Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I О методах расчета и экспериментальных исследованиях параметров и ширины раскрытия трещин в железобетонных стержневых конструкциях. Состояние вопроса. Задачи исследования
1.1 Основные параметры и расчетные зависимости ширины раскрытия трещин 10
1.2 Трещино стойкость изгибаемых железобетонных элементов при немногократно - повторных нагружениях 23
ГЛАВА II Экспериментальные исследования опытных образцов 28
2.1 Характеристика опытных образцов 28
2.2 Программа и методика испытаний опытных образцов 29
2.3 Установка для испытаний балочных конструкций 36
2.4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ 36
2.4.1 Влияние поперечной арматуры на образование трещин 38
ГЛАВА III Методика расчета расстояний между трещинами и ширины раскрытия трещин 42
3.1 Сравнительный анализ опытных и расчетных значений ширины раскрытия трещин в трактовке норм 42
3.2 Сравнительный анализ опытных и расчетных значений расстояний между трещинами в рамках норм 43
3.3 Корректировка расчетной зависимости определения расстояний между трещинами 48
3.3.1 Выбор расчетной зависимости 48
3.3.2 Корреляционный анализ и определение меры зависимости между расчетными параметрами 49
3.3.3 Проверка нормальности распределения случайной величины 0
и вычисление ее значений с заданной обеспеченностью
3.4 Анализ методик определения средних деформаций арматуры 51
3.5 Ширина раскрытия трещин и методика расчета 64
3.6 Особенности расчета слабо армированных элементов 68
Выводы 70
ГЛАВА IV Методика расчета ширины раскрытия трещин при разгрузке и немногократных повторных нагружениях 71
4.1 Методика расчета ширины раскрытия трешины на ветви разгрузки 72
4,1,1 Общие закономерности деформирования элементов при разгрузке 72
4.1.2 Расчетная схема усилий и напряжений в сечении с трещиной 77
4.1.3 Методика определения напряжений и деформаций в рабочей арматуре 79
4.1.4 Экспериментальная проверка расчетных предпосылок и корректировка расчетных зависимостей 80
4.2 Методика расчета ширины раскрытия трещин при повторных нагрузках 86
4.2.1 Увеличение ширины раскрытия трещины при циклических нагружениях 87
4.2.2 Расчетные зависимости для определения ширины раскрытия трещин при повторных нагрузках 89
4.2.3 Экспериментальная проверка аналитических зависимостей 91
Выводы 97
Список литературы
- Трещино стойкость изгибаемых железобетонных элементов при немногократно - повторных нагружениях
- Программа и методика испытаний опытных образцов
- Сравнительный анализ опытных и расчетных значений расстояний между трещинами в рамках норм
- Расчетная схема усилий и напряжений в сечении с трещиной
Введение к работе
Актуальность работы. Ширина раскрытия трещин — интегральный параметр трещиностойкости железобетона. Расчет ширины раскрытия нормальных трещин является расчетом по предельным состояниям второй группы и должен обеспечивать конструкции от чрезмерного раскрытия трещин. Ни в нашей стране, ни за рубежом еще не сложилось единого мнения о теоретических предпосылках к расчету ширины раскрытия нормальных трещин и о значимости тех основных параметров, которые должны быть введены в расчет.
Если методика В,И. Мурашова и последующие расчетные зависимости, включенные в разные годы в нормативные документы, позволяют определять ширину раскрытия трещин при пропорциональном увеличении нагрузки, то вопрос определения расчетным путем остаточной ширины раскрытия трещин при разгрузке и накопления (увеличения) ширины раскрытия трещин при немногократном повторном нагружснии остается, недостаточно исследован, хотя большинство конструкций работают в режиме нагружения временными нагрузками, которые изменяются по некоторым циклическим закономерностям. Разработка методики расчета ширины раскрытия трещин при режимных загружениях сдерживается не только отсутствием достаточного количества опытных данных в нашей стране и за рубежом, но и определенности в методах расчета на ветви нагрузки, которые в значительной степени определяют достоверность результатов при последующих циклических нагружениях. Поэтому важным элементом исследований является сравнительный анализ предлагаемых методик определения ширины раскрытия трещин, их статистическая оценка на соответствие опытным данным и установление значимости тех параметров, от которых она существенно зависит. Методы расчета железобетонных конструкций на повторные нагрузки являются
актуальными не только для проектирования, но и для оценки напряженного состояния сечений эксплуатируемых конструкций с трещинами. Актуальность настоящих исследований подтверждается тем, что это направление входит в перечень Сводов Правил, планируемых к изданию в НИИЖБ для практического проектирования, а именно СП «Бетонные и железобетонные конструкции при воздействии повторных нагрузок»: Бетон и железобетон №2, 2002г.
Настоящая работа включает изучение значимости тех параметров, которые существенно влияют на ширину раскрытия трещин, как в рамках теоретических предпосылок, так и при повторных нагрузках в режиме «нагрузка - разгрузка до Р = 0». Каждый цикл независимо от уровня загружения производился в течение одного часа. Исследовались параметры напряженно-деформированного состояния в нормальных сечениях стержневых элементов, что определило выбор расчетной модели распределения усилий и напряжений в сечении с трещиной при полном снятии нагрузки. Методика определения остаточных напряжений, деформаций и ширины раскрытия трещин при циклических нагружениях подвергалась экспериментальной проверки с использованием специального оборудования, которое обеспечивало достаточную точность и достоверность полученных результатов.
Связь работы с научными программами* Диссертация обобщает результаты работы аспиранта, выполненной в соответствии с планом научно-исследовательских работ РААСН, поддержанной кафедрой городского строительства и хозяйства Тольяттинского государственного университета и грантом для молодых ученых РААСН в 2005г., где автор являлся руководителем.
Цель диссертационной работы. Уточнение расчетных зависимостей по
вычислению ширины раскрытия трещины при нагружеиии (в
рамках норм) и разработка метода расчета ширины раскрытия трещин при разгрузке, немногократном нагружении повторными нагрузками в стержневых изгибаемых железобетонных конструкциях.
В соответствии с целью работы решались следующие задачи:
выполнить сравнительный анализ расчетных зависимостей определения ширины раскрытия нормальных трещин по действующим в разные годы нормативным документам с опытными данными различных авторов, в том числе зарубежных;
на основании корреляционного анализа установить, что параметры (3.5-100^) и ^7, включенные в формулу (138) СНиПИ-21-75 для определения ширины раскрытия трещины, характеризуют расстояние между трещинами ls;
статистическим анализом определить влияние методики определения расчетных величин средних деформаций в арматуре zsm по действующим в
разные годы нормам на значение ширины раскрытия трещины асгс;
- провести комплекс экспериментальных исследований и определить
основные закономерности деформирования железобетонных элементов с
трещинами на ветвях разгрузки и с ростом количества циклов повторных
нагружении, а также значимость тех параметров, от которых зависит
остаточная величина ширины раскрытия трещины и ее приращения в вершине
цикла;
разработать расчетную схему распределения усилий и напряжений в сечении с трещиной при полном снятии нагрузки и методику определения остаточных напряжений и деформаций в арматуре растянутой зоны;
разработать аналитические зависимости связи приращений ширины раскрытия трещины и параметров режимов загружения, для расчета ширины раскрытия трещины с ростом числа циклов загружения.
Научную новизну работы составляют:
методика анализа значимости основных параметров, существенно влияющих на ширину раскрытия трещины, и уточненная расчетная зависимость для ее определения в рамках теоретических предпосылок норм;
расчетная схема распределения усилий и напряжений в сечении с трещиной при полном снятии нагрузки и методика определения остаточных напряжений и деформаций в растянутой арматуре;
основные закономерности деформирования железобетонных элементов с трещинами на ветвях разгрузки и повторных нагружениях с учетом режимов
нагружения и степени армирования сечений;
- методика расчета ширины раскрытия трещины с ростом числа циклов
загружения и аналитические зависимости, устанавливающие связь между
приращениями ширины раскрытия трещины на каждом цикле нагружения и
параметрами режима загружения.
Практическое значение работы: Разработанная методика определения напряжений и деформаций в рабочей арматуре, ширины раскрытия трещины позволяет оценивать техническое состояние железобетонных стержневых конструкций после немногократного воздействия повторных нагрузок и прогнозировать их работу при дальнейшей эксплуатации. Ввиду отсутствия методов расчета конструкций при сложных режимах нагружения в нормативных документах, предложенная автором методика принята к внедрению в «Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций» в виде дополнения по расчету ширины раскрытия трещины на указанные нагрузки.
Результаты исследований используются при оценке напряженного состояния сечений железобетонных конструкций с трещиной после длительной
эксплуатации и принятии решений по устранению аварийных состояний зданий и сооружений:
в совместной с НИИЖБ работе по оценке технического состояния железобетонных конструкций покрытия главного корпуса ОАО «АвтоВАЗ», 2004г. (руководитель академик РААСН Карпенко Н.И.);
при разработке проекта усиления железобетонных конструкций покрытия корпуса 08К по производству карбамида после их обрушения в ОАО «Тольятти азот»;
в учебном процессе при чтении спецкурса по разделу «Железобетонные конструкции» на V курсе специальности 290300 - ПГС.
Апробация работы и публикации Получен патент на изобретение №2262698, зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ 20 октября 2005г. «Установка для испытания балочных конструкций». Основные положения диссертации опубликованы в восемнадцати статьях; некоторые из них доложены и обсуждены на:
2 Всероссийской (Международной) конференции по бетону и железобетону 5-9 сентября 2005г. в секции «Железобетонные конструкции зданий и сооружений». НИИЖБ, Москва;
Всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции развития строительного комплекса Поволжья», посвященной 25-летнему юбилею архитектурно-строительного факультета, ТГУ, Тольятти, 2005г.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка литературы из 136 наименования и 7 приложений. Общий объем работы — 98 страниц компьютерного текста, В работе содержится 23 рисунка и 8 таблиц.
Трещино стойкость изгибаемых железобетонных элементов при немногократно - повторных нагружениях
Если в упругих элементах при циклических нагружениях, жесткость изменяется по одному закону, то в железобетонных элементах с трещинами ветвь разгрузки не совпадает с ветвью нагрузки, на каждом этапе повторного деформирования конструкция принимает новое качественное состояние.
Трещины после полного снятия нагрузки в конструкциях без предварительного напряжения полностью не закрываются. С ростом числа циклов остаточная ширина раскрытия трещин увеличивается, отмечается рост ширины раскрытия трещин при повторных нагружениях в вершине цикла на начало разгрузки [31]. В главе СНиП 11-21-75 влияние длительности, а также повторяемости действия нагрузки на ширину раскрытия трещин учитывается коэффициентом 9j, который принят равным 1,5 и только в среднем соответствует экспериментальным данным. Кроме того, не учитывается различие в продолжительности действия кратковременных нагрузок, длительность которых, в одних случаях невелика (например, крановые нагрузки, нагрузки от транспортных средств, ветровые, сейсмические нагрузки), а в других случаях, достаточно продолжительна (например, снеговые нагрузки, нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий). Немногократное повторное циклическое нагружение с полной разгрузкой имеют свои особенности; в процессе разгрузке изменяется напряженное состояние в сечение с трещиной (в сжатой зоне бетона формируются напряжения растяжения), берега трещин через бетонные мостики оказывают сопротивление деформациям, после определенного количества циклов при постоянном уровне нагружения происходит стабилизация накопления деформаций и ширины раскрытия трещин, изменяется вогнутость кривой повторного нагружения и т. д..
Для того чтобы оценить влияние временных факторов необходимо выявить общие закономерности деформирования железобетонных элементов с трещинами при некоторых эталонных режимах немногократного повторного нагружения. При описании диаграмм бетона академик РААСН Карпенко Н.И. за эталонный режим нагружения принимает ступенчатый режим нагружения, когда нагрузка прикладывается в течение непродолжительного отрезка времени - в пределах одного часа (жесткий режим нагружения). Длительность действия нагрузок учитывается с помощью диаграмм изохрон и построением кривой длительного сопротивления бетона Rb(t4to). Немногочисленные исследования, представленные в отечественной и зарубежной литературе, позволяют выявить общие закономерности изменения отдельных параметров, характеризующих напряженное состояние с трещинами при повторных нагрузках.
Гордеева Т.Ф, [19] установила, что процесс трещинообразования в зоне чистого изгиба (пока уровень напряжений, достигнутый на предыдущем этапе, не превзойден) протекает медленно, В основном происходит незначительное развитие имеющихся трещин. Как только этот уровень превышен, процесс трещинообразования продолжается.
Юсупов Р.Ю., Мирмухамедов Р.Х. [124] в результате исследования трещинообразования балок с двойным и одиночным армированием при разгрузке после длительного сжатия установили, что после двух-трех разовой разгрузки в сжатой зоне балок с симметричным армированием появились нормальные трещины, ширина и количество которых росли с ростом числа циклов. Этот эффект, связанный с запаздыванием деформаций бетона сжатых железобетонных элементов по отношению к деформациям арматуры, впервые был описан А.А Гвоздевым, а впоследствии наблюдался в опытах А.Я. Барашникова, П.П Крамарчука [6]. В балках с одиночным армированием трещины в верхней зоне при разгрузке и последующих нагрузках не появились. В растянутой зоне количество и ширина раскрытия трещин увеличивались от цикла к циклу.
Программа и методика испытаний опытных образцов
Представленные для анализа результаты экспериментальных исследований зарубежных авторов (I серия, США), отечественных авторов (II серия ТГУ) следует рассматривать как единый комплекс исследований для выработки теоретических предпосылок к расчету ширины раскрытия нормальных трещин и установления значимости тех основных параметров, которые должны быть введены в расчет. В месте с тем каждое исследование в отдельности преследовало решение самостоятельной, вполне конкретной, задачи. Американские ученые детально исследовали расстояния между трещинами: средние и максимальные значения ширины раскрытия трещин при пропорциональном увеличении нагрузки. Результаты этих экспериментальных исследований положены в основу сравнительного анализа различных методик расчета ширины и корреляционной оценки влияния отдельных параметров на ее величину, что является важным при переходе к повторным нагружениям. Результаты этих исследований использовались для уточнения расчетной модели и методики определения значений, указанных величин. Экспериментальные исследования, выполненные в ТГУ, включали изучение изменений деформаций и ширины раскрытия трещин при немногократных повторных нагружениях, а так же содержат информацию о величинах остаточной ширины раскрытия трещин при полном снятии нагрузки с различных уровней нагружений. Общим для представленных исследований является балочная схема загружения двумя сосредоточенными грузами с зоной постоянного момента. Программа испытания образцов I и II серии включала: пропорциональное увеличение ступенями нагрузки, а также полную разгрузку (за исключением образцов I серии) в пределах упругой работы арматуры с фиксацией момента образования трещин Мсгс и замерами на каждой ступени расстояний между трещинами, ширины раскрытия трещин actc (в действующих в разные годы нормативных документах исследуемые параметры имели различные обозначения, в последующем принимаем обозначения, соответствующие СП 52-101-2003). Кроме указанных параметров в образцах 11-ой серии замерялись средние деформации на базе 200 мм в рабочей арматуре и на крайнем волокне бетона сжатой зоны, а также деформации бетона на базе 50 мм с помощью тензодатчиков, наклеенных по высоте сечения, и прогибы в середине пролета. Далее представлены режимы загружения и особенности в методиках испытаний для каждой серии образцов.
I серия. Плиты испытывались по балочной схеме двумя грузами, зона постоянного момента составляла 60 см. Замеры ширины раскрытия трещин и расстояний между ними выполнялись в зоне постоянного момента. Деформации арматуры замерялись при помощи наклеенных на них датчиков с базой 5 мм (датчики наклеивались цепочками)» По показаниям отдельных датчиков, которые пересекались трещинами, производились вычисления напряжений в арматуре у трещин. Авторы приводят данные по средним расстояниям между трещинами, средним и максимальным значениям ширины раскрытия трещин при напряжениях в арматуре, равных 211, 281, 351,5 и 422 МПа. Эти данные и использовались при анализе. Авторы [129] отмечают, что вид армирования, это видно также из данных опытов, не оказал заметного влияния на ширину раскрытия трещин и расстояния между трещинами.
Поэтому обработка экспериментов проводилась с одних позиций, как для арматуры периодического профиля. Испытания плит производились при пропорциональном увеличении нагрузки до разрушения. Схема испытаний представлена па рисунке 2Л,в.
II серия. Немногократное повторное нагружепие положительным моментом (прогиб вниз) на различных уровнях с полной разгрузкой до м = 0 на каждом цикле. Программа испытаний образцов этой серии включала два режима нагружения (таблица 2.2). Количество циклов испытаний при постоянном уровне нагружений (режим 2) назначалось из условия стабилизации накопления деформаций (ширины раскрытия трещин). Как показали исследования количество циклов после числа, которых не происходит увеличение раскрытия трещин зависит от максимального уровня повторных нагружений М.
Сравнительный анализ опытных и расчетных значений расстояний между трещинами в рамках норм
Как уже отмечалось ранее, в настоящее время существует несколько подходов к расчету ширины раскрытия трещины. При разработке расчетных зависимостей авторы представляли зависимости ширины раскрытия трещин от наиболее важных с их точки зрения параметров например, при разработке СНиП П-21-75 такими параметрами являлись расчетные значения напряжений в арматуре а, в сечение с трещиной (рисунок 1,2) и процент армирования сечения л. При сравнении различных методик с опытными данными целесообразно представлять зависимость асге от величины момента в сечении, тем более анализ результатов в нашем случае производится для всех образцов в нормальном сечении в зоне постоянного момента. А необходимые расчетные параметры для сравнительного анализа можно определить по методикам в соответствии с принятыми предпосылками и расчетными схемами. Далее выполняется сравнительный анализ опытных значений ааст образцов II серии с полученными значениями по известным расчетным методикам. Опытные и расчетные значения ширины раскрытия трещин по СНиП П-В, 1-62, СНиП II-21-75 и СП 52-101-2003 при пропорциональном увеличении нагрузки представлены на рисунке 3.1. Опытные значения асгс представлены на тех уровнях нагружений Mi9 с которых в последующем производилась разгрузка одного из образцов (/=7 уровней для образцов с шифрами Б-8, Б-10 и /=4 уровня для Б-6). Каждый предыдущий уровень нагружения включает опытные данные и тех образцов, которые разгружались с более высокого уровня. На каждом уровне опытные значения ас/.соп имеют разброс, однако коэффициент вариации не превышает значения 0,4. Расчетные значения acrct полученные по известным методикам и принятым предпосылкам, соответствуют опытным данным в большей степени для образцов с меньшим процентом армирования (расчетные значения для образцов с ц = 0,44%превышают опытные значения, а по СНиП II-21-75 это превышение над средними опытными примерно соответствует коэффициенту 1,66, установленному в нормах). С ростом процента армирования превышение расчетных значений становится незначительным, а по СНиП П-В. 1-62 расчетные значения меньше опытных (образцы с ц = 1,21%), что соответствует исследованиям авторов работ [30, 65]. Сравнительный анализ опытных и расчетных значений аІГС (в трактовках норм) свидетельствует, что принятые в разные годы теоретические предпосылки к расчету ширины раскрытия трещин не в полной мере отвечают опытным данным, требуют уточнения и возможной корректировки расчетных зависимостей.
При выводе эмпирической формулы (1Л1) авторы [31] не ставили задачу оценить расчетом расстояние между трещинами /,. Тем не менее, некоторые исследования показали, что формула (1.11) качественно правильно отражает связь между процентом армирования сечения, диаметром арматуры, видом поверхности арматуры и величиной 1Я. Из анализа опытных значений _}s flfl образцов I серии и сравнения с расчетными /; - по СНиП П-В Л-62; /Г - по СП 52-101-2003 (рисунок 3.2) следует: - с ростом напряжений в рабочей арматуре в исследуемом диапазоне ( тл=210-422 МПа) практически отсутствует рост числа вновь появляющихся трещин (рисунок 3.2), что свидетельствует о незначительном влиянии уровня нагружения на величину ls; - расчетные значения расстоянии между трещинами /" для образцов с малым процентом армирования (GDB-l,GWB-6, GWA-5 и т. д.) превышают опытные, а с ростом процента армирования соотношение меняется на обратное; расчетные значения /э с учетом ограничений, для всех образцов несколько превышают опытные, что вызывает сомнение в обоснованности использования формулы (1ЛЗ) для определения ls.
Таким образом, несоответствие опытных и расчетных значений расстояний между трещинами, полученных по формулам СНиП П-ВЛ-62 и СП 52-101-2003, требуют дальнейших исследований и возможной корректировки отдельных параметров.
Рассмотрим применимость эмпирической формулы для определения расстояния между трещинами в виде /, =/ (3.5-100 ) = 2еоФ = ц 2е0Ф ч (3.1) где /, =1 при /І 0.005 и /, = 1 + 120(0.005- //) при 0.0015 й/і 0.005; е0 постоянный коэффициент, устанавливается на основании опытных данных. Принимаем, что формула (3.1) при /І 0.005 характеризует среднее расстояние между трещинами, когда образование новых трещин прекратилось и их число стабилизировалось. При небольших процентах армирования (// 0.005) разница между моментами трещинообразования и моментом начала текучести арматуры уменьшается и в эксплуатационной стадии процесс образования трещин может быть не законченным, в результате формула (3.1) при , =1 как показали эксперименты, будет приводить к занижению ls. Чтобы это обстоятельство учесть и вводится коэффициент ґ,. Параметры (3.5-100/i) и \[d заимствованы из формулы (1.11), которая была предложена Ю.П. Гуща [30] для определения ширины раскрытия трещин. Данными исследованиями было выдвинуто предположение, что, эти параметры могут характеризовать расстояние между трещинами.
Расчетная схема усилий и напряжений в сечении с трещиной
Расчет остаточной ширины раскрытия трещин при полном снятии нагрузки М = 0 рекомендуется определять по формуле 1=1,С (4-4) где ej„ - остаточные средние деформации вычисляются из выражения (43). По структуре формулы (4.4) и (ЗЛО) аналогичны, изменяется лишь величина средних деформаций в арматуре, тем самым сохраняется методическое единство расчетов по формулам норм при пропорциональном увеличении нагрузки и предлагаемой методики определения остаточной ширины раскрытия трещин при полном снятии нагрузки.
Из ранее проведенного предварительного анализа устанавливаем, что остаточная ширина раскрытия трещин зависит от уровня пагружеїшя М = М, с которого осуществляется разгрузка и ширины раскрытия трещины аІК на этом уровне нагружения. Если формула (ЗЛО) дает удовлетворительное соответствие опытных и расчетных значений ширины раскрытия трещин при пропорциональном увеличении нагрузки, то расчетные значения а п по формуле (4.4) должны удовлетворять опытным значениям в координата "M-alc"; "М-а с/ат" и "5 -ягД Сравнительный анализ по нескольким параметрам обладает определенной общностью, и ранее отечественными и зарубежными авторами не проводился. Вычисленные значения остаточной ширины раскрытия трещин а по формуле (4.4) в координатах "М-а ." (рисунок 4.4) удовлетворительно соответствуют опытным данным для средне и силыюармированных элементов, однако для слабоармированных элементов расчетные значения меньше опытных (показано пунктирной линией). Корректировка расчетной зависимости по определению усилия N b для слабоармированных элементов (\i = 0,44%) выполнялась по следующей методике. На каждом уровне с которых осуществлялась разгрузка, определялось среднее значение остаточной ширины раскрытия трещины a t затем из соотношения a fltt где Ics - среднее расчетное расстояние между трещинами на ветви нагрузки, определялись средние остаточные деформации в арматуре гй. Поправочный коэффициент Кц вычислялся из соотношения /sJM, где єт - расчетное значение остаточных средних деформаций, полученные на тех же уровнях нагружения М-М по формуле (4.3). Имеет место обратная зависимость между величиной коэффициента К и степенью армирования образцов, которую можно описать выражением А . (4.5)
На основании опытных данных коэффициент может принимать значение К 1, при больших процентах армирования А"м = 1. Формула для определения усилия в бетоне ЛГ в окончательном варианте примет вид N =KjAI225Z. (4,6)
Сравнительный анализ расчетных значений с учетом (4,5) для слабоармированных элементов с опытными значениями асгс показывает удовлетворительное их соответствие (рисунок 4-4); кроме того, подтверждается связь между величиной остаточной ширины раскрытия трещины и параметрами, характеризующими уровень нагружения, с которого осуществляется разгрузка М = М, а также соответствующими этим уровням значениями ширины раскрытия трещины асгс = aCF . (рисунок 4.5). Предложенная методика определения остаточной ширины раскрытия трещины в полной мере описывает не только общие закономерности при разгрузке, но и устанавливает достоверную связь с расчетными параметрами на ветви нагрузки, что следует из представления интегральных расчетных параметров в сравнении с опытными в координатах "а1гс-асг" (рисунок 4.6). На этом графике видны закономерности, установленные настоящими исследованиями. Увеличение угла наклона расчетной кривой к оси я № С ростом процента армирования, уменьшение угла наклона кривой разгрузки в независимости от степени армирования с увеличением уровня разгрузки, что подтверждается ростом отношения aw/3"cre при уровнях разгрузки незначительно превышающих мвп!.
Следует отметить, что максимальные значения отношения а п/асп при М = MLrL для слабоармированных элементов с ц - 0,44% составляют 80%, для элементов с р = 1,21% соответственно 50%.
Удовлетворительное соответствие расчетных и опытных данных свидетельствует с одной стороны о правильном выборе расчетных предпосылок при описании, как ветви нагрузки, так и разгрузки, с другой стороны о значимости параметров введенных в расчетную формулу.
Данные о влиянии повторных кратковременных нагрузок на ширину раскрытия трещин сравнительно ограничены. В главе СНиП 2.03,01-84 длительное и повторное действие нагрузок учитывается коэффициентом сд t который для тяжелого бетона принят равным 1,5 и только в среднем соответствует экспериментальным данным. Однако по исследованиям различных авторов ширина раскрытия трещин при повторных нагрузках увеличивается в 1,2-1,8 раз и более, что зависит от многих факторов, основными из которых являются: режимы и уровни загружения, конструктивные особенности элементов и степень армирования сечений.
На основании исследований авторы работы [30] установили, что загружение образцов с трещиной постоянной длительно-действующей нагрузкой приводит к увеличению ширины раскрытия только в 1,1 раза, основной вклад в увеличении ширины раскрытия трещины вносит загружение повторными нагрузками. Таким образом, исследование изменения ширины раскрытия трещин при действии кратковременно действующих повторных нагрузок представляет большой практический интерес.
