Расчеты с учетом зависимости между деформациями и напряжениями

Определить степень влияния эпюр напряжений по раскалываемому сечению на результат испытания контрольных образцов сложно. С этой целью по большинству вариантов произведены расчеты с учетом зависимости между деформациями и напряжениями. После начального микротрещинообразования в центральной части моделей дальнейшее распространение трещин возможно после увеличения интенсивности раскалывающей нагрузки. Но даже после ее увеличения на 25-30% от нагрузки, вызвавшей начальное микротрещинообразование в центральной части образца, в районе контакта с прокладками напряжения в направлении оси x остаются сжимающими. Следовательно, расчетом по принятой методике учета зависимости между деформациями и напряжениями распространение микротрещинообразования на этот район не определено. После увеличения раскалывающей нагрузки значительно возрастают деформации в направлении оси x в центральной части образца. Тех, кого интересуют пластиковые окна – от производителя, рекомендуем смотреть здесь на веб-портале mos-okna24.ru.

Значит, в этом районе возможно раскрытие трещин, которые появляются вначале в центральной части образца, а затем распространяются по всей плоскости раскалывания, в том числе и в районе приложения нагрузки, лавинообразно. Но если модуль упругости прокладки примерно в 2 раза меньше, чем образца, начальное микротрещинообразование, его распространение по всей плоскости раскалывания с полным раскрытием трещин происходит при постоянном уровне раскалывающей нагрузки. Таким образом, при нагружении образцов через цилиндрические прокладки, модуль упругости которых составляет от 1/4 до 3/4 модуля упругости образца, можно получить примерно равномерное растяжение в плоскости раскалывания, и наиболее точное значение предела прочности.

Выявить расчетом влияние напряжений в районе приложения нагрузки на результат испытаний довольно сложно. Сжимающие напряжения в направлении оси х могут существенно завысить результат испытаний. Но определить, как влияет концентрация сжимающих напряжений в направлении оси у, а также касательных напряжений по принятой методике учета зависимости между деформациями и напряжениями, невозможно. В зависимости от величины этих напряжений и способности бетона сопротивляться им разрушение последнего может произойти в момент разрушения центральной части от растягивающих напряжений или ранее.

Наиболее вероятно разрушение бетона от растягивающих напряжений (при исключении влияния концентрации сжимающих и касательных) в случае нагружения образцов через укладываемые в паз цилиндрические прокладки, диаметр которых составляет 0,2 диаметра образца, а модуль упругости — от 1/4 до 3/4 модуля упругости образца. В последнем варианте максимальные сжимающие и касательные напряжения значительно меньше, чем при соотношении диаметров прокладки и образца, равном 0,1, и превосходят растягивающие приблизительно в 10 и 5 раз (соответственно). В этом случае образец разрушится только от растягивающих напряжений, которые практически равны по всей раскалываемой плоскости.

Экспериментальные исследования выполнены на образцах-кубах с размером стороны 15 см и образцах-цилиндрах с таким же диаметром и высотой. Было изготовлено три партии образцов по пять кубов и цилиндров в каждой. Условия изготовления и твердения всех образцов, испытанных в 28-суточном возрасте нормального твердения, одинаковы. Перед формованием образцов в местах приложения раскалывающей нагрузки устанавливались полуцилиндрические текстолитовые прокладки диаметром 1,7 м (вторая партия) и 3 см (третья партия). Таким образом, соотношение модулей упругости прокладки и образца составляло примерно 0,5.

Образцы первой партии испытывали в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-74 через прокладки из трехслойной фанеры толщиной 0,3 см, шириной 3 см. На забетонированные в образцах полуцилиндрические прокладки перед испытанием укладывались оставшиеся их половинки. Таким образом, обеспечивалась схема нагружения. Средний предел прочности при растяжении образцов первой партии составил для цилиндров 2,85 МПа, а для кубов 3,1 МПа. Коэффициент вариации соответственно равен 5,8 и 5,5%. Во второй партии при использовании прокладок диаметром 1,7 см предел прочности составлял 2,45 МПа (коэффициент вариации 5%), а в третьей с прокладками диаметром 3 см — 2,83 МПа (3%).