Ряд конструкций, например корпуса судов, испытывают местные разрушения от действия удара, вследствие чего нарушается водонепроницаемость.
Практика местных разрушений железобетонных плит показывает, что их прочность зависит от силы удара и толщины плиты. Характер разрушения следующий: со стороны удара на поверхности плиты образуются концентрические и радиальные трещины, а на противоположной стороне — трещины и впоследствии отколы бетона. Результаты удара зависят от механических свойств материала конструкции.
Теория расчета конструкций на ударные нагрузки полностью не сформулирована. Поэтому, принимая за основу распределение контактных давлений на поверхность соприкасания соударяющихся тел, полагаем, что разрушение от удара происходит вследствие чистого сдвига. Выше было показано, что при чистом сдвиге разрушение бетона наступает в результате исчерпания предела прочности его на растяжение и, как следствие, нарушается сплошность материала. Кроме этого, уровень сдвигающих напряжений (момент появления трещин) зависит от поверхности соударяющихся тел. Большему радиусу поверхности тела, воспринимающего удар, отвечают большие сдвигающие напряжения.
Образование отколов бетона на поверхности, противоположной удару, объясняется распространением продольных волн. B месте удара в глубину сечения распространяется волна сжатия, а при подходе к свободной поверхности она отражается и возникает волна растяжения. B случае, когда падающая и отраженная волны не перекрывают одна другую и напряжения отраженной волне достигают предела прочности бетона на растяжение, происходит откол бетона со стороны, противоположной удару.
Таким образом, стойкость железобетона местному действию удара связана с сопротивлением его растяжению и чистому сдвигу.
Исследования А. А. Кудрявцева показали, что армоцементные плиты толщиной 2,5 см из бетона прочностью 400 кгс/см2, армированные тремя — восемью ткаными сетками№10-1 и промежуточной сваркой сеткой из проволоки диаметром 5 мм, оказались на 29—100% прочнее железобетонных плит толщиной 2,5—5 см, расход стали в которых был на 24—80% больше. Армоцементная плита, армированная шестью ткаными и одной сварной сеткой, по ударной стойкости к отколу бетона равноценна железобетонной плите толщиной 5 см.
Качественная оценка экспериментальных данных показывает, что дисперсное армирование существенно способствует повышению ударной прочности бетона. Отколы бетона образовываются больше у железобетонных плит, в армоцементных же образцах к моменту отколов проволоки сеток не разрываются, а раздробленный бетон удерживается сетками.
Теги: