Испытания сборных балок из сверхпрочного бетона показали развитие повреждений в стыках

Китайские исследователи испытали до разрушения сборные предварительно напряжённые балки из сверхвысокопрочного бетона UHPC. Первые трещины во всех образцах появились у нижнего края шпоночного стыка, следует из исследования, опубликованного в Structural Durability & Health Monitoring.

Специалисты Хунаньского и Гуандунского технологического университетов проверили четыре балки масштаба 1:3. Их сегменты соединялись шпонками и эпоксидным клеем. В программе меняли число напрягаемых стержней и положение нагрузки относительно опор.

После появления трещин постепенно повреждался клеевой слой и происходило местное смятие шпонок. В части образцов дополнительно развивались наклонные трещины.

В одном из сравнений увеличение числа напрягаемых стержней с четырёх до шести повысило нагрузку появления трещин на 19,2%, а предельную нагрузку — на 20,5%.

По результатам испытаний авторы проверили трёхмерную конечно-элементную модель. Расхождения расчётных и экспериментальных показателей не превышали 6,1%.

Работа показывает связь между повреждением стыка и поведением всей балки. Полученные зависимости могут использоваться при выборе параметров подобных конструкций, но относятся к исследованным схемам и материалам.