Прочность при трещинообразовании

Как было отмечено в предыдущий статьях, представляется необходимым дополнить расчет по стадии разрушения еще расчетом по упругой стадии.

Этот расчет согласно упругой стадии может обнаружить наличие, в условиях нормальной эксплуатации, относительно значительных растягивающих напряжений.

Первый вопрос заключается в том, чтобы установить наличие или отсутствие трещинообразования. Описанные исследования позволяют определить различные условные величины предела прочности на растяжение (другими словами, вычисленные в предположении действительности законов упругости). Когда приняты желательные предосторожности (дополнительная арматура малого диаметра в растянутых зонах и преимущественно с улучшенным сцеплением), величина предела прочности на растяжение не будет ниже 40 кг/см2, а в условиях очень тщательного наблюдения можно поднять эти пределы прочности выше 100 кг!см2.

Средняя экспериментальная величина предела прочности на растяжение получена порядка 80 кг/см2.

Имели место оживленные дискуссии по вопросу возникновения явлений приспосабливаемости перед стадией трещинообразования; по-видимому, в полном соответствии с исследованиями

Гарвена относительно закона, связывающего момент и кривизну, мы установили, что пластичность при растяжении1 обнаруживается только в слабой степени.

Однако при этом несомненно включаются другие явления, которые замедляют (вопреки процессу трещинообразования в самом точном смысле этого слова) достижение того предела, начиная с которого приспосабливаемость становится заметной.

Иначе говоря, если сооружение, чтобы быть надежным, нуждается в несущих системах, последовательно связанных, то каждая несущая система может вести себя как упругая, несмотря на то, что предшествующая ей несущая система уже переросла стадию упругих деформаций. Трещина может закрыться, если деформации, обусловленные вторичным процессом (трещиной), оказываются или очень малыми, или даже противоположного знака по отношению к тем, которые способствовали развитию первой трещины.

Например, в неразрезной плите, подверженной нагрузке в ее центре, приходится иметь дело с непрерывным рядом по крайней мере из четырех несущих систем: изгиба согласно теории упругости, изгиба с перераспределением моментов между центром и опорами, системы «шарнирных цепей», расходящихся от нагрузки и примыкающих к опорам, и, наконец, несущего конуса вращения, опирающегося на зоны, концентричные с точкой приложения нагрузки. Переход от одной к другой из этих несущих систем происходит за счет игры внутренних напряжений, сдвигов, усилий и моментов, и последовательность включения этих систем растягивает видимый период целостности конструкций.

Нами была изготовлена в лаборатории конструкция подобного рода с использованием балок, на которых мы наблюдали отсутствие пластичности при растяжении. Присоединив к ним металлическую затяжку, в нижней части ( XIV.39), предназначенную для замены влияния боковых поясов плиты, средний пояс которой был представлен самой балкой, мы получили две последовательные фазы упругих деформаций, причем трещина обнаруживалась только в конце второй фазы. Вторая фаза упругих деформаций соответствует системе «шарнирной цепи», поддерживаемой при помощи затяжки.

Этот пример дает возможность понять причину существующих разногласий.