www.chms.ru - вывоз мусора в Люберцах


Почему витражи поражают или древнее искусство в интерьере


Панно в интерьере - модно, роскошно и практично


Наливные полы с 3D-эффектом - современное чудо дизайна


Что такое морской стиль и как его применить для оформления дома?


Почему эклектика в интерьере так популярна?

Перейти на главную  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 [ 92 ] 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

Можно упомянуть и тот факт, что цилиндры изготавливают и испытывают в одном положении, тогда как в кубах линия действия нагрузки находится под прямым углом к оси куба. При сжатии элементов конструкций имеются подобные условия, как и в испытываемом цилиндре, поэтому было предложено считать испытания цилиндра более всего соответствующими реальным условиям. Однако было показано, что направление приложения нагрузки при испытании перпендикулярно или вдоль направления укладки куба не оказывает значительного влияния на прочность, если куб сделан из нерасслаивающегося и однородного бетона (рис. 8.6). Более того, распределение деформирующего напряжения при испытании на сжатие таково, что данное испытание является только сравнительным и не дает количественной информации о прочности элемента конструкции.

ИСПЫТАНИЕ НА ИЗГИБ

Хотя бетон обычно не предназначен для работы на растяжение, важно знать величину его прочности на растяжение для оценки нагрузки, при которой начнется образование трещин. Отсутствие трещин чрезвычайно важно для сохранения ненрерывности бетонной конструкции и во многих случаях для предупреждения коррозии арматуры. Проблема трещинообразования возникает, например, при применении высокопрочной стальной арматуры или при развитии диагональных напряжений, возникающих при действии сдвигающей силы, но наиболее частой причиной трещинообразования являются задержка усадки и температурные градиенты. Оценка нрочности бетона на растяжение помогает понять поведение железобетона, хотя при фактических расчетах при конструировании во многих случаях не принимают во внимание прочность на растяжение.

Прямое приложение растягивающей силы, без эксцентриситета, создать трудно; кроме того, оно осложняется и вторичными напряжениями, создаваемыми, например, захватами или забетонированными стержнями, хотя недавно было показано, что с некоторым успехом приложение прямого растяжения может быть достигнуто с использованием принципа клещей.

Ввиду этих трудностей предпочтительно измерять прочность бетона на растяжение путем изгиба неармированного прямого бетонного бруса. Теоретическое максимальное растягивающее напряжение, которое создается в нижних волокнах испытываемой балки, известно под названием предела прочности при изгибе. Определение «теоретическое» относится к предположению, что напряжение пропорционально расстоянию от нейтральной оси балки. Известно, что форма энюры напряжений, близких к разрушающим, не является треугольной. Таким образом, предел прочности при изгибе превышает прочность бетона на растяжение и дает более высокое значение прочности, чем то, которое могло бы быть получено при прямом растяжении образцов, сделанных из того же бетона. Тем не менее данное испытание очень полезно, особенно в связи с проектированием дорожных плит и взлет-



но-посадочных дорожек на аэродромах, так как напряжение при изгибе является здесь критическим фактором.

Величина предела прочности на изгиб зависит от размеров балки и более всего от условий нагружения. Применяются две системы: центральная нагрузка посреди пролета, которая дает треугольное распределение изгибающего момента с максимальным напряжением только в одном сечении балки, и симметричная нагрузка в двух точках, создающая постоянный изгибающий момент между двумя точками. При применении последнего метода часть нижней поверхности балки- обычно 7з пролета - подвергается максимальному напряжению и критическое трещинообразование может начаться в любой части

,1 10,2 15,2 20,5 Ширина и высота балки в см

Рис. 8.7. Предел прочности при изгибе балок различного размера при центральном нагружении и нагружении в трех точках


1.1 ?8,f ?,? 56,3 Прочность при растяжении в К7с/см1

Рис. 8.8. Связь между пределом прочности при изгибе и прочностью при осевом растяжении

Пролета, недостаточно прочной, чтобы выдержать напряжение. С другой стороны, при центрально приложенной нагрузке разрушение обычно происходит только при ослаблении прочности волокон, расположенных под точкой приложения нагрузки. Это утверждение не является строгим, так как при напряжении в волокнах, меньшем, чем в балке, может также произойти разрушение. Однако можно видеть, что вероятность наличия слабого элемента (с любой удельной прочностью), подвергающегося критическому напряжению, значительно выше при нагрузке в двух точках пролета, чем при центральной нагрузке. Поскольку бетон состоит из элементов с различной прочностью, как было показано выше, можно ожидать, что нагрузка, приложенная в двух точках, даст более низкие значения предела прочности при изгибе. Эти различия можно видеть из данных Райта, представленных на рис. 8.7.

BS 1881 : 1952 предписывает приложение нагрузки в третях пролета для балок размером 15,2X15,2X71,1 см с пролетом между опорами 61 СМ] при максимальном размере заполнителя не более 1,9 см можно применять и балки размером 10X10X51 см с пролетом 40,5 см.

Имеются три возможные причины, по которым испытание предела



прочности при изгибе дает более высокое значение прочности, чем прямое растяжение, определяемое на том же бетоне. Первая связана € предположением о форме эпюры напряжений, упоминавшейся выше Вторая причина -это случайное отклонение от центра при испытании на прямое растяжение, что приводит к более низкой прочности бетона. Третья основана на том же факторе, что и влияние способа приложения нагрузки на величину предела прочности при изгибе: при прямом растяжении весь объем образца подвергается максимальному напряжению, так что вероятность наличия слабого элемента выше. На рис. 8.8 показана связь между прочностью при прямом растяжении и пределом прочности при изгибе, но фактические значения могут изменяться в зависимости от свойств смеси.

Требования стандарта ASTM С 78-57 аналогичны требованиям стандарта BS 1881 : 1952. Если разрушение происходит в центральной трети балки, то предел прочности при изгибе вычисляется на основе

теории упругости и равен - , где Р - максимальная деформирую-

щая нагрузка на балку; L -пролет; fo -ширина балки; с! -толщина балки.

Но если разрушение происходит вне точек приложения нагрузки, например на расстоянии а от ближайшей опоры, причем а измеряется вдоль центральной оси балки, тогда предел прочности при изгибе ра-ЗРй

вен -. Это означает, что максимальное напряжение в критическом

сечении, а не максимальное напряжение на балку увеличивается в расчетах. Как английские, так и американские стандарты указывают, что испытания, при которых разрушение происходит в сечении,

где ---а>0,005 L, не следует учитывать.

Балки обычно испытывают в том же положении, в каком они были изготовлены, но если бетон не расслоился, то испытание балки в другом положении по сравнению с первоначальным не влияет на предел прочности при изгибе.

ИСПЫТАНИЕ НА РАСКАЛЫВАЕМОСТЬ

Непрямой метод приложения растяжения в форме раскалывания был предложен Фернандо Карнейро в Бразилии, поэтому этот метод испытания часто называют бразильским, хотя независимо от этого он был разработан и в Японии. При этом испытании бетонный цилиндр такого же вида, как и применяемый при испытании на сжатие, горизонтально помещается между плитами испытательной машины и нагрузка увеличивается до того момента, когда цилиндр разрушается путем раскалывания по вертикальному диаметру. Если нагрузка действует по образующей, то элементы вертикального диаметра цилиндра (рис. 8.9) подвергаются вертикальному сжатию

2Р г 1-1

jtLD [r(D -г)



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 [ 92 ] 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113