К оценке сейсмостойкости арматуры и её механических соединений
К оценке сейсмостойкости арматуры и её механических соединений

К оценке сейсмостойкости арматуры и её механических соединений

DOI: 10.37153/2618-9283-2024-2-29-54

Авторы:  

Тихонов Игорь Николаевич Тихонов Игорь Николаевич

доктор технических наук, руководитель Центра №21 НИИЖБ     им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство». Москва, Российская Федерация


Кузеванов Дмитрий Владимирович Кузеванов Дмитрий Владимирович
кандидат технических наук, директор НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство». Москва, Российская Федерация

Тихонов Георгий Игоревич Тихонов Георгий Игоревич

инженер-конструктор Центра №21 НИИЖБ им. А.А. Гвоздева,    АО «НИЦ «Строительство». Москва, Российская Федерация.



Звездов Андрей Иванович Звездов Андрей Иванович
доктор технических наук, профессор, заместитель генерального директора по научной работе АО «НИЦ «Строительство». Москва, Российская Федерация


Рубрики:    Теоретические и экспериментальные исследования, научно-технические разработки   
Ключевые слова: сейсмостойкость, прочность, деформативность, механические муфтовые соединения, резьбовые и опрессованные соединения, остаточные деформации, двухрядный и четырёхрядный профили арматуры, расклинивающие усилия, циклическое нагружение, усталостное разрушение
Аннотация:

Исследования касаются прочности и деформативности резьбовых и опрессованных муфтовых механических соединений арматуры, применяемых в России, технологии их выполнения и качества полученного результата.

Анализ полученных результатов исследований установил: после циклических нагружений по ГОСТ 34227-2017 категории S1 и S2 прочность резьбовых цилиндрических муфтовых соединений, выполненных по технологии Rollcon снижается по сравнению с прочностью соединяемой арматуры на 2–12 %. Учитывая это, для выполнения требований по прочности, необходимо чтобы у соединяемых стержней арматуры данным способом временное сопротивление было выше более чем на 10 %. Для класса арматуры А500 следует принимать  σв=660 Мпа. Необходимо предусмотреть меры для исключения разрушения муфтового соединения путем вырыва концов стержней из муфт со срезом резьбы, что возможно путем увеличения длины муфт, изменения вида резьбы, ее геометрических характеристик, качества нарезки или накатки, дополнительной обработки для увеличения прочности металла этого участка стержней и т.п. Установлены случаи ненормативной податливости резьбовых цилиндрических муфтовых соединений как при статическом, так и при циклическом нагружении категории S1 и S2. Для устранения этого недостатка необходимы дополнительные исследования с целью оценки факторов на него влияющих (вид и качество резьбы, ее размеры, длина, технология производства и т.п.).

Главным, трудно исправляемым и контролируемым недостатком опрессованных соединений арматуры является то, что их прочность и деформативность во многом зависит от качества выполнения работ по опрессовке муфт на строительном объекте. Кроме этого, также следует обратить внимание на назначение размеров, выбранного материала муфт и технологию производства работ при их изготовлении. Экспериментально выявленное разрушение опрессованного соединения от одноосно направленного расклинивающего усилия «европейской» арматуры с двухсторонним расположением поперечных рёбер, в очередной раз подтверждает целесообразность предпочтительного применения рекомендуемой СП 14.13330.2018 (изм. 2) в сейсмостойком строительстве новой арматуры с четырехрядным обычным и винтовым видами профиля класса Ау500СП и Ав500П, имеющими меньшее в два раза одноосно направленное расклинивающее усилие.

Предложения для проектирования в сейсмических районах:

1.      Все механические соединения, предлагаемые проектной документацией для строительства в сейсмических районах, должны отвечать требованиям по    циклическому нагружению категории S1 и S2 в обязательном порядке;

2.      Разрушение механических соединений всех видов должно происходить вне соединения, по основному металлу;

3.      При выполнении условий п.1 и 2, а также п. 6.7.2; 6.7.3; 6.7.12 СП 14.13330.2018 (изменение № 2) значение остаточной деформации механического соединения после нагружения до напряжения в соединяемой арматуре, равного 0,6σт(0.2)  может быть увеличено до 0,3 мм;

4.      Обжимные стыки арматуры с четырёхрядным профилем Ау500СП можно производить без контроля требований категории S1 и S2.


Используемая литература:

1.    Тихонов И.Н., Копылов И.В. Эффективность производства и применения арматурного проката с новыми видами периодического профиля // Строительные материалы. 2021. № 12. С. 35–47.

2.    Тихонов И.Н. О причинах катастрофических разрушений железобетонных конструкций при сейсмических воздействиях // Жилищное строительство. 2023. № 5. С. 13–21.

3.    Тихонов И.Н., Крылов С.Б., Звездов А.И., Смирнова Л.Н., Тихонов Г.И., Гончаров Е.Е. Оценка сейсмостойкости зданий из железобетона на стадии проектирования // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2022. № 5. C. 31–46.

4.    Code of China. GB 1499.2-2007. Steel for the Reinforcement of Concrete – Part 2: Hot Rolled. Ribbed Bars (English Version).

5.    Сейсмостойкое строительство зданий. Под ред. И.Л. Корчинского. Высшая школа, 1971. 320 с.

Возврат к списку