Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Несущая способность опор с сеткой трещин в сжатой зоне бетона
Более значительное влияние на несущую способность опор оказывает множество продольных трещин в сжатой зоне, или так называемая сетка трещин, под которой понимается такое их распределение, при котором трещины располагаются вдоль окружности опоры с шагом, величина которого меньше толщины стенки. Опыт показывает, что при множественном растрескивании бетона опор трещины имеют небольшое раскрытие (в пределах 0,05 — 0,1 мм) и располагаются, как правило, с шагом 20 — 40мм. Причины такого расположения трещин были рассмотрены ранее, и связано это с воздействием отрицательных температур воздуха. При большем шаге расположения трещин последние могут считаться одиночными, и их влияние на несущую способность опор может быть оценено с помощью рассмотренной выше модели.
91
Глава 3. Эксплуатационные воздействия и работоспособность опор
При отмеченном множественном растрескивании бетона в сжатой зоне образуется столбчатая структура. Выше была рассмотрена модель прочности отдельного столбика в виде бруска с одной или двумя наклонными трещинами исходя из условия его разрушения от сдвига. Имеется также точка зрения [29], что разрушение этих столбиков может происходить не только от сдвига в бетоне и исчерпания их прочности, но также и вследствие потери ими продольной устойчивости. При этом считается, что под действием сжимающих напряжений от внешней нагрузки в столбиках возникает продольный изгиб, а при критических напряжениях— излом. Однако многие исследователи [30] не разделяют эту точку зрения. Они считают, что в силу небольшого раскрытия трещин и плотного расположения столбиков отсутствует возможность для поперечного перемещения столбиков и потери ими устойчивости. Эта точка зрения подтверждается многочисленными испытаниями опор контактной сети, имевших сетку трещин. Во всех случаях такие опоры разрушались от раздавливания бетона, и не было отмечено ни одного случая, чтобы разрушение опор происходило от потери столбиками устойчивости, характерным признаком чего является разделение каждого столбика на несколько блоков. В основе снижения несущей способности опор с множеством продольных трещин в сжатой зоне лежит уменьшение прочности бетона вследствие образования этих трещин. Для оценки уменьшения прочности может быть использована модель столбика в виде бруска с двумя наклонными трещинами. Наблюдения показывают, что в натурных условиях глубина наклонных трещин редко превышает величину 3 — 5 мм. При ширине столбиков 20 — 40 мм это дает значение в функции FII ( ) в пределах 0,1 - 0,25. При таких значениях функция FII ( ), как видно из рис. 3.22, слабо изменяется при вариациях величины А. и в указанном диапазоне изменений может быть принята равной 1,5. При этом значении FII ( ) прочность бетона при изменении глубины трещин в пределах 3 — 5 мм снижается до величины (0,7 / 0,4)Rв.
Характерной особенностью процесса снижения прочности бетона при множественном трещинообразовании является то, что это снижение происходит не по всему объему бетона по толщине стенки, а только в наружных его слоях. Исследование характеристик трещино-образования показывает, что при множественном образовании трещин в бетоне опор эти трещины, кроме небольшого раскрытия, распространяются на небольшую глубину, не превышающую половины
92
Глава 3. Эксплуатационные воздействия и работоспособность опор толщины стенки. В результате этого по толщине стенки формируются два слоя с различной прочностью бетона: снаружи располагается растрескавшийся бетон пониженной прочности, а внутри стенки сохраняется слой бетона с первоначальной структурой и прочностью (рис. 3.28). При таком распределении прочности бетона необходимые выражения для определения несущей способности опор, полученные из условий равновесия, имеют вид: а) для относительной площади сжатой зоны бетона: (3.16) б) для несущей способности опор: (3.17) где АТ — площадь наружного кольца с пониженной прочностью бетона; А0 — площадь внутреннего кольца с нормальной прочностью бетона; —прочность растресканного бетона наружного кольца; R в—начальная прочность бетона при отсутствии в нем трещин;
rн=r1+rт/2 rн=rТ+r2/2
rТ — радиус окружности, разделяющей наружное и внутреннее кольцо; r1 и r 2 — наружный и внутренний радиусы сечения опоры. Остальные обозначения приведены выше. На рис. 3.29 показана кривая изменения несущей способности опор в зависимости от степени снижения прочности бетона наружных слоев, построенная на основании выражения (3.17). Кривая построена для опор с характеристиками: As = 6,28см2; Rs = 1400МПМ; A = 700см2; R в = 22 МПа; = -400 МПа; rТ— 18см; r 2 = 21,5см. Анализ приведенной кривой показывает устойчивое снижение несущей способности опор по мере снижения прочности бетона в наружном слое. Однако это снижение происходит значительно медленнее, чем уменьшается прочность бетона. В частности, при снижении прочности бетона в наружном слое почти на 60% не- 9 93 Глава 3. Эксплуатационные воздействия и работоспособность опор сущая способность опор уменьшается только на 20% по сравнению с ее значением при неповрежденном бетоне. Выше было показано, что при растрескивании бетона отмеченное снижение его прочности реализуется при шаге трещин 20 мм и глубине наклонных трещин 5 мм, и такая картина трещинообразования является часто повторяемой. Следовательно, можно считать, что с образованием сетки трещин снижение несущей способности опор может достигать 20%. Данный вывод полностью подтверждается результатами испытаний опор с сеткой трещин в нижней части опор. При этом наблюдалось, как правило, уменьшение несущей способности опор на величину порядка 15 — 20% против расчетного значения несущей способности опор. О сильном влиянии сетки трещин на несущую способность опор свидетельствуют и случаи разрушения эксплуатируемых опор с такой сеткой на отдельных дорогах. В связи с этим опоры с указанными повреждениями относятся к категории остродефектных и должны либо заменяться, либо усиливаться. Таким образом, появление одиночных продольных трещин в сжатой зоне бетона опор приводит к снижению несущей способности опор в пределах 1 — 2% и не оказывает существенного влияния на эксплуатационные качества опор. В то же время множественное растрескивание опор или образование в них сетки трещин приводит к существенному снижению несущей способности опор и в ряде случаев было причиной их разрушения. Появление продольных трещин, а также сетки трещин в растянутой зоне не оказывает влияния на несущую способность опор. Однако и при таком расположении они оказывают отрицательное воздействие на опоры, ухудшая их надежность и долговечность.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 111; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.129.13.201 (0.008 с.) |