|
Следуя общему правилу, нагрузки
были приложены симметрично (два равных груза, каждый посредине пролета), за
исключением балки 9, загруженной только в одном пролете.
В первой серии испытаний (балки с 1 по 11) измерялись
только эти грузы, во второй серии (балки с / по 28) —ёверх того измерялись
реакции, что позволило вычислять моменты в условиях фактического достижения
стадии* разрушения (столбцы 10 и 11).
Возраст бетона балок в момент испытаний равнялся двум
неделям (за исключением балки 7: 22 суток, балки 9 : 22 суток и балки 10: 19
суток).
Нагрузка до начала трещинообразования была определена,
согласно отчету, приблизительно. Величины напряжений до начала
трещинообразования находились в пределах от 70 до 120 кг/см2, но нет
основания придавать им большого значения по причине отмеченной неточности
наблюдений.
Расчетная разрушающая нагрузка соответствует условиям
полного приспособления усилий. Если Мг и М'г —разрушающие моменты в пролете и
на опоре и если р -г- собственный вес балки на единицу ее длины, то величина
разрушающей нагрузки Рг должна быть согласно этому предположению такова,
чтобы соответствовать уравнению Pr-L + pJl=Mr + г 4 8 2
Стрелы прогиба пучков относительно их хорды в каждом
пролете должны были быть одинаковыми. Однако неизбежно появление расхождений
между ними. Впрочем, последние не превышают всего нескольких миллиметров
сравнительно со средним значением по каждой группе, тем не менее это легко
может исказить результаты.
Однако, можно учитывать эти различия в изготовлении путем
сравнения между собой коэффициентов, которые равны соотношению наблюденной и
теоретической разрушающей нагрузки (столбец 17), потому что этот коэффициент
в какой-то степени служит средневзвешенным показателем. Следовательно,
полученные отклонения по отношению к средним величинам равны:
5% для группы I; 3% для группы II; 5% для группы III; 0,5%
для группы IV; 5% для группы V; 4% для группы VI; 1% для группы VII; 10% для
группы VIII; нельзя составить мнения о группе IX, так как не были измерены
для баЛки 26 действительные эксцентрицитеты.
Следовательно, неизменность в практическом отношении
величины разрушающей нагрузки при линейных преобразованиях пучка может
считаться доказанной.
Наиболее примечательные опыты по этому вопросу относятся к
двум параболическим пучкам 10 и И; разрушающая нагрузка почти одна и та же
для обеих балок, несмотря на то, что разрушающий момент на о:поре для балки
11 в 16 раз менее, чем для балки 10.
Необходимо иметь в виду, что дополнительные стержни с
поперечным сечением о> посредине каждого пролета имеют такое же влияние,
как арматура с поперечным сечением 2 о> на опоре; добавочный расход
арматуры для обоих случаев (балки 7, 8 и 9) будет один и тот же.
Примененная сталь имела предел прочности на разрыв 186
кг/мм ; условный предел прочности (в пределах 0,2%) = 170 кг/мм2; таким
образом, дело касается сильно напряженной стали (см. ее диаграмму на VII.9 в
главе VII — стержень IV).
Расход цемента марки HRI составил 400 кг на 1 ж бетона при во- доцементном отношении, равном 0,40. Полученные пределы прочности
кубиков: для балок Сг и С2 = 400 кг\см2 » » С3 = 530 » » » CR = 420 »
Моменты на опоре бьцш измерены при помощи экстензометров,
размещенных на верхней и нижней гранях сначала в тех сечениях, о которых было
известно, что они должны попасть в зону пластических деформаций, затем -в
сечениях с нулевым моментом в первых испытаниях, в сечениях посредине
крайнего пролета — в последующих испытаниях. Для этих сечений возможно было
теоретически определить характер перераспределения моментов под действием
данной нагрузки. Однако приборы проявили себя недостаточно чувствительными
или же подвергались в чрезмерной степени воздействию температурных колебаний.
В испытаниях, которым была подвержена балка С3, измеряли
величину реакций крайних опор с помощью пневматических динамометров.
С другой стороны, разрушающие моменты для балок Сi и С2
измерялись путем разрушения кусков этих балок, оставшихся неповрежденными
после основных испытаний. Кроме этого подвергали разрушению, уложив ее на две
опоры, стандартную балку CR, поперечное сечение и предварительно напряженная
арматура которой идентичны таковым в сечениях балок Сь С2 и С3 на опоре и
посредине среднего пролета.
Балки были подвергнуты предварительному напряжению в
размере 102 кг/мм2. Балки С\ и С2 были испытаны на 50-е сутки, а балки С3 и
CR — на 15-е сутки; в момент испытания напряжение было определено в размере
96 кг/мм2 для балок Сх и С2 и 94 кг/мм2 для балок С3 и CR: усилия предварительного
напряжения равнялись соответственно 15 100 и 14 700 кг.
Для балки С3 изостатический момент от предварительного
напряжения на опоре и посредине пролета будет: ± 14700 • 0,042 = = ±615 кгм.
Дополнительный момент на опоре от самоуравновешенных реакций
при предварительном напряжении = —308 кгм.
Момент фактический: на опоре = +307 кгм; посредине пролета
= = —923 кгм.
то напряжения равны +397 кгм на опоре и —873 кгм посредине
пролета. Соответственные напряжения будут (в кг/см2, табл. 9).
Соответственные напряжения будут (в кг/см2, табл. 10).
(Все эти величины вытекают из диаграмм Макки для напряжения в 102 кг/мм2,
которые нами уменьшены пропорционально отношению напряжений конечного к
начальному). Вероятный предел прочности на растяжение: 106—171= —65 кг/см2.
Можно усмотреть из сравнения этих величин с величинами предела прочности на
растяжение которые были получены при испытаниях призм (но которые не были
точно определены, поскольку были применены различные методы измерения), что
пределы прочности на растяжение для балок С j и С3 были завышены, а для балок
С2 и CR совпадали.
Сравнивая статически определимую балку CR со
статически-неопределимыми балками С\ и С3 (пределы прочности призм для трех
балок были одинаковыми), можно сделать вывод об увеличении величины предела
прочности приблизительно на 30% для этих двух статически неопределимых балок,
однако для балки С2 увеличения не было.
С другой стороны, если нанести на диаграмму ( Х.26)
величины относительных удлинений на грани сжатой зоны посредине пролета, то
можно заметить, что имеются значительные отклонения от линейного закона,
причем более отчетливо это видно для балок CR и С2, чем для балки С].
С другой стороны, как об этом говорилось выше, были
определены при помощи непосредственных испытаний разрушающие моменты в
сечениях балок С\ и С2, размер разрушающего момента для балки CR вытекает
прямо из испытаний этой балки, поскольку она является статически определимой.
Разрушающий момент балки С3 не был определен экспериментальным путем. Для его
получения Макки приводит следующие рассуждения: «Мы можем определить при
помощи различных теоретических формул разрушающие моменты для балок Сь С2 и
CR: и путем сравнения величин этих теоретических разрушающих моментов, с
экспериментальным разрушающим моментом определить соответствующие поправочные
коэффициенты. Применив такой коэффициент к теоретическому разрушающему
моменту для балки С3, можно получить, правдоподобную величину фактического
разрушающего момента для этой балки». В заключение Макки предлагает следующую
таблицу
Если бы это перераспределение было полным, следовало бы
иметь один и тот же момент (по его абсолютной величине) в пролете и на опоре.
При разрушающей нагрузке Рг, изостатический момент равен 0,962 Рг.
Изостатический момент под действием собственного веса равен 124 кгм. Отсюда
определяется теоретическое значение Рг.
Взяв соотношение между экспериментальным и теоретическим
значениями разрушающей нагрузки ^гиэмеР , получаем коэффициент, который Макки
назвал «коэффициентом использования» балки.
Трудно высказать категорическое суждение относительно
балки С3: приблизительно определенный разрушающий момент не имеет под собой
экспериментальной юсновы. Применяемые формулы несравнимы, а полученные
средние показатели не имеют большого значения; кроме того, для них существует
коэффициент 1,022, предполагаемый в качестве наиболее вероятного.
|