ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данный материал является результатом научно-технической разработки автора.

На основе каутонов возможно создание высокоэффективных армированных строительных конструкций, но внедрение в производство не возможно без исследования работы конструкции в наклонном сечении.

Экспериментальное исследование прочностных и деформационных свойств каутона при кратковременных испытаниях образцов на чистый изгиб осуществляют на прессе П-5. В испытаниях используют образцы размером 6х12х140 см.

Испытания производят двумя равными и сосредоточенными силами, приложенными симметрично по отношению к опорам образцов. Участок между сосредоточенными силами находится в условиях чистого изгиба. Работу каутона в наклонных сечениях изучают на балках сечением 6х12 см, с расчетным пролетом 120 см. Испытывают серию образцов с продольным армированием 10Ж5 Вр-ii(m= 3,1%) и поперечным армированиемЖ4 Вр-i, с шагом 5 см.

Для получения напряженно-деформированного состояния каутоона в зоне действия поперечных сил измеряют прогибы и деформации. Измерение прогибов производят индикатором часового типа с ценой деления 0,01мм, установленным в середине пролета балок. Деформации измеряют с помощью тензодатчиков, наклеенных на образцы в зоне чистого изгиба и в пролете среза. Показания датчиков снимают прибором ЦТМ-5 на каждой ступени нагружения (через каждые 2 тонны). В результате получено графическое представлением распределения деформаций сжатия и растяжения нормального сечения проходящего вблизи наклонной трещины (см.рисунок). То есть деформации сжатия - "с полюсом" (справа) и деформации растяжения - "с минусом" (слева). Вертикальная ось отображает высоту сечения элемента - от 0 до 12 см. Каждой кривой соответствует своя ступень нагружения : 2,4, 6 тонн и т.д. до 22 тонн - последняя нагрузка, при которой снимают отсчеты.

Анализ полученных данных позволяет представить следующую схему распределения деформаций в каутоне в зоне действия поперечных сил : до момента образования наклонных трещин работа каутона не слишком отличается от традиционной (ж.б.); продольные деформации укорочения по высоте нормальных сечений распределяются по закону, близкому к линейному, с максимумом у верхней грани, а по длине элемента - в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. После появления наклонных трещин и по мере их развития происходит перераспределение деформаций в зоне действия поперечных сил. В нормальных сечениях, пересекающих наклонную трещину, максимум деформаций укорочения смещается от верхней грани к наклонной трещине. На верхней грани в пределах длины наклонной трещины деформации укорочения сосредотачиваются у ее вершины, а по мере направления к опоре резко уменьшаются, переходя в деформации удлинения.

По тензодатчикам, наклеенным по высоте сечения, также определяют положение нейтральной оси. До момента образования наклонных трещин сжатая зона каутонового элемента в пролете среза составляет 7см., таким образом закон распределения деформаций имеет прямолинейный характер (кривые 1- 4). Сразу после образования наклонной трещины практически все сечение в сжатом состоянии (кривые 5, 6). По мере возрастания нагрузки сжатая зона несколько уменьшается и составляет 9,8см вплоть до разрушения образцов - закон распределения деформации имеет криволинейный характер (кривые 7-11).

Высота сжатой зоны изгибаемого элемента выполненного из каутона в пролете среза - величина непостоянная. До появления наклонной трещины нейтральная ось проходит примерно по середине и остается на одном уровне, а после величина сжатой зоны в пролете среза скачкообразно меняется и охватывает большую часть сечения.

Работа изгибаемых элементов в пролете среза выполненных из каутона имеет сложный характер. Поведение наклонных сечений изгибаемых каутоновых элементов под нагрузкой можно разделить на два этапа : до появления наклонных трещин и после. При этом деформации нормального сечения проходящего вблизи вершины наклонной трещины резко меняют характер очертания с прямолинейного до криволинейного, а также скачкообразно увеличивается высота сжатой зоны каутона охватывая большую часть сечения.

Использование данной разработки позволяет повысить долговечность зданий и сооружений и использовать промышленные отходы в качестве мелкого заполнителя.