Вплив високих рівнів повторних навантажень на тріщиноутворення досліджувався в роботі [10]. Досліджувалися балки з поперечним перерізом 100×200 мм з розрахунковим прольотом 1850 мм, в яких було застосоване змішане армування. Попередньо напружувана арматура влаштовувалася із стержнів діаметром 12 мм класу А-ІІІв, а звичайна – із стержнів діаметром 10 мм класу А-ІІІ. Балки випробовувалися як вільно лежачі на двох опорах з прикладанням повторних навантажень високих рівнів за схемою чистого згину: 0,92; 0,94; 0,96 і 0,98 Pu. Балки з рівнем навантаження 0,92; 0,94 і0,96 Pu витримали відповідно 10, 25 і 45 циклів і зруйнувалися внаслідок настання втомленості бетону стиснутої зони. В цих балках ширина розкриття тріщи до циклу руйнування збільшилася відповідно в 1,82; 2,4 і 2,54 раза.
В балках з рівнем навантаження 0,98 Pu ширина розкриття нормальних тріщин швидко зростала до 15-го циклу повторного навантаження і досягла значення 0,63 мм (на першому циклі – 0,53 мм). Після цього вона повільно збільшувалася і на 200 – му циклі становила 0,75 мм ( порівняно з першим циклом збільшення склало 41,5 %).
Результати експериментальних досліджень авторів
В комплексі експериментальних досліджень роботи статично невизначених залізобетонних конструкцій (нерозрізні суцільні і збірно-монолітні балки, двохшарнірні рами) при повторних малоциклових навантаженнях значна увага надавалася вивченню їхнього впливу на ширину розкриття нормальних тріщин [11, 12, 13, 14, 15].
Суцільні нерозрізні двохпрольотні балки [11, 12] в кількості 9 штук (по три в трьох серіях) виготовляли з бетону класу В20 і В25. Балки мали поперечний переріз розміром 100×160 мм і розрахункову довжину між опорами 2×1400 мм. Балки навантажувалися двома зосередженими силами на віддалі 60 см від центра середньої нерухомої опори. По одній балці (перші) в кожній серії навантажували монотонно одноразово до руйнування, в наслідок чого визначали руйнівне навантаження Pu. Інші балки піддавалися малоцикловим навантаженням до рівня 0,60 Pu. Ширину розкриття тріщин вимірювали в прольотах і на середній опорі балок Докладно методика випробовувань і вимірювання ширини розкриття тріщин наведена в роботі [12].
Докладно проаналізовано процес розвитку тріщин в балках третьої серії (3Б-1, 3Б-2 і 3Б-3). Для цих балок Pu. = 69,9 кН. В балці 3Б-1 при навантаженні Р =40 кН ширина розкриття тріщин в прольоті acrc = 0,11 мм, а на опорі - acrc = 0,10 мм. В балках 3Б-2 і 3Б-3 на першому циклі при такому ж навантаженні така ширина розкриття тріщин відповідно склала: на опорах – по 0,14 мм; в середині прольотів – 0,11 і 0,17 мм.
При повторних навантаженнях спостерігалося збільшення розкриття тріщин, при цьому це збільшення помітно відбувалося на перших трьох – чотирьох циклах навантаження. Так в балці 3Б-2 на третьому циклі випробовування ширина розкриття тріщин збільшилася до 0,16 на опорі і до 0,13 мм – в прольоті, а в балці 3Б-3 відповідно до 0,17 і 0,23 мм. Зміна ширини розкриття тріщин по циклам наведені в табл. 2, з якої видно, що до настання стабілізації ширина розкриття тріщин внаслідок повторної дії навантаження збільшилася в 1,19 раза.
Аналогічні досліди виконані зі збірно-монолітними балками [13]. Балки (три серії) відрізнялися від попередніх влаштуванням на середній опорі
Таблиця 2
Зміна ширини розкриття тріщин в балках 3Б-2 і 3Б-3 при Р =40 кН [11]
Марка балок | Розташуван-ня тріщин | Відношення ширини розкриття тріщин на циклах до ширини розкриття на першому циклі (acrc, n /acrc1) | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
3Б-2 | на опорі | 1,00 | 1,12 | 1,16 | 1,16 | 1,17 | 1,18 | 1,20 |
в прольотах | 1,00 | 1,04 | 1,02 | 1,10 | 1,10 | 1,10 | 1,12 | |
3Б-3 | на опорі | 1,00 | 1,10 | 0,13 | 1,16 | 1,17 | 1,18 | 1,18 |
в прольотах | 1,00 | 1,18 | 1,07 | 1,23 | 1,24 | 1,24 | 1,24 |
з’єднання двох збірних балок, при цьому стики були виконані з накладками та з влаштуванням попередньо напружуваної арматури. Методика випробовувань була такою ж, як і в роботі [11]. Характер зміни ширини розкриття тріщин в таких балках наведено в табл. 3. Балки 1Б-3, 1Б-4, 3Б-3, 2Б-4, 3Б-3і 3Б-4 на сьомому або восьмому циклах довантажувалися до 0,8Rb. Звертає на себе увагу, що ширина розкриття тріщин була більшою на опорах, ніж в прольотах
Таблиця 3
Зміна ширини розкриття тріщин в збірно-монолітних балках [13]
Марка балок | Розт. тріщ. | Відношення ширини розкриття тріщин acrc, n /acrc1 на циклах | |||||||
1 | 2 | 3 | 5 | 7 | 8 | 9 | 11 | ||
1Б-2 | прол. | 1,00 | 1,01 | 1,04 | 1,04 | 1,06 | - | - | 1,08 |
опор. | 1,00 | 1,02 | 1,03 | 1,04 | 1,07 | - | - | 1,07 | |
1Б-3 | прол. | 1,00 | 1,02 | 1,02 | 1,06 | - | 1,08 | 1,19 | 1,22 |
опор. | 1,00 | 1,01 | 1,01 | 1,04 | - | 1,06 | 1,34 | 1,44 | |
1Б-4 | прол. | 1,00 | 1,06 | 1,06 | 1,12 | 1,14 | 1,32 | 1,36 | 1,37 |
опор. | 1,00 | 1,01 | 1,03 | 1,06 | 1,06 | 1,49 | 1,54 | 1,54 | |
2Б-2 | прол. | 1,00 | 1.12 | 1,13 | 1,17 | 1,20 | 1,22 | 1,23 | 1,25 |
опор. | 1,00 | 1,09 | 1,08 | 1,10 | 1,13 | 1,14 | 1,15 | 1,17 | |
2Б-3 | прол. | 1,00 | 1,02 | 1,04 | 1,13 | 1,15 | 1,16 | 1,17 | 1,18 |
опор. | 1,00 | 1,07 | 1,11 | 1,21 | 1,22 | 1,24 | 1,32 | 1,38 | |
2Б-4 | прол. | 1,00 | 1,09 | 1,19 | 1,22 | 1,26 | 1,41 | 1,49 | 1,54 |
опор. | 1,00 | 1,10 | 1,21 | 1,22 | 1,25 | 1,34 | 1,40 | 1,43 | |
3Б-2 | прол. | 1,00 | 1,01 | 1,02 | 1,03 | 1,04 | 1,05 | 1,05 | 1,06 |
опор. | 1,00 | 1,10 | 1,15 | 1,18 | 1,24 | 1,27 | 1,28 | 1,29 | |
3Б-3 | прол. | 1,00 | 1,03 | 1,04 | 1,06 | 1,11 | 1,13 | 1,15 | 1,16 |
опор. | 1,00 | 1,12 | 1,35 | 1,47 | 1,62 | 2,09 | 2,14 | 2,19 | |
3Б-4 | прол. | 1,00 | 1,07 | 1,09 | 1,10 | 1,57 | 1,9 | 2,12 | 2,63 |
опор. | 1,00 | 1,12 | 1,17 | 1,20 | 1,87 | 2,47 | 2,81 | 3,24 |
Зміна ширини розкриття тріщин вивчалася при дослідженні роботи двохшарнірних залізобетонних балок при повторних навантаженнях [14, 15]. Випробувані чотири П-подібні залізобетонні рами з розрахунковими розмірами: прольот l = 200 см; висота h = 60 см; поперечний переріз ригеля і стійок 100×160 мм. Ригель рам армовано одним звареним каркасом з подовжньою робочою арматурою Æ14АІІІ (Asup = Asp = 1,539 см2), а стійки – просторовими каркасами з симетрично розташованими чотирма стержнями Æ10АІІІ (As = As¢ = 1,57 см2). Поперечна арматура в стійках виконана у вигляді замкнених зварених рамок із стержнів Æ4Вр1, встановлених через 80 мм, в ригелі – із стержнів Æ6АІ з кроком 60 мм. Для виготовлення дослідних рам використовували бетон з такими механічними характеристиками: кубова міцність у віці 28 діб R = 20,4 МПа; призмова міцність у віці 126 діб перед початком випробовувань рам – Rb = 14,9 МПа.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
