2.1.6. Результаты испытаний опытных образцов в Запорожье


Весь процесс загружения фермы при ее испытании был разбит на три этапа.

На 1-м этапе нагрузку на ферму доводили до нормативной величины. Под этой нагрузкой ферму выдерживали в течение 1 ч 40 мин, затем разгружали и в разгруженном состоянии оставили на 1 ч 20 мин.

На 2-м этапе нагрузку тоже доводили до нормативной величины, но под этой нагрузкой ферму выдерживали в течение 16 ч 35 мин.

На 3-м этапе нагрузку доводили до 311,17 тс, что составляет 1,49 расчетной. Под этой нагрузкой ферму выдерживали 1 ч 20 мин.

На всех этапах нагрузку вели ступенями. Приращение нагрузки на каждой последующей ступени составляло 20% нормативной величины.

Ступени загрузки фермы на 3-м этапе, при котором она была доведена до 311,17 тс, следующие; 1-я ступень — 36,15 тс; 2-я ступень — 71,2 тс; 3-я ступень — 108,7 тс; 4-я ступень — 144,5 тс; 5-я ступень — 180,7 тс (нормативная); 6-я ступень — 208,2 тс (расчетная); 7-я ступень — 235 тс; 8-я ступень — 253 тс; 9-я ступень — 289,1 тс.

При нагрузке 311,17 тс в стойке фермы № 2 произошел разрыв арматуры стыка. При этом образовались продольные и поперечные трещины с шириной раскрытия больше 2 мм. После этого разрыва нагрузку сняли. Осмотр места разрыва показал недоброкачественное выполнение стыка в месте соединения выпусков из нижнего пояса с арматурным каркасом стойки: стык был выполнен приваркой накладки только с одной стороны. Разрушенную стойку усилили хомутом, после чего загрузку ферм возобновили. Ступенями, составлявшими 20% нормативной величины, нагрузку доводили до 355,86 тс, при которой произошел разрыв арматуры в стойке фермы № 2. После разрыва этой стойки нагрузку фермы продолжали до 372,47 тс, при которой произошло разрушение сжатой зоны бетона в опорном раскосе фермы № 2. При нагрузке 372,47 тс в элементах фермы № 1 никаких разрушений не было. Эта нагрузка превышает нормативную (180,7 тс) в 2,06 раза и расчетную (208,2 тс) в 1,78 раза.

Расчет напряжений по замеренным деформациям арматуры элементов ферм при нагрузке, превышающей нормативную в 1,4 раза, показал, что фактически напряжения в арматуре были меньше расчетных.

Прогибы ферм имели следующие величины: в ферме № 1 при нормативной нагрузке — 7,67 мм, что составляет 1/1350 пролета; при нагрузке, превышающей нормативную в 1,6 раза, — 15,04 мм, или 1/690 пролета; в ферме № 2 при нормативной нагрузке —7,62 мм, или 1/1360 пролета, а при нагрузке, превышающей нормативную в 1,6 раза, — 24,89 мм, или 1/420 пролета.

Прогибы под нормативной нагрузкой измерили после выдержки ферм под этой нагрузкой в течение 16 ч 35 мин. При такой выдержке под нормативной нагрузкой влияние ползучести бетона не могло полностью проявиться, поэтому прогиб не достиг своего возможного предельного значения. Если допустить, что под влиянием ползучести бетона прогиб с течением времени увеличится в 1,5 раза, то и тогда он будет равен: (7,67·1,5)/10400 = 1/900 пролета в ферме № 1 и (7,62·1,5)/10400 = 1/910 в ферме № 2, что значительно меньше предельной нормативной величины.

Первые трещины при испытании обнаружили в элементах ферм при нормативной нагрузке. Величина их раскрытия при этой нагрузке не превышала 0,1 мм.

В связи с разрывом стыка в стойке фермы № 2 произвели отдельно испытание двух образцов стыка с одной и двумя накладками. В результате этого испытания установили, что две накладки обеспечивают достаточную прочность стыка. Стык с одной накладкой показал разрывное усилие на 43% меньше, чем стык с двумя накладками. Этим и объясняется преждевременный разрыв стыка в стойке фермы № 2 при ее испытании.

Приведенные результаты испытания двух ферм позволяют сделать вывод, что при доброкачественном изготовлении фермы обладают необходимой прочностью, жесткостью и трещиностойкостью.