Анализ результатов существующих экспериментальных иссле¬дований выносливости наклонных сечений железобетонных изгибае¬мых элементов при многократно повторяющемся циклическом нагру¬жении

Выносливость железобетонных элементов при действии изгибающих моментов и поперечных сил зависит от множества различных, выяв­ленных экспериментальными исследованиями, факторов, по разному влияющих на закономерности изменения несущей способности по на­клонным сечениям. К числу таких факторов относятся: вид, выносли­вость и деформативность бетона; выносливость, диаметр, шаг и на­клон поперечной арматуры; выносливость, диаметр, площадь и дис­персность продольного армирования, геометрические характеристики поперечного сечения элемента; характер и вид нагрузки, соотношение между изгибающими моментами и поперечными силами, наличие предварительного напряжения в продольной арматуре, условия сцепле­ния и анкеровки продольной арматуры.

Исследования выносливости наклонных сечений железобетонных изгибаемых элементов при многократно повторяющихся циклических нагружениях относительно немногочисленны. Большинство исследова­ний выполнялось для решения частных вопросов, что, естественно, от­разилось на методике их проведения и консрукции опытных образцов. Испытывались образцы самых различных размеров, форм поперечных сечений, пролетов и армирования,

Т.С.Чанг и К.Е.Кеслер [104] проводили экспериментальные ис­следования 39 железобетонных балок размером 10,2x15,2x162,6 см и процентом армирования 1,86 и 2,89%. Балки армированы только про­дольной арматурой с пределом текучести ст₃у = 336 МПа и временным

сопротивлением разрыву c_su = 509,7 МПа. Нагрузка прикладывалась в

третях пролета с частотой 7,33 Гц при р= 0,02...0,5. Расстояние от опо­ры до точки приложения нагрузки а=3,7 ho.Установлено, что на базе испытаний N=10⁷ относительный предел выносливости для образцов, разрушившихся по наклонному сечению, составляет 0,63.

В работе Т.Е.Стелсона и И.Н.Керника [124] приведены результаты испытаний 11 железобетонных балок размером 12,7x14x183 см без по­перечного армирования при проценте продольного армирования 2,98%. Нагрузка прикладывалась в третях пролета с частотой 5,33 Гц при отношении a/ho = 5,75 и р = 0,15 ... 0,5. Все балки как при статиче­ской, так и при многократно повторяющихся циклических нагружениях разрушились по наклонному сечению. Разрушение носило хрупкий ха­рактер. Относительный предел выносливости на базе 5* 10⁵ циклов находится В пределах 0,6 < Qmax/Qpa₃ <0,65.

И.Р.Верна и Е.С.Томас [126] проводили испытания 60 балок шири­ной 12,7 см, высотой 10,14,16 см и длиной 200 см. Прочность бетона была принята 19 МПа и 33 МПа. Балки были армированы только

продольной арматурой с пределом текучести G_Sy - 3 19 Мпа и времен­ным сопротивлением разрыву cr_su = 508 МПа. Минимальная нагрузка

цикла была принята равной 10% разрушающей статической, максималь­ная нагрузка цикла изменялась таким образом, чтобы получать устало­стное разрушение при N=2*10⁶ циклов. Нагружение балок производи­лось сосредоточенными силами в третях пролета. Пролет среза изме­нялся в пределах а=(4,3 ... 9,8) ho. Наиболее характерным видом раз­рушения при многократно повторяющихся циклических нагружениях было разрушение по наклонному сечению. На базе 10^б циклов, отно­сительный предел выносливости наклонного сечения составляет 0,58, нарушения сцепления арматуры с бетоном - 0,43.

Н.Н.Богдановым и И.А.Сильницким [13] проведены эксперимен­тальные исследования 7 железобетонных балок таврового поперечного сечения. Загружение образцов осуществлялось в третях пролета при пролете срезе 1,65 м и коэффициенте асимметрии цикла нагрузки р=0,353. Прочность бетона 38,5 ... 45 МПа. Поперечная арматура из ст.З диаметра 8 мм, с шагом 10 и 15 см. База испытаний - N=2.10⁶ циклов. Шесть балок при многократно повторяющемся циклическом на­гружении разрушились по наклонному сечению от достижения предела выносливости бетона сжатой зоны. Образцы, имеющие искусственные трещины, разрушались по наклонным трещинам от разрушения бетона в средней части сечения. Опыты показывают, что напряжения в хомутах при отсутствии трещин незначительны, а при появлении наклонных трещин - резко увеличивается.