Експериментальні дослідження впливу засобів анкерування на несучу здатність та деформативність комбінованих легкобетонних плит

Abstract

Мета. Визначення раціональних типів анкерів і армування легкобетонних комбінованих плит з профільованим настилом за допомогою експериментальних досліджень. Наукова новизна. Для конструктивного забезпечення сумісної роботи компонентів комплексного перерізу комбінованих плит (сталевого профільованого настилу – зовнішнього армування та легкобетонної плити) авторами було розроблено 5 типів засобів анкерування: гнучкі анкери, що розташовуються вертикально і під кутом 25 від вертикалі (плита ПМА-2); анкеруючі засоби у вигляді поперечної арматури, що розташована у горизонтальній площині та перетинає стінки профнастилу (плита ПМА-3); вертикальні болтові анкери у різній кількості, що з’єднують верхні на нижні поверхні плит (плити ПМА-1, ПМА-5, ПМА-4). Методика. З метою отримання експериментальних даних щодо ефективності запропонованих засобів анкерування проведено цикл експериментальних досліджень, що включали в себе випробування п’яти дослідних зразків плит (ПМА-1 … ПМА-5) з відношенням довжини плити до висоти її перерізу, що дорівнює 10, у яких варіювалися анкерні засоби та способи анкерування. Під час експериментів досліджували роботу компонентів плит (легкого бетону, анкерів, профнастилу) під короткочасним навантаженням, прогини посередині прольоту плит, а також визначали характер втрати несучої здатності залежно від типу анкерного засобу та анкерування. Для виготовлення дослідних зразків використовували профільований лист, гнучку арматуру, болтові анкери з різьбовою нарізкою та полістиролбетон. Результати. Експериментальним шляхом підтверджено ефективність застосування запропонованих авторами конструкцій анкерування у вигляді гнучкого армування (плита ПМА-2, збільшення несучої здатності в 2,4 рази у порівняні з плитою без додаткових засобів анкерування) та горизонтального армування (ПМА-3, зменшення деформативності на 8% (при навантаженні 0,6Mult, exp) у порівняні з плитою без додаткових засобів анкерування). Практична значимість. Вищезазначені конструктивні засоби забезпечення сумісної роботи можна рекомендувати для практичного застосування як основні при проектуванні комбінованих конструктивних елементів, що поєднують у собі матеріали, фізико-механічні характеристики яких суттєво (на декілька порядків) відрізняються (наприклад, при використанні як матеріалу плити надлегких – теплоізоляційних бетонів, в тому числі пінополістиролбетонів з низьким модулем пружності).