- •Тема 1. Введение
- •Тема 2. Материалы для железобетонных конструкций
- •1 Сущность железобетона.
- •Исторический очерк и перспективы развития железобетонных конструкций
- •Физико-механические свойства бетона. Общие сведения о сопротивлении бетона.
- •Прочностные характеристики бетона.
- •Диаграмма деформирования бетона.
- •Деформативность бетона. Объемные деформации бетона. Температурные деформации бетона.
- •Деформации бетона при длительном действии нагрузки. Ползучесть бетона.
- •Силовые деформации бетона. Деформации бетона при однократном кратковременном загружении.
- •9. Арматура для железобетонных конструкций. Требования, предъявляемые к арматуре.
- •10. Механические свойства арматурных сталей.
- •11. Классы арматуры, соответствующие им нормативные и расчетные сопротивления.
- •12. Деформативные характеристики арматуры.
- •13. Арматурные изделия
- •14. Совместная работа арматуры с бетоном. Сцепление.
- •15. Анкеровка
- •16. Экспериментальные данные о стадиях напряженно-деформированного состояния сечений, нормальных к продольной оси железобетонного элемента. Характер разрушения. Характер работы сечений под нагрузкой.
- •17 Два случая разрушения.
- •18. Основы расчета железобетонных конструкций. Методы расчета железобетонных конструкций.
- •19. Методы расчета по допускаемым напряжениям и разрушающим усилиям.
- •20. Метод расчета по предельным состояниям.
- •21 Воздействия на железобетонные конструкции в методе предельных состояний. Виды нагрузок.
- •22. Нормативные и расчетные характеристики материалов в методе предельных состояний
- •23 Общий метод расчета железобетонных элементов при действии изгибающих моментов и продольных сил. Общие понятия о методе расчета.
- •24. Основные уравнения общего метода расчета на основе деформационной расчетной модели.
- •28 Расчет изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночной и двойной арматурой.
- •29 Расчет изгибаемых элементов тавровой и двутавровой формы сечения
Прочностные характеристики бетона.
Прочность бетона на сжатие fc, как максимальное сжимающее напряжение в бетоне. Среднее значение прочности, получаемое по результатам испытаний серии, опытных обрезцов, обозначают fcm. Следующими величинами, непосредственно вытекающими из таким обрезом определенной средней прочности бетона на сжатие являются:
-гарантированная прочность бетона, определяемая как прочность бетона на осевое сжатие, установленная с учетом статистической изменчивости в соответствии с требованиями действующих стандартов на кубах со стороной 15 см, гарантируемая предприятием производителем
- мера качества бетона, определяемая как класс по прочности на сжатие, соответствующая его гарантированной прочности и обозначаемая согласно буквой С и числами, выражающими значения нормативного (характеристического) сопротивления и гарантированной прочности в Н/мм2 (МПа); например С45/55 (перед чертой - значение нормативного сопротивления fск, после черты — гарантированная прочность бетона);
нормативное сопротивление бетона сжатию {fck) — контролируемая прочностная характеристика бетона, определяемая с учетом статистической изменчивости.
расчетная прочность бетона или его расчетное сопротивление, которое определяют как величину, получаемую в результате деления нормативного сопротивления на коэффициент безопасности для бетона ус.
В соответствии с требованиями норм нормативное сопротивление бетона определяется в зависимости от его гарантированной прочности при постоянном значении переходного коэффициента kp = 0,8:
Диаграмма деформирования бетона.
В
соответствии с положениями норм по
проектированию железобетонных конструкций
[1] диаграмму деформирования (состояния)
бетона, устанавливающую связь между
напряжениями и продольными относительными
деформациями бетона при кратковременном
действии однократно приложенной нагрузки
диаграмма состоит из двух характерных участков, которые принято называть восходящей и нисходящей ветвями.
Большую роль при проведении испытаний играет скорость нагружения образца, влияющая на формирование и развитие микротрещин в структуре материала. С увеличением скорости нагружения возрастает как предел кратковременной прочности, так и упругие свойства бетона, и наоборот.
после достижения пиковых напряжений при последующем деформировании в бетонах с высокой прочностью наблюдается довольно крутая нисходящая ветвь, соответствующая хрупкому разрушению материала.
Деформативность бетона. Объемные деформации бетона. Температурные деформации бетона.
Усадка и набухание. Под усадкой в общем случае принято понимать объемное сокращение бетона (раствора, цементного камня) в результате физико-химических процессов, происходящих при взаимодейстаии цемента с водой, изменения влажности цементного камня и карбонизации бетона.
Усадку принято подразделять на две составляющие:
химическую усадку, связанную с потерей воды при протекании процессов гидратации вяжущего.
физическую усадку, обусловленную потерей части свободной влаги бетона при ее испарении из открытых пор и капилляров в атмосферу (при сухих условиях эксплуатации).
В общем случае величина усадочной деформации зависит от следующих основных факторов:
количества, вида цемента и его активности;
количества воды затворения или, другими словами, водоцемеитнога отношения;
температурно-влажностных условии окружающей среды;
крупности заполнителя и его физико-механических свойств
объемного содержания цементного камня в бетоне;
присутствия добавок и ускорителей твердения, оказывающих влияния на условия формирования структуры бетона (процессы структурообразования).
Температурные деформации бетона. Нормы [1, 6] по проектированию железобетонных конструкций в интервале температур от -20 до +100 °С рекомендуют принимать значения коэффициента температурного расширения равным а=1x10-51/°С.
Существенное влияние здесь оказывает концентрация крупного заполнителя и его минералогический состав.
