Влияние солнечной радиации

На температурные напряжения в опорах

К числу таких факторов в определенной степени может относиться солнечная радиация. Последняя приводит к дополнительному неравно­мерному нагреву поверхности опор со стороны, ориентированной в на­правлении солнечного излучения. Результаты измерений показывают, что температура бетона на поверхности опор в связи с действием солнеч­ной радиации может повышаться на 20-30 °С по сравнению с темпера­турой окружающего воздуха. В то же время температура бетона на про­тивоположной действию солнечной радиации стороне опор приобрета­ет в основном температуру окружающего воздуха. В результате на этой стороне опор возникает перепад температур бетона между наружной и внутренней поверхностями, достигающий 3 - 4 °С (рис. 3.2). При таком перепаде температур на наружной поверхности опор могут появляться растягивающие напряжения, величина которых при а = 10*10^-6 1/град и     Е_В= 24 000 МПа для средних сечений опор приближенно находится в пределах о = 0,36+0,5 МПа. При этом следует отметить, что эти напря­жения рассчитаны из предположения, что, кроме перепада температур по толщине стенки при действии солнечной радиации, другие причины появления напряжений отсутствуют. Однако необходимо иметь в виду, что из-за статической неопределимости сечения опоры одновременно на этой же поверхности появляются сжимающие напряжения, погашаю­щие растягивающие напряжения от перепада температур. Кроме этого, интенсивный нагрев участка поверхности солнечной радиацией способ­ствует возникновению теплопроводности по периметру опор и выравни­ванию температуры вследствие этого по сечению стенки и уменьшению перепада температур по ней. Соответственно, это приведет и к умень­шению растягивающих напряжений на обрат­ной стороне наружной поверхности опор. Та­ким образом, солнеч­ная радиация не может

Рис. 3.2. Температурные напряжения в опоре при дей­ствии солнечной радиации: Т— распределение температуры бетона по сечению опоры; Т — температура нагрева поверхности

57

Глава 3. Эксплуатационные воздействия и работоспособность опор

явиться источником образования микротрещин в бетоне опор. Однако повышенная температура поверхности опор при сильной радиации мо­жет способствовать появлению значительных растягивающих напряже­ний на этой поверхности при воздействии на нее дождевых осадков и холодных воздушных потоков. Влияние этого фактора связано с тем, что выпадающие осадки и ветер, как правило, имеют более низкую темпера­туру по сравнению с разогретой поверхностью опор и при встрече с этой поверхностью вызывают резкое понижение ее температуры.