Определение величины сварочных напряжений
После обрушения одна из балок, не имевшая каких-либо наружных дефектов, была снята с покрытия и испытана статической нагрузкой до разрушения. Испытание производилось при температуре -4°С. Разрушение балки произошло внезапно, вследствие одновременного разрыва всех стержней растянутой арматуры примерно в середине пролета в месте стыка. К моменту разрушения прогиб балки составлял 80 мм, а ширина раскрытия трещин была не более 1,2-1,5 мм. При осмотре места разрыва арматуры был обнаружен его хрупкий характер, шейка совершенно отсутствовала. Поверхности сечения отрыва — плоские, перпендикулярные оси стержня, — как и в нарушившейся балке, где шейка также отсутствовала. Разрушение балки произошло при напряжении в арматуре около 3 100 кг/см2, которое не только меньше предела прочности (равного для горячекатаной арматуры периодического профиля из стали марки Ст. 5 в среднем 5 500 кг/см2), но даже меньше среднего предела текучести, равного 3 500 кг/см2. Причины столь значительного снижения предела прочности арматуры объясняются исключительно условиями сварки. Ни одно из специальных мероприятий, рекомендуемых при сварке арматуры из стали марки Ст. 5, не применялось, что привело к появлению в сваренных стержнях неблагоприятной структуры металла весьма значительных объемных напряжений и горячих трещин. Для определения величины сварочных напряжений на стержни, вырезанные из пакетов арматуры обрушившихся балок, наносились две риски и при помощи микроскопа замерялось расстояние между ними. Затем стержни разрезали вдоль сварного шва на фрезерном станке, благодаря чему сварочные напряжения снимались. После этого вновь измеряли расстояние между рисками.
Величина сварочных напряжений, подсчитанных по закону Гука, в некоторых случаях доходила до 3 000 кг/см2, причем напряжения были обоих знаков. Таким образом, было установлено наличие в сварных узлах больших внутренних напряжений, характер и величина которых зависели от порядка наложения швов и их размеров.
