Развитие пятна усталости арматуры

Испытания на выносливость целых стержней арматуры периодического профиля достаточно наглядно выявили зону с наиболее высокой концентрацией напряжений. Этой зоной является место встречи винтовой впадины с продольным выступом профиля. Преимущественное развитие пятна усталости от продольного ребра позволило сделать вывод, относящийся ко всем арматурным сталям периодического профиля, о том, что ребристый профиль арматуры приводит к значительному снижению ее усталостной прочности.


Кроме того, ребристый профиль арматуры с достаточно частым чередованием винтообразных выступов создает весьма неблагоприятные условия для получения однородных переходов от стержня к сварному стыку при всех способах сварки. Этим главным образом объясняется неоднородность результатов (разброс данных) испытаний на выносливость, которая была выявлена в экспериментах. Особенности процесса сварки таковы, что даже при таком полностью механизированном способе как контактный, практически не получается однородная форма стыков, хотя свариваются они на одной машине, при одном и том же режиме, т. е. в совершенно одинаковых условиях.

Естественно, что в зоне сварных стыков, вследствие нарушения сваркой геометрически постоянной формы чередующихся деталей профиля арматуры, создается дополнительная, более высокая концентрация напряжений, что отрицательно сказывается на усталостной прочности стержня со сварным стыком того или иного типа. Все эти обстоятельства приводят к трудностям реализации исходных прочностных свойств стали такого профиля в случае использования ее в конструкциях, работающих под повторными нагрузками.
Необходимо также иметь в виду закономерность, установленную многочисленными испытаниями стали на выносливость: с увеличением статической прочности стали ее чувствительность к концентрации напряжений возрастает.

Из изложенного следует сделать вывод, что сталь марки 35ГС по своим механическим свойствам и свариваемости не уступает стали марки 25Г2С; она уже широко используется в строительстве и ее применение будет возрастать.
Для обеспечения надлежащей прочности и долговечности железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов и других сооружений, работающих под воздействием интенсивных переменных нагрузок, наряду с прочими условиями необходимо учитывать характеристики выносливости, при работе под повторной нагрузкой как целых стержней арматуры, так и ее сварных соединений.
С этой целью в ЦНИИС Минтрансстроя систематически проводятся исследования по изучению прочностных характеристик различных арматурных сталей, применяемых в железобетонных мостах и трубах. В частности, изучалась прочность целых стержней горячекатаной арматуры периодического профиля из стали марок Ст. 5, 25Г2С, 35ГС и 30ХГ2С, а также различных типов сварных стыков — контактных, ванных на стальной остающейся подкладке и с парными накладками, приваренными односторонними и двухсторонними швами.
В связи с обследованием довольно большого количества различных вариантов стыков и необходимостью выявления в первую очередь их относительной вибрационной прочности была использована методика сравнительных испытаний на долговечность. В качестве основной характеристики вибрационной прочности определялся ограниченный предел выносливости на базе, равной 2 млн. циклов.
Ребристый профиль арматуры периодического профиля в несравненно большей степени, чем гладкий стержень, имеет очаги концентрации напряжений, которые в конечном итоге определяют усталостную прочность того или иного элемента.

Вы можите оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.



Написать комментарий

XHTML: Вы можете использовать эти теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>