Растянутый бетон что это

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Растянутый бетон

Расчетные сопротивления растянутого бетона RT определяются по временному сопротивлению бетона сжатию ( кубиковой прочности) Ro, принятому при предварительном обжатии элемента. [1]

При возникновении трещины растянутый бетон полностью выключается из работы и все растягивающие усилия передаются на арматуру. [3]

Образование трещин в растянутом бетоне нарушает плотность его контакта с арматурой, в результате чего арматура в зоне трещины получает дополнительное растягивающее усилие, которое до образования трещины воспринималось бетоном. Трещины с раскрытием менее 0 05 мм не доходят до арматуры и опасности не представляют. Через трещины с раскрытием 0 05 мм и более может происходить интенсивное увлажнение материалов футеровки или несущего ствола и развитие процессов коррозии. [4]

Итак, следствием образования трещин в растянутом бетоне являются: 1) частичная потеря сцепления, а следовательно, нарушение плотного контакта арматуры с бетоном и 2) возрастание напряжения в арматуре на участках с нарушенным сцеплением. Сохраняющееся на участках между трещинами сцепление арматуры-с бетоном сообщает последнему как бы повышенную растяжимость в слоях, прилегающих к поверхности арматуры. [7]

Прогибы элементов, при эксплуатации которых трещины в растянутом бетоне отсутствуют, определяют как для сплошного упругого тела, с учетом работы сжатой и растянутой зоны. [8]

При вычислении деформации арматуры при нагреве необходимо учитывать работу растянутого бетона на участках между трещинами путем введения в расчетные формулы коэффициента / V Однако, как показывают расчеты, значения Iff ПРИ температуре нагрева выше 400 С можно принять равными единице, что указывает на то, что в предельном состоянии все растягивающее усилие от нагрузки воспринимает одна арматура. [9]

Бетон данного класса выбирают, когда работа конструкции определяется прочностью растянутого бетона или не допускается образование трещин. [11]

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Растяжение бетона в момент разрушения измеряется тысячными долями процента. Поэтому при растяжении или изгибе железобетонных элементов в бетоне растянутой зоны на каком-то этапе нагружения образуются трещины, в то время как напряжения в арматуре будут в этот момент ниже допустимых. Так как растягивающие напряжения воспринимаются арматурой, то допускается раскрытие этих трещин до нормируемой величины. Из-за низкой предельной растяжимости бетона в железобетоне нецелесообразно применять высокопрочную арматурную сталь. [1]

Временное сопротивление растяжению бетона определяют на образцах путем осевого растяжения и растяжения при изгибе или при раскалывании. [2]

В зонах местного изгиба оболочек растяжение бетона имеет место не для всего сечения оболочки, а лишь для его части. Здесь также благоприятно сказывается пластическое деформирование растянутого бетона перед образованием трещин, что учтено в технических нормах и правилах проектирования железобетонных конструкций многих стран. [3]

Естественным является вопрос, нельзя ли хотя бы в существенно трансформированном виде найти аналогию между диаграммами одноосного сжатия и растяжения бетона и диаграммами в случае трехосного напряжения. Такую аналогию одноосных диаграмм можно усмотреть с диаграммами связи определенных частей главных деформаций ( они здесь названы диагональными) с главными напряжениями. Хотя выделить диагональные деформации при значительной физической нелинейности и воспользоваться указанной аналогией не так просто, особенно при обработке экспериментов. [10]

Источник

Прочность бетона (на растяжение, при сжатии): от чего зависит, как определить

Прочность бетона – определяющий показатель бетонного раствора, который обуславливает задачи и условия его использования. Бетонная смесь используется повсеместно в проведении ремонтно-строительных работ частных и промышленных объектов. Рецептов приготовления бетона существует множество, состав и пропорции компонентов напрямую влияют на свойства и характеристики, а также сферу использования цементного раствора.

Прочность бетона – определяющая характеристика, которая отображается в маркировке. Непосредственно прочность определяет марку и класс раствора. Данные показатели указываются в различных ГОСТах, СНиПах, нормативных документах, определяют эксплуатационные качества и свойства бетонных элементов, конструкций, зданий и т.д.

Знание показателей прочности бетона очень важно при выполнении любых работ, так как позволяет точно выполнить расчеты, верно подобрать смесь подходящих марки и класса для конкретной задачи, будучи уверенным в прочности, надежности и долговечности элемента, конструкции. Застройщики в обязательном порядке проверяют прочность бетона на растяжение, сжатие, изгиб и т.д. прежде, чем начинать работы.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Что это такое и основные виды

Пытаясь разобраться, от чего зависит прочность бетона, что это такое и какие есть основные виды показателя, необходимо изучить все основные аспекты процесса приготовления смеси, состав, условия и особенности.

Виды прочности касательно марки и качества: прочность бетона при сжатии, на изгиб, осевое растяжение, а также передаточная прочность.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Прочность на сжатие

В контексте данной характеристики бетон можно сравнить с камнем – он намного лучше сопротивляется сжатию, чем с растяжением. Основной критерий прочности бетона – это предел прочности на сжатие.

Для определения значения из раствора заливают образцы в виде куба, их помещают под специальный пресс. Давление постепенно увеличивается и в момент, когда образец трескается, экран прибора фиксирует значение. Расчетный показатель прочности на сжатие определяет присвоение бетону класса. Высыхает и твердеет смесь в течение 28 суток (и больше), по завершению этого срока осуществляют проверку, так как смесь уже должна достичь расчетной/проектной прочности.

Прочность на сжатие представляет собой характеристику механических свойств материала, стойкости к нагрузкам и давлению. Это показатель границы сопротивления, которое оказывает застывший раствор механическому воздействию сжатия, отображенному в кгс/см2. Наименьшей прочностью на сжатие обладает смесь М15, наибольшей – М800.

Прочность на сжатие отображается и в марке, и в классе. Класс В – это кубиковая прочность, обозначается в МПа. Марка М – предел прочности на сжатие в кгс/см2. Данные соответствия марок, классов и показателей указаны ниже в таблице.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Прочность на изгиб

Данный показатель повышается по мере увеличения цифрового обозначения марки. Обычно показатели прочности на изгиб и растяжение меньше в сравнении с нагрузочной способностью бетона. Молодой бетон демонстрирует значение 1/20, старый – 1/8. Прочность на изгиб обязательно учитывается в проектировании перед строительством.

Чтобы понять, какой уровень прочности на изгиб демонстрирует бетон, заливают заготовку в виде бруса с размерами, к примеру, 60 х 15 х 15 сантиметров (эталонный образец). Бетон заливают в формы, штыкуют, оставляют на несколько дней, потом извлекают из форм и дают полностью застыть в течение 28 суток при оптимальных условиях: температура минимум 15-20 градусов и влажность до 80-90%. Периодически образцы обкладывают сырыми опилками (их увлажняют регулярно) или поливают водой.

Когда заготовка полностью затвердевает, ее устанавливают на подпорки, которые находятся на определенном расстоянии, в центре же размещают нагрузку, постепенно ее увеличивая до тех пор, пока образец не будет разрушен.

Для этого может использоваться специальный гидравлический пресс. Размеры балки и расстояния между двумя подпорками могут отличаться.

Источник

Растянутый бетон что это

Бетон как искусственный камень хорошо работает на сжатие и плохо на растяжение. Бетонная балка при изгибе разрушается уже от незначительной нагрузки вследствие разрыва бетона в растянутой зоне, в то время как высокая прочность бетона в сжатой зоне остается неиспользованной.

Совсем другие свойства приобретает балка, если в бетон растянутой зоны, до его отвердения, заложить стальные стержни. В этом случае растягивающие усилия будут восприниматься сталью, хорошо работающей на растяжение, а сжимающие — бетоном, хорошо работающим на сжатие, при этом работой бетона на растяжение пренебрегают.

Что такое железобетон

Бетон – искусственный камень отличается высокой стойкостью к сжатию, но низкой к растяжению, что объясняет относительную его хрупкость. Металл обладает прекрасной стойкостью к растяжению, но не отличается стойкостью к сжатию. Стальной каркас, залитый бетоном, обладает устойчивостью и к растяжению, и к сжатию.

Виды железобетоны по технологии изготовления

Различают несколько видов изделия, что связано не столько со свойствами, сколько с технологией изготовления.

В состав стальной арматуры балки, кроме продольных стержней, расположенных в растянутой зоне и воспринимающих нормальные растягивающие усилия, входят поперечные вертикальные стержни, работающие на главные растягивающие напряжения (ближе к опорам), и монтажные стержни. Все стержни в местах пересечений соединяются контактной точечной сваркой, образуя сварной арматурный каркас.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Необходимая площадь сечения продольных и поперечных стержней арматуры определяется расчетом, а способ их объединения в сварные каркасы и количество таких каркасов в сечении балки — удобствами сварки и установки каркасов, удобствами укладки бетонной смеси и другими условиями.

Принципиально важным условием совместной работы арматуры с бетоном в железобетонных конструкциях является их сцепление, которое обеспечивается:

Изгибаемые железобетонные элементы в строительстве:

Плиты отличаются от балок большей шириной и меньшей высотой поперечного сечения.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Изгибаемые железобетонные элементы очень часто делают таврового (Т-образного) и П-образного (ребристого) сечения. Смысл таких конструктивных форм в том, чтобы удалить возможно большую часть бетона растянутой зоны (не учитываемого при расчете прочности), оставив лишь часть, необходимую для размещения продольной и поперечной рабочей арматуры и связи ее со сжатой зоной. При этом уменьшается расход бетона и стоимость элементов и достигается очень большое снижение веса (в 5 раз и более).

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Схема работы бетонных блоков при изгибе

Высокая прочность стальной арматуры делает целесообразным использование железобетона также и в сжатых элементах — колоннах, так как наличие в них арматуры дает возможность несколько уменьшить их поперечные размеры (по сравнению с бетонными) и повысить их надежность при случайных эксцентриситетах продольных сил и поперечных нагрузках. Продольные стержни арматуры колонн соединяют (также при помощи сварки) поперечными стержнямй во избежание потери устойчивости, вследствие работы на сжатие.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Раньше в железобетоне применялись в основном бетоны марок 100—200, в настоящее время обычными (для сборного железобетона) становятся марки 400—500. Для некоторых видов железобетонных конструкций, например колонн, работающих в основном на сжатие, целесообразно повышение марки бетона до 900. При этом повышение марок бетона в настоящее время лимитируется в основном недостаточно высокими качествами заполнителей.

Варьируя марку бетона и количество арматуры в железобетонном элементе (при сохранении его формы и размеров), можно довольно широко видоизменять его прочность. Это дает возможность в одной и той же форме изготовлять элементы различной несущей способности.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Важными свойствами железобетона являются его огнестойкость и коррозионная стойкость, обусловленные тем, что стальные стержни арматуры укрыты в железобетоне защитным слоем бетона.

Жаростойкий железобетон отличается от обычного особыми свойствами материалов: бетон применяется жаростойкий, арматура только из горячекатаной стали, поскольку холоднотянутая проволока при нагревании теряет наклеп и как следствие свою прочность.

Предварительно напряженный железобетон

Характерной особенностью изгибаемых железобетонных элементов является образование трещин в бетоне растянутой зоны уже при нормальных эксплуатационных условиях, обусловленное малой растяжимостью бетона (относительная предельная деформация εб-пред =0,0001).

Рассмотрим железобетонную балку с арматурой из Ст. 3. При напряжении в растянутой арматуре δ = 1000 кг/см2, т. е. в пределах, допускаемых для Ст. 3 при нормальной эксплуатации, удлинение арматуры на участке длиной 1 м будет равно

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

В то же время предельное возможное удлинение бетона

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Недостаточная растяжимость бетона компенсируется образованием трещин и суммарная ширина раскрытия трещин на длине 1 м равна 0,5—0,1=0,4 мм. Однако при большом количестве трещин ширина каждой из них настолько мала, что наличие их не препятствует нормальной эксплуатации конструкции.

Имея в виду экономию металла, повысим марку стали, приняв Ст. 5 при σ = 2000 кu/см2. При этом на длине 1 м

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

При той же величине ΔLб.пред суммарная ширина раскрытия трещин на длине 1 м равна 1,0—0,1 =0,9 мм, т. е. возросла более чем в 2 раза. Вследствие неравномерности раскрытия трещин отдельные из них могут получить такое раскрытие, что это сделает недопустимой нормальную эксплуатацию конструкции (хотя даже и такие трещины в неработающем бетоне растянутой зоны практически не сказываются на несущей способности балки в целом).

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

При арматуре из стали той же марки Ст. 5, но периодического профиля, будет обеспечиваться надежное сцепление бетона с арматурой по всей ее длине, растянутый бетон будет лучше следовать за деформациями арматуры и при той же суммарной ширине раскрытия трещин количество их будет больше, а наибольшая ширина раскрытия меньше (примерно как при арматуре из Ст. 3).

Однако дальнейшее повышение марки арматурной стали из-за большего раскрытия трещин практически невозможно.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Схема экономии преднапряженного бетона

Идея предварительного напряжения заключается в том, чтобы предварительно, т. е. до нагружения балки эксплуатационной нагрузкой, создать сжимающие напряжения в той зоне балки, которая при эксплуатации работает на растяжение. Тогда при нагружении балки эксплуатационной нагрузкой растягивающие напряжения в бетоне появятся лишь после того, как будут погашены предварительные напряжения сжатия. И так как величина усилия предварительного обжатия поддается широкой регулировке, балка может быть запроектирована и выполнена даже так, что в бетоне и при эксплуатационных нагрузках не будет растягивающих напряжений.

Предварительное напряжение железобетонных конструкций осуществляется двумя способами:

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

При натяжении на упоры арматура до укладки бетонной смеси натягивается гидравлическими домкратами до определенного напряжения, не превышающего предела упругости, и закрепляется концами в упорах. После этого укладывают бетонную смесь и арматура остается натянутой на протяжении всего времени твердения бетона. После отвердения бетона концы арматуры освобождают и она, стремясь вернуться к первоначальной длине, обжимает бетон.

При стержневой арматуре из горячекатаной стали периодического профиля используют электротермический вариант этого способа, который отличается от описанного выше тем, что необходимое удлинение стержней достигается без помощи домкратов путем нагревания их пропусканием электрического тока. Нагретые стержни закрепляются в упорах, и при остывании получают необходимое натяжение.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

При натяжении на бетон арматура натягивается после отвердения бетона. Для этого при изготовлении конструкции в ней оставляют каналы. После отвердения бетона в каналы заводят стержни горячекатаной арматуры или пряди из высокопрочной проволоки и натягивают их домкратом с передачей реактивных усилий непосредственно на бетон самой конструкции, чем и создается обжатие бетона. По достижении необходимого усилия арматура закрепляется в вытянутом состоянии, домкраты отключаются и в бетоне сохраняется достигнутое при натяжении арматуры предварительное обжатие. Затем канал заполняют (под давлением) цементным раствором.

Монолитный и сборный железобетон

При своем зарождении в промышленном строительстве железобетон применялся только в виде монолитных конструкций, т. е. таких, которые полностью возводятся на том месте и в том положении, как это предусмотрено проектом здания или сооружения.

Процесс возведения монолитных конструкций:

Большое число отдельных операций, выполнение которых возможно только в последовательном порядке, делает процесс возведения монолитных конструкций весьма длительным, сдерживающим общие темпы строительства, а в зимнее время — требующим дополнительных затрат для обеспечения нормальных условий твердения бетона.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Однако и до настоящего времени некоторые железобетонные промышленные сооружения, например, отличающиеся большой высотой при ограниченных размерах в плане (дымовые трубы, угольные башни коксохимических заводов, силосы для хранения сыпучих материалов, башенные копры каменноугольных шахт), строят монолитными — с применением подвижной (скользящей) или переставной опалубки.

В первом случае пояс опалубки высотой 1 —1,5 м без разборки, медленно (периодически) поднимается вверх, при этом все нагрузки (кроме веса бетона) посредством выступающих вверх стальных стержней передаются на нижнюю, ранее, забетонированную часть самого сооружения.

Во втором случае пояс опалубки периодически разбирается и в строго организованном порядке собирается на новом, выше расположенном уровне, при этом все нагрузки (кроме веса бетона) передаются на специальную решетчатую башню.

Сборный железобетон это, в отличие от монолитного, такой бетон, в котором отдельные элементы (колонны, балки, плиты и др.) изготовляются вне места их будущего существования, чаще всего — на заводе. При этом железобетонные элементы называются сборными независимо от того, изготовляются они целиком или из отдельных частей.

Таким образом, например, фундамент под колонну, забетонированный на месте, называется монолитным, а такой же точно фундамент, целиком изготовленный в стороне и потом установленный на место краном, называется сборным, хотя он сам по себе и представляет единый цельный монолит.

Отдельные элементы сборного железобетона соединяют между собой двумя основными способами:

а) из соединяемых сборных элементов выпускают арматуру и стык на монтаже заливают бетонной смесью, после отвердения бетона в стыке конструкция приобретает свойства монолитной;

б) при изготовлении сборных элементов в них предусматривают закладные стальные детали, выступающие на поверхность элемента, но надежно закрепленные в бетоне приваренными к ним анкерами. Соединение сборных элементов достигается в этом случае сваркой закладных деталей. Такие стыки тоже заливают бетоном, однако в основном для защиты от коррозии.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Существуют также сборно-монолитные железобетонные конструкции. Часть сборно-монолитного элемента (например, нижняя часть балки) изготовляется как сборная, а остальной объем бетонируется на месте.

Основные преимущества сборного железобетона:

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

При этом предварительное напряжение дает возможность изготовлять из железобетона такие изделия, как напорные водопроводные трубы (взамен стальных, подверженных коррозии), железнодорожные шпалы (взамендеревянных, подверженных гниению) и др.

Массовое заводское производство сборного железобетона поставило с особой остротой проблему унификации конструкций, как необходимую предпосылку рентабельности такого производства.

Преимущества и недостатки железобетона

Преимущества

Недостатки

Видео применения преимуществ сборного железобетона при постройке быстровозводимого частного дома из готовых комплектов:

Источник

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

ОБРАЗОВАНИЕ И РАСКРЫТИЕ ТРЕЩИН В БЕТОНЕ

Трещины в железобетонных конструкциях могут быть вызваны условиями твердения бетона (его усадкой) или силовыми и деформационными воздействиями (внешней нагрузкой, осадкой опор, изменением температуры). Трещины от силовых и деформационных воздействий чаще всего возникают в растянутых зонах сечений, реже — в сжатых.

Трещины в растянутом бетоне, незаметные на глаз, появляются даже в безукоризненно выполненных конструкциях, что обусловлено малой растяжимостью бетона, неспособного следовать за значительными удлинениями арматуры при достаточно высоких рабочих напряжениях. Опыт строительства и эксплуатации сооружений позволяет говоря о том, что эти трещины не опасны (представляют значительное сопротивление проникновению влаги к арматуре) и не нарушают общей монолитности железобетона.

Трещины в сжатых частях обычно указывают на несоответствие размеров сечения усилиям обжатия. Они опасны для прочности конструкции и речь о них не идет.

Вопросы прочности бетона при растяжении и его предельной растяжимости при образовании трещин изложены были выше. Здесь отметим лишь, что по данным ряда исследователей наличие арматуры в растянутом бетоне влияет на характер распределения внутренних усилий и повышает растяжимость бетона. Однако большинство исследований не дает оснований считать, что введение в растянутый бетон арматуры при обычном ее содержании заметно влияет на неупругис свойства бетона. Предельная растяжимость армированного бетона при появлении трещин незначительно превышает предельную растяжимость при разрыве неармированного и правильнее было бы говорить не о предельной растяжимости как о характеристике материала, а об отдалении момента появления видимых невооруженным глазом трещин при одновременном увеличении их количества и более равномерном распределении в бетоне. Само собой разумеется, что распределенное (“дисперсное”) армирование способствует, по сравнению с сосредоточенным, более равномерному распределению усилии по сечению, перекрывает некоторые начальные трещины, сглаживает пики напряжений и тем самым улучшает условия сопротивления бетона растяжению.

В зависимости от характера силовых воздействий в железобетонных изгибаемых конструкциях могут образоваться в общем случае трещины, нормальные к продольной оси и наклонные (рис. 2.9): первые в зоне чистого изгиба, вторые — в зоне совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил. При этом можно выделить два основных типа наклонных трещин. Трещины первого типа появляются в зоне действия больших изгибающих моментов и начинаются от растянутой грани конструкции. Они, как правило, появляются первыми и вначале направлены нормально к ней, а затем искривляются в сторону груза. Если обеспечена трещиностойкость нормальных сечений и обжатие бетона к опорам не уменьшается, то образование таких трещин практически исключается.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

На определенном этапе нагружения в зонах с преобладающим влиянием поперечных сил появляется трещины второго типа. Они возникают в средней части высоты конструкции с наклоном к ее продольной оси и по мере роста нагрузки развиваются в сторону груза и в сторону опоры. Такие трещины в коротких балках при больших поперечных силах, а также в предварительно напряженных балках двутаврового сечения с тонкой стенкой могут появляться раньше нормальных.

В конструкциях, работающих на изгиб с кручением, характер трещин, их наклон зависят от направления главных растягивающих напряжений, действующих в процессе трещинообразования и связанных с параметрами внешних силовых воздействий. При действии крутящих моментов характерными являются спиральные трещины, развивающиеся по всему контуру сечения, при действии крутящих моментов в сочетании с изгибом — спиральные трещины, развивающиеся только в зоне, растянутой от совместного действия изгибающего и крутящего моментов.

Трещины понижают жесткость конструкции, облегчают доступ влаги и агрессивных газов к арматуре.

В процессе образования трещин различают три этапа: возникновение трещин, когда они могут быть невидимыми, появление трещин, когда они видны невооруженным глазом (шириной 0,05. 0,1 мм), и раскрытие трещин до предельно возможного значения.

Для конструкций с обычным содержанием арматуры можно считать, что появление трещин совпадает с их возникновением, и поэтому можно говорить о двух этапах процесса развития трещин — их появления и раскрытия.

В силу неоднородности бетона трещин в бетоне в зоне чистого изгиба появляются не одновременно. В наиболее слабых местах расстояние между ними в 2. 3 раза превышает среднее расстояние между трещинами в стадии эксплуатации. Напряжения арматуры в сечениях с трещинами, когда они только появляются, os сгс сразу увеличиваются до 150. 200 МПа.

С увеличением нагрузки появляются новые трещины. Блоки между первичными трещинами в процессе трещинообразования делятся, как правило, на 2. 3 участка, так что расстояния между трещинами становятся примерно одинаковыми. Весь процесс трещинообразования по мере нарастания нагрузки носит затухающий характер и в работе конструкции наступает момент, когда новые трещины уже не появляются, а рост нагрузки сопровождается только раскрытие старых трещин. Стабилизация трещинообразования наступает при напряжениях в арматуре в сечениях с трещинами в пределах 250. 300 МПа.

Экспериментальные исследования позволяют выделить при нагружении балки следующие характерные (в определенной степени идеализированные) состояния в процессе трещинообразования.

Состояние 1, предшествующее появлению нормальных трещин (рис. 2.10, а), характеризуется равномерным распределением деформаций арматуры и бетона в зоне чистого изгиба и совместностью их деформаций.

Состояние 2, соответствующее появлению первых трещин (рис. 2.10, б). Напряжения в арматуре в сечениях с трещинами резко возрастают, а в бетоне падают до нуля. Нарушается совместность деформаций арматуры и бетона на участках, примыкающих к трещинам.

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

Состояние 3, предшествующее стабилизации трещинообразования (рис. 2.10, в), характеризуется появлением новой группы трещин. В связи с увеличением нагрузки напряжения в арматуре возрастают. Увеличивается и зона ее заанкеривания, расстояния же между трещинами существенно уменьшаются. При таком состоянии в блоках возможны как участки, на которых совместность деформаций арматуры и бетона нарушена, так и участки, длина которых превышает удвоенную длину зоны заанкеривания арматуры. Деформации бетона близки к предельным, что говорит о значительных нарушениях его структуры. Однако в силу депланации бетона на участках заанкеривания указанные нарушения ограничиваются контактным слоем и не приводят к появлению сквозных трещин.

Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к тому, что по всей зоне чистого изгиба не остается участков, на которых арматура и бетон деформировались бы еще совместно.

Состояние 4 соответствует стабилизации трещинообразования (рис. 2.10, г) и характеризуется тем, что деформации арматуры по длине участков между трещинами переменны. Поперечные сечения в растянутой зоне претерпевают депланацию, напряжения в бетоне меньше предельных, деформации бетона, окружающего арматуру, также меньше предельных, а деформации на поверхности балки близки к нулю. Появление новых сквозных трещин становится невозможным.

Состояния 2 и 3 быстротечны и возникают при относительно низких напряжениях в арматуре. Для эксплуатационной стадии работы характерно состояние 4.

Что касается зоны совместного действия изгибающих и крутящих моментов или зоны совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил, то здесь в целом картина трещинообразования выглядит значительно сложнее, так как эти зоны работают в условиях сложного напряженного состояния. Однако и в этих условиях, если рассматривать процесс трещинообразования в растянутом бетоне вдоль каждого стержня в отдельности (при совместном действии М и Т— продольного и поперечного, при совместном действии М и Q — поперечного), можно условно выделить те же характерные состояния.

Раскрытие трещин (независимо от их типа) происходит в результате накопления относительных взаимных смещений арматуры и бетона на участках активного сцепления, следовательно

Растянутый бетон что это. Смотреть фото Растянутый бетон что это. Смотреть картинку Растянутый бетон что это. Картинка про Растянутый бетон что это. Фото Растянутый бетон что это

В состоянии 4 среднее расстояние между трещинами меньше или равно удвоенной длине зоны анкеровки.

На раскрытие трещин существенно влияют содержание арматуры и предельная растяжимость бетона, напряжения в арматуре в сечении с трещиной и сила сцепления арматуры с бетоном на участке между трещинами. В балках с арматурой периодического профиля трещины располагается чаще и равномернее, а ширина их раскрытия в 1,5. 2 раза меньше, чем в балках с гладкой арматурой. При действии многократно повторных нагрузок ширина раскрытия трещин увеличивается из-за большего выключения растянутого бетона из работы.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *