Натурные статические испытания объединенных балок при действии вертикальных нагрузок » Строительный вестник
Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Натурные статические испытания объединенных балок при действии вертикальных нагрузок

Натурные статические испытания объединенных балок при действии вертикальных нагрузок



О действительной работе объединенных балок под вертикальными нагрузками в России и за рубежом накоплен обширный экспериментальный материал, в значительной части в виде результатов натурных испытаний пролетных строений. Такие испытания выполнены многими мостостандиями как при приемке новых мостов, так и после многолетней эксплуатации. Измерение продольных местных деформаций в стальной части конструкции при натурных испытаниях дает достаточно точное представление о действительных приращениях соответствующих напряжений под действием испытательной временной нагрузки. Напротив, измерение таких деформаций в бетоне, отличающемся неопределенностью модуля упругости и некоторых других характеристик, дает только качественное представление о характере его работы в объединенной конструкции.
Результаты многочисленных натурных статических испытаний показывают, что железобетон полноценно участвует в совместной работе со сталью и работа объединенной балки хорошо подчиняется гипотезе плоских сечений (по высоте конструкции), причем влияние дополнительных деформаций сдвига по шву объединения железобетона и стали несущественно. Пример экспериментальных эпюр продольных местных деформаций в объединенных балках автодорожного пролетного строения пролетом 32,4 м приведен на рис. 61, а.
Однако при натурных испытаниях объединенная конструкция далеко не доводится до предельного состояния по прочности; в лучшем случае величину испытательной нагрузки удается довести до статической нормативной. Соответственно напряжения в конструкции, как правило, получаются меньше даже тех величин, которые прежде принимались за допускаемые. Измеряют деформации обычно только от загружения испытательной нагрузкой, а деформации от постоянной нагрузки, от ползучести бетона под действием постоянной нагрузки и накопление деформаций при повторных загружениях временной нагрузкой не фиксируют. Понятно, что в силу изложенных особенностей натурные испытания показывают всегда практически упругую и линейную работу объединенных балок и не дают полного представления о действительной их работе и, главное, о предельных состояниях.
Натурные статические испытания объединенных балок при действии вертикальных нагрузок

Интересны попытки по материалам натурных испытаний балочно-разрезных объединенных пролетных строений установить особую систему соотношений модулей упругости стали и бетона n1 = Ес/Еб, считавшуюся основной предпосылкой к познанию работы объединенных балок.
Экспериментальные величины соотношений n1 при упругой работе объединенной балки вычисляли по прогибам (в середине пролета), углам поворота поперечных сечений (вблизи опор), положению нейтральной оси, напряжениям в стальной части конструкции (в частности, в нижнем и верхнем поясе) и относительным деформациям бетона. Однако оказалось, что определяемые в результате натурных испытаний соотношения n1 обладают большим разбросом и обычно получаются существенно различными, даже когда их находят разными способами по результатам одного и того же испытания. Объясняется это неопределенной степенью участия в работе мостового полотна и покрытий проезжей части, не учитываемых в расчете, не вполне упругой в действительности работой конструкции даже при небольших напряжениях и неблагоприятным характером зависимости между соотношением n1 и многими из вышеуказанных экспериментальных данных. Например, если n1 определять по напряжениям в нижнем поясе, то ошибка в измерении напряжения на 10% может иногда повлечь за собой изменение искомой величины n1 в 4 раза.
В работе было показано, что поиски особой системы парам n1 для объединенных балок бесперспективны и что в условиях их натурных испытаний модуль упругости бетона в среднем таков же, как и в сжатых железобетонных элементах. Следовательно, он существенно выше модуля, рекомендованного классической теорией железобетона для изгибаемых железобетонных элементов, которым пользовались ранее и в расчетах объединенных балок. Принятые сейчас величины Eб и n1 приведены в § 20. На рис. 61, а расчетная эпюра продольных местных деформаций наложена на экспериментальную.
Выявленная в основном упругая работа объединенных балок в условиях натурных испытаний укрепила на некоторое время представление о том, что в действительности не только сталь, но и бетон объединенных балок работают упруго также в условиях продолжительной эксплуатации и даже вплоть до предельного состояния. Эти представления были уточнены только в результате лабораторных испытаний, излагаемых ниже.
Интересный эксперимент провели на железнодорожном объединенном пролетном строении 31,2 м, испытав его силами Киевской мостоиспытательной станции Главного управления пути и сооружений МПС в 1950 г. (сразу после возведения) и затем силами ЦНИИСа через 6 лет сравнительно интенсивной эксплуатации. Результаты измерений продольных местных деформаций в одном поперечном сечении при обоих испытаниях одной и той же испытательной нагрузкой сопоставлены на рис. 61, б. В данном случае упругие свойства пролетного строения изменились незначительно. Следует полагать, что уменьшение модуля упругости бетона в результате многократных сжимающих воздействий было скомпенсировано увеличением его в ходе естественного увеличения прочности и жесткости бетона с течением времени.
В последние годы за рубежом было испытано несколько установленных на дорогах сталежелезобетонных и стальных пролетных строений небольших пролетов (15,24 м и др.) с доведением их до предельного состояния (при определенных мерах предосторожности). В отличие от обычных натурных испытаний тяжелая подвижная нагрузка специально многократно пропускалась по мосту вплоть до появления усталостных трещин в металле и расстройств в железобетоне. Испытания такого рода показали относительно хорошую выносливость сталежелезобетонных пролетных строений.
Добавлено Serxio 27-01-2016, 21:10 Просмотров: 1 308
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent