Влияние ползучести бетона на напряженно-деформированное состояние жестких сжатых железобетонных элементов

Ползучестью бетона называется проявление в нем остаточных деформаций под воздействием внешней статической нагрузки. В результате этого в элементе образуется самонапряженное состояние и последующее перераспределение усилий между бетоном и арматурой. Реакции связи арматуры и бетоны равны постоянной статической нагрузке N = Ns+Nb = σs*As + σb*A. Из этого уравнения можно определить

напряжение бетона σb и коэффициент упругости λb. Ползучесть бетона оказывает различное влияние на напряженно-деформированное состояние элемента в зависимости от характера его работы: в коротких сжатых элементах приводит к полному использованию прочности арматуры и бетона; в гибких сжатых элементах увеличивает расчетные эксцентриситеты; в изгибаемых элементах приводит к увеличению прогибов; отрицательно влияет на железобетонные конструкции с предварительно напряженной арматурой, так как уменьшает предварительное напряжение.

сопротивлением арматуры растяжению без участия бетона. Исходя из этого прочность ЦРЭ, имеющих в сечении напрягаемую арматуру с площадью Asp и ненапрягаемую арматуру с площадью As рассчитывают из условия: N = γ6 * Asp *Rs + As*Rs где γ6 – коэффициент условия работы высокопрочной арматуры. Если вместо напрягаемой применяется ненапрягаемая арматуры с условным пределом текучести, то вместо γs*Rs принимается напряжение σs. В элементах с напрягаемой арматурой без анкеров необходимо проверять прочность сечения элементов на длине передачи напряжений, при этом уменьшать расчетное сопротивление арматуры на коэффициент γ5 = lx/lp; lx – расстояние от начала зоны передачи напряжений до рассматриваемого сечения в пределах этой зоны; lp – полная длина зоны передачи напряжений.

30. Влияние усадки бетона на напряженно-деформированное состояние железобетонных элементов.

Бетон обладает свойством уменьшаться в объеме при твердении в воздушной среде, которое называется усадкой бетона. В железобетонных элементах арматура служит внутренней связью, которая препятствует свободной усадке бетона. Это приводит к тому, что арматура в данном элементе оказывается сжатой, а бетон растянутым. Расчетная схема:

ε sl,s – стесненная деформация ползучести;

εsl – свободная деформация ползучести;

εbt = εsl - εsl,s. Поскольку данное напряженное состояние железобетонного элемента является самонапряженным, можно сделать вывод: σ_s*A_s = σ_bt*A; σ_s = σ_bt /μ (процент армирования). При этом, σ_bt = εbt * λbt (коэф. Упругости) * Ebt (нач. модуль упругости)

σ_s = εsl,s * Es.

В итоге, σ_bt = εsl* Es/(1/ μ + α/ λbt); α – отношение начальных модулей упругости арматуры и бетона. Если σ_bt > Rbt, то в бетоне образуются трещины. Опытными данными установлено, что влияние усадки бетона на напряженное состояние железобетонного элемента эквивалентно снижению температуры на 15 градусов.

Поиск по сайту: