Напряжения в бетоне в период эксплуатации
При увеличении характеристики цикла расчетные сопротивления на выносливость повышаются. Нижняя граница расчетных напряжений в бетоне 04 при действии расчетной временной нагрузки находится вблизи нулевых значений. Современными техническими условиями при расчете на трещиностойкость в стадии эксплуатации предварительно напряженных элементов не допускаются нормальные растягивающие напряжения в зоне предварительно обжатого бетона, работающего от внешних нагрузок на растяжение.
Соотношение расчетных значений величин напряжений в бетоне, характеризующее цикл переменного загружения р, близко к 0, 1. Материалы испытаний, проведенных НИИ мостов, свидетельствуют, что и в эксплуатационных условиях характеристика цикла изменения сжимающих напряжений в бетоне нижних поясов балочных пролетных строений близка к 0, 1. Приведенные выше краткий анализ напряженного состояния бетона зоны образования трещин и основные данные обследования эксплуатируемых мостов позволяют сделать следующее предположение о причинах возникновения и развития продольных трещин.
Еще в процессе изготовления предварительно напряженных железобетонных пролетных строений в бетоне зоны основного расположения напряженной арматуры могут возникнуть микроразрушения в виде микротрещин, ориентированных вдоль пучков арматуры.
Причиной этих микроразрушений может быть сочетание ряда факторов, из которых основными являются: стесненная арматурой или каналообразователями усадка бетона, неравномерные температурные деформации бетона, главным образом в процессе его пропаривания, и поперечные деформации бетона Указанной зоны от усилий предварительного обжатия. Схематически условие образования в бетоне поясов пролетных строений микротрещин, ориентированных вдоль напряженной арматуры, можно представить в виде.
Как уже отмечалось, напряжения растяжения в бетоне от воздействия двух из отмеченных факторов – обжатия бетона арматурой и стесненной усадки имеют одно направление, стремящееся разорвать бетон с образованием трещины вдоль напряженной арматуры.