logo

Первичные деформации бетона под нагрузкой

Часть 1   Часть 2   Часть 3

Приступая к изучению деформаций бетона, вызываемых внешней нагрузкой, необходимо прежде всего уяснить себе то обстоятельство, что величина этих деформаций и характер их нарастания под влиянием нагрузки зависят от способа приложения последней и от продолжительности ее действия.

Мы начнем с изучения так называемых первичных деформаций, которые получаются при кратковременном действии однократной нагрузки. Примером может служить проведение обычного опыта с бетонными образцами для установления закона деформаций бетона и для определения упругих констант. Длительность каждой ступени нагрузки в таком опыте определяется обыкновенно временем, нужным для записи показаний измерительных приборов.

В любом подобном опыте обнаруживается, что бетон не обладает совершенной упругостью, даже при малых напряжениях полная деформация, получаемая образцом, состоит из двух слагаемых: упругой части и остающейся или пластической части. При этом отношение пластической части к полной деформации увеличивается с ростом напряжения.

При установлении закона деформаций для бетона необходимо прежде всего решить вопрос, о каких деформациях будет идти речь — упругих или полных. Этот вопрос приобретает особую важность в связи с тем обстоятельством, что деформации бетона как упругие, так и пластические зависят не только от интенсивности нагрузки, но и от продолжительности ее действия. Бетон обладает в некоторой мере свойством упругого последействия, вследствие чего упругая часть деформации несколько увеличивается при длительном действии нагрузки. Однако, как показывают опыты, влияние упругого последействия при кратковременной нагрузке невелико и в качестве первого приближения им можно пренебречь. Что же касается пластических деформаций бетона, то они под нагрузкой возрастают со временем весьма значительно.

На основании многих экспериментов можно в качестве первого приближения принять, что пластические деформации бетона увеличиваются пропорционально величине нагрузки и логарифму времени ее действия. Из сказанного следует, что результаты измерения деформаций в опыте зависят от длительности нахождения образца под нагрузкой.

На последнее обстоятельство обращалось внимание еще в старинных французских опытах. Особое значение его подчеркнул Глэнвилль (Glanville) , который в своих опытах обнаружил, что, даже выдержав нагрузку в течение нескольких секунд, можно отметить наличие пластической части в полной деформации. Интересно остановиться далее на недавних опытах ЦНИПС в Москве, проведенных попутно при изучении прочности железобетонных стоек. Измерение деформаций бетона при сжатии производилось на призмах с помощью тензометров, устанавливаемых на каждой из боковых граней призм. Деформации записывались в момент приложения нагрузки и после определенной выдержки ее на призме. Мгновенные деформации, т. е. измеренные непосредственно после приложения нагрузки, связаны с напряжениями линейным законом вплоть до разрушения образца, тогда как деформации, накопленные за время выдержки нагрузки, следуют некоторому криволинейному закону. Первые являются упругими, а вторые — пластическими, требующими времени для своего образования.