Предельные деформации бетона перед разрушением Предельная сжимаемость bu и предельная растяжимость bt, u зависят от прочности бетона, его класса, длительности приложения нагрузки. 116 1
Предельные деформации бетона перед разрушением Предельная сжимаемость bu и предельная растяжимость bt, u зависят от прочности бетона, его класса, длительности приложения нагрузки. С увеличением класса бетона предельные деформации уменьшаются, а с ростом длительности приложения нагрузки – увеличиваются. 116 2
Предельные деформации бетона перед разрушением PRESTRESSED CONCRETE STRUCTURES. Michael P. Collins, Denis Mitchell PRESTRESSED CONCRETE. ANALYSIS AND DESIGN. Fundamentals. Antoine E. Naaman Strain rate 16 microstrain/s 116 3
Предельные деформации бетона перед разрушением ; ; . b 0 b 2 116 4
Диаграммы бетона класса В 30 25 Предлагаемая σ, МПа СНи. П 52 -01 -2003 АР (СП 63. 13330. 2012) 20 25 20 15 15 10 10 5 5 ε, ‰ 0 0. 0 Расчетная 2. 0 4. 0 Нормативная 6. 0 ε, ‰ 0 0. 0 2. 0 Расчетная Нормативная ( + ) 4. 0 6. 0 Нормативная (—)
Предельные деформации бетона перед разрушением При центральном сжатии бетонных призм bu=(0, 8… 3, 0) 10 -3, в среднем ее принимают bu=2, 0 10 -3. 116 6
Предельные деформации бетона перед разрушением При центральном сжатии бетонных призм bu=(0, 8… 3, 0) 10 -3, в среднем ее принимают bu=2, 0 10 -3. В сжатой зоне изгибаемых элементов наблюдается большая, чем у сжатых призм, предельная сжимаемость, зависящая от формы поперечного сечения bu=(2, 7… 4, 5) 10 -3: 116 7
Предельные деформации бетона перед разрушением При центральном сжатии бетонных призм bu=(0, 8… 3, 0) 10 -3, в среднем ее принимают bu=2, 0 10 -3. В сжатой зоне изгибаемых элементов наблюдается большая, чем у сжатых призм, предельная сжимаемость, зависящая от формы поперечного сечения bu=(2, 7… 4, 5) 10 -3: Предельная растяжимость бетона в 10… 20 раз меньше, чем предельная сжимаемость bt, u=1, 5 10 -4. 116 8
Предельные деформации бетона перед разрушением При центральном сжатии бетонных призм bu=(0, 8… 3, 0) 10 -3, в среднем ее принимают bu=2, 0 10 -3. В сжатой зоне изгибаемых элементов наблюдается большая, чем у сжатых призм, предельная сжимаемость, зависящая от формы поперечного сечения bu=(2, 7… 4, 5) 10 -3: Предельная растяжимость бетона в 10… 20 раз меньше, чем предельная сжимаемость bt, u=1, 5 10 -4. У бетонов на пористых заполнителях предельная сжимаемость и растяжимость в 2 раза выше, чем у тяжелых бетонов. 116 9
Предельные деформации бетона перед разрушением При центральном сжатии бетонных призм bu=(0, 8… 3, 0) 10 -3, в среднем ее принимают bu=2, 0 10 -3. В сжатой зоне изгибаемых элементов наблюдается большая, чем у сжатых призм, предельная сжимаемость, зависящая от формы поперечного сечения bu=(2, 7… 4, 5) 10 -3: Предельная растяжимость бетона в 10… 20 раз меньше, чем предельная сжимаемость bt, u=1, 5 10 -4. У бетонов на пористых заполнителях предельная сжимаемость и растяжимость в 2 раза выше, чем у тяжелых бетонов. Коэффициент поперечных деформаций: 116 10
Модуль деформации бетона Начальный модуль упругости бетона при сжатии Eb соответствует лишь упругим деформациям при мгновенном нагружении. 116 11
Модуль деформации бетона Начальный модуль упругости бетона при сжатии Eb соответствует лишь упругим деформациям при мгновенном нагружении. Схема для определения модуля деформации бетона 1 – упругие деформации; 2 – секущая; 3 – касательная; 4 – полные деформации 116 12
Модуль деформации бетона Начальный модуль упругости бетона при сжатии Eb соответствует лишь упругим деформациям при мгновенном нагружении. Схема для определения модуля деформации бетона 1 – упругие деформации; 2 – секущая; 3 – касательная; 4 – полные деформации Геометрическая интерпретация: 116 13
Модуль деформации бетона Начальный модуль упругости бетона при сжатии Eb соответствует лишь упругим деформациям при мгновенном нагружении. Схема для определения модуля деформации бетона 1 – упругие деформации; 2 – секущая; 3 – касательная; 4 – полные деформации Геометрическая интерпретация: Модуль полных деформаций бетона при сжатии Eb соответствует полным деформациям (включая ползучесть) является переменной величиной; геометрически он определяется как тангенс угла наклона касательной к кривой b - b в точке с заданным напряжением: 116 14
Модуль деформации бетона Начальный модуль упругости бетона при сжатии Eb соответствует лишь упругим деформациям при мгновенном нагружении. Схема для определения модуля деформации бетона 1 – упругие деформации; 2 – секущая; 3 – касательная; 4 – полные деформации Геометрическая интерпретация: Модуль полных деформаций бетона при сжатии Eb соответствует полным деформациям (включая ползучесть) является переменной величиной; геометрически он определяется как тангенс угла наклона касательной к кривой b - b в точке с заданным напряжением: Для расчета используют модуль упругопластичности бетона (тангенс угла наклона секущей в точке на кривой b - b с заданным напряжением): 116 15
Модуль деформации бетона Начальный модуль упругости бетона при сжатии Eb соответствует лишь упругим деформациям при мгновенном нагружении. Схема для определения модуля деформации бетона 1 – упругие деформации; 2 – секущая; 3 – касательная; 4 – полные деформации Геометрическая интерпретация: Модуль полных деформаций бетона при сжатии Eb соответствует полным деформациям (включая ползучесть) является переменной величиной; геометрически он определяется как тангенс угла наклона касательной к кривой b - b в точке с заданным напряжением: Для расчета используют модуль упругопластичности бетона (тангенс угла наклона секущей в точке на кривой b - b с заданным напряжением): Так как угол 1 меняется в зависимости от напряжений и времени, модуль упругопластичности также является переменной величиной, меньше, чем начальный модуль упругости. 116 16
Модуль деформации бетона Геометрическая интерпретация: Модуль полных деформаций бетона при сжатии Eb соответствует полным деформациям (включая ползучесть) является переменной величиной; геометрически он определяется как тангенс угла наклона касательной к кривой b - b в точке с заданным напряжением: Для расчета используют модуль упругопластичности бетона (тангенс угла наклона секущей в точке на кривой b - b с заданным напряжением): Так как угол 1 меняется в зависимости от напряжений и времени, модуль упругопластичности также является переменной величиной, меньше, чем начальный модуль упругости. 116 17
Модуль деформации бетона Геометрическая интерпретация: Модуль полных деформаций бетона при сжатии Eb соответствует полным деформациям (включая ползучесть) является переменной величиной; геометрически он определяется как тангенс угла наклона касательной к кривой b - b в точке с заданным напряжением: Для расчета используют модуль упругопластичности бетона (тангенс угла наклона секущей в точке на кривой b - b с заданным напряжением): Так как угол 1 меняется в зависимости от напряжений и времени, модуль упругопластичности также является переменной величиной, меньше, чем начальный модуль упругости. Коэффициент b меняется от 1 (при упругой работе) до 0, 15. 116 18
Модуль деформации бетона Геометрическая интерпретация: Модуль полных деформаций бетона при сжатии Eb соответствует полным деформациям (включая ползучесть) является переменной величиной; геометрически он определяется как тангенс угла наклона касательной к кривой b - b в точке с заданным напряжением: Для расчета используют модуль упругопластичности бетона (тангенс угла наклона секущей в точке на кривой b - b с заданным напряжением): Так как угол 1 меняется в зависимости от напряжений и времени, модуль упругопластичности также является переменной величиной, меньше, чем начальный модуль упругости. Коэффициент b меняется от 1 (при упругой работе) до 0, 15. С увеличением уровня напряжений в бетоне и длительности действия нагрузки, коэффициент b уменьшается. 116 19
Модуль деформации бетона Геометрическая интерпретация: Модуль полных деформаций бетона при сжатии Eb соответствует полным деформациям (включая ползучесть) является переменной величиной; геометрически он определяется как тангенс угла наклона касательной к кривой b - b в точке с заданным напряжением: Для расчета используют модуль упругопластичности бетона (тангенс угла наклона секущей в точке на кривой b - b с заданным напряжением): Так как угол 1 меняется в зависимости от напряжений и времени, модуль упругопластичности также является переменной величиной, меньше, чем начальный модуль упругости. Коэффициент b меняется от 1 (при упругой работе) до 0, 15. С увеличением уровня напряжений в бетоне и длительности действия нагрузки, коэффициент b уменьшается. При изгибе железобетонных элементов для бетона сжатой зоны E/b может быть на 15… 20% больше, чем при осевом сжатии. 116 20
Модуль деформации бетона Геометрическая интерпретация: Модуль полных деформаций бетона при сжатии Eb соответствует полным деформациям (включая ползучесть) является переменной величиной; геометрически он определяется как тангенс угла наклона касательной к кривой b - b в точке с заданным напряжением: Для расчета используют модуль упругопластичности бетона (тангенс угла наклона секущей в точке на кривой b - b с заданным напряжением): Так как угол 1 меняется в зависимости от напряжений и времени, модуль упругопластичности также является переменной величиной, меньше, чем начальный модуль упругости. Коэффициент b меняется от 1 (при упругой работе) до 0, 15. С увеличением уровня напряжений в бетоне и длительности действия нагрузки, коэффициент b уменьшается. При изгибе железобетонных элементов для бетона сжатой зоны E/b может быть на 15… 20% больше, чем при осевом сжатии. 116 21
Модуль деформации бетона Так как угол 1 меняется в зависимости от напряжений и времени, модуль упругопластичности также является переменной величиной, меньше, чем начальный модуль упругости. Коэффициент b меняется от 1 (при упругой работе) до 0, 15. С увеличением уровня напряжений в бетоне и длительности действия нагрузки, коэффициент b уменьшается. При изгибе железобетонных элементов для бетона сжатой зоны E/b может быть на 15… 20% больше, чем при осевом сжатии. Предельная растяжимость бетона в зависимости от временного сопротивления растяжению: 116 22
Модуль деформации бетона Коэффициент b меняется от 1 (при упругой работе) до 0, 15. С увеличением уровня напряжений в бетоне и длительности действия нагрузки, коэффициент b уменьшается. При изгибе железобетонных элементов для бетона сжатой зоны E/b может быть на 15… 20% больше, чем при осевом сжатии. Предельная растяжимость бетона в зависимости от временного сопротивления растяжению: Начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении может быть определен из специальных испытаний при низком уровне напряжений 116 23
Модуль деформации бетона Предельная растяжимость бетона в зависимости от временного сопротивления растяжению: Начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении может быть определен из специальных испытаний при низком уровне напряжений Существуют различные эмпирические формулы для определения Eb. Для тяжелого бетона естественного твердения: 116 24
Модуль деформации бетона Предельная растяжимость бетона в зависимости от временного сопротивления растяжению: Начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении может быть определен из специальных испытаний при низком уровне напряжений Существуют различные эмпирические формулы для определения Eb. Для тяжелого бетона естественного твердения: Модуль сдвига: 116 25
Зависимость начального модуля упругости от возраста бетона к моменту нагружения Арутюнян Н. Х. 116 26
Диаграмма деформирования бетона σ–ε ( t = 00 C ) 116 27
Диаграмма деформирования бетона σ–ε (t = – 400 C) 116 28
Диаграмма деформирования бетона σ–ε (t = – 600 C) 116 29
Влияние темпрературы и ЦЗО на диаграмму деформирования бетона σ–ε 116 30
Самостоятельно: • Плотный силикатный бетон – бесцементный бетон автоклавного твердения, на основе известкового вяжущего (известково-песчаного, известково-шлакового). 116 31
Самостоятельно: • Плотный силикатный бетон – относятся к группе тяжелых бетонов с заполнителем из кварцевых песков. • Обладает хорошим сцеплением с арматурой и защищает ее от коррозии. • Eb в 1, 5… 2 раза меньше, чем у равнопрочного цементного бетона. • В неблагоприятных условиях (большие динамические нагрузки, усиленное воздействие атмосферных осадков) применение ограничено. 116 32
Самостоятельно: • Кислотостойкий бетон. Применяют пуццолановый портландцемент, шлаковый портландцемент, жидкое стекло применяется для конструкций подземных сооружений, покрытий некоторых цехов химической промышленности, цветной металлургии. 116 33
Самостоятельно: • Бетонополимеры. Бетон на цементном вяжущем с последующей пропиткой полимерными материалами по специально разработанной технологии. Имеют улучшенные физико-механические свойства. Используется при изготовлении напорных труб, дорожных плит, колонн, ригелей и др. 116 34
Самостоятельно: • Полимербетон. В качестве вяжущего используются полимерные материалы (смолы, различные эмульсии) существенно повышающие его прочность на сжатие и растяжение, значительно повышающие стойкость в агрессивных средах, улучшающие сцепление с арматурой. • Используется в химической, пищевой, электрометаллургической и других отраслях промышленности. 116 35
Скачать презентацию Предельные деформации бетона перед разрушением Предельная сжимаемость bu
004-БЕТОН.ppt