3.5.6. Прочность бетона при длительном действии нагрузки

Предел длительного сопротивления бетона осевому сжатию составляет R_bl ≈ 0,9R_b, т.к. при длительном действии нагрузки под влиянием развивающихся значительных неупругих деформаций бетон разрушается при напряжениях, меньших, чем R_b.

3.5.7. Прочность бетона при многократно повторяемых нагрузках

При действии многократно повторяемых нагрузок прочность бетона сжатию под влиянием развития структурных микротрещин уменьшается. Предел прочности бетона (предел выносливости) R_f зависит от числа циклов нагрузки – разгрузки n и отношения попеременно возникающих минимальных и максимальных напряжений .

При n ~ 10⁷ R_f ≈ 0,5÷0,7 R_b.

3.5.8. Динамическая прочность бетона

При динамической нагрузке большой интенсивности, но малой продолжительности, имеет место увеличенное временное сопротивление бетона – динамическая прочность. Это явление объясняется энергопоглощающей способностью бетона, работающего только упруго в течение короткого промежутка нагружения динамической нагрузкой. Чем меньше время τ нагружения, тем больше коэффициент динамической прочности бетона . Приτ=0,1 сек R_d ≈ 1,2R_b.

2.8. Деформативность бетона

Начальный модуль упругости бетона при сжатии – это величина, соответствующая тангенсу угла наклона касательной к функции диаграммы , проходящей через начало координат(рис.2.11).

или (2.8)

Модуль касательных деформаций бетона при сжатии – это величина, соответствующая тангенсу угла наклона касательной к кривой деформаций в любой заданной точке (рис.2.11) .

(2.9)

Для расчёта железобетонных конструкций используют модуль упругопластичности (секущий модуль) бетона при сжатии–это величина, соответствующая тангенсу угла наклона секущей, проходящей через начало координат и точку на диаграмме полных деформаций (рис.2.11).

(2.10)

Рис. 2.11. Схема для определения модулей деформаций в бетоне

Если выразить одно и то же напряжение через упругие деформациии полные деформации, то получим

(2.11)

Коэффициент пластичности бетона равен

(2.12)

Коэффициент упругопластической деформации бетона равен

(2.13)

Используя (2.11) и (2.12) получим зависимость между секущим и начальным модулями (2.14)

(2.14)

Коэффициент упругопластической деформации можно выразить через коэффициент пластичности:

(2.15)

Для идеально упругого материала пластические деформации малы, т.е. .

Для идеально пластического материала упругие деформации малы, т.е. .

Зависимость между напряжениями и деформациями ползучести выражаются мерой ползучести . Используя формулы (2.11), (2.12), (2.14), получим:

(2.16)

где .

Мера ползучести зависит от класса бетона и его начального модуля деформаций. Мера ползучести – это удельная деформация ползучести.

Начальный модуль упругости бетона (рис. 12) при сжатии Е_b соответствует лишь упругим деформациям, возникающим при мгновенном загружении:

.

Модуль полных деформаций бетона (рис.12) при сжатии соответствует полным деформациям; является величиной переменной:

,

где α – угол наклона касательной к кривой σ_b – ε_b в точке с заданным напряжением.