9 Прочностные характеристики бетона.

Виды напряженного состояния: сжатие, растяжение, изгиб, срез.

Сжатие: кубиковая прочность, призменная прочность.

К убиковая прочность. 150х150х150мм. (рис 1) Твердеют при влажности 100%, 28 суток при t=20С.

Предел кубиковой прочности 1 образца: R_i = P_{u, i} / A _i

Средняя величина: R _m= (R₁+R₂+…+R n) / h, где n≥3

R _m измеряется в кг/см² . Марка бетона – (М и цифра) – М150, М200.

Нормативная величина кубиковой прочности: B= R _m (1-1,64 ∙ υ) в МПа.

Класс по прочности на сжатие. Надежность 0,95. Кубиковая прочность исп-ся для определения класса бетона по прочности на сжатие.

υ – коэф. вариации или изменчивости, характеризует разброс данных в испытаниях.

В 15 ≈ М200. Классы и марки являются показателями качества и не являются расчетными хар-ми. Марка и класс в расчетах не используются, служат характеристиками кач-ва при изготовлении.

Призменная прочность- R _bi. 150х150х600мм. (рис 2) Испытывают на сжатие. Предел призменной прочности 1 образца:

R _bi = P _{u i} / A. Средняя величина R _{b m} = (R _b1 + R _b2 +…+ R _{b n}) / n, где n≥3

Нормативная величина: R _{b n} = R _{b m} (1-1,64 ∙ υ).

Существует взаимосвязь м-у кубиковой и призменной прочностью R_b 0,75R

Предел призменной прочности используется в расчетах по нормативной величине, определяется расчетное сопротивление бетона на сжатие:

а) для предельных состояний 1й группы: R_b = R_{b, n} / γ_bc ; γ_bс =1,3; надежность 0,999.

б) для предельных состояний 2й группы: R _{b, ser} = R _{b, n} / γ _bc ; надежность 0,95, γ _bc =1 - коэф. надежности по бетону.

Прочность на растяжение (рис3): t – индекс растяжение. Нормативная величина R _{b t, n} = R _{b t n} (1-1,64∙ υ). R _{b t, m} -средняя величина

Р асчетные сопротивление для:

а) 1я группа предельных состояний: R _{b t} = R _{b t, n} / γ_{b t} ; γ_{b t} = 1,5 надежность 0,995.

б) 2я группа предельных состояний: R _{b t, ser} = R _{b t, n} / γ_{b t} ; γ_{b t} =1. надежность 0,95.

Нормативные и расчётные сопротивления для бетона приводятся в СНиПе табл 12,13, в зависимости от класса бетона

Прочность на срез и сколы: На срез испытания не проводятся, а характеристика определяется косвенно:R _{b, s h} ≈ 2R _{b t}.

Прочность при длительных и быстрых нагружениях характеризуется пределом выностивости, который несколько ниже, чем призменная прочность. Прочность при длительной нагрузке: предел сопротивления R _{b длит} 0,9 R _b табл 15 СНиП

Прочность при кратковременной нагрузке Предел сопротивления R _{b быстр} (1,1…1,2) R _b

R _b – в стандартных условиях 20…30. γ _bi – коэф. условий работы (определяется по табл.15 СНиП).

10 Особенности расчета преднапряженных изгибаемых ж/б элементов.

Предварительно напряженная арматура не входит в состав каркасов и размещается в соответствии с эпю­рами моментов и поперечных сил. В однопролетных бал­ках небольшой высоты предварительно напряженную арматуру обычно располагают в растянутой зоне прямо­линейно по всей длине элемента (рис. 4.2, а). От внецентренно приложенной силы предварительного обжатия балка выгибается и в верхних волокнах появляются рас­тягивающие напряжения по всей длине балки (рис. 4.2 6). При действии эксплуатационных нагрузок в верх­ней зоне возникают сжимающие напряжения (рис. 4.2 в). Суммируя эпюры напряжений (рис. 4.2, г), получают, что в верхних волокнах балки вблизи опор остаются рас­тягивающие напряжения, которые могут вызвать обра­зование трещин. Для погашения этих напряжений в бал­ках иногда укладывают верхнюю арматуру A_sp в количе­стве 15...25 % от нижней (рис. 4.2, д). В балках большой высоты часть напрягаемой арматуры располагают прямолинейно, а часть отгибают кверху (рис. 4.2, е). Это снижает растягивающие напряжения в верхних волокнах бетона вблизи опор и улучшает работу балки на главные растягивающие напряжения.

В предва­рительно напряженных элементах (рис. 4.2, ж...и) помимо напрягаемой арматуры укладывают и ненапрягаемую (расчетную и конструктивную), располагая ее ближе к поверхности элемента так, чтобы поперечная армату­ра охватывала всю продольную арматуру.

Особое значение в предварительно напряженных бал­ках имеет конструирование концов элементов. Здесь про­исходит передача значительных усилий обжатия с арматуры на бетон, в результате чего возникают местные напряжения.

В изгибаемых элементах может быть также исполь­зована несущая (жесткая) арматура. Для уменьшения раскрытия трещин, устанавливают продольные стержни ди­аметром 8...10 мм. Основная особенность – напряжения в растянутой арматуре не имеющие физ. Предела текучести, опред. Произведением: * Rs

Rs- расчетное сопр.арм-ры на растяжение. γsb - коэф-т условия работы арм-ры по п 3.13 СНиП

= -( -1)(2 ξ / -1) γsb≤ -зависит от вида арм-ры