Модуль деформацій та міра повзучості бетону

Початковий модуль пружності бетону при стисканні E_b відповідає пружним деформаціям, що виникають при миттєвому завантаженні бетонної призми.. Геометрично він дорівнює тангенсові кута нахилу прямої пружних деформацій E_b=tga₀ (рис. 1.10).

 

Рис. 1.10. До визначення модуля пружності бетону

 

 

Модуль повних деформацій бетону відповідає повним деформаціям, включаючи повзучість, і є величиною змінною. Геометрично його визначають як тангенс кута нахилу дотичної до кривої s_b-e_b в точці з заданим напруженням:

. (1.5)

Деформації в бетоні можна було б визначити за допомогою змінного модуля деформацій, інтегруючи функцію .

Такий спосіб застосувати неможливо, тому що аналітична залежність для не встановлена. Тому у розрахунках користуються модулем пружнопластичності бетону, що відповідає тангенсові кута нахилу січної до кривої s_b-e_b у точці із заданим напруженням

. (1.6)

Кут a₁ - величина змінна і залежить від рівня напружень s_b, тому , так само як і Е_b, є величиною змінною, меншою за E_b.

Виразимо напруження в бетоні s_b через пружні e_l і повні e_b деформації: , звідки

, (1.7)

де — коефіцієнт пружно-пластичних деформацій бетону.

Коефіцієнт n_b залежить в першу чергу від тривалості дії навантаження, від рівня напружень s_b/R_b та інших факторів. Його значення знаходиться в межах 0,1...1.

При розтяганні модуль пружно-пластичності бетону

, (1.8)

де — коефіцієнт пружно-пластичних деформацій при розтяганні.

Середнє значення n_bt в розрахунках приймають n_bt=0,5.

Початковий модуль пружності визначають, випробовуючи призми при низькому рівні напружень . Його можна визначити за емпіричною формулою , (1.9)

де В — клас бетону, МПа.

Міру повзучості бетону при стисканні С_b використовують для визначення деформацій повзучості

. (1.10)

З формули (1.10) отримаємо: або , (1.11)

де j — характеристика повзучості бетону

. (1.12)

Контрольні запитання

 

1. За якими ознаками поділяють бетони?

2. Які фізико-механічні властивості має мати бетон як матеріал для залізобетонних конструкцій?

3. Як поділяють бетони за структурою?

4. Як поділяють бетони за густиною?

5. Як поділяють бетони за видом заповнювача?

6. Як поділяють бетони за зерновим складом?

7. Як поділяють бетони за умовами тужавлення?

8. Дайте характеристику важкого бетону.

9. Дайте характеристику дрібнозернистого бетону.

10. Дайте характеристику легкого бетону.

11. Які бетони використовують для виготовлення залізобетонних конструкцій без попереднього напружування?

12. Які фактори впливають на міцність бетону?

13. Як добитися необхідної щільності бетону?

14. Опишіть схему фізико-хімічного процесу утворення бетону.

15. Як впливає кількість води на структуру та міцність бетону?

16. Яким матеріалом з фізичної точки зору є бетон?

17. Що таке усадка бетону? Від чого вона залежить?

18. Від чого залежить швидкість усадки бетону?

19. Які початкові напруження виникають від усадки бетону?

20. Як можна зменшити усадку бетону?

21. Як руйнується бетонна призма під навантаженням? Чому?

22. Перерахуйте класи та марки бетону.

23. Дайте визначення класу бетону В. Які вони бувають?

24. Класи бетону на осьовий розтяг.

25. Марки бетону за морозостійкістю.

26. Марки бетону за водонепроникністю.

27. Марки бетону за густиною

28. Як впливає час на міцність бетону?

29. Як впливають умови тужавлення на міцність бетону?

30. Як руйнуються бетонні куби під навантаженням? Чому?

31. Назвіть основну характеристику міцності бетону. Як її визначають?

32. Який показник міцності бетону приймають за характеристику міцності стиснутої зони?

33. Від чого залежить міцність бетону на розтяг? Як її визначають?

34. Міцність бетону на зріз.

35. Міцність бетону на сколювання.

36. Охарактеризуйте міцність бетону при тривалому навантаженні.

37. Від чого залежить межа міцності бетону при багаторазово повторних навантаженнях?

38. Охарактеризуйте коефіцієнт динамічності бетону.

39. Які види деформацій у бетоні Ви знаєте?

40. Як поділяються силові деформації у бетоні?

41. Охарактеризуйте об’ємні деформації у бетоні.

42. З яких деформацій складаються повні деформації в бетоні? Запишіть формулу та охарактеризуйте її.

43. Охарактеризуйте деформації пружної післядії.

44. Які деформації виникають при розтяганні бетонного зразка?

45. Покажіть графік деформації - напруження для бетону при тривалому навантаженні.

46. Що таке повзучість бетону? Яка її природа?

47. Охарактеризуйте релаксацію напружень у бетоні.

48. Які фактори впливають на повзучість бетону і як?

49. Від чого залежать граничні деформації в бетоні? Чому вони дорівнюють?

50. Який геометричний зміст початкового модуля пружності бетону?

51. Який геометричний зміст модуля повних деформацій бетону?

52. Який геометричний зміст модуля пружно-пластичності бетону?

53. Як модуль пружно-пластичності бетону зв’язаний з початковим модулем пружності бетону?

54. Як на практиці визначають початковий модуль пружності бетону?

 

 

Р о з д і л 2