–612, http: // doi.org/10.1016/j.jcsr.2010.12.001.

Ли Дж., Хао Х. «Численное исследование откольного повреждения бетона от взрывных нагрузок». Международный журнал ударной инженерии 68 (2014) 41–55, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2014.02.001.

Гонг С.Ф., Дэн Х., Чжу С.Б., Цзинь В.Л. «Численное моделирование динамического разрушения железобетонной плиты в условиях близкого взрыва». Journal of Vibration and Shock 31.2 (2012): 20–24 100. (На китайском языке)

Рандерс-Пехрсон Г., Баннистер К.А. «Модель нагружения воздушным ударом для DYNA2D и DYNA3D ARL-TR-1310». Адельфи МД: Лаборатория АР., Под ред. США, 1997.

Pereira J.M., Ghasemnejad H., Wen J.X., Tam V.H.Y. «Реакция на взрыв треснувших стальных коробок, отремонтированных с помощью заплатки из полимерного композита, армированного углеродным волокном.«Материалы и конструкция 32.5 (2011): 3092–3098. Https: // DOI: 10.1016 / j.matdes.2010.12.045.

Бетонная плита в таблице анализа профиля

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: GRDSLAB

ВЕРСИЯ: 1.9

ПЛАТФОРМА: Таблица

РАЗМЕР ФАЙЛА: 1.53 МБ

ЛИЦЕНЗИЯ: Бесплатное ПО

СКАЧИВАНИЕ: UserDownloads: 8066

Описание

GRDSLAB — это программа для работы с электронными таблицами, написанная в MS-Excel для анализа бетонных плит по уклону.В частности, бетонная плита на уклоне может подвергаться сосредоточенной стойке или колесной нагрузке. Тогда для заданных параметров, плиты на изгиб, подшипник, и касательные напряжения проверяются, предполагаемая трещина ширина определяется, минимальное требуемое распределение армирования определяется, и подшипник нагрузки на дюбели при строительных швов проверяется. Кроме того, прилагаются проектные схемы от Portland Cement Association (PCA), чтобы предоставить дополнительный метод определения / проверки необходимой толщины плиты на изгиб.Также предусмотрена возможность анализа несущей способности плиты на уклоне, подверженной непрерывной стеновой (линейной) нагрузке, а также стационарным, равномерно распределенным временным нагрузкам.

Допущения и ограничения программы:

1. Эта программа основана на следующих ссылках:

  • «Испытания под нагрузкой искусственно созданных участков дорожного покрытия — Улучшенные методы применения метода конечных элементов для определения деформации в конструкциях дорожного покрытия PCC» — от Университета Миннесоты, Департамент гражданского строительства (представлен в Миннесоту / DOT, 24 марта 2002 г.)
  • «Принципы проектирования дорожных покрытий» — Э.Дж. Йодер и М. В. Витчак (John Wiley & Sons, 1975)
  • «Проектирование бетонных конструкций» — Винтер, Уркхарт, О’Рурк и Нильсон »- (McGraw-Hill, 1962)
  • « Оптимизация дюбелей: Фазы I и II — Заключительный отчет »- Макс Л. Портер (Университет штата Айова, 2001 г.)
  • « Проектирование перекрытий на земле »- ACI 360R-06 — Американским институтом бетона
  • « Расчет толщины перекрытий для промышленных предприятий. Бетонные полы на грунте »(IS195.01D) — Роберт Г. Паккард (Портлендская цементная ассоциация, 1976 г.)
  • « Бетонные перекрытия на грунте, подверженном тяжелым нагрузкам »Техническое руководство армии TM 5-809-12, Руководство ВВС AFM 88-3, Глава 15 (1987)
  • «Растяжки и пятна на жестких покрытиях» (Конспект лекции 3) — Чарльз Нуну, доктор философии.Д., П.Е. (Международный университет Флориды, Майами, Флорида, осень 2002 г.)

2. Рабочий лист «Плита на уровне поверхности» предполагает конструктивно неармированную плиту ACI-360 «Тип B», армированную только с учетом усадки и температуры. Предполагается состояние внутренней нагрузки. для анализа на изгиб. То есть предполагается, что сосредоточенная нагрузка на столб или колесо находится на значительном удалении от «свободного» края или угла плиты. Исходная теория и уравнения HM Вестергаард (1926), модифицированный ссылкой (а) в пункте 1 выше, используются для анализа изгибного напряжения.Некоторые из наиболее важных упрощающих допущений, сделанных в модели анализа Вестергаарда, следующие:

  • Плита действует как однородное, изотропное упругое твердое тело в состоянии равновесия без разрывов.
  • Плита имеет одинаковую толщину, а нейтральная ось расположена на средней глубине.
  • Все силы действуют перпендикулярно поверхности (силы сдвига и трения считаются незначительными).
  • Учитываются деформации внутри элементов, нормальные к поверхности плиты.
  • Деформация сдвига незначительна.
  • Плита считается бесконечной для центральной нагрузки и полубесконечной для краевой.
  • Нагрузка внутри и в углу плиты равномерно распределена по круглой контактной поверхности.
  • Полный контакт (опора) между плитой и фундаментом.

3. Другие базовые допущения, использованные в анализе изгиба рабочего листа «Плита на уклоне», следующие:

  • Плита рассматривается как плита на жидком основании с полным контактом земляного полотна (земляное полотно моделируется как серия независимых пружин — также известный как фонд «Винклера».)
  • Модуль реакции земляного полотна («k») используется для представления земляного полотна.
  • Перекрытие считается неармированной бетонной балкой, поэтому любой вклад в прочность на изгиб, вносимый распределительной арматурой, не учитывается.
  • Комбинация изгибающих и прямых растягивающих напряжений приведет к образованию поперечных и продольных трещин.
  • Поддерживая псевдобазу и / или земляной выступают в качестве упругого материала, приходя в положение после применения нагрузки.

4.Рабочий лист «Плита на уклоне» позволяет пользователю учитывать влияние дополнительной нагрузки на столб или колесо. Увеличение напряжения i из-за нагрузки на 2-е колесо (или опору), выраженное в процентах от нагрузки для одиночной нагрузки на колесо (или опору), и должно вводиться пользователем. рекомендации.

5. Все четыре (4) рабочих листа, относящиеся к рисункам 3, 7a, 7b и 7c PCA из ссылки (f) в пункте № 1 выше, основаны на условиях внутренней нагрузки и других подобных предположениях, используемых в «Плите на уклоне» «рабочий лист.Другие предполагаемые значения, использованные при разработке рисунков 3, 7a, 7b и 7c, следующие:

  • Модуль упругости для бетона, Ec = 4 000 000 psi.
  • Коэффициент Пуассона для бетона, m = 0,15.

6. На четырех (4) рабочих листах, относящихся к рисункам 3, 7a, 7b и 7c PCA, пользователь должен вручную определить (прочитать) требуемую толщину плиты из проектной таблицы и вручную ввести эту толщину в соответствующая ячейка внизу страницы.Может потребоваться взаимодействие или два, поскольку при вводе толщины плиты это может / не может изменить эффективную площадь контакта. Примечание: пользователь может снять защиту рабочего листа (пароль не требуется) и получить доступ к панели инструментов рисования (выберите: Просмотр , Панели инструментов и Чертеж), чтобы вручную нарисовать (наложить) линии на диаграмме, которые используются для определения требуемой толщины плиты.

7. Эта программа содержит множество «полей для комментариев», которые содержат широкий спектр информации, включая объяснения элементов ввода или вывода, используемых уравнений, таблиц данных и т. Д.(Примечание: наличие «поля для комментариев» обозначается «красным треугольником» в верхнем правом углу ячейки. Просто переместите указатель мыши на нужную ячейку, чтобы просмотреть содержимое этого конкретного «поля для комментариев». )

* Ссылка для загрузки GRDSLAB предоставляет бесплатную версию программного обеспечения.

Комментарии и обзоры

Отправьте отзыв, используя свой идентификатор Facebook

Спасибо. Ваш комментарий появится после модерации …

Упрощенный нелинейный анализ железобетонных плит и балок

[1] Агбосу, ​​А., Мужен, Дж.П. (2005), Многослойный подход к нелинейному статическому и динамическому анализу прямоугольных железобетонных плит, Международный журнал механических наук, т. 48 № 3, стр. 294-306.
[2] Американский институт бетона (2005 г.), Строительные нормы и правила для конструкционного бетона и комментарии, ACI 318M-05.
[3] Армер, Г.С.Т. (1968), Испытания на предельную нагрузку плит, спроектированных полосовым методом, ICE Proceedings, Vol.41 № 2, стр. 313-331.
[4] Бат, К.Дж. (1996), Процедуры конечных элементов, Прентис Холл, Нью-Джерси.
[5] Брэнсон Д.Э. (1968), Процедуры проектирования для расчета прогибов, журнал ACI, Vol. 65 № 9, стр. 730-742.
[6] Cerioni R., Iori I. и Michelini E. и Bernardi P. (2007), Многонаправленное моделирование трещин в двухмерных R / C элементах, Engineering Fracture Mechanics, Vol.75 № 3-4, стр. 615-628.
[7] Ghoniem, M.G. и MacGregor J.G. (1994), Испытания железобетонных плит при комбинированных плоских и боковых нагрузках, ACI Structural Journal, Vol. 91 № 1, стр. 19-30.
[8] Гонием М.Г. (1992), Прочность и устойчивость железобетонных плит при комбинированных плоских и боковых нагрузках, докторская диссертация, Департамент гражданского строительства, Университет Альберты.
[9] Ху, Х.Т. и Шнобрич В.К. (1991), Нелинейный анализ методом конечных элементов железобетонных плит и оболочек при монотонной нагрузке, Компьютеры и конструкции, Vol. 38 № 5/6, стр. 637-651
[10] Джофриет, Дж. К. и Макнейс, М. (1971), Анализ методом конечных элементов железобетонных плит, Journal of the Structural. Отделение, Известия АСКЭ, СТ 3, стр. 785-806.
[11] Квак, Х.Г. и Ким, С.П. (2002), Нелинейный анализ RC-балок на основе соотношения момент – кривизна, Компьютеры и конструкции, Vol.80 №7-8, стр. 615-628.
[12] Квон, Y.W и Банг, H (1997), Метод конечных элементов с использованием MATLAB, CRC Press.
[13] McNeice, GM (1967), Упруго-пластический изгиб пластин и плит методом конечных элементов, частичное выполнение требований для получения степени доктора философии, Лондонский университет, Англия
[14] Миндлин Р.Д. (1951), Влияние инерции вращения и сдвига на движение изотропных упругих пластин при изгибе, Журнал прикладной механики, Vol.18. С. 31-38.
[15] Myoungsu, S. и Bommer, A. и Deaton, J.B. и Alemdar, B.N. (2009), Скручивающие моменты в двусторонних плитах, Concrete International, Vol. 31 No. 7, pg. 35.
[16] Полак, М.А. (1996), Модель эффективной жесткости для железобетонных плит, Journal of Structural Engineering, Vol. 122 № 9, стр. 1025 — 1030.
[17] Полак, М.А. (1997), Обсуждение эффективной модели жесткости для железобетонных плит, А.Бенсалем и закрытие Марии Анны Полак, Journal of Structural Engineering, Vol. 123, стр. 1695–1696.
[18] Полак М.А. и Веккио Ф.Дж. (1994), Элементы железобетонной оболочки, подверженные изгибающим и мембранным нагрузкам, ACI Structural Journal, Vol. 91 № 3, стр. 261-268.
[19] Рейсснер, Э. (1945), Влияние деформации поперечного сдвига на изгиб упругих пластин, Журнал прикладной механики, Vol. 67, стр. A69-A77.
[20] Рейсснер, Э. (1975), О поперечном изгибе пластин, включая эффект деформации поперечного сдвига, Международный журнал твердых тел и структур, Vol. 11. С. 569-573.
[21] Робертс, Г. Д. (2014), Упрощенный метод нелинейного анализа железобетона при чистом изгибе, Отчет об исследовании частичного выполнения требований для получения степени магистра (англ.), Университет Витватерсранда, Южная Африка .
[22] Шкулац, П.и Еленич Г. и Шкец Л. (2014), Кинематика многослойных железобетонных плоских конечных элементов балки с внедренным поперечным растрескиванием, Международный журнал твердых тел и конструкций, том. 51 No1, стр. 74-92.
[23] Wight J.K. и МакГрегор, Дж. (2012), Механика и проектирование железобетона, шестое издание, Pearson Education, Нью-Джерси.
[24] Вуд, Р.Х. и Армер, Г.С.Т. (1968), Теория полосового метода проектирования перекрытий, ICE Proceedings, Vol.41 № 2, стр. 285-311.
[25] Вуд, Р.Х. (1968), Армирование плит в соответствии с заранее определенным полем моментов, Бетон, Vol. 2 №2, стр. 69-76. (обсуждение Армера).
[26] Zhang, Y.X. и Брэдфорд, М.А., Гилберт, Р.И. (2007), Многослойный сдвигающий элемент пластины / оболочки с использованием балочных функций Тимошенко для нелинейного анализа железобетонных плит, Конечные элементы в анализе и проектировании, Том 43.№11, стр. 888-900
[27] Zienkiewicz, O.C. и Тейлор Р.Л. (2005), Метод конечных элементов для твердого тела и структурной механики, шестое издание, Butterworth Heinimann.

Применение фибропласта для ремонта и усиления существующих железобетонных элементов конструкций, поврежденных землетрясениями

3.1. Использование удержания для повышения прочности колонн на изгиб и сдвиг.

Очень часто применяемые снаружи пластмассы, армированные волокном (FRP), используются для ограничения частей конструктивных элементов.Это легко представить для колонн, сечение которых приближается к квадратной форме [34]. Это делается путем обертывания вокруг структурного элемента одного или нескольких слоев листов FRP вместе с соответствующей смолой, чтобы связать их с поверхностью конструктивного элемента, а также скрепить листы FRP между собой. Основное внимание здесь уделяется следующим [35]:

  1. Подготовка поверхности существующего конструктивного элемента, чтобы предотвратить преждевременное расслоение (отслоение) прикрепленных листов FRP.

  2. Локальный разрыв оболочки из стеклопластика из-за резкого изменения кривизны в углах, изгиба арматурных стержней или чрезмерного расширения бетона.

  3. Правильное нанесение смолы для достижения достаточного сцепления между листами FRP и поверхностью существующего элемента конструкции.

  4. Правильное нанесение смолы и достаточная длина нахлеста обернутых слоев листа FRP вокруг существующего элемента, чтобы предотвратить любой режим отказа при разворачивании.

Правильная обертка многослойного листа FRP вокруг существующего конструктивного элемента (колонны или балки) вводит пассивное ограничение так же, как стальные хомуты на таких бетонных элементах. В то время как обертывание листов FRP вокруг колонн или балок прямоугольной формы с отношением ширины / высоты не более 2 может быть легко осуществлено, это не так легко применимо в следующих случаях:

  1. В колоннах с прямоугольным поперечным сечением, имеющим Отношение ширины к высоте больше 2.Позже в этом разделе будет обсуждаться, как эта трудность была преодолена в лаборатории.

  2. В Т-образных балках, где наличие плиты запрещает наматывание листов FRP по поперечному сечению.

Класс Режим разрушения при сжатии Повышение прочности на сжатие (по сравнению с образцами без заделки) Эффективность частичного удержания

42		 Из слабой части без частичного удержания Небольшое увеличение Низкое
2 Из слабой части как без частичного удержания Значительное увеличение Значительное
3 Как из слабых, так и из сильных частей Существенное увеличение Очень эффективно

Таблица 4.

Характеристика эффективности частичного конфайнмента.

Благоприятное влияние такого ограничения на прочность на сжатие аксиально нагруженных элементов конструкции хорошо известно и здесь не будет повторяться. Кроме того, функция этих накладываемых снаружи листов FRP в качестве поперечной арматуры как для колонн, так и для балок также очевидна, так же как закрытые стальные хомуты действуют в железобетонных секциях. Выступая в качестве внешнего поперечного армирования, листы FRP, полностью обернутые вокруг балок или колонн, могут быть использованы для повышения их прочности на сдвиг (рис. 5).Это уже обсуждалось в начале раздела 2. Опять же, для тавровых балок наличие плиты препятствует формированию замкнутой поперечной арматуры с помощью листов FRP. Если листы FRP применяются в качестве поперечной арматуры при разомкнутом контуре, они подвержены преждевременному отказу от расслоения (см. Рисунок 4). Это будет дополнительно обсуждено в разделе 6 вместе с тем, как эта трудность была решена в лаборатории.

Модернизация железобетонных (Ж / Б) сечений, одна сторона которых длиннее другой (h / b> 1.5) путем частичного применения углепластика (углепластика) здесь исследуется удержание (рисунок 23). Это частичное применение уплотнения из углепластика направлено на модернизацию поперечных сечений R / C типа мост-опалубка, чтобы до определенной степени предотвратить развитие преждевременного разрушения при сжатии в основании опоры из-за комбинированного сжатия и изгиба. от сейсмических нагрузок (см. рисунок 24 и [36], [37]). Характеристики таких структурных элементов широко изучались в прошлом ([38], [39]).Этот тип частичного ограничения может также применяться для модернизации вертикальных элементов конструкции с недоступными сторонами. Рекомендации по проектированию прямоугольных рубашек из стеклопластика, применяемых на прямоугольных колоннах, были предложены с ограничением, что поперечные сечения имеют соотношение сторон h / b <1,5 [37]. Для более высоких соотношений сторон рекомендуется создать круглый или овальный жакет. Однако ожидается, что для прямоугольных поперечных сечений с соотношением сторон больше 1,5 радиус круглой или прямоугольной оболочки будет слишком большим, что приведет к неэффективному ограничению и окажется дорогостоящим и непрактичным.По этой причине желательно исследовать альтернативные схемы увеличения ограничения прямоугольных поперечных сечений с относительно большим соотношением сторон без использования полных круглых или овальных рубашек. Такая схема изучается здесь с использованием слоев углепластика, которые не простираются по всему поперечному сечению (рис. 23 « частичное ограничение »).

Рисунок 25.

Начальное поперечное сечение при соотношении h / b = 2,5. 25b. Испытательные образцы без и с частичным ограничением углепластика.

Чтобы компенсировать тот факт, что слои углепластика не закрывают полностью поперечное сечение, необходимо обеспечить закрепление этих слоев, как схематически показано на рисунке 23. С этой целью было проведено лабораторное исследование для изучения эффективности такое частичное удержание вместе с альтернативными схемами крепления. Как будет объяснено, эта эффективность была проверена путем воздействия на образцы только сжимающих нагрузок. Несмотря на это ограничение, как будет продемонстрировано из результатов этого исследования, были выявлены наиболее важные аспекты критических факторов для этой схемы «частичное удержание ».

3.1.1. Формирование образцов для испытаний

Начальное поперечное сечение, которое легло в основу испытанных образцов, показано на рисунке 25a с соотношением сторон h / b, равным 2,5. Это прямоугольное поперечное сечение модельной конструкции опоры моста, которая была протестирована как в лаборатории (рис. 25а), так и на Европейском испытательном полигоне Volvi-Greece в рамках европейского проекта Euro-Risk [36]. Это поперечное сечение было специально разработано для развития разрушения при изгибе в основании пирса; кроме того, было желательно найти способы модифицировать такие образцы, запретив преждевременное разрушение при сжатии в основании с помощью частичного удержания углепластика.Эффективность частичного удержания углепластика изучается, подвергая испытанные образцы только чистым сжимающим нагрузкам. Ожидается, что этот тип поля напряжений будет развиваться у основания таких вертикальных элементов при комбинированных вертикальных нагрузках и сейсмических воздействиях, где может развиться нежелательное разрушение при сжатии. Чтобы ограничить максимальный уровень сжимающих нагрузок, необходимых для разрушения такого поперечного сечения с доступными устройствами нагружения, испытуемые образцы имели поперечное сечение (рисунок 25b) 200 мм на 300 мм вместо 200 мм на 500 мм первоначального поперечного сечения. -разрез (рисунок 25a и рисунок 25b) для образцов сваи моста, испытанных как в лаборатории, так и на испытательной площадке в условиях комбинированного сжатия и изгиба [36].Более того, чтобы испытанные образцы образовывали разрушение при сжатии в той же части поперечного сечения, где такое разрушение могло развиться в основании исходной модели опоры моста, одна часть испытанного поперечного сечения была оставлена ​​идентичной исходной. поперечное сечение (то, что обозначено на рисунке 25b как слабое), тогда как оставшаяся часть была усилена как продольной, так и, в частности, поперечной арматурой (той, которая отмечена на рисунке 25b как сильная).

Таким образом, поскольку способность слабой части к сжатию меньше, чем у сильной, ожидалось, что нарушение сжатия будет развиваться в слабой части.Это подтвердилось в ходе экспериментов, как будет показано в следующих разделах. Частичное ограничение углепластика было применено в слабой части, как показано в правой части рисунка 25b. Затем, изучая результирующую несущую способность и режим разрушения при сжатии испытанных образцов (с частичным ограничением или без него), эффективность такой схемы ремонта может быть продемонстрирована и классифицирована в соответствии с таблицей 4.

3.1.2. Построение тестовых образцов

Было построено десять идентичных образцов, и восемь из них были использованы в текущей экспериментальной последовательности (см. Таблицу 5).Все образцы были армированы одинаково и были отлиты одновременно из одной и той же смеси с целью получения аналогичных значений прочности простого бетона. Усиливающие детали изображены на рисунке 26. Как видно, общая высота образцов составляла 1600 мм. У них была высота средней части 580 мм, которая оставалась для развития разрушения при сжатии (рис. 26, часть, обозначенная как ПОПЕРЕЧНЫЙ РАЗРЕЗ A). Поперечное сечение этой средней части было таким, как показано на рисунке 25b, включая две отдельные части (слабую и сильную).Два края образцов высотой 510 мм каждый были ограничены во время эксперимента прочными стальными скобами, закрывающими эти части со всех сторон, таким образом, предотвращая любое разрушение при сжатии, развивающееся на этих двух краях (см. Рисунок 27).

Рисунок 26.

Детали армирования, общие для всех образцов.

Испытание на прочность 2 3+ (2) углепластик
Исходные образцы CFRP
Ограничение		 Восстановленные образцы Обычный бетон 9077 Прочность (МПа) 9007 1
28.0
Образец 1a Тест 1 3 слоя углепластика Тест 2 3 GFRP 25,8
Образец 3 Тест 1 № Тест 2 3+ (2) CFRP 27,6
Образец 3a Тест 1 5 слоев CFRP Тест 2 5 CFRP 27,6
Образец 4 Тест 1 5 слоев CFRP 27,7
Образец 4a Тест 1 5 27.7
Образец 5 Тест 1 5+ (2) Слои CFRP Тест 2, 5 + 2 CFRP
Тест 3, 5 + 2 CFRP
Тест 4 7 CFRP		 27,6
Образец 5a Тест 1 № Тест 2, 7 CFRP
Тест 3 7 + 4 CFRP		 25,8

Таблица 5.

Испытательные образцы с соответствующей прочностью бетона.

Частичное ограничение углепластика было прикреплено только с трех сторон этих образцов, покрывая слабую часть и оставляя четвертую сторону (сильной части) свободной без каких-либо слоев углепластика (рисунок 25b).Всего было 8 первичных образцов, а именно 1, 1a, 3, 3a, 4, 4a, 5 и 5a (таблица 5). Эти образцы были испытаны в их первоначальном состоянии, в котором некоторые из них были без частичного удержания углепластика, тогда как к остальным с самого начала применялось частичное удержание углепластика. Во втором столбце таблицы 5 указаны условия частичного заключения первичных образцов. Последовательность тестирования этих первичных образцов обозначена как Тест 1. Большинство этих образцов было отремонтировано после того, как они достигли предельного состояния во время предыдущего теста.Во всех отремонтированных образцах применялось частичное удержание углепластика. На протяжении всей серии экспериментов номинальная толщина используемых слоев углепластика составляла 0,176 мм с заданным модулем Юнга E = 350 ГПа. Измеренная максимальная осевая деформация углепластика составляла приблизительно 1%.

Рисунок 27.

Образец с ограничивающими стальными скобами по краям и частичным ограничением углепластика в средней части

Этот порядковый номер испытания отремонтированных образцов обозначается как Тест 2 (для ремонта 1 st ), Испытание 3 (для ремонта 2 и ) и др.(см. столбец 3 таблицы 5). В том же столбце также указывается количество слоев углепластика, используемых в частичном ограничении для отремонтированных образцов. Всего было семнадцать экземпляров, девственных и отремонтированных. В таблице 5 также указано сжимающее напряжение неограниченного бетона, полученное от цилиндров диаметром 150 мм и высотой 300 мм; эти цилиндры были получены во время литья каждого нового образца. Крепление слоев углепластика осуществлялось вдоль двух длинных сторон, которые были общими как для слабой, так и для сильной части.Основной приложенной нагрузкой было осевое сжатие, хотя в ограниченных образцах осевое сжатие сочеталось с изгибом, о котором здесь не сообщается. Из наблюдаемого поведения можно сделать вывод об эффективности примененного частичного удержания. Как показано в таблице 4, это суждение было основано на уровне несущей способности в сочетании с типом образовавшегося разрушения при сжатии (в слабой или сильной части). Более того, наблюдаемое поведение различных частей испытательных образцов, таких как слои углепластика и их крепления, помогло определить факторы, которые оказывают неблагоприятное или положительное влияние на эти аспекты поведения.

3.1.3. Критические параметры и их изменение:

Следующие параметры были критическими (см. Результаты, содержащиеся в таблице 6).

1 ул . Тип крепления слоев углепластика, 2 nd .

Добавить комментарий