Коэффициент пуассона для бетона - Brigada-Doma.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Коэффициент пуассона для бетона

СНиП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

Бетонные и железобетонные конструкции

Дата введения 1988-01-01

РАЗРАБОТАНЫ ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева Минэнерго СССР (канд. техн. наук А. П. Пак – руководитель работ; А. В. Караваев; кандидаты техн. наук А. Д. Кауфман, М. С. Ламкин. А. Н. Марчук, Л. П. Трапезников, В. Б. Судаков; доктора техн. наук Л. А. Гордон, И. Б. Соколов) совместно с Гидропроектом им. С. Я. Жука Минэнерго СССР (А. Г. Осколков, Т. И. Сергеева; д-р техн. наук С. А. Фрид; С. А. Березинский) ; ГрузНИИЭГС Минэнерго СССР (д-р техн. наук Г. П. Вербицкий); Гипроречтрансом Минречфлота РСФСР (канд. техн. наук В. Э. Даревский); Ленморниипроектом Минморфлота СССР (канд. техн. наук А. А. Долинский): ВО Союзводпроект Минводхоза СССР (канд. техн. наук С. 3. Рагольский).

ВНЕСЕНЫ Минэнерго СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Управлением стандартизации и технических норм в строительстве Госстроя СССР (Д. В. Петухов).

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Государственного строительного комитета СССР от 26 февраля 1987г. № 37.

С введением в действие СНиП 2.06.08-87 “Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений” с 1 января 1988 г. утрачивают силу СНиП II-56-77 “Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений”.

В СНиП 2.06.08-87 “Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений” внесены исправления опечаток, опубликованных в БСТ № 1 1989 года.

Исправления внесены юридическоим бюро “Кодекс”.

Настоящие нормы распространяются на проектирование вновь строящихся и реконструируемых бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, находящихся постоянно или периодически под воздействием водной среды.

Элементы бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, не подвергающиеся воздействию водной среды, следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84; бетонные и железобетонные конструкции мостов, транспортных туннелей и труб, расположенные под насыпями автомобильных и железных дорог, следует проектировать по СНиП 2.05.03-84.

В проектах сооружений, предназначенных для строительства в сейсмических районах, в Северной строительно-климатической зоне, в районах распространения просадочных, набухающих и слабых по физико-механическим свойствам грунтов, должны соблюдаться дополнительные требования, предъявляемые к таким сооружениям соответствующими нормативными документами, утвержденными или согласованными Госстроем СССР.

Основные буквенные обозначения и их индексы, принятые в настоящих нормах согласно СТ СЭВ 1565-79, приведены в справочном приложении 1.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений необходимо соблюдать требования СНиП 2.06.01-86 и строительных норм и правил по пpoeктиpoвaнию отдельных видов гидротехнических сооружений.

1.2. Выбор типа бетонных и железобетонных конструкций (монолитных, сборно-монолитных, сборных, в том числе предварительно напряженных и заанкеренных в основание) должен производиться исходя из условий технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости, энергоемкости, трудоемкости и стоимости строительства.

При выборе элементов сборных конструкций следует рассматривать предварительно напряженные конструкции из высокопрочных бетонов и арматуры, а также конструкции из легких бетонов.

Типы конструкций, основные размеры их элементов, а также степень насыщения железобетонных конструкций арматурой необходимо принимать на основании сравнения технико-экономических показателей вариантов.

1.3. Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специализированных предприятиях.

Следует рассматривать целесообразность укрупнения сборных конструкций с учетом условий их изготовления, транспортирования, грузоподъемности монтажных механизмов.

1.4. Для монолитных конструкций следует предусматривать унифицированные размеры, позволяющие применять инвентарную опалубку.

1.5. Конструкции узлов и соединений элементов в сборных конструкциях должны обеспечивать надежную передачу усилий, прочность самих элементов в зоне стыка, а также связь дополнительно уложенного бетона в стыке с бетоном конструкции.

1.6. При проектировании конструкций гидротехнических сооружений, недостаточно апробированных практикой проектирования и строительства, для сложных условий статической и динамической работы конструкций (когда характер напряженного и деформированного состояния с необходимой достоверностью не может быть определен расчетом) следует проводить исследования.

1.7. Для обеспечения требуемой водонепроницаемости и морозостойкости конструкций, а также для уменьшения противодавления воды в их расчетных сечениях необходимо предусматривать следующие мероприятия:

укладку бетона соответствующих марок по водонепроницаемости и морозостойкости со стороны напорной грани и наружных поверхностей (особенно в зонах переменного уровня воды) ;

применение поверхностно-активных добавок к бетону (воздухововлекающих, пластифицирующих и др.);

гидроизоляцию и теплогидроизоляцию наружных поверхностей сооружений;

обжатие бетона со стороны напорных граней и со стороны поверхностей сооружения, испытывающих растяжение от эксплуатационных нагрузок;

устройство дренажа со стороны напорной грани.

Выбор мероприятия следует производить на основе технико-экономического сравнения вариантов.

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ И

2.1. Бетон для бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений должен удовлетворять требованиям ГОСТ 26633-85 и настоящего раздела.

2.2. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений в зависимости от вида и условий работы необходимо устанавливать показатели качества бетона, основными из которых являются следующие:

а) классы бетона по прочности на сжатие, которые отвечают значению гарантированной прочности бетона, МПа, с обеспеченностью q = 0,95. В массивных сооружениях допускается применение бетонов со значениями гарантированной прочности с обеспеченностью q = 0,9.

В проектах необходимо предусматривать следующие классы бетона по прочности на сжатие: В5, В7,5, В10, В12,5, В15, В20, В25, В30, В35;

б) классы бетона по прочности на осевое растяжение. Эту характеристику устанавливают в тех случаях, когда она имеет главенствующее значение и контролируется на производстве.

В проектах необходимо предусматривать следующие классы бетона по прочности на осевое растяжение:

в) марки бетона по морозостойкости.

В проектах необходимо предусматривать следующие марки бетона по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500, F600.

Марку бетона по морозостойкости следует назначать в зависимости от климатических условий и числа расчетных циклов попеременного замораживания и оттаивания в течение года (по данным долгосрочных наблюдений), с учетом эксплуатационных условий. Для энергетических сооружений марку бетона по морозостойкости следует принимать по табл. 1.

Марка бетона по морозостойкости при числе циклов попеременного замораживания и оттаивания в год

Св. 150 до 200 включ.

Примечания: 1. Климатические условия характеризуются среднемесячной температурой наиболее холодного месяца: умеренные- выше минус 10°С суровые – от минус 10 до минус 20°С включ., особо суровые – ниже минус 20°С.

2. Среднемесячные температуры наиболее холодного месяца для района строительства определяются по СНиП 2.01.01-82, а также по данным гидрометеорологической службы.

3. При числе расчетных циклов более 200 следует применять специальные виды бетонов или конструктивную теплозащиту;

г) марки бетона по водонепроницаемости.

В проектах необходимо предусматривать следующие марки бетона по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W16, W18, W20.

Марку бетона по водонепроницаемости назначают в зависимости от градиента напора, определяемого как отношение максимального напора в метрах к толщине конструкции (или расстоянию от напорной грани до дренажа) в метрах, и температуры контактирующей с сооружением воды, , по табл. 2, или в зависимости от агрессивности среды в соответствии со СНиП 2.03.11-85.

В нетрещиностойких напорных железобетонных конструкциях и в нетрещиностойких безнапорных конструкциях морских сооружений проектная марка бетона по водонепроницаемости должна быть не ниже W4.

Марка бетона по водонепроницаемости при градиентах напора

св. 20 до 30 включ.

Св. 10 до 30 включ.

Примечание. Для конструкций с градиентом напора свыше 30 следует назначать марку бетона по водонепроницаемости W16 и выше.

2.3. При надлежащем обосновании допускается устанавливать промежуточные значения классов бетона по прочности на сжатие, отличающиеся от перечисленных в п. 2.2, а также классы В40 и выше. Характеристики этих бетонов следует принимать по СНиП 2.03.01-84 и по интерполяции.

2.4. К бетону конструкций гидротехнических сооружений следует предъявлять дополнительные, устанавливаемые в проектах и подтверждаемые экспериментальными исследованиями, требования: по предельной растяжимости, отсутствию вредного взаимодействия щелочей цемента с заполнителями, сопротивляемости истиранию потоком воды с донными и взвешенными наносами, стойкости против кавитации и химического воздействия, тепловыделению при твердении бетона.

2.5. Срок твердения (возраст) бетона, отвечающий его классам по прочности на сжатие, на осевое растяжение и марке по водонепроницаемости, принимается, как правило, для конструкций речных гидротехнических сооружений 180 сут, для сборных и монолитных конструкций морских и речных портовых сооружений 28 сут. Срок твердения (возраст) бетона, отвечающий его проектной марке по морозостойкости, принимается 28 сут, для массивных конструкций, возводимых в теплой опалубке, 60 сут.

Если известны сроки фактического нагружения конструкций, способы их возведения, условия твердения бетона, вид и качество применяемого цемента, то допускается устанавливать класс бетона в ином возрасте.

Для сборных, в том числе предварительно напряженных конструкций, отпускную прочность бетона на сжатие следует принимать в соответствии с ГОСТ 13015.0-83, но не менее 70% прочности принятого класса бетона.

2.6. Для железобетонных элементов из тяжелого бетона, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, и железобетонных сжатых стержневых конструкций (набережные типа эстакад на сваях, сваях-оболочках и т. п.) следует применять бетон класса по прочности на сжатие не ниже В15.

Читайте также:  Бетонная смесь бст расшифровка

2.7. Для предварительно напряженных элементов следует принимать бетон класса по прочности на сжатие: не менее В15 – для конструкций со стержневой арматурой; не менее В30 – для элементов, погружаемых в грунт забивкой или вибрированием.

2.8. Для замоноличивания стыков элементов сборных конструкций, которые в процессе эксплуатации могут подвергаться воздействию отрицательных температур наружного воздуха или воздействию агрессивной воды, следует применять бетоны проектных марок по морозостойкости и водонепроницаемости не ниже принятых для стыкуемых элементов.

2.9. Следует предусматривать широкое применение добавок поверхностно-активных веществ (СДБ, СНВ, ЛХД и др.), а также применение в качестве активной минеральной добавки золы-уноса тепловых электростанций, отвечающей требованиям соответствующих нормативных документов.

2.10. Если по технико-экономическим расчетам для повышения водонепроницаемости бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений целесообразно использовать бетоны на напрягающем цементе, а для снижения нагрузки от собственного веса конструкции – легкие бетоны, то классы и марки таких бетонов следует принимать по СНиП 2.03.01-84.

2.11. Нормативные и расчетные сопротивления бетона в зависимости от классов бетона по прочности на сжатие и на осевое растяжение следует принимать по табл. 3.

В случае принятия промежуточных классов бетона нормативные и расчетные сопротивления следует принимать по интерполяции.

2.12. Коэффициенты условий работы бетона следует принимать по табл. 4.

2.13. При расчете железобетонных конструкций на выносливость расчетные сопротивления бетона и надлежит умножать на коэффициент условий работы , принимаемый по табл. 5.

2.14. Расчетное сопротивление бетона при всестороннем сжатии , МПа, следует определять по формуле

Нормативные и расчетные сопротивления

бетона, МПа (кгс/куб.см)

нормативные сопротивления; расчетные сопротивления для предельных состояний второй группы

расчетные сопротивления для предельных состояний первой группы

Московская строительная компания ШАНС, генподрядчик в монолитном строительстве зданий.

СК ШАНС ведет строительную деятельность с 1997 года. Основным направлением является выполнение функций генподрядчика и монолитное строительство. В качестве генподрядчика выполняет собственными силами более 80% всех работ.

Внимание! Предложения по снабжению отправлять на skshans@gmail.com

Характеристики бетона

Характеристики бетона должны выбираться в соответствии с его качеством, требуемым для тех или иных строительных целей. Приближение каждого из качеств бетона к совершенству дает экономию при многих прочих условиях, и наилучшей конструкцией будет такая, в которой должное внимание уделено всем многочисленным свойствам бетона, а не только одному из них, например максимальной возможной прочности.

Хотя получение максимальной прочности не может служить критерием при проектировании бетона, измерение прочности бетонных кубиков помогает поддерживать в конструкции однородные стандартные качества бетона (как обычно и делается на практике). Поскольку другие свойства данной бетонной смеси некоторым образом связаны с пределом прочности бетона на сжатие, то последнее свойство наиболее удобно в качестве однозначного метода оценки качества бетона.

Испытание затвердевшего бетона в бетонных деталях заводского изготовления не вызывает затруднений, так как для него можно брать образцы готовых изделий. В монолитных бетонных конструкциях образцы могут быть взяты из тела конструкции путем колонкового бурения, однако это связано с некоторыми затратами и иногда приводит к ослаблению конструкции. Поэтому обычно принято производить испытания свойств бетона на образцах, изготовленных из бетонной смеси во время ее укладки. Взятые образцы трамбуются и выдерживаются в определенных стандартных условиях.

Предел прочности бетона на сжатие

Прочность бетона на растяжение и изгиб

Сопротивление сдвигу

На практике напряжения сдвига в бетоне всегда сопровождаются сжатием и растяжением, вызванными изгибом; даже при лабораторных испытаниях невозможно избежать элемента изгиба. Разрушение бетона при сдвиге происходит, следовательно, от напряжения растяжения. Проведенные испытания показали, что сопротивление бетона сдвигу равно примерно половине его прочности на сжатие.

Деформация бетона под нагрузкой

Бетон, так же как и сталь и другие материалы, под нагрузкой испытывает деформацию, причем величина деформации растет по мере увеличения нагрузки. Однако сталь до предела упругости испытывает упругие деформации, так что образец после снятия нагрузки возвращается в исходное состояние. В противоположность этому деформация бетона слагается частично из упругих деформаций и частично из пластических или деформаций ползучести. Если бетон подвергается действию постоянно действующей нагрузки, то деформация, вызываемая этой нагрузкой, включает упругую деформацию, которая возникает сразу же после приложения нагрузки, и пластическую деформацию, или деформацию ползучести, которая также возникает в момент приложения нагрузки и постепенно возрастает, несмотря на то, что нагрузка все время остается постоянной. После снятия нагрузки происходит также медленное уменьшение пластической деформации, однако значительно меньшее, чем деформации ползучести. Высказанные выше положения о зависимости между напряжением и деформацией относятся преимущественно к той зоне, в которой обычно бетон работает, т. е. к напряжениям, при которых пластическая деформация невелика. При повышении нагрузки выше рабочей зоны бетона кривая напряжение — деформация значительно отклоняется от прямой линии. Это указывает на то, что напряжения и деформации перестают быть пропорциональными. Предел пропорциональности может составлять 25—75% от предела прочности, в среднем он составляет 40% от него.

Модуль упругости

Обычной мерой упругих свойств материала является модуль упругости, выражаемый отношением приложенного напряжения к полученной относительной деформации.

.Модуль упругости может быть определен для условий сжатия, растяжения или сдвига. У бетона модуль упругости при сжатии и при растяжении можно считать одинаковым.

Необходимость нагружать бетон с определенной скоростью вызвана тем, что от скорости нагружения зависит величина деформации ползучести. При малых скоростях нагружения явление ползучести сказывается сильнее.

Модуль упругости не связан непосредственно с другими свойствами бетона, однако чем больше прочность бетона, тем больше его модуль упругости. Следовательно, с увеличением возраста бетона модуль упругости также увеличивается.

Это имеет значение, например, в бетонном элементе с заделанными концами; при охлаждении его, происходящем после окончания периода начального интенсивного твердения, появляются растягивающие напряжения, величина которых увеличивается со временем.

Коэффициент Пуассона

Подвергнутый сжатию бетон сокращается в продольном направлении и расширяется в поперечном. Отношение поперечной деформации к продольной называется коэффициентом Пуассона и при обычных нагрузках бетона составляет от 0,08 до 0,18. В этих пределах коэффициент Пуассона растет с ростом содержания цемента, среднее его значение для бетона состава 1:2:4 равно 0,11. Этот показатель также меняется в зависимости от факторов, изменяющих другие свойства материала.

Ползучесть бетона

Усадка бетона при изменении влажности

Температурные напряжения

(Коэффициент температурного расширения или сжатия — это изменение единицы длины при изменении температуры на один градус. Его значения для бетона несколько меняются в зависимости от жирности и влагосодержания бетонной смеси. Для всех практических целей можно принять коэффициент температурного расширения бетона. При оценке температурных деформаций в больших массивах бетона обычно принимают половину указанного значения коэффициента, считая, что остальная часть компенсируется ползучестью бетона.

Температурное расширение и сжатие бетона не всегда одинаковы по всей его толще. Химическая реакция между цементом и водой сопровождается выделением значительного количества тепла, которое отводится только через поверхность бетона. Поэтому в большом бетонном массиве температура внутри его всегда значительно выше, чем на поверхности, следовательно, температурное расширение в толще и на поверхности будет различным. Все это приводит к созданию растягивающих напряжений на поверхности бетона и, следовательно, к образованию трещин.

В большинстве готовых бетонных конструкций и дорожных покрытий разность температур возникает вследствие искусственного нагревания или под действием солнечных лучей. В результате происходит температурное расширение, которое в определенных условиях может вызвать деформацию поверхности бетона и его растрескивание.

Учитывая возможность температурных деформаций бетона, при проектировании бетонных конструкций в необходимых случаях следует предусматривать температурные швы.

Долговечность бетона

Срок службы бетона обычно сокращается из-за разрушающих действий следующих факторов:

1) выветривания под действием дождя и холода и в результате многократного расширения и сжатия при увлажнении и высыхании;

2) химической агрессии морской воды, болотных и сточных вод, растительных и животных масел и жиров, молока, сахара;

3) истирания вследствие движения пешеходов и транспорта, ударного действия волн и влияния частиц, переносимых водой и воздухом.

Выветривание под действием дождя и холода зависит главным образом от степени водонепроницаемости или проницаемости бетона, так как агрессия углекислоты и других кислот, присутствующих в дождевой воде, и разрывающее действие замерзшей воды связаны с проникновением воды в толщу бетона. Влияние дождя, холода и химической агрессии различных веществ не относится, собственно, к свойствам бетона и будет более подробно описано в другой главе.

Количество цемента в бетоне почти не влияет на его сопротивляемость выветриванию, если только этого количества достаточно для полного заполнения пустот между частицами заполнителя. Глэнвилл исследовал влияние содержания цемента на водопроницаемость бетона и обнаружил, что при достаточной удобоукладываемости смеси применение более жирных смесей, чем в пропорции 1:2:4, не дает заметного преимущества. Для получения той же степени водонепроницаемости смеси с большим содержанием воды требуют повышенного содержания цемента, соответствующего пропорции 1:1,6:3,2.

Читайте также:  Как утеплить бетонный пол в гараже

Проницаемость бетона

Сопротивление истиранию

Сопротивление истиранию непосредственно связано с прочностью бетона на сжатие. Бетон, обладающий высокой прочностью на сжатие, как правило, имеет высокую сопротивляемость истиранию. Испытание бетона на этот вид сопротивления производится путем истирания его стальными шарами в течение 48 час. и последующего определения потери веса.

В качестве заполнителя для бетона дорожных покрытий прочный щебень изверженных пород часто предпочитается более твердой и хрупкой кремневой гальке.

Самозалечивание бетона

Результаты многих испытаний показывают, что тонкие трещины в бетоне могут при определенных условиях влажности полностью залечиваться. Очевидно, в результате возникновения трещины открываются частицы цемента, не вступившие в гидратацию, которые в присутствии влаги гидратируются и заполняют трещину.

Виды деформаций бетона

Виды деформаций. Под деформативностью бетона понимается изме­нение его формы и размеров под влиянием различных воздействий (в том числе в результате взаимодействия бетона с внешней средой).

Бетон является упруго-пластическим материалом, в котором, на­чиная с малых напряжений, помимо упругих деформаций, появля­ются и неупругие остаточные или пластические, т. е. полная дефор­мация без учёта усадки равна:

В бетоне различают деформации двух основных видов: объём­ные, развивающиеся во всех направлениях под влиянием усадки или изменения температуры, и силовые, развивающиеся главным образом в направлении действия сил. Силовым продольным деформациям также соответствуют некоторые поперечные деформации бетона; начальный коэффициент поперечной деформации бетона v равен 0,2 (коэффициент Пуассона). Причём v остаётся практически по­стоянным вплоть до напряжений .При этом относительная продольная деформация будет , апоперечная деформация .

Силовые деформации в зависимости от характера приложения нагрузки и длительности её действия подразделяются на следующие три вида:

– при однократном первичном загружении кратковременной на­грузкой;

– при длительном действии нагрузки;

при многократном повторном действии нагрузки.

15Что такое обьемная деформация бетона

Объемные деформации. Деформации, вызванные усадкой бетона, изменяются в довольно широком диапазоне. Деформация бетона при набухании в 2—5 раз меньше, чем при усадке.

Деформации бетона, возникающие под влиянием изменения температуры, зависят от коеффициента линейной температурной деформации бетона.

18 что такое ползучесть бетона

стечением времени деформации в бетоне могут возрастать без увеличения внешней нагрузки. Данное свойство материалов называется ползучестью.

Ползучесть – способность бетона к увеличению деформаций без изменения внешней нагрузки.

Стоит отметить, что ползучесть свойственна не только бетону, но и многим пластикам, льду, а также металлам при повышенных температурах и другим материалам.

В бетоне ползучесть проявляется как при сжатии, так и растяжении. В большинстве случаев ползучесть является отрицательным фактором, однако в ряде случаев ползучесть можно считать полезным свойством – например, ползучесть может приводить к увеличению трещиностойкости и перераспределению усилий в статически неопределимых конструкциях.

Численно ползучесть бетона может характеризоваться двумя показателями:

1. Коэффициент ползучести. Коэффициентом ползучести называется отношение деформаций ползучести к упругим деформациям. Таким образом, если мы говорим, что коэффициент ползучести равен 2,0, то это означает, что деформации ползучести вдвое превышают упругие, а полные деформации, следовательно, втрое превысят упругие.

2. Мера ползучести.

19 как определить модуль деформации бетона

Характеристикой упруго-пластических свойств бетона является его модуль деформаций, устанавливающий зависимость между напряжениями и относительными деформациями в любой точке диаграммы деформирования

Учитывая нелинейную связь между напряжениями и деформациями обычно используют при определении модуля продольных деформаций:

– мгновенный модуль полных деформаций Ес, выражаемый тангенсом угла наклона касательной к кривой, описывающей диаграмму «s–e» в ее произвольной точке (рис. 3.6);

Рис. 3.6. К определению модуля деформаций бетона

– средний модуль упругости Ecm, выражаемый тангенсом угла наклона секущей, проходящей через начало координат (s = ) и точку на кривой при sе = 0,4fcm;

– начальный модуль упругости E, выражаемый тангенсом угла наклона касательной к кривой, описывающей диаграмму «s–e», и проходящей в начале координат (sс = 0).

Величину среднего модуля упругости для тяжелого и мелкозернистого бетонов в соответствии с нормами определяют по эмпирической формуле вида (МПа):

Нормы проектирования железобетонных конструкций устанавливают значения среднего модуля упругости Ecm, основанные на структурно-механической модели бетона с учетом технологических свойств бетонной смеси.

Значения относительных деформаций в параметрических точках диаграммы деформирования бетона при осевом сжатии

Как было показано выше, при расчетах железобетонных конструкций диаграмма деформирования (состояния) рассматривается как обобщенная характеристика механических свойств бетона. Для ее аналитического описания, а также для определения критерия наступления предельного состояния конструкции, необходимо иметь обоснованные значения относительных деформаций в параметрических точках: eс1 – относительной деформации, соответствующей пиковым напряжениям диаграммы, и ecu – предельной деформации бетона при сжатии.

Нормы устанавливают значения относительной деформации eс1 в зависимости от класса бетона, соблюдая установленную тенденцию к ее возрастанию с ростом прочности материала. При этом численные значения, внесенные в СНБ 5.03.01-02 приняты с некоторым обоснованным запасом в сторону обеспечения безопасности конструкции. Особенно это характерно для высокопрочных бетонов (выше С50/60).

Если принятые в нормах численные значения относительной деформации eс1отражают единую тенденцию возрастания этой величины с ростом прочности бетона, то в отношении назначения предельной относительной деформации (предельной сжимаемости) ecu у специалистов нет единого мнения. Нормы предлагают принимать предельную относительную деформацию для бетонов нормальной прочности (до С50/60 включительно) постоянной и равной ecu = 3,5 ‰ .

Коэффициент поперечных деформаций бетона при сжатии или так называемый коэффициент Пуассона принимают равным =0,20. В случае, когда допускается образование трещин в бетоне растянутой зоны, коэффициент Пуассона принимают равным =0.

20.Что такое начальный модуль упругости бетона

Модуль упругости бетона – общее название совокупности нескольких физических величин, характеризующих способность материала периодически подвергаться деформации при воздействии на него какой-либо нагрузки.Понятие модуля упругости бетона не имеет широкого распространения и известно лишь узкому кругу специалистов. Для застройщика, занимающегося частными постройками, или для строителя сочетание этих слов не несет никакой информации. Однако стоит помнить, что срок службы того или иного возводимого объекта напрямую зависит от рассматриваемого понятия.

Начальный модуль упругости рассчитать сложно, однако можно установить его примерное значение. В ходе проведения испытаний образца бетона на прочность составляется график зависимости деформации от силы воздействия. Обычно на таких графиках секущая кривой графика зависимости деформации от напряжения параллельна касательной, проходящей через начало координат. Косвенным путем по такому графику можно определить модуль упругости бетона.

Как правило, модуль упругости прямо пропорционален корню из его прочности. Правда, это утверждение верно не для всего графика, а лишь для его основной части. Многое зависит еще и от условий, в которых проводились испытания, и от окружающей среды. Например, водонасыщенный бетон более упругий, чем сухой, хотя прочность у них практически одинакова. Большое влияние оказывает на показатель упругости качество крупного наполнителя. Зависимость прямая – легкие образцы бетона имеют более низкий модуль упругости, чем тяжелые.

Данный показатель зависит и от возраста материала. Чем старше бетон, тем более высок у него модуль упругости.В практическом применении модуль упругости бетона важен при строительстве. При выпуске все материалы маркируются, поэтому примерный начальный модуль можно определить на основе маркировки. Для этого составлена специальная таблица, по которой высчитывается количественное значение модуля упругости каждой марки бетона. Очень важно правильно подобрать материал, чтобы конструкция не обрушилась при строительстве, а оставалась прочной на долгие годы.

21 дайте понятие арматуре

Арматура – материал, изготовление которого проходит в условиях производства методом горячего проката. Сталь после прибытия на завод отгружается, а затем подается в отделение заготовки. Металлолом проходит тщательную сортировку и помещается на плавление до жидкого состояния. Дальше жидкая сталь разливается в изложницы. После застывания стальных слитков осуществляется их нагрев, обжим и прокат. Потом продукция остывает на холодильниках, проходит контроль качества, обрезается и готовится к транспортировке. Купить строительную арматуру потребитель может в стержнях либо мотках (в зависимости от вида).

Арматура используется в качестве основы строительных конструкций, требующих повышенного уровня безопасности. Поэтому характеристики и качество металлопрокатной продукции должны быть чрезвычайно высокими.

Строительная арматура должна соответствовать следующим критериям:

· соoтветствие ГОСТу для более жесткого сцепления с бетоном;

· устойчивость к коррозии.

В зависимости от будущего месторасположения в составе каркаса, арматура может быть поперечной либо продольной. Поперечная применяется для защиты конструкции от возникновения трещин поблизости опор, а также для улучшения связки с бетоном. Продольная препятствует образованию вертикальных напряжений и принимает на себя часть нагрузок бетона.

Арматура строительная (вес погонного метра колеблется от 2,22 кг до 39,46 кг и зависит от толщины и длины профиля) бывает таких видов:

Рабочая армaтурa принимает растягивающие усилия, которые возникают в результате влияния на постройку внешних нагрузок, а также собственного веса. Монтажная предназначена для формирования каркаса и фиксации рабочих прутков. Распределительная армaтурa делит нагрузку между всеми стержнями, препятствуя их перемещению и прогибу. Хомуты защищают бетон от растрескивания поверхности возле крепежей. Если каркас необходимо расположить в балках или ригелях, то применяют двойные стальные пруты.

Читайте также:  Марка и класс бетона различия

По принципу связи с бетоном арматура бывает напрягаемой и ненапрягаемой. В зависимости от способа формирования бывает канатная, стержневая и проволочная арматура.

По способу установки армaтуру разделяют на сварочную и вязаную в форме сетки или каркаса. Сварочную армaтуру иногда еще называют штучной. Ее используют при небольших объемах работ. При возведении масштабных сооружений каркас должен быть гибким – «плавать», как говорят профи. Иначе здание может разрушиться даже при незначительном оползне либо в случае минимальных движений земной поверхности. Именно поэтому каркас чаще «вяжут».

Арматурная сетка состоит из стержней, которые фиксируются в местах пересечения сваркой либо вязкой. Каркасы, собранные из прутков и соединительной решетки, называют плоскими. Пространственные каркасы – еще одна разновидность армированных конструкций. Они составлены из нескольких плоских сеток или пакетов.

В зависимости от того, из какого материала выполнена, строительная арматура делится на стальную и композитную.

22Классификация арматуры по признакам

Виды стальной арматуры различают по следующим признакам:

1.по технологии изготовления: – горячекатаная стержневая (в сортаменте обознач-ся буквой А), – холоднотянутая проволочная (обознач-ся буквой В);

2.по форме поверхности: – гладкая; – рифленая;

3.по поперечному сечению: – гибкая (проволока, стержни); – жесткая (фасонный прокат);

4.по условиям применения: – предварительно напрягаемая; – ненапрягаемая.

Класс арматуры для ж/б конструкций выбирают с учетом назначения арматуры, марки и вида бетона, условий изготовления арматуры. изделий (сварка, вязка и др.), и условий эксплуатации. Термически упрочненная арматура имеет рисунок «елочка». Канаты образуются при свивке проволок.

23 дайте понятие кубиковой и призменной прочности бетона

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась – это был конец пары: “Что-то тут концом пахнет”. 8576 – | 8146 – или читать все.

95.47.253.202 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Нормативные и расчетные характеристики бетона

2.8. Нормативными сопротивлениями бетона являются сопро­тив­ление осевому сжатию призм (призменная прочность) Rbn и сопротивление осевому растяжению Rbtn.

Нормативное сопротивление Rbn принято равным

но не менее 0,8 В, где В – в МПа.

Нормативное сопротивление Rbtn принято равным

(11)

Нормативные сопротивления бетона Rbn с округлением в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 8.

2.9. Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой и второй групп определяются путем деления нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по бетону при сжатии gbc или при растяжении gbt, принимаемые по табл. 9.

Значения расчетных сопротивлений бетона в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие для предельных состояний первой группы Rb и Rbt, приведены (с округлением) в табл. 10, для предельных состояний второй группы Rb.ser и Rbt.ser – в табл. 8.

2.10. Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb, и Rbt, приведенные в табл. 10, следует снижать (или повышать) путем умножения на коэффициенты условий работы бетона ¡bc учитывающие особенности свойств бетона, длительность действия нагрузки и ее многократную повторяемость, условия и стадию работы конструкций, способ их изготовления, размеры сечения и т. п. Значения коэффициентов ¡bi, приведены в табл. 11.

Нормативные сопротивления бетона Rbn, Rbtn и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb/ser и Rbt.ser при классе бетона по прочности на сжатие

П р и м е ч а н и е: Над чертой указаны значения в МПа, под чертой – в кгс/см 2 .

Коэффициенты надежности по бетону

2.11. Расчетные сопротивления при растяжении Rbt.ser предельных состояний второй группы при расчете по деформациям следует увеличивать путем умножения на коэффициент условий работы бетона gbt1 =1,4, а при расчете по образованию нормальных и наклонных трещин от многократно повторных нагрузок, а также при расчете по образованию наклонных трещин от любых нагрузок – уменьшать путем умножения на коэффициент условий работы бетона соответственно gb1, и gb4, значения которых приведены в табл. 11 и 12.

2.12. Значения начального модуля упругости бетона Eb, при сжатии и растяжении принимаются по табл. 13.

Для незащищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенных для эксплуатации в климатическом подрайоне IVA согласно СНиП 2.01.01-82, значения Еb, указанные в табл. 13, следует умножать на коэффициент 0,85.

Для бетона, подвергающегося попеременному замораживанию и оттаиванию, значения Еb, указанные в табл. 13, следует умножать на коэффициент условий работы бетона gb6, принимаемый по табл. 17 СНиП 2.03.01-84.

При наличии данных о составе бетона, условиях изготовления и т. д. допускается принимать другие значения Еb, согласованные в установленном порядке.

2.13. Предельные значения характеристики ползучести бетона jb следует определять в зависимости от влажностного режима эксплуатации конструкций по формуле

(12)

где jьт – предельные значения характеристики ползучести бетона при влажности окружающей воздушной среды 40-75 %, принимаемые по табл. 14 настоящих норм;

h1 – коэффициент, принимаемый равным при относительной влаж­ности внутреннего воздуха, %:

свыше 75 или во влажной зоне. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,1

от 40 до 75 или в зоне нормальной влажности. . . . . . . . . .1,0

до 40 или в сухой зоне. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,9

2.14. Коэффициент линейной температурной деформации бетона abt при изменении температур от минус 50 до плюс 50 °С следует принимать равным 110 -5 °С -1 .

При наличии данных о минералогическом составе заполнителей, составе и водонасыщении бетона и т. п. допускается принимать другие значения abt, обоснованные в установленном порядке.

Для расчетной температуры ниже минус 50 С величину abt следует принимать по экспериментальным данным.

2.15. Начальный коэффициент поперечной деформации бетона (коэффициент Пуассона) n следует принимать равным 0,2, а модуль сдвига бетона G равным 0,4 соответствующих значений Еb, указанных в табл. 13.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbt при классе бетона по прочности на сжатие

Коэффициент Пуассона

Коэффициент Пуассона (обозначается как ν или μ ) — величина отношения относительного поперечного сжатия к относительному продольному растяжению. Этот коэффициент зависит не от размеров тела, а от природы материала, из которого изготовлен образец. Коэффициент Пуассона и модуль Юнга полностью характеризуют упругие свойства изотропного материала [1] . Безразмерен, но может быть указан в относительных единицах: мм/мм, м/м.

Содержание

Детальное определение

Приложим к однородному стержню растягивающие его силы. В результате воздействия таких сил стержень в общем случае окажется деформирован как в продольном, так и в поперечном направлениях.

Пусть l и d длина и поперечный размер образца до деформации, а l ′ > и d ′ > — длина и поперечный размер образца после деформации. Тогда продольным удлинением называют величину, равную ( l ′ − l ) -l)> , а поперечным сжатием — величину, равную − ( d ′ − d ) -d)> . Если ( l ′ − l ) -l)> обозначить как Δ l , а ( d ′ − d ) -d)> как Δ d , то относительное продольное удлинение будет равно величине Δ l l >> , а относительное поперечное сжатие — величине − Δ d d >> . Тогда в принятых обозначениях коэффициент Пуассона μ имеет вид:

μ = − Δ d d l Δ l . >>.>

Обычно при приложении к стержню растягивающих усилий он удлиняется в продольном направлении и сокращается в поперечных направлениях. Таким образом, в подобных случаях выполнятся 0>”> Δ l l > 0 >>0> 0>”/> и Δ d d 0 > , так что коэффициент Пуассона положителен. Как показывает опыт, при сжатии коэффициент Пуассона имеет то же значение, что и при растяжении.

Для абсолютно хрупких материалов коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно несжимаемых — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он равен приблизительно 0,5.

Ауксетики

Существуют также материалы (преимущественно полимеры), у которых коэффициент Пуассона отрицателен, такие материалы называют ауксетиками. Это значит, что при приложении растягивающего усилия поперечное сечение тела увеличивается.

К примеру, бумага из однослойных нанотрубок имеет положительный коэффициент Пуассона, а по мере увеличения доли многослойных нанотрубок наблюдается резкий переход к отрицательному значению −0,20.

Отрицательным коэффициентом Пуассона обладают многие анизотропные кристаллы [2] , так как коэффициент Пуассона для таких материалов зависит от угла ориентации кристаллической структуры относительно оси растяжения. Отрицательный коэффициент обнаруживается у таких материалов, как литий (минимальное значение равно −0,54), натрий (−0,44), калий (−0,42), кальций (−0,27), медь (−0,13) и других. 67 % кубических кристаллов из таблицы Менделеева имеют отрицательный коэффициент Пуассона.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector