Схема образования концентрических трещин

С другой стороны, трещины, раскрытые при этом испытании при минимальном предварительном напряжении и невидимые при незначительной нагрузке, открываются вновь:

при нагрузке .в 67 т для предварительного напряжения в 20X20 кг/см2; при нагрузке в 84 т для предварительного напряжения в 25 X 25 кг/см2. Испытания при предварительном напряжении, доведенном до 40 X Х40 кг/см2. Затем нагрузка была увеличена до 140 т. Указанные выше трещины, полностью невидимые при незначительной нагрузке, вновь раскрываются при нагрузке 110 т по одной из концентрических кривых трещинообразования (трещина 1 т на XII.19), затем при нагрузке 140 т и для трещин 2—3—4. При нагрузке 140 т плита, хотя и при наличии трещин, не оказалась раздробленной, и деформации грунта под точками нагрузки продолжали изменяться пропорционально нагрузкам, причем, стало быть, несмотря на трещинообразование, несущая способность грунта и распределительные свойства плиты еще полностью сохраняются.

Испытания в точке II. Не было обнаружено ни одной трещины при предварительном напряжении от 40X40 до 20×20 кг/см2 для нагрузок максимум в 84 т. При предварительном напряжении в 10X10 кг/см2 трещины появились под нагрузкой в 50 т по направлению швов бетонирования.

Тогда было полностью устранено предварительное напряжение (предварительное напряжение 0X0). При нагрузке в 17 т появилась трещина по направлению шва бетонирования. При нагрузках в 34 и 51 г не появилось никаких новых трещин.

При нагрузке в 84,5 т обнаружены две трещины вблизи точек 19 и 22, похожие в общих чертах на кривую в форме эллипса, расположенную по отношению к нагрузке и к диагонали плиты приблизительно таким же образом, как внешняя кривая трещинообразования при испытаниях в точке I.

При анализе испытаний следует принять во внимание следующие наиболее существенные выводы.

1. Полное отсутствие трещин под действием нормальной нагрузки при предварительных напряжениях, превышающих или равных 20 кг)см2. Полное отсутствие трещинообразования при нагрузке в 140 т, равной увеличенной в 1,65 раза нормальной нагрузке, при предварительном напряжении в 40 кг/см2.

2. Все трещины находятся в закрытом состоянии под действием нормальной нагрузки при предварительном напряжении в 25 кг/см2.

3. При предварительном напряжении в 40 кг/см2 нагрузка может быть увеличена до 110 т без раскрытия прежде возникших трещин.

Определяя соотношение между деформацией и реакцией грунта, в общем исходят из допущения, что реакции грунта пропорциональны деформациям; это предположение, несомненно, является только приближением.

Если принять это допущение, то получим p = kzy где k — коэффициент пропорциональности в кг/смг (1 кг!см2 на 1 см осадки), р — давление на грунт по небольшой площадке AS и г — осадка. Нагрузка Р уравновешивается равнодействующей j pdS реакций грунта, следовательно: Р = k j zdS = kV, где V обозначает объем подвергающегося осадке грунта, возникшей под действием загружения. Измерения прогибов дают возможность определить величину V. В испытаниях с неуплотненным грунтом область сжатия была ограничена внизу бетонным диском с площадью 0,66 м2 или 6 600 см2 и вверху при нагрузке в 60 г— кривой, имеющей приблизительно форму эллипса с осями 7,5 и 4 м (площадь 23,6 м2 = 236000 см2); величина осадки под грузом равна 0,4 см (при предварительном напряжении 80X40 кг/см2).

Если для сжатого грунта принять форму усеченного конуса, то объем V получится равным 37 200 см3. Однако образующие, ограничивающие этот объем, не являются прямолинейными ( XII.20). Приняв, что эти линии — параболы, которые касаются в нижней плоскости плиты, можно найти величину V = 26 000 сж3.

С другой стороны, можно исчислить величины деформаций, которые должны быть обусловлены плитой толщиной 0,15 см, лежащей на грунте определенной упругости; необходимо придавать k уменьшенные значения, чтобы вновь приближенно подойти к экспериментальным данным. Приняв, например, k= 1,5 кг/см3, Е = 200 000 кг)см2 и коэффициент Пуассона равным 0,3, находят

для нагрузки 84,5 т для меридионального сечения поверхности вращения, ограничивающей зону деформаций, кривую, начерченную на XI 1.20. Эту кривую сравнили с экспериментальной кривой (средняя из 11 испытаний в точках 8—7—1—2—3—4).

Различие между теоретической кривой и экспериментальной кривой, без сомнения, происходит отчасти от жесткости загрузочного диска. Однако во всяком случае, принятая для k величина 1,5 слишком завышена, потому что область сжатия для теоретической деформации немного меньше, чем для деформации, определенной экспериментальным путем.

Как бы там ни было, сравнение кривых деформаций указывает на то, что предположение о пропорциональности между осадкой и реакцией является не больше, чем грубым приближением, и что, следовательно, вычисление моментов, основываясь на этом допущении, следует считать довольно сомнительным.