Влияние формы поверхности стержней периодического профиля

Существующий периодический профиль арматуры был принят после проведения большого числа исследовательских работ, и в основу оценки его были положены требования технологии прокатки и сцепления с бетоном.

Оценка влияния профиля на прочностные характеристики арматуры производилась, главным образом, по результатам статических испытаний, что не позволяло выявить особенностей напряженного состояния стержней периодического профиля при работе их на циклическую нагрузку. В современных условиях данные испытания целесообразно проводить с помощью специального оборудования, такого как, например, на exiton-test.ru.

Исследования, выполненные в ЦНИИС МТС, НИИЖБ, НИС Гидропроекта, показали, что принятая форма периодических выступов вызывает концентрацию напряжений, приводящую к существенному снижению усталостной прочности стали. Наличие профиля имеет следствием недоиспользование до 20-40% усталостной прочности стали Ст5. Периодический профиль приводит к снижению усталостной прочности стали на 35-45%.

Результаты испытаний по выявлению влияния профиля на выносливость арматуры. Если привести все данные к ра=0 и диаметру 20 мм, то для стали Ст5 среднее значение составит 0,465, что да 32,5% выше, чем ко при наличии на поверхности стержней периодических выступов.

Наличие концентрации напряжений, приводящей к снижению пластических свойств стали, подтверждается и статическими испытаниями. При испытании стержней арматуры периодического профиля в состоянии поставки стержней с прорезанными вдоль оси витками периодических выступов и обточенных стержней показали, что размер (диаметр) шейки имеет наименьшее значение для гладких стержней, наибольшее значение в состоянии поставки и промежуточное - для стержней с прорезанными витками.

Для численной оценки концентрации напряжений при принятом профиле арматуры можно воспользоваться формулой для круговой выточки арматуры. Значения коэффициентов, определенные с учетом пластических деформаций, близки между собой, хотя значения коэффициентов несколько ниже.