Сопротивление бетона срезу
Часть 1 Часть 2
Остановимся теперь на рассмотрении некоторых теоретических обоснований зависимости между временным сопротивлением бетона срезу Rср и его сопротивлениями сжатию R и разрыву R'. Попытки к разрешению этого вопроса делались различными авторами.
1. Так, проф. Мёрш дает следующую интерпретацию явлению среза. Сопротивление материала на плоскости среза можно представить себе в виде ряда бесконечно малых зубьев; в каждом зубе сопротивление срезу на грани можно заменить далее растягивающими и сжимающими силами, возникающими на двух других гранях, друг к другу перпендикулярных. Связь между касательным напряжением и нормальными напряжениями устанавливается на основании следующих соображений: горизонтальные проекции нормальных сил взаимно уравновешиваются, сумма вертикальных проекций нормальных сил равна касательной силе.
Переходя далее к моменту разрушения и допуская, что последнее происходит при одновременном достижении нормальными напряжениями своих предельных величин, т. е. сопротивления разрыву R' и сопротивления сжатию R, получаем формулу Мёрша.
Совершенно такая же формула еще в 1858 г. была предложена Кепке для каменных материалов. Следует однако сказать, что эта формула уже в своем выводе содержит внутреннее противоречие: разрушение элемента предполагается по плоскости, в которой действуют только касательные напряжения, а в то же время две его другие грани испытывают нормальные напряжения из которых каждое само по себе является критическим для материала.
2. Мор построил другую зависимость между сопротивлением бетона срезу Rср и величинами R' и R, исходя из предложенной им теории прочности. Известно, что эта теория довольно хорошо охватывает материалы со значительной разницей в сопротивлении растяжению и сжатию, как это и имеет место для бетона.
Из всего изложенного явствует, что как в экспериментальном определении величины Rcp, так и в теоретических обоснованиях связи между сопротивлением бетона срезу и другими характеристиками его прочности еще нет пока необходимого единства взглядов. Этим обстоятельством можно объяснить и то значительное расхождение в выборе допускаемых величин для касательных напряжений, которое наблюдается в нормах различных стран. Так например, согласно французским нормам 1934 г. на расчет железобетонных конструкций допускаемое напряжение бетона на скалывание одинаково с допускаемым напряжением на растяжение равно 0,2 от временного сопротивления разрыву в возрасте бетона 90 дней. По немецким нормам это напряжение принимается равным 4 кг/см2 для бетонов любой марки, изготовляемых на обыкновенном портландском цементе. По нашим кормам 1934 г. допускаемое напряжение на непосредственный срез составляет 0,07 R28, а на скалывание при изгибе — 0,04 R28. В проекте наших новых норм, опубликованном в 1936 г. ("Проект и стандарт" № 7, 1936) были приведены данные о временном сопротивлении срезу Rср для различных марок бетона. Эти данные устанавливались по формуле Мора, дающей вообще преуменьшенные результаты; кроме того в нее вместо кубиковой прочности вводилась призменная прочность Rпр. Здесь была проявлена совершенно излишняя осторожность. В утвержденных нормах 1939 г. эта весьма важная характеристика прочности бетона совсем отсутствует.