Коэффициент ползучести бетона. Коэффициент ползучести бетона


Коэффициент ползучести бетона

Что такое ползучесть бетона. На что это влияет?!

Конструкции из бетона и железобетона, подвергающиеся постоянной нагрузке, имеют свойство со временем деформироваться. Это явление обозначалось множеством терминов, среди которых «течение», «пластическое течение», «пластическая деформация» и т.д. Сейчас общепринятым и широко используемым определением считается ползучесть бетона.

Тем, кто работает над созданием бетонных конструкций, хорошо известно такое качество бетона, как пластичная деформация, или ползучесть. Это свойство противоположно усадке и имеет весьма положительное значение, особенно для армированных изделий. Все дело в том, что большое количество арматуры в железобетонных конструкциях приводит к растрескиванию бетона. Ползучесть же может свести результат этого влияния к минимуму.

Само явление ползучести бетона еще до конца не изучено, однако известен тот факт, что пластичная деформация особенно активно происходит в момент приложения нагрузки и постепенно сходит на нет. Но, в то же время, бывает и так, что полная деформация через значительный период времени может очень превосходить результат ползучести в момент нагрузки.

По большому счету, на ползучесть бетона влияют те же факторы, что и на его усадку:

— вид и качество цемента; — гидратация цемента во время приготовления раствора, а также к моменту, когда была произведена нагрузка; — воздействие внешней среды, а именно температура и степень влажности воздуха; — процент уплотнения бетона и величина напряжений в нем;

— размеры самой конструкции.

beton-s.ru

Характеристики ползучести бетона

Возраст загружения, сут

Мера ползучести бетона с (t,)·105,Мпа-1,при длительности загружения (t— ),сут

0

10

25

50

100

200

500

1000

1500

0,125

0

0,90

16,00

20,00

24,00

27,00

31,00

32,00

32,00

10

0

1,10

1,76

2,23

2,67

3,06

3,48

3,60

3,60

30

0

0,85

1,41

1,80

2,18

2,52

2,89

3,00

3,00

112

0

0,50

0,80

1,18

1,45

1,70

1,92

1,98

1,98

205

0

0,35

0,67

0,88

1,09

1,26

1,42

1,46

1,46

512

0

0,21

0,46

0,65

0,80

0,91

0,98

1,00

1,00

1500

0

0,21

0,46

0,65

0,80

0,91

0,98

1,00

1,00

Таблица 5

Коэффициент

Возраст достижения бетоном прочности по классу на сжатие,сут

Коэффициент при возрасте бетона, сут

3

7

14

28

45

90

180

360

180

0,31

0,47

0,62

0,78

0,85

0,93

1,00

1,07

360

0,29

0,44

0,59

0,72

0,80

0,86

0,93

1,00

Таблица 6

Предельная растяжимость бетона

Осадка конуса,см

Максима­льный размер крупного заполнителя

Предельная растяжимость бетона elim·105при классе бетона по прочности на сжатие

В5

B7,5

B10

B12,5

B15

B20

B25

B30

ВЗ5

B40

До 4

40

3,5

3,7

4,0

4,2

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

80

3,0

3,2

3,5

3,7

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

120

2,7

3,0

3,2

3,5

3,7

4,2

4,7

5,2

5,7

6,2

4-8

40

4,0

4,2

4,5

4,7

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

80

3,5

3,7

4,0

4,2

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

120

3,2

3,5

3,7

4,0

4,2

4,7

5,2

5,7

6,2

6,7

Св. 8

40

6,0

6,2

6,4

6,5

6,7

7,0

7,4

7,7

8,0

8,5

80

5,0

5,2

5,4

5,6

5,8

6,2

6,6

7,0

7,5

7,8

120

4,5

4,7

4,9

5,1

5,3

5,8

6,2

6,7

7,0

7,5

Таблица 7

Коэффициент

Возраст бетона, сут

при классе бетона по прочности на сжатие в возрасте180 сут

В5

B7,5

B10

В12,5

В15

B20

B25

B30

В35

B40

3

0,94

0,89

0,84

0,80

0,76

0,71

0,66

0,63

0,61

0,60

7

0,95

0,90

0,86

0,83

0,80

0,76

0,73

0,71

0,70

0,70

14

0,96

0,92

0,89

0,86

0,84

0,81

0,79

0,78

0,77

0,77

28

0,97

0,95

0,93

0,91

0,90

0,88

0,87

0,86

0,86

0,86

45

0,98

0,97

0,96

0,95

0,94

0,93

0,92

0,91

0,91

0,91

90

0,99

0,99

0,98

0,98

0,98

0,98

0,98

0,98

0,98

0,98

180 и больше

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

Соседние файлы в папке Раздел 2

studfiles.net

Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях и ее влияние на - файл 1.doc

Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях и ее влияние на (1830.5 kb.)Доступные файлы (1):
1.doc1831kb.04.12.2011 08:14
содержание Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях

и ее влияние на деформативность

Бетон – материал, состоящий из трех фаз – жидкой, твердой и газообразной,количественное соотношение которых изменяется с возрастом бетона. Это является причиной изменения его технических свойств во времени.

Ползучестью бетона называется его способность испытывать неуп­ругие деформации во времени при длительном действии нагрузки или напряжений (включая температурные, усадочные и т.п.). Придлительном действии нагрузки неупругие деформации бетона с течением времени увеличиваются. Наибольшая интенсивность нарастания неупругих деформаций наблю­дается первые 3—4 мес и может продолжаться несколь­ко лег. На диаграмме участок 0–1 характеризует деформации, возникающие при загружении, кривизна этого участка зависит от скорости загружения; участок 1–2 характеризует нарастание неупругих деформаций – при постоянном значении напряжений (рис. 1.11).

Рис. 1.1. Диаграмма при многократном повторном загружении бетонного образца

Деформации ползучести при длительном выдерживании могут в несколько раз пре­вышать деформации, развивающиеся при кратковременном загружении. Ползучесть бетона имеет весьма важное практическое значение и учи­тывается при расчете и проектировании конструкций. Различают линейную и нелинейную ползучесть бетона.

При линейной ползучести зависимость между напряжениями и де­формациями ползучести можно считать линейной. Такая зависимость наблюдается лишь при сравнительно невысоких напряжениях – поряд­ка . При более высоких напряжениях в бетоне развиваются де­формации нелинейной ползучести; такие деформации растут быстрее напряжений.

Развитие линейной ползучести бетона во времени, так же как и усад­ка, протекает по затухающему закону, асимптотически приближаясь к пределу (рис. 1.2.). Затухающий во времени характер ползучести бетона обусловлен тем, что гелевая структурная составляющая цемента, в ос­новном подверженная ползучести, уменьшается в объеме, теряет часть пленочной воды, становится более вязкой. Кроме того, по мере дефор­мирования кристаллического сростка происходит перераспределение напряжений: гелевая структурная составляющая разгружается, переда­вая напряжения кристаллическому сростку. Одновременно напряжения в цементном камне уменьшаются в результате большего нагружения заполнителей бетона.

Рис. 1.2. Развитие деформации во времени: а – при разных напряжениях; б – при загружении в различном возрасте

При более высоких напряжениях (нелинейная ползучесть) наряду с указанными выше явлениями в бетоне возникают и развиваются микро­трещины. Такие нарушения структуры материала носят необратимый характер и ведут к ускоренному нарастанию деформаций.

На величину и характер развития ползучести оказывают влияние те же факторы, что и на усадку бетона.

Опыты с бетонными призмами показывают, что независимо от того, с какой скоростью загружения v было получено напряжение , конечные деформации ползу­чести, соответствующие этому напряжению, будут оди­наковыми (рис. 1.3, а). С ростом напряжений ползу­честь бетона увеличивается; зависимость деформации – время при напряжениях

www.studmed.ru

vest-beton.ru

Коэффициент ползучести бетона - это... Что такое Коэффициент ползучести бетона?

Коэффициент ползучести бетона – коэффициент, характеризующий развитие деформаций ползучести сжатого бетона при длительном действии нагрузки.

[Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.]

Рубрика термина: Свойства бетона

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. - Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

construction_materials.academic.ru

Ползучесть бетона это

9. Деформации бетона при длительном загружении, ползучесть бетона.

Деформации при длительном действии нагрузки. Придлительном действии нагрузки неупругие деформации бетона с течением времени увеличиваются. Наибольшая интенсивность нарастания неупругих деформаций наблю­дается первые 3 – 4 мес и может продолжаться несколь­ко лет. На диаграмме σb – εb участок 0 – 1 характеризует деформации, возникающие при загружении, кривизна этого участка зависит от скорости загружения; участок 1–2 характеризует нарастание неупругих деформаций при постоянном значении напряжений.

Свойство бетона, характеризующееся нарастанием не­упругих деформаций при длительном действии нагруз­ки, называют ползучестью бетона.

Деформации ползуче­сти могут в 3 – 4 раза превышать упругие деформации. При длительном действии постоянной нагрузки, если де­формации ползучести нарастают свободно, напряжения в бетоне остаются постоянными. Если же связи в бето­не (например, стальная арматура) стесняют свободное развитие ползучести, то ползучесть будет стесненной, при которой напряжения в бетоне уже не будут оста­ваться постоянными.

Если бетонному образцу сообщить некоторое началь­ное напряжение σb0 и начальную деформацию εb0 , а за­тем устранить возможность дальнейшего деформирова­ния наложением связей, то с течением времени напря­жения в бетоне начинают уменьшаться.

Свойство бето­на, характеризующееся уменьшением с течением време­ни напряжений при постоянной начальной деформации, называют релаксацией напряжений.

Ползучесть и релаксация имеют общую природу и оказывают существенное влияние на работу железобе­тонных конструкций под нагрузкой.

Опыты с бетонными призмами показывают, что независимо от того, с какой скоростью загружения v было получено напряжение σb1, конечные деформации ползу­чести, соответствующие этому напряжению, будут оди­наковыми (рис. а). С ростом напряжений ползу­честь бетона увеличивается; зависимость деформации— время при напряжениях σb1

studfiles.net

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Ползучесть бетона проявляется в виде необратимых деформаций, возникающих при длительном действии постоянной нагрузки. Уменьшению ползучести способствуют понижение расхода цемента и водоцементного отношения, повышение крупности заполнителей и уменьшение их деформационных свойств, увеличение возраста бетона и его прочности.  [1]

Ползучесть бетона представляет собой главным образом упругое последствие, тогда как ползучесть битума есть главным образом вязкое течение.  [2]

Ползучесть бетона вызывается также значительным различием между величиной усадки цементирую -, щего вещества и бетонов.  [3]

Ползучесть бетона зависит от его предела прочности: чем он выше, тем меньше ползучесть. Ползучесть бетона зависит также от всех факторов, влияющих на его прочность; возраста, качества цемента и прочности заполнителей ( щебня и песка): чем они выше, тем меньше ползучесть бетона. В армированном бетоне ( железобетоне) ползучесть вызывает дополнительные напряжения в арматуре за счет понижения напряжения в бетоне. Ползучесть оказывает влияние на работу бетонных и железобетонных конструкций.  [4]

Ползучесть бетона при: растяжении менее изучена, чем при сжатии.  [5]

Ползучесть бетона при сложном напряженном состоянии изучена мало.  [6]

Ползучесть бетонов исследовали на образцах-призмах размером 10x10x40 см, а усадку на призмах 10x10x30 см. Из каждого состава было изготовлено по три призмы для испытания на ползучесть и по три на усадку.  [7]

Ползучесть бетона возрастает с увеличением водоце-ментного отношения, ведущего к образованию менее вязкого геля; расхода цемента, ведущего к повышению объема цементного камня; нагрузки на бетон.  [8]

Ползучесть бетона вызывает в железобетонных образцах деформации, в 1 5 - 2 раза меньшие по сравнению с бетонными образцами. Опытами установлено, что величина деформаций ползучести зависит от содержания арматуры: чем меньше процент армирования, тем больше прирост деформаций ползучести.  [9]

Ползучесть бетона зависит от многих факторов. Она возрастает с увеличением нагрузки на бетон и уменьшается с увеличением длительности процесса твердения. Увеличение ползучести может быть вызвано также ростом водоцементного отношения, увеличением расхода цемента, повышением подвижности бетонной смеси. На показатель ползучести влияет и влажность цементного камня или бетона. Чем больше влажность бетона, тем больше деформации ползучести; они особенно велики у водонасыщенных образцов.  [10]

Ползучесть бетона проявляется в возникновении остаточных деформаций при длительном воздействии постоянной нагрузки. Происходит она в результате возникновения и развития микротрещин и пластических свойств цементного геля. Ползучесть вызывает релаксацию напряжений, которые выравниваются в неравномерно нагруженных участках. В этом проявляется ее положительное действие. В предварительно напряженных конструкциях происходят потери напряжений арматуры. Здесь проявляется отрицательное действие ползучести.  [11]

Ползучесть бетона затухает через несколько лет эксплуатации конструкций.  [12]

Ползучесть бетона учитывают с помощью изложенных выше формул при использовании характеристик ползучести в зависимости от состава бетона, условий его твердения, возраста, температуры и влажности окружающей среды и других обстоятельств.  [13]

Ползучесть бетона при об 0 5R становится нелинейной, так как текучесть ( ползучесть) гелевой структурной составляющей и капиллярные явления сопровождаются процессом образования микротрещин.  [14]

Ползучесть бетона на глиноземистом цементе мало отличается от ползучести бетона на портландцементе, если ее сравнивать при одинаковой степени напряженности.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Что такое ползучесть бетона

Ползучестью бетона называют процесс развития во времени свободных неупругих деформаций под действием напряжений, вызванных как внешними (нагрузка, температура окружающей среды и т. п.), так и внутренними (усадка, тепловыделение и т. п.) факторами. Деформации ползучести, как и деформации усадки, имеют затухающий во времени характер. В зависимости от величины длительно действующих напряжений  принято различать линейную и нелинейную области ползучести, в которых зависимость деформаций ползучести от  имеет линейный либо нелинейный характер. Граница между линейной и нелинейной областями, устанавливаемая с помощью коэффициента здесь Rnv — призменная прочность бетона в момент загружения), недостаточно выяснена.

Эксперименты показывают, что значение коэффициента гц сильно зависит от возраста бетона в момент нагружения , вида напряженного, состояния и некоторых других факторов. Полагают, что при сжатии линейная зависимость возможна при т):0,5, при растяжении — вплоть до момента разрушения. Но в некоторых работах показано, что нелинейность ползучести начинает проявляться при меньших напряжениях. Нелинейность деформаций ползучести при этих напряжениях, вызванная, по всей видимости, образованием микротрещин и дефектов от действия нагрузки и при процессе структурообразования, столь невелика, что ею, как правило, пренебрегают. Отсюда видно, с одной стороны, что без отбора контрольных серий образцов нет необходимой информации о качестве бетона, из которого изготовлены ответственные сооружения и конструкции. Как правило, на крупных строительствах промышленных масштабов для доставки бетона рекомендуется использовать различного рода транспортеры, к примеру купить ленточный транспортер будет значительно более выгодным решением с точки зрения экономии в длительном периоде, чем использовать для этих же целей человеческий труд.

С другой же стороны, получаемая информация не дает необходимых сведений, если допускать, что не  управляем технологический процесс. Но поскольку существует разброс показателей прочности из-за неоднородности бетона, его надо оценивать по колебаниям прочности только между отдельными сериями образцов, а не в образцах-близнецах каждой, где сказываются приемы испытания бетона.

www.colorchem.ru

Факторы влияющие на ползучесть бетона

В большинстве исследований ползучесть изучалась эмпирически с целью выявления ее зависимости от различных свойств бетона. Сложность в интерпретации большинства имеющихся данных состоит в том, что трудно отделить влияние одного свойства бетона от других. Однако влияние основных факторов на ползучесть бетона удалось установить.Одним из основных факторов, влияющих на ползучесть бетона, является относительная влажность окружающей среды. Для бетона определенного, рассматриваемого состава ползучесть увеличивается с уменьшением относительной влажности. Высушивание образцов приводит к увеличению ползучести бетона в раннем возрасте, в случае же, когда устанавливается влажностное равновесие между средой и бетоном еще до загружения образцов, влияние относительной влажности окружающего воздуха сказывается в меньшей степени или не сказывается вовсе. Отсюда следует, что при загружении отвердевшего бетона влияние относительной влажности окружающей среды на ползучесть незначительно.Бетон, который имеет высокую усадку обычно характеризуется и высокой ползучестью. Это не означает, что эти два явления протекают по одному механизму, однако они связаны с одинаковыми свойствами структуры гидратированного цементного камня. Не следует забывать, что бетон, твердевший и загруженный при постоянной относительной влажности, характеризуется ползучестью, которая не вызывает потерю воды из бетона в окружающую среду; при разгрузке бетона восстановление деформации ползучести не сопровождается увеличением веса образцов.Деформации ползучести образцов в воде зависят от величины набухания ненагруженных образцов; на воздухе характер изменения деформаций всех образцов одинаков. Увеличение деформации ползучести при погружении в воду старого бетона, очевидно, связано с разрывом некоторых связей, образовавшихся в период высыхания цементного камня. Деформации которого отнесены к деформациям ненагруженных образцов. Из этих данных может быть сделан практический вывод, что попеременное увлажнение и высушивание бетона увеличивает величину деформации ползучести, т.е. результаты лабораторных испытаний не позволяют точно определить величину деформации ползучести в условиях эксплуатации конструкции.Таким образом, ползучесть и усадка не являются слагаемыми одного процесса, однако часто бывает удобно рассматривать общую деформацию образцов, хранящихся при постоянной относительной влажности. Величина этой деформации пропорциональна   приложенной грузки позволяет косвенно судить о прочности бетона в это время а увеличение модуля — о продолжительности нагружения.Из установленного факта влияния прочности бетона на его ползучесть следует, что ползучесть зависит в сильной степени от В/Ц смеси однако соотношение других компонентов смеси для обычно применяемых бетонов влияет на ползучесть незначительно, хотя последними исследованиями установлено, что заполнитель сдерживает ползучесть так же, как и усадку. Вне сомнения, модуль упругости заполнителя влияет на величину деформации ползучести, которая может быть реализована при нагружении бетона, и, бетоны на различных заполнителях характеризуются различными величинами деформации ползучести.Возраст бетона в момент приложения нагрузки также сильно влияет на величину ползучести, причем влияние  возраста сказывается сильнее, чем увеличение прочности бетона со временем. По этой же причине ползучесть бетона зависит от его зрелости. Влияние вида цемента на ползучесть бетона сказывается в той мере, в какой вид цемента влияет на прочность бетона в момент загружения. При сравнении величин ползучести бетона на различном связующем следует принимать во внимание зависимость прочности бетона в раннем возрасте от вида цемента. Поэтому величина ползучести бетона на портландцементе различных видов и на глиноземистом цементе примерно одинакова. Это относится к ползучести как на воздухе, так и в воде. Исключение составляет шлакопортландцемент, бетон на котором обладает большей ползучестью, чем на стандартных видах портландцемента.Тонкость помола цемента влияет на рост прочности бетона в раннем возрасте и таким образом влияет на его ползучесть. Однако прямого влияния тонкости помола на увеличение ползучести не установлено, имеется множество противоречивых данных, которые могут быть объяснены косвенным влиянием гипса. Известно, что чем больше тонкость помола цемента, тем больше требуемое количество гипса. Поэтому дополнительный помол цемента в лабораторных условиях без добавления гипса приводит к получению неправильно отрегулированного по срокам схватывания цемента, который показывает более высокую усадку и ползучесть.Многими испытаниями обнаружено, что ползучесть бетона уменьшается с увеличением размеров образцов. Это может быть обусловлено влиянием усадки, а также тем обстоятельством, что на поверхности ползучесть протекает в условиях высыхания и величина ее выше, чем в теле образца. Если со временем образец высохнет на всю глубину, этот процесс будет сопровождаться ростом его прочности, что приведет к снижению ползучести.При повышении температуры выше нормальной ползучесть бетона увеличивается. Более высокая температура приводит к увеличению начальной скорости ползучести по сравнению с бетоном, испытываемым при нормальной (комнатной) температуре. Это обусловлено увеличением подвижности воды и активацией процесса деформирования. Однако рост ползучести со временем прекращается и становится одинаковым для всех температур. В случае испытаний бетона в раннем возрасте ползучесть при 90° С в три раза выше ползучести при 20° С.

Все данные по ползучести получены в основном при испытании бетона под постоянной нагрузкой. Бетон, подвергающийся циклическому нагружению и разгружению, также показывает прогрессирующий рост доформаций. Однако при испытании образцов, загруженных вначале длительно действующей постоянной нагрузкой, а затем циклической нагрузкой, было обнаружено только незначительное увеличение деформаций по сравнению с их уровнем, полученным при действии постоянной нагрузки.

uralzsm.ru

vest-beton.ru

Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях и ее влияние на

Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях и ее влияние наскачать (1830.5 kb.)

Доступные файлы (1):

содержание

1.doc

Реклама MarketGid:
  1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ВОПРОС
Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях

и ее влияние на деформативностьБетон – материал, состоящий из трех фаз – жидкой, твердой и газообразной,количественное соотношение которых изменяется с возрастом бетона. Это является причиной изменения его технических свойств во времени.

Ползучестью бетона называется его способность испытывать неуп­ругие деформации во времени при длительном действии нагрузки или напряжений (включая температурные, усадочные и т.п.). Придлительном действии нагрузки неупругие деформации бетона с течением времени увеличиваются. Наибольшая интенсивность нарастания неупругих деформаций наблю­дается первые 3—4 мес и может продолжаться несколь­ко лег. На диаграмме участок 0–1 характеризует деформации, возникающие при загружении, кривизна этого участка зависит от скорости загружения; участок 1–2 характеризует нарастание неупругих деформаций – при постоянном значении напряжений (рис. 1.11).

Рис. 1.1. Диаграмма при многократном повторном загружении бетонного образца Деформации ползучести при длительном выдерживании могут в несколько раз пре­вышать деформации, развивающиеся при кратковременном загружении.

Ползучесть бетона имеет весьма важное практическое значение и учи­тывается при расчете и проектировании конструкций.

Различают линейную и нелинейную ползучесть бетона.

При линейной ползучести зависимость между напряжениями и де­формациями ползучести можно считать линейной. Такая зависимость наблюдается лишь при сравнительно невысоких напряжениях – поряд­ка . При более высоких напряжениях в бетоне развиваются де­формации нелинейной ползучести; такие деформации растут быстрее напряжений.

Развитие линейной ползучести бетона во времени, так же как и усад­ка, протекает по затухающему закону, асимптотически приближаясь к пределу (рис. 1.2.). Затухающий во времени характер ползучести бетона обусловлен тем, что гелевая структурная составляющая цемента, в ос­новном подверженная ползучести, уменьшается в объеме, теряет часть пленочной воды, становится более вязкой. Кроме того, по мере дефор­мирования кристаллического сростка происходит перераспределение напряжений: гелевая структурная составляющая разгружается, переда­вая напряжения кристаллическому сростку. Одновременно напряжения в цементном камне уменьшаются в результате большего нагружения заполнителей бетона.

Рис. 1.2. Развитие деформации во времени:

а – при разных напряжениях; б – при загружении в различном возрастеПри более высоких напряжениях (нелинейная ползучесть) наряду с указанными выше явлениями в бетоне возникают и развиваются микро­трещины. Такие нарушения структуры материала носят необратимый характер и ведут к ускоренному нарастанию деформаций.

На величину и характер развития ползучести оказывают влияние те же факторы, что и на усадку бетона.

Опыты с бетонными призмами показывают, что независимо от того, с какой скоростью загружения v было получено напряжение , конечные деформации ползу­чести, соответствующие этому напряжению, будут оди­наковыми (рис. 1.3, а). С ростом напряжений ползу­честь бетона увеличивается; зависимость деформации – время при напряжениях < < показана на рис. 1.3, б.

Рис.1.3. деформации ползучести бетона в зависимости от

а – скорости начального загружения;

б – времени выдержки под нагрузкой t и напряжений Опыты показали, что усадка и ползучесть бетона увеличиваются при повышении содержания цемента и воды (цементного теста) в бетоне. Усадка и ползучесть уменьшаются при применении заполнителей с более высокими значениями модуля упругости, увеличении влажности и снижении температуры среды, уве­личении массивности конструкции (размеров поперечных сечений).

На ползучесть бетона оказывают также влияние вид напряженного состояния, величина напряжения, возраст бетона к моменту загружения, и т.п.

С увеличением напряжения ползучесть бетона возрастает (рис. 1.2, а), причем зависимость деформаций ползучести от напряжений, не пре­вышающих определенного предела, можно принять линейной. Чем в более позднем возрасте загружается бетон, тем ниже деформации пол­зучести (рис. 1.2, б), так как с увеличением возраста бетона кристалли­ческий сросток упрочняется, а вязкость геля увеличивается. Для количественного выражения ползучести бетона пользуются так называемой характеристикой ползучести:

(1);

где – относительная деформация ползучести к моменту времени t;

– относительная упругая (мгновенная) деформация в момент загружения (при t = 0).

Предельное значение характеристики ползучести к моменту ее зату­хания φt= ∞ = φ.

В (2)еличину ползучести удобно выражать через так называемую меру ползучести C(t), которая представляет собой деформацию ползучести при напряжении 1 МПа. Следовательно, при напряжении деформа­ция ползучести = C(t), а предельное ее значение выразится через предельное значение меры ползучести С как

= C.

Деформация ползучести может быть выражена также через харак­теристику ползучести φ.

(3).

Характеристика ползучести φ и мера ползучести С могут быть свя­заны между собой. Согласно (2) и (3):

Предельные значения характеристики ползучести (при t = ∞), как было отмечено, зависят от многих факторов и колеблются в пределах: для обычных тяжелых бетонов 1-4; для бетонов на пористых заполни­телях – 2-5.

С явлением ползучести тесно связано понятие релаксации напряже­ний в бетоне – уменьшение напряжений во времени при сохранении неизменной (например, с помощью введенных связей) суммарной на­чальной деформации. Условие релаксации:

.

Если в элементе конструкции при длительном выдерживании под нагрузкой созданы препятствия для проявления свободных деформаций, т.е. соблюдается условие , то увеличению деформаций ползу­чести непременно должно сопутствовать уменьшение упругих де­формаций. Снижение же величины упругой части общей неизменной деформации влечет за собой релаксацию напряжений. Релаксация на­пряжений, так же как и ползучесть бетона, затухает во времени.

В железобетонном элементе при длительном действии нагрузки в результате ползучести бетона происходит перераспределение усилий между бетона и арматурой. В центрально-сжатых железобетонных колоннах усадка и ползучесть действуют в одном направлении, уменьшая напряжения в бетоне и увеличивая их в продольной арматуре, так как бетон, деформируясь, разгружается. Однако при увеличении нагрузки на колонну деформации арматуры возрастают, в то время как в бетоне предельные деформации ограничиваются сравнительно небольшими значениями. Это приводит к обратному перераспределению усилий – нагружению бетона и нагрузке арматуры. Опыты показали, что ползучесть бетона, вызывая увеличение напряжений в арматуре колонн при эксплуатационной нагрузке, не уменьшая конечной несущей способности элемента.

В железобетонных балках ползучесть сжатой зоны бетона вызывает уменьшение сжимающих напряжений в бетоне; напряжения же в растянутой арматуре, наоборот возрастают. В целом деформации железобетонных элементов (особенно прогибы балок) вследствие ползучести бетона при длительном действии нагрузки значительно возрастают. При армировании сжатой зоны балок ползучесть сжатого бетона заметно снижается, что ведет к уменьшению прогиба при длительном дейсвии нагрузки

Для аналитического выражения линейной ползучести бетона приняты математические модели и построены различные теории ползучести, наибольшее признание из которых получила наследственная теория старения. Тем не менее, пользоваться полученными по этой теории уравнениями для практических расчетов железобетон­ных конструкций с учетом длительных процессов за­труднительно, особенно при сложном напряженном со­стоянии (внецентренном сжатии, изгибе предваритель­но напряженных элементов и др.) и высоких уровнях напряжений. Поэтому на практике прибегают к различ­ным приемам расчета, основанным на использовании ЭВМ и применении дискретных моделей с большим чис­лом стерженьков-элементов, работающих на осевое сжа­тие или осевое растяжение в каждый момент времени линейно, в которых на каждой ступени загрузки прини­мается своя зависимость по средним опытным ди­аграммам.

^

Рассчитать и запроектировать плиту и второстепенную балку монолитного ребристого междуэтажного железобетонного перекрытия при следующих данных:

  1. Компоновка конструктивной схемы монолитного ребристого железобетонного перекрытия

Монолитное ребристое перекрытие состоит из плит, работающих по короткому направлению, второстепенных и главных балок. Все элементы перекрытия выполняются из бетона класса В15; принимаем поперечное направление главных балок, их пролет , толщину плиты принимаем , второстепенные балки размещаем по осям колонн и в третях пролета главной балки, при этом их шаг будет равен:

или

Рис.1. Компоновка монолитного ребристого перекрытияПредварительно задаемся размерами сечений главной и второстепенной балок.

, принимаем а

принимаем

Привязку внутренней грани стен к разбивочной оси принимаем равной 20 см.^ Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между гранями 0 второстепенных балок

Расчетный пролет плиты в 1-ом пролете равен расстоянию от оси опоры на стене (плита заделана в стену на 12 см) до грани ребра второстепенной балки:

Для расчета плиты на плане перекрытия вдоль главных балок условно выделяется полоса шириной 1 м, которая рассматривается как неразрезная балка, опертая на второстепенные балки.

Производим подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия и сводим его в таблицу 1.

Вид нагрузки Нормативная нагрузка

кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка

кН/м2

Постоянная:Собственный вес плиты при h = 7см

Цементный раствор =20мм

Плиточный пол

1,75

0,44

0,30

1,1

1,2

1,1

1,93

0,53

0,33

Итого: 2,49 - 2,79
Временная (по заданию) 6,5 1,2 7,8
Полная 10,59

Нагрузка приходящаяся на 1 м2 перекрытия, в то же время является нагрузкой на 1 п.м. плиты, так как вырезается полоса шириной 1 м. Поскольку соотношение сторон плиты то плита работает как балка в коротком направлении.

Изгибающие моменты в плите определяем как в нарезной балке с учетом пластических деформаций.

В средних пролетах и на средних опорах:

В первом пролете и на первой промежуточной опоре:

Для плиты принимаем бетон класса В15 (), арматуру-проволоку класса в виде сварной рулонной сетки ().

Средние пролеты окаймлены по всему контуру монолитно связанными с ними балками и поэтому для них величина момента по нормативам уменьшается на 20%.

Рабочая высота сечения плиты

Подбираем сечение продольной арматуры. В средних пролетах и на средних опорах (при b=100 см):

По таблице 3.1. при находим .

Подбираем по сортаменту рулонную сварную сетку с продольной рабочей арматурой 100/100/5/5 и площадью продольных стержней сетки:

Рулонная сетка из арматурной проволоки класса Вр-I. В торце перекрытия, где средние пролеты не окаймлены балками по всем четырем сторонам:

Дополнительно к основной сетке берем сетку 200/200/3/3, шириной 2,5 м и с площадью продольных стержней сетки . При этом площадь продольных стержней обеих сеток будет:

В первом пролете и на первой промежуточной опоре:

Дополнительно к основной сетке 100/100/5/5, берем сетку 200/250/5/4 шириной 2,5 и с площадью продольных стержней сетки При этом площадь продольных стержней обоих сеток будет:

Эти сетки раскатывают поперек второстепенных балок и на опорах отгибают вверх. Армирование плиты показано на рис.2.

Рис. 2. Армирование плиты монолитного ребристого перекрытия^ Определяем расчетные пролеты второстепенной балки. Расчетный пролет в средних пролетах равен расстоянию в свету между главными балками:

Расчетный пролет в 1м пролете равен расстоянию от оси опоры на стене (балка заделана в стену на 25 см) до грани главной балки:

Находим расчетные нагрузки на 1 п.м. длины второстепенной балки:

Постоянная:

– от плиты и пола: ,

– собственный вес балки: ;

Итого: 6,56 + 1,82 = 8,38 кН/м.

Временная (по заданию): ,

Полная расчетная нагрузка: q = 18,33 + 8,38 = 26,71 кН/м.

Определяем изгибающие моменты с учетом пластических деформаций как в неразрезной балке:

в первом пролете

на промежуточной опоре

в средних пролетах и на средних опорах

Поперечные силы:

на крайней опоре А: ,

на опоре В слева: ,

на опоре В справа: .

Устанавливаем высоту сечения второстепенной балки по опорному моменту на опоре В при ξ = 0,35 и А0 = 0,3 (поскольку на опорах моменты определены с учетом образования пластического шарнира):

, тогда , окончательно принимаем , .

Принимаем условие, ограничивающее ширину раскрытия наклонных трещин:

– условие выполняется.

Производим подбор сечений продольной арматуры по изгибающим моментам.

Сечение в 1-ом пролете:

Полка расположена в сжатой зоне, т.е. сечение работает как тавровое, .

Отношение , и согласно нормам, вводимая в расчет ширина сжа-

той полки принимается равной меньшей из двух величин:

, принимаем . Определяем:

.

Проверяем условие , следовательно, нейтральная ось проходит в полке, и сечение можно рассчитывать как прямоугольное с шириной, равной и высотой .

принимаем 2ø18 А-II + 2ø16 А-II с Аs = 9,11 см2

Сечение в среднем пролете:

Принимаем 2ø20 А-II Аs = 6,28 см2.

Сечение на 1й промежуточной опоре В:

полка находиться в растянутой зоне, и сечение работает как прямоугольное, с размерами 20×40 см.

.

Растянутая арматура на опоре второстепенной балки представляем в виде двух сварных рулонных сеток с поперечной рабочей арматурой из проволоки Вр- I (Rs= 360 МПа), раскатываемых внахлестку вдоль главной балки. Каждая сетка должна иметь . Площадь сечения рабочей поперечной арматуры на 1 м длины сетки при расстоянии между балками 2,35 будет . Принимаем рулонную сетку с поперечной рабочей арматурой 100/100/5/5 с Аs = 1,96 см2.

Сечение на средних опорах:

.

На одну сетку приходиться площадь , а на 1 м длины сетки . Принимаем рулонную сетку 250/150/4/5 с Аs = 1,31 см2.

Выполним расчет прочности второстепенной балки по наклонному сечению.

Сечение на опоре В слева:

проверяем условие ,

условие удовлетворяется, следовательно, требуется расчет хомутов. Из условия сварки назначаем диаметр хомутов dw = 8 мм класса А-I с Аsw = 0,503 см2, при двух каркасах в сечении n = 2: .

Определим шаг хомутов, исходя из 3х условий:

  1. из условия работы хомутов и сжатого бетона:
;

;

  1. из условия работы только сжатого бетона:
  1. по конструктивным соображениям:
.

Окончательно принимаем шаг s = 20 см на приопорном участке длиной l2/4.

Сечение на опоре А:

проверяем условие - требуется расчет хомутов. Из анализа предыдущего расчета можно увидеть, что шаг хомутов будет равен s = 20 см. В средней части пролета длиной l2/2 принимаем . Во втором пролете принимаем шаг хомутов тот же, что и в 1-ом пролете.

Армирование второстепенной балки перекрытия показано на рис. 3.

Рис. 3. Армирование второстепенной балки монолитного ребристого перекрытияСОДЕРЖАНИЕ

1. Задание …………………………………………………………………………2

2. Теоретический вопрос:

«Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях и ее влияние на

деформативность» ……………………………………………………….……….4

3. Практическое задание

а) Компоновка конструктивной схемы монолитного ребристого железобетонного перекрытия …………………………………………………….…….. 9

б) Расчет и конструирование плиты монолитного ребристого

перекрытия ……………………………………………………………………10

в) Расчет и конструирование второстепенной балки монолитного ребристого перекрытия ………………………………………………………………….12

4. Литература ……………………………………………………………………..17ЛИТЕРАТУРА

  1. СНиП 2.03.01–84. Бетонные и железобетонные конструкции. М: 1985
  2. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции. М:1985
  3. Попов Н. Н., Забегаев А. В. Проектирование и расчет железобетонных конструкций М1985.
Скачать файл (1830.5 kb.)

gendocs.ru