Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ўзбекистон республикаси

НАПРЯЖЕННО- ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ РАМНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ ИЗ СБОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 
А.Мадатов , к.т.н. доц. 
Самаркандский государственный архитектурно-строительный институт 

ANNOTATION. The results of researches a pliability of knots of interfaces a strut of frames 
with crossbars according to the account at calculation of strengthening of frame designs from 
prefabricated elements are based in this article. 
В настоящее время большинство рамных конструкций мостовых и судоходных 
гидротехнических сооружений, а также многие конструкции в промышленно – гражданском 
строительстве выполняются из сборных элементов. При этом стойками рамы зачастую служат 
сваи, погруженные в грунт и защемленные в нѐм; верхнее же строение выполняется из сборных 
балок и плит со стыковочными узлами, обладающими определенной податливостью. В таких 
условиях податливость этих узлов может существенно повлиять на распределение напряжений 
в конструкциях, особенно при действии нагрузок нормальных к продольным осям стоек . В 
процессе усиления рамных конструкций мостовых и других сооружений в ряде случаев 
приходится производить замену элементов их верхнего строения, являющихся ригелями рамы. 
При этом новые ригели выполняются обычно из сборных элементов. 
Типичным представителем рамной конструкции, широкого применяемой при возведении 
подпорных стенок наряду с эстакадами является козловый больверк (рис.1,а) [1,2]. Основной 
нагрузкой , воздействующей на эту конструкцию, является распорное давление грунта 
(рис.1,б), вызывающие в элементах рамы изгибные напряжения (рис.1, в) и осевые усилия [1,2]. 
До настоящего времени расчет этой конструкции, как и других конструкций рамного типа ( 
высоких свайных ростверков, эстакад и др.), выполняется без учета отмеченного выше 
обстоятельства, что приводило к наблюдаемому расхождению между результатами расчетов и 
данными натурных наблюдений. 
Выполненные автором крупномасштабные экспериментальные исследования показали, 
что неучет отмеченного выше обстоятельства приводит к существенным погрешностям в 
расчетах, поскольку податливость (люфты) узлов сопряжения вызывает при реальных 
жесткостях рам значительное перераспределение напряжений в них.
Эксперименты выполнялись на установке (рис.2) представляющей собой специальную 
металлоконструкцию (1) , позволяющую одновременно испытывать три рамы (2) с 
вертикальными и наклонными отойками высотой до 2-х м и сечением I5 x I5 см. В процессе 
экспериментов рама устанавливается в специальные гнезда, снабженные зажимными 
устройствами (3) , для обеспечения жесткой заделки концов стоек. Загружение испытываемых 
рам осуществляется гирями (7), с помощью специального загрузочного устройства, 
включающего в себя блок (4) и грузовую платформу (6), подвешнную на тросе (5). 
Рис.1. Рамная конструкция в виде козлового больверка: а-поперечный разрез; б-эпюры давления грунта
на конструкцию; в-эпюры изгибающих моментов в стойках рамы. 

---

36 
Обший вес нагрузки может достигать 10 кН. Установка позволяеет испытывать рамы 
разной высоты, для этого на ней предусмотрена возможность перестановки блока (4) и его 
фиксация в требуемом положении. 
На первом этапе исследований для более четкого выявления основных закономерностей 
испытывались рамы из однородного материала (бетон без крупного заполнителя). Первая серия 
опытов было проведена с монолитными рамами, у которых стойки и ригель бетонировались 
совместно, а вторая серия с рамами с жестким сборным ригелем, отвечало таковому у реальных 
конструкций козловых больверков. Геометрические размеры рам приняты следующими: 
высота Н=2,0 м, сечение вертикальной стойки а
1 
х b
1
= 15 х 15 см; сечение наклонной стойки а
2 
х b
2 
= 15 х 15 см; расчетная ширина ригеля
b = 20см. 
При таких геометрических параметрах и масштабе моделирования 1:5 соотношение 
жесткостей испытанных моделей отвечает конструкции одной из набережных Ленинградного 
речного порта.