УДК 624.42.3:69.022

РЕГУЛИРОВАНИЕ УСИЛИЙ В АРМОКИРПИЧНЫХ ДИАФРАГМАХ ЖЕСТКОСТИ НА ОСНОВЕ НАТУРНОГО ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Туманов Антон Вячеславович1, Котунова Мария Александровна2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры строительные конструкции
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент

Аннотация
Статья посвящена решению задачи регулирования усилий в армокирпичных диафрагмах жесткости. Приводятся данные испытания натурных образцов. Произведена классификация указанных трещин в армокирпичной кладке при совместном действии вертикальных и горизонтальных сил.

Ключевые слова: армокирпичные диафрагмы жесткости, натурные образцы, регулирование, физический эксперимент


REGULATION OF EFFORTS IN THE REINFORCED BRICK DIAPHRAGMS OF RIGIDITY ON THE BASIS OF NATURAL PHYSICAL EXPERIMENT

Tumanov Anton Vjacheslavovich1, Kotunova Maria Aleksandrovna2
1Penza State university Architecture and Constructions, associate professor, chair «Building designs»
2Penza State university Architecture and Constructions, student

Abstract
Article is devoted to the decision of a problem of regulation of efforts in the reinforced brick diaphragms of rigidity. Cited the given tests of natural samples. Classification of the specified cracks in the reinforced bricklaying is made at joint action of vertical and horizontal forces.

Keywords: natural samples, physical experiment, regulation, reinforced brick diaphragms of rigidity


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Туманов А.В., Котунова М.А. Регулирование усилий в армокирпичных диафрагмах жесткости на основе натурного физического эксперимента // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 5. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/05/53397 (дата обращения: 02.06.2017).

В статье описываются конструктивные решения и испытания крупно-габаритных образцов армокирпичных диафрагмах жесткости по программе физического эксперимента, представленной на рис. 1. Необходимость научно-экспериментальных исследований определяется отсутствием нормативных методов расчета армокирпичных диафрагмах жесткости, позволяющей обеспечить безопасность несущих стен на стадии проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Ставится задача изучить характер образования и развития трещин в диафрагмах жесткости, а также определить виды разрушения диафрагм жесткости в зависимости от основных факторов. Программа физического эксперимента включает в себя исследование влияния на сопротивление армированных стен трех основных факторов. К ним относится уровень соотношения N/Qtest вертикальных и горизонтальных сил при поочередном изменении вертикальной нагрузки N от 0 до (0,25 и 0,5)Nu (где Nu – разрушающая  вертикальная нагрузка армированных стен при условии отсутствия горизонтальной нагрузки, Q = 0). При испытании горизонтальная нагрузка поэтапно возрастает до разрушающей величины Qtest. Ко второму исследуемому фактору относятся виды армирования стен горизонтальными сетками, расположенными через два или четыре ряда (рис. 2), а также каркасное армирование с использованием вертикальной арматуры. К третьему исследуемому фактору относится процент армирования msw,%, который изменятся поочередно в пределах msw = (0,25; 0,29; 0,54)%.

Рис. 1. Программа физического эксперимента армированных кирпичных стен при совместном действии вертикальных и горизонтальных сил N и Qtest

Испытано 14 фрагментов армокирпичных стен. Опытные образцы стен выполнены из моделей глиняного кирпича с уменьшенными в масштабе 1:2 размерами – 125х60х32,5 мм. Длина и высота фрагментов стен принята постоянной L = 1,2 м; H =1,2 м. Перевязка швов кладки осуществлялась через один ряд. Стены изготавливались в испытательной лаборатории кафедры строительных конструкций, кирпичи марки М100 – на кирпичном заводе г. Пензы с соблюдением стандартной технологии [1-3].

Рис. 2. Схемы армирования, характер распределения усилий в арматурных стержнях и виды сеток для армирования стен

Испытания проведены в специально изготовленной по чертежам авторов силовой установке. Нагружение равномерно распределенной вертикальной нагрузкой N осуществлялось поэтапно до планируемой величины. Передача горизонтальной нагрузки Qtest на стену производилась через гибкие болты, равномерно распределенные вдоль верхней и нижней граней стены. Нагрузка Qtest возрастала поэтапно до разрушения образцов стен.

На основе анализа результатов испытаний выявлена характерная система образования наклонных трещин, расположенных по полю испытываемых стен. Произведена классификация указанных трещин в кирпичной и армокирпичной кладке стен при совместном действии вертикальных и горизонтальных сил. К основным видам трещин отнесены магистральные вертикальные трещины Т-В, разделяющие поверхность стен на самостоятельные вертикальные блоки; наклонные магистральные трещины Т-М диагонального характера, расположенные в пределах наклонных сжатых полос кладки и разделяющие поверхность стен на два участка, в пределах которых концентрируются максимальные главные сжимающие и растягивающие напряжения s1 и s2. В классификацию включена серия известных трещин Т-С, Т-О, расположенных в наиболее напряженных сжатых наклонных участках стены. Они представляют собой серии прерывистых трещин, которые характеризуют разрушение кладки в результате сжатия. Введен новый класс трещин Т-t, характеризующий срез сжатой кладки при средних и малых процентах армирования. Они располагаются внутри наклонных сжатых полос. Характерно, что траектории наклонных трещин среза Т-t совпадают с диагоналями условных наклонных полос кладки, внутри которых концентрируются траектории главных сжимающих напряжений s1. Предлагаемая классификация трещин, по сути, является критерием определения схем разрушения. Важно отметить, что траектории магистральных трещин и трещин среза Т-М и Т-t почти совпадают с линиями, соединяющими точки максимальных значений касательных напряжений.


Библиографический список
  1. Туманов А.В. Прочность армированных стен из кирпичной кладки при совместном действии вертикальных и горизонтальных сил: дис…канд. техн. наук/А.В. Туманов. – Пенза, 2000. – 180 с.
  2. Баранова Т.И., Туманов А.В. Экспериментальная теория сопротивления кирпичных и армокирпичных стен при совместном действии вертикальных и горизонтальных сил. – Москва, Издательство «Спутник+», 2011. – 108 с.
  3. Баранова Т.И., Туманов А.В. Прочность и устойчивость каменных и армокаменных конструкций. – Пенза: ПГУАС, 2013. 280 с.


Все статьи автора «Туманов Антон Вячеславович»


© 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: