Испытания до разрушения предварительно напряженного железобетонного моста

Испытания до разрушения предварительно напряженного железобетонного мостаВ тех случаях, когда имеется возможность произвести натурное испытание до разрушения, следует — ее использовать. В связи с проектом Совета Лондонского графства предоставить значительную часть территории на Южном берегу для общего пользования в качестве набережной для прогулов и открытой площадки, необходимо было снести мост из предварительно напряженного железобетона. Уничтожение предварительно напряженного железобетонного моста давало редкостную возможность провести ряд испытаний передового типа конструкции — предварительно напряженной — что в наше время представляет особый интерес, так как такие конструкции дают значительную экономию в стали. Это был первый в Англии случай испытания до разрушения целой предварительно напряженной железобетонной конструкции.

В проведенных опытах исследовалось поведение моста под расчетной нагрузкой и изучалось восстановление деформаций после перегрузок в 150—200%. Кроме того, была определена максимальная нагрузка, которую мост выдерживал вплоть до разрушения. Общая длина моста равнялась 86,56 метров. Мост был предварительно напряжен по системе Фрейссине. Начальная сила натяжения каждого из 24 двенадцатипроволочных пучков равнялась 30 т. По техническим условиям средний предел прочности бетона должен был составлять в семидневном возрасте 280 кг/см2, а в 28-дневном 420 кг! см-. Испытания показали, что фактическая прочность бетона равнялась 322 кг/см2 в шестидневном возрасте и 445 кг/см2 в 28-дневном. Нагрузки на мост при испытании создавались постепенно и распределялись по нему так, чтобы условия соответствовали действию равномерной нагрузки. Измерения прогибов производились и в нагруженном и в ненагруженном пролегах. Исследовалась также способность конструкции к восстановлению деформации после перегрузки.

В первый день испытаний (29 апреля 1952 года) мост был нагружен расчетной временной нагрузкой в 488 кг/м2, затем в 610 кг/м2 и, наконец, в 732 кг/м2, т. е. с перегрузкой на 50%. На каждой стадии нагружения измерялись прогибы, натрузку оставляли на ночь и отмечали увеличение прогиба. Величины нагрузок были взяты в соответствии с Британскими нормами. На второй день по снятии нагрузки записали восстановление деформаций, а затем мост вновь нагрузили со 100-% перегрузкой и исследовали образовавшиеся трещины и прогибы. Затем удалили нагрузку и отметили восстановление деформаций. В последний день испытаний, 1 мая, мост нагрузили до разрушения. Утром нагрузку довели до величины, соответствующей 100% перегрузке, а после часового перерыва продолжали нагружение до разрушения. Перед самым разрушением нагрузка составила 86 т, что соответствует равномерно распределенной нагрузке в 1152 кг/м2. Мост разрушился после добавления еще 3,5 т. Разрушение произошло вблизи центра пролета. Во всех трех пролетах производились измерения прогибов: во всех пролетах в центре, в нагруженном пролете, в точках на расстоянии четверти длины от концов и вблизи опор.

К нижней стороне настила были прикреплены крючья, от которых шли проволоки, сначала вертикально до блока, а затем под небольшим углом к горизонтали над шкалами, укрепленными на безопасном расстоянии от моста. Проволоки далее проходили через второй блок на конце шкалы; к концу проволоки за блоком прикреплялся груз. Перемещение указателей, прикрепленных к проволокам, по шкалам давало непосредственные отсчеты вертикальных смещений плиты в различных точках. Есть сомнение в размерах деформации от ползучести под нагрузкой в центре пролета, так как была потревожена измерительная шкала. Смещение шкалы подтверждается показаниями на соседних шкалах, на четверти длины пролета oт концов.

Превосходно восстановилась деформация, когда нагрузку увеличили почти до 976 кг/м2, а затем на следующий день сняли. Деформации на продолжении балки за второй опорой и далее не возрастали при повышении нагрузки сверх 976 кг/м2. Мост разрушился под нагрузкой в 89,5 т, при которой эквивалентная равномерно распределенная нагрузка составляет 1220 кг/м2. Разрушение наступило, видимо, почти одновременно над второй опорой и вблизи центра нагруженного пролета от сжатия в бетоне. Крайний устой оставался вертикальным до тех пор, пока рухнувший пролет не потянул его за собой.

Стальные пучки арматуры не разрушились, но заслуживает внимания то обстоятельство, что после разрушения обнаружилось отсутствие сцепления между стальной арматурой и бетоном вследствие того, что нагнетаемый в арматурные каналы раствор не прошел от концов полностью по всей длине. Это обстоятельство представляет большой интерес, так как одна из важных особенностей предварительно напряженного железобетона заключается в необходимости сцепления между напряженной арматурой и бетоном.

Добавить комментарий