УДК 624.156

КЛАССИФИКАЦИЯ ТРЕЩИН В РОСТВЕРКАХ ПОД КОЛОННЫ ПРИ МНОГОРЯДНОМ РАСПОЛОЖЕНИИ СВАЙ

Кочеткова Майя Владимировна1, Скачков Юрий Петрович2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., доцент
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, д.т.н., профессор

Аннотация
На основе экспериментальных исследований выявлен характер образования и развития трещин в многорядных свайных ростверках под колонны. Предложена классификация трещин. Описаны три схемы разрушения ростверков: по сжатой зоне, по растянутой зоне, смешанное разрушение.

Ключевые слова: напряжённо-деформированное состояние, ростверки под колонну при многорядном расположении свай, трещинообразование, физический эксперимент


CLASSIFICATION OF CRACKS IN GRILLAGE FOR THE COLUMN AT MULTIPLE ROW ARRANGEMENT PILES

Kochetkova Maya Vladimirovna1, Skachkov Yuri Petrovich2
1Penza State University of Architecture and Construction, Ph.D., Associate Professor
2Penza State University of Architecture and Construction, Dr.Sci.Tech, Professor

Abstract
On the basis of experimental studies revealed the nature of the formation and development of cracks in the multi-row pile raft foundation under column. The classification of cracks in the foundation grills. Are described three schemes of destruction grillages: along the compressed zone, on the tension zone, mixed destruction.

Keywords: crack formation, grillage with piles in several rows, physical experiment, stress-strain state


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Кочеткова М.В., Скачков Ю.П. Классификация трещин в ростверках под колонны при многорядном расположении свай // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/03/48995 (дата обращения: 03.06.2017).

На образование и развитие трещин в ростверках влияют многие факторы. Среди них: изменение процента армирования растянутой зоны, концентрация арматуры над сваями, изменение схемы приложения нагрузки, работа всех свай или частичное выключение свай из работы и неравномерная осадка свай.

Для испытаний проектировались образцы в виде моделей в масштабе 1:3. Образцы изготавливались в заводских условиях. Нагружение ростверков производили гидравлическим домкратом.

Испытаны ростверки под колонну с числом свай 6 и 8. Армирование образцов осуществлялось сварными сетками.

Полученные сведения о характере образования и развития трещин позволяют произвести их классификацию и выделить две группы. Первая группа включает нормальные трещины, образованные в растянутой зоне, т.е. у нижней грани ростверка. Здесь два вида трещин Т-nР и Т-Р, образованные соответственно в продольном и поперечном направлениях. Как правило, они появляются первыми и при большом проценте армирования развиваются слабо. Для ростверков с малым процентом армирования эти трещины являются разрушающими (рис. 1).

а 

б 

Рис. 1 Классификация трещин. Схемы разрушения для шести- и восьмисвайных ростверков:
а – по сжатой зоне; б – по растянутой зоне

Вторая группа объединяет наклонные трещины, развивающиеся от опор или по направлению к ним. Первый вид – наклонные трещины Т-Г. Они выделяют наклонные сжатые полосы бетона. При большем проценте армирования развиваются от внутренней грани сваи-опоры до колонны. С ростом нагрузки их ширина раскрытия увеличивается, и трещины становятся критическими. При небольшом проценте армирования трещины Т-Г развиваются от наиболее нагруженных свай, находящихся возле колонны, и почти достигают верхней грани ростверка над крайними опорами. При этом они не являются разрушающими, а отделяют сильно нагруженную часть ростверка под колонной от малонагруженной возле крайних свай. Второй вид – трещины Т-С, которые располагаются внутри сжатых потоков, находящихся между грузовыми и опорными площадками (рис. 1).

Трещинообразование при многорядном расположении свай имеет отличия от трещинообразования других ростверковых конструкций. Пространственное расположение сжатой полосы бетона существенно влияет на время появления трещин на поверхности ростверка. Этим можно объяснить отсутствие трещин на боковых гранях ростверка, несмотря на рост внешней нагрузки. Очевидно, физическая работа ростверка по мере увеличения нагрузки сопровождается накоплением микротрещин в наклонной сжатой полосе, расположенной между колонной и опорой-сваей. При образовании микротрещин увеличивается объем сжатой полосы, и в момент её разрушения, описанные выше трещины появляются на боковых поверхностях ростверка. При этом разрушающая сила увеличивается примерно на 15 %. Рост разрушающей нагрузки после возникновения предельного состояния в сжатых полосах бетона можно назвать эффектом пространственной работы ростверков.

В результате экспериментальных исследований получены три схемы разрушения.

Разрушение по сжатой зоне. Признаком разрушения является развитие наклонных трещин в бетоне между грузовой и опорными площадками. Может наблюдаться раздробление бетонных полос, т.е. присутствие серии наклонных трещин.

Разрушение по растянутой зоне. Признаком разрушения является активное развитие трещин между сваями-опорами и на подошве ростверка. При этом происходит разделение ростверка сквозными вертикальными трещинами.

Смешанное разрушение, т.е. разрушение ростверков по сжатой и растянутой зонам одновременно. Признаком разрушения является активное развитие трещин над сваями-опорами и в пролете между ними.

Остановимся на влиянии основных факторов на образование и развитие трещин в ростверках.

Процент армирования растянутой зоны ростверка влияет на схему разрушения (по сжатой зоне, по растянутой зоне, смешанное) и на прочность ростверка в целом. В наших экспериментах при увеличении процента армирования с 0,18% до 1,2% разрушающая сила повысилась в 2,5 раза.

Концентрация стержней над сваями-опорами увеличивает разрушающую силу на 12% и более, но не меняет характер трещинообразования.

Изменение центра приложения нагрузки, то есть наличие эксцентриситета, также как и частичное выключение свай из работы или неравномерная осадка свай приводит к несимметричному появлению и развитию трещин и к уменьшению разрушающей силы.

Особенностью развития трещин в многорядных ростверках под колонны является криволинейная траектория граничных трещин полуарочного очертания. Эти трещины выделяют участок ростверка над наиболее нагруженными сваями, близко расположенными к колонне, как в продольном, так и в поперечном направлениях. Они подчеркивают пространственный характер работы ростверков.


Библиографический список
  1. Кочеткова М.В. Образование и развитие трещин в восьми – свайных ростверках под колонны при разрушении по растянутой зоне // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/01/45796.
  2. Кочеткова М.В., Аленкина Е.С. Образование и развитие трещин в восьми – свайных ростверках под колонны при разрушении по сжатой зоне // Современная техника и технологии. 2014. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/12/5386.
  3. Кочеткова М.В. Экспериментальная оценка работы ростверков [Текст]/ М.В.Кочеткова, Н.И.Гусев, О.В.Снежкина, К.С.Паршина // Региональная архитектура и строительство. – 2014. -  №1 — С. 77- 81.
  4. Кочеткова М.В. Совершенствование методов расчёта многорядных свайных ростверков под колонны [ Текст] / М.В.Кочеткова, О.В.Снежкина, А.В.Корнюхин.  – Пенза: ПГУАС, 2011. – 139 с.
  5. Скачков Ю. П., Снежкина О. В., Кочеткова М. В., Корнюхин А. В. Особенности напряженно-деформированного состояния коротких железобетонных элементов / «Молодой ученый. — № 12(59), 2013. — с.172–178.
  6. Снежкина О.В, Кочеткова М. В., Корнюхин А. В., Ладин Р. А. Экспериментально-теоретические исследования коротких железобетонных балок/ Новый университет. — № 8–9(18), 2013. –с.53–57.
  7. Скачков Ю.П. Определение схем разрушения и трещинообразования коротких железобетонных балок по экспериментальным данным [Текст] /   Ю.П.Скачков, О.В. Снежкина, М.В.Кочеткова , А.В. Корнюхин . // Региональная архитектура и строительство. 2013. № 3. С. 74-81.


Все статьи автора «Кочеткова Майя Владимировна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: