WYROBÓW WSPÓLNOTY INTERESÓW
D. Doświadczenia prof. Em pergera (Wiedeń)
Badania stali »Griffel« p rzep ro w ad za się nie tylko w Polsce lecz i za granicą. Ostatnio prof. E m p e rg e r przeprow adził b a r dzo ciekaw e b adanie w celu porów nania przyczepności do
betonu p rętó w ze stalą »Griffel« z przyczepnością zwykłych okrągłych p rętó w żelaznych.
Z pow odu identycznego obw odu o dp ow iednich prętów (żelaznego i ze stali »Griffel«), zdaw ałoby się, że przyczepność w obu w ypadkach b ę d z ie jednakow ą. Jednakże, poniew aż p rzy zginaniu b e le k identyczny b eto n nieoczekiw anie w ytrzy
m uje więcej, k ied y się go uzb raja stalą »Griffel«, jak to p o kazały wyżej opisane dośw iadczenia Labor. W ytrzym. Mater.
Polit. W arszawskiej, można liczyć na niespodzianki i w wy
pad k u przyczepności. Prof. E m p e rg e r wykonał blok betonu o w ym iarach 520 x 160 x 80 mm (rys. 2). W ytrzym ałość b e tonu po 28 dniach w ynosiła 136 k g /cm 2, w ięc b ył to beton słaby. W blok ten zabetonow ano wzdłuż je g o osi p ręt, k tóreg o przyczepność miano b adać. W b eto n ie zrobiono 2 otw ory wzdłuż osi o długości p o 86 mm, w odległości do b rz e g u bloku po 87 mm i m iędzy so b ą 174 mm. W ten sp o só b b adan y p rę t przechodzi p rzez b eto n w trzech m iejscach na długości 87, 174 i 87 mm. W otw orach ustaw iono aparaty do pom iaru odkształceń, a p rzez nie d o zbadania zachodzących w tych m iejscach n ap rężeń p ręta.
j , a? \ ae 11 ! es 1 87 i
Rys. 2. W ym iary bloku, w k tó ry m zab eto n o w an o p r ę ty c e l e m zb ad an ia ich p rz y c z e p n o śc i do b eto n u . B adania te w y k onyw ano w 2 w id o czn y ch w b e lc e
otw orach.
Takie urządzenie pozw ala m ierzyć n ap ręż en ie rozciąga
neg o p ręta: poza betonem , po przejściu pierw szej zabetono
wanej części i po przejściu d ru g iej (po przejściu trzeciej za
betonow anej części n ap ręż en ie w p rę c ie rozciąganym = 0).
Porów nyw ano przyczep no ść p rę ta ze zw ykłego żelaza 59
Rys. 3. W idok b lo k u z rys. 2 p o d c z a s b a d a n ia z um ocow anym i p rz y rz ą d a m i pom iarow ym i.
o k rągłeg o 0 14 i p rę ta N r 14 (rów now artościow ego i z tym sam ym obw odem ) ze stali »Griffel«. Rys. 3 przedstaw ia nam blok podczas b ad ania betonu. Rys. 4 pokazuje wyniki p rzy w yciąganiu p rę ta ze zw ykłego żelaza, a rys. 5 wyniki p rzy w yciąganiu ze stali »Griffel«.
Na rys. 4 i 5 mamy pionow o zaznaczone n ap rężen ia w b a danym p rę c ie (w kg/cm 2), poziomo zaś w ym iary długości b a d an eg o bloku. "W w ypadku g d y m am y do czynienia z p ręte m żelaznym najw yższe n ap rężen ie początkow e żelaza rów na się 1600 kg/cm 2; p rzy pow iększeniu n ap rężen ia p r ę t w yryw a się z betonu. W w y p ad k u g d y m am y p rę t ze stali »Griffel«, p rzy n ap ręż en iu 820 k g /cm 2 pierw szy blok b etonu przyjm uje na sieb ie p raw ie całe n ap ręż en ie (daje to śre d n ią p rzyczepność
ißoo M O 1200 1000 600
MO
200 mm
mm
Rys. 4 1 5 . U g ó ry p o d a n e w yniki b a d a ń p rz y w y ry w an iu p r ę ta o k rą g łe g o , u dołu p rę ta ze stali »Griffel«. Licząc o d lew ej p ie rw s z e p o zio m e oznaczają siły, w yryw ające p r ę t z b eto n u . D ru g a kolum na pozio m y ch p o d a je w ielk o ść sił, m ierzonych w p ie rw sz y m o tw o rze kontrolnym , trz e c ia kolum na pozio m y ch o d n o si się d o d ru g ie g o otw o ru k o n tro ln e g o . W id ać s p a d e k sił w p rę c ie , któ
ry c h część przyjm uje n a sie b ie b eto n . S p a d e k te n je s t znacznie w ięk szy n a rys.
5 (u dołu) z p o w o d u w iększej p rz y c z e p n o śc i stali »Griffel«.
22,4 kg/cm 2), p rzy czym sąsiednia wolna część p rę ta w p ie rw szym otworze jeszcze p raw ie w cale nie jest naprężona.
Przy nap rężen iu 1227 kg /cm 2 przyczepn ość w drugim bloku dosięga zaledw ie 2,3 kg/cm 2, a p rzy 1830 kg 5,5 kg/cm 2.
P ręt zaczyna się w yryw ać d o p ie ro p rzy n aprężeniu 3460 kg /cm 2, ale tu stal je st bliska swej granicy plastyczności i n a
stęp uje zjawisko zm niejszenia p rzek ro ju p o p rzeczn ego i ono w łaściw ie pow oduje w yryw anie p rę ta z betonu.
Na całej długości obu p rętó w zabetonow ano je na 87 + + 174 + 87 = 348 mm. Przy podziale siły, pow odujące wy
ryw anie prętów , p rzez całkowitą pow ierzchnię przyczepności, otrzym ujem y śred n ią przyczepność, która w w ypadku p rę ta żelaznego rów na się 16,5 k g /cm 2, a w w ypadku p rę ta ze stali
61
»Griffel« 22,4 k g /cm 2. Przy użyciu lep szeg o betonu p rzyczep ność by łaby oczyw iście znacznie wyższa.
Widzimy, że w yniki te są nadspodziew anie korzystne dla stali »Griffel«. Spodziew aliśm y się otrzym ać taką sam ą p rzy czepność jak przy zwykłym żelazie, tym czasem je st ona o 40%
wyższa.
Jest w ięcej niż p raw d o p o d o b n e, że tak w ysoka p rzyczep
ność przyczynia się rów nież do zw iększenia nośności b elek oraz zm niejszenia rys.
Jeszcze kilka słów o zastosow aniu stali »Griffel« w p ra k tyce. W ładze zezwoliły na stosow anie stali »Griffel« w kon
strukcjach o obciążeniach stałych; co się tyczy konstrukcji o obciążeniach zmiennych, zezw olenie na stosow anie w takich w ypadkach stali »Griffel« uzależnione zostało od p rzep ro w a
dzenia b ad ań w ytrzym ałości stali »Griffel« na zm ęczenie.
Rys. 6. P rzy k ład zastosow ania stali »G riffel« d o u z b ro je n ia słu p ó w uzw ojo
nych. Z p o w o d u w ielkiej p rz y c z e p n o ś c i tej stali n ie zastosow ano haków .
6 2
Ciekawe jest zdanie prof. E m p erg era w spraw ie badania na zm ęczenie stali, przeznaczonej do konstrukcyj żelazobeto- nowych. Otóż prof. E m p e rg e r uważa, że nielogicznie jest przy zm iennych obciążeniach obniżać n ap rężen ie w stali do zera (jak to się zwykle robi), poniew aż w aga w łasna elem entów żelazobetonowej konstrukcji je st zawsze b ard zo znaczna.
Trzeba zatem zm ieniać n ap ręż en ie w tych granicach, w jakich to m a m iejsce w rzeczyw istości przy eksploatacji d an eg o obiektu, tj. dolna granica obciążenia = obciążeniu o d wagi własnej, a g órna granica = m aksym alne dopuszczalne obcią
żenie.
Prof. E m p e rg e r uważa, że nie m a żadnej obawy, żeby stal
»Griffel« nie uczyniła zadość najsurow szym w ym aganiom p o d tym w zględem .
63
,, / - - r . ' , y "TC
O dbitka z Czasopism a »Cement« N r 3, 1937