Стыки с ванной сваркой

При дальнейшем возрастании нагрузки образовывались новые сквозные трещины, разделяющие образец на ряд самостоятельных блоков, и, наконец, в одной из таких трещин образовывалась продольная трещина, проходящая вдоль стержня и свидетельствующая о полном нарушении сцепления арматуры с бетоном. После смыкания продольных и поперечных трещин бетон разрушался.

В стыках с ванной сваркой первые трещины образовывались в сечении, совпадающем с серединой стыков. Лишь в вертикальных стыках с несоосностью 0,3d и 10° и горизонтальных стыках с несоосностью 10° были зафиксированы продольные трещины, образовавшиеся до полного разрушения образцов. В стыках же с другими значениями отклонений предельная нагрузка совпадала с нагрузкой образования продольных трещин. С ростом несоосности трещиностойкость стыков снижалась.

По данным испытаний построена диаграмма. На ней показаны нагрузки, при которых образовывались поперечные и продольные трещины, и нагрузки разрушающие. Как видно из диаграммы, для стыков с симметричными накладками для стержней диаметром 60 мм при несоосности l,0d бетон защитного слоя откалывается до достижения арматурой предела текучести. Для ванных стыков не обеспечивается сохранность защитного слоя только при переломе осей стыкуемых стержней до 10°. С учетом данных испытаний обетонированных стержней и данных могут быть приняты допуски на стыки стержней крупных диаметров. Для стыков с накладками рекомендуемые допуски значительно превышают нормативные значения. Для ванных стыков допустимое значение несовпадений определяется только прочностью самого стыка, так как из условий сохранности защитного слоя могут быть приняты большие отклонения. Учитывая, что прочность стыков при испытании обетонированных образцов во всех случаях, за исключением углового несовпадения в 10°, превышала предел текучести, и, принимая во внимание, что по средним значениям, определяемым линиями регрессии, допускаемые отклонения значительно превышают нормативные значения, для ванных стыков диаметром 60 мм рекомендуется принимать допустимое осевое несовпадение в 0,3d.

Допуски на угловые несовпадения по сравнению с нормативными уменьшены.

Усталостные испытания несоосных стыков были выполнены на стержнях арматуры класса А-П диаметром 40 мм. Для стыков с парными симметричными накладками с двусторонним наложением фланговых швов рассматривались осевые смещения 8; 20 и 40 мм, что составляет соответственно 0,2; 0,5 и 1,0 диаметра стержней. Для ванных стыков были приняты осевые смещения 4; 8 и 12 мм (0,1; 0,2 и 0,32d) и угловое смещение 3°.

Было испытано также несколько образцов стыков обоих типов, сваренных соосно.

Из графика относительного снижения усталостной прочности испытанных стыков арматуры диаметром 40 мм видно, что для стыков с накладками наблюдается закономерная, почти линейная зависимость снижения усталостной прочности от осевого смещения.

Для ванных стыков резкое снижение выносливости начинается со смещения, равного около 0,2 диаметра. Меньшие смещения, а также перелом осей в 3° на усталостной прочности ванных стыков практически не сказываются.

Разная чувствительность ванного стыка и стыка с накладками к малым смещениям стержней может быть объяснена наличием в ванном стыке значительных и неоднородных по своему воздействию концентраторов в виде непроваров и газошлаковых включений. Область рассеяния опытных результатов для ванных стыков, сваренных соосно, шире. Несоосность также приводит к концентрации напряжений, и при незначительном значении смещений воздействие их может быть эквивалентно воздействию определенных дефектов сварки, т. е. они будут попадать в область разброса опытных точек для соосных стыков. В стыках с накладками появление дополнительного концентратора в виде незначительных осевых смещений сразу приводит к снижению усталостной прочности.