Предварительно напряженный железобетон

Раздел: Учебники

Если отказаться от гипотезы пластичности бетона, а, по-видимому, это и надлежит сделать, и если обратиться к описанным ниже испытаниям, то окажется необходимым для первых фаз искать объяснений в явлениях упругих деформаций, которые проявляются в системе, подвергающейся изменениям, начиная с состояния загружения, соответствующего концу первого этапа, т. е. концу упругой стадии.

Хотя бетон не удовлетворяет условиям изотропии и непрерывности, что положено в основу теории упругости, его деформации представляют собой цепь прерывистых участков. Тем не менее не будет бессмысленным уподобить бетон упругому материалу; при этом следует отдавать себе отчет в том, что подобное предположение является сугубо «ориентировочным.

Закон больших чисел подтверждает, что это можно делать «при таких деформациях бетона, при которых размеры конструкции достаточны для того, чтобы представилась возможность разложить ее «на элементарные части, которые можно было бы рассматривать как бесконечно малые по сравнению с ней и очень большие по отношению к наиболее крупным неоднородным частицам материала, причем эти элементарные части могут тогда рассматриваться по законам вариационной статистики. Определение местных напряжений, возникающих в неоднородных материалах (щебень и раствор), невозможно; однако это нам не представляется существенным, поскольку опыт показывает, что (пока совокупность деформаций (удлинений, прогибов, искривлений) остается ниже определенных пределов, не следует опасаться нарушений этой комплексности, несмотря на некоторые местные разрывы или сдвиги, -происходящие в неоднородных .материалах.

В балке (изогнутой в .вертикальной плоскости) деформация в данной точке сечения является .почти равномерной по всей ширине сечения, следовательно, если величина растяжения при разрушении является постоянной, то процесс разрушения от растяжения, другими словами, образование трещин, протекает одновременно во всех точках горизонтали; действительно, с самого начала некоторые элементы разрушаются, но благодаря малому размеру сечения возникают немедленно большие концентрации усилий и удлинений, и распространившаяся трещина оказывается очень близко от начальной точки трещинообразования.

Напротив, в плите достаточной ширины момент в сечении, параллельном большому пролету, быстро распределяется, уменьшаясь в пределах большой ширины вправо и влево от загруженной полосы .

В определенных местах бетона могут образоваться междузернистые отслоения (трещины), впрочем, без дальнейшего распространения этого процесса, потому что прилегающие к такой трещине полосы плиты оказывают противодействие ее раскрытию; эти полосы, будучи еще далеки от их растяжения до стадии разрушения, обладают значительным запасом прочности и могут вынести без разрушения увеличение их растягивающих напряжений вследствие их перераспределения, обусловленного появлением трещины.

Полосы, прилегающие к загруженной полосе, следовательно, ицрают роль арматуры по отношению этой .полосы, с очень значительным сопротивлением и с тем же средним модулем упругости.

Трещины от растяжения могут образоваться в загруженной полосе, не будучи обнаруженными даже при наличии точной аппаратуры для наблюдений. Эти трещины могут явиться результатом простой случайности при наличии местного недостатка в сопротивляемости растягивающим усилиям, и это обстоятельство в таком случае не имеет никакого практического значения; или в лучшем случае дело касается некоторого превышения средней величины предела прочности на растяжение, однако только в опраниченной зоне. Итак, имеется налицо трещина, но без заметного ее раскрытия по причине влияния близлежащих боковых полос. Это и есть процесс образования микротрещин. Притом материал в состоянии образования микротрещин обнаруживает еще сопротивление растяжению в функции от процентного соотношения ненарушенных элементов, оказавшихся в каком-либо сечении, перпендикулярном к направлению передающегося усилия; это процентное соотношение само по себе является функцией установленного предела растяжения, а также закона распределения линейных деформаций удлинения при разрушении.