Пластические деформации бетона растянутой и сжатой зон

Если железобетонные элементы испытывались при нагрузках, превышающих нагрузки трещинообразования, то первые трещины образовывались на первом же цикле статического нагружения. С ростом числа циклов нагружении между этими трещинами могли образовываться новые, однако характер трещинообразования совпадал полученным при статическом испытании до разрушения. Для подтверждения приведена диаграмма, на которой показаны расстояния между трещинами, замеренные при испытании одинаковых образцов па статическую и циклическую нагрузки.

Циклические нагрузки приводят к непрерывному увеличению раскрытия трещин. Однако напряжения в растянутой арматуре превышали расчетную усталостную прочность, которая составляла 219 МПа (2190 кгс/см²). Резкое нарастание раскрытия трещин для модели № 20 свидетельствует о том, что и она была близка к усталостному разрушению. Это подтверждается и результатами испытаний модели № 18, которая разрушилась от усталостного обрыва арматуры через 3,5х10⁶ циклов при таком же, как и для модели № 20, режиме нагружения.

Воздействие водной среды изменило характер трещинообразования. Расстояние между трещинами заметно уменьшалось, т. е. количество трещин возрастало, уменьшалось и раскрытие трещин. Приведены средние значения расстояний между трещинами для одинаковых образцов, испытывавшихся в сухом и водонасыщенном состоянии. Во всех случаях значения для водонасыщенных образцов меньше, что закономерно, так как снижение прочности бетона должно уменьшать.

Пластические деформации бетона растянутой и сжатой зон, приводящие к перестройке эпюры напряжений в сечении, развитие длины и раскрытия трещин и увеличение их количества приводят к изменению прогиба железобетонных элементов. Во всех испытаниях отмечалось возрастание прогиба числа циклов нагружений. При этом, если нагрузка не превышает разрушающей усталостной, после определенного числа циклов наступает стабилизация прогибов. Показаны характерные прогибы образцов, испытывавшихся при нагрузке, меньшей усталостной разрушающей. Образцы № 17 и 19 прошли соответственно 5,5 и 20 циклов и не разрушились, так как нагрузка была меньше их усталостной прочности.

На каждом режиме, была получена полная стабилизация и прогибов, и раскрытия трещин. Если же нагрузка превышает усталостную прочность элемента, стабилизация прогибов не отмечается.

Полученные данные по прогибам подтверждают возможность разделения деформации прогиба на две части, одна из которых зависит только от действующей нагрузки, вторая - от пластической, остаточной деформации. Как видно из графиков, разница между прогибами, соответствующими максимальной, минимальной и нулевой нагрузкам, остается практически постоянной на всех этапах испытания как при стабилизации прогибов, так и при непрерывном увеличении их вплоть до разрушения.