Расчетные напряжения в арматуре

Напряжения в арматуре при испытании моделей были близки к пределу текучести. Лишь в модели № 8 расчетные напряжения значительно превышали предел текучести. По-видимому, пройдя предварительно 14,8x10⁶ циклов при напряжениях, близких к пределу текучести, арматура получила значительное упрочнение, наклеп, вследствие чего она не разрушилась при первом же цикле новой нагрузки, превышающей расчетную статическую прочность балки. Кроме того, следует учитывать, что с ростом скорости нагружения возрастает.

Прочность целой арматуры из стали марки Ст5, не имеющей сварки по всей длине, может быть определена по результатам испытаний моделей № 11, 13, 19, 20 и 21, разрушение которых произошло вследствие усталостного обрыва арматуры. Среднее значение усталостной прочности для арматуры из стали марки Ст5 составило =330 МПа.

Напряжения в арматуре, замеренные при нагрузке 90 кН (9 тс) в модели № 21, составляли 317 МПа (3170 кгс/см²), что близко к расчетному значению 336 МПа (3360 кгс/см²).

Расчетные напряжения в арматуре для моделей № 6, 8, 11, 13, 19 оказались выше предела текучести, что не привело, однако, к разрушению при первом же цикле нагружения. При объяснении причин этого следует обратить внимание на то, что во многих случаях фактическая несущая способность моделей, определяемая по моменту достижения арматурой предела текучести, оказывается выше расчетной, так что принятые в усталостных испытаниях максимальные нагрузки не являются предельными. Кроме того, почти все эти модели, кроме модели № 6, разрушившейся от нарушения заделки, имели «тренировку» циклами с меньшим значением. В моделях № 8, 11 и 13 благоприятное влияние могло оказать распределение внутренних усилий вдоль арматуры, которые резко уменьшались к середине балок вследствие увеличения вдвое сечения арматуры в зоне заделки, захватывающей практически весь участок, а также резко уменьшались к опорам вследствие уменьшения изгибающего момента.

Усталостная прочность арматуры со сварными стыками, по данным испытаний моделей № 28, 29 и 30, в среднем 198 МПа (1980 кгс/см²). Расчет при 0,6 дает 182 МПа (1820 кгс/см²). Расчетные растягивающие напряжения вне зоны стыка в балках со сварными стыками арматуры, усиленными дополнительными коротышами, оказались намного выше напряжений в арматуре со сварными стыками без усиления. Эти напряжения составляли в среднем 336 МПа (3360 кгс/см²), т. е. и в балках с целой арматурой также были близки к пределу текучести. Расчетные напряжения в месте приварки арматуры и дополнительных стержней к пластинке были ниже и составляли 175 МПа (1750 кгс/см²).

Балки с дополнительным армированием зоны стыка имели такую же выносливость, как и монолитные, что свидетельствует о снижении напряжений в стыке при постановке усиливающих стержней.