Физико-механические свойства бетона. Физико-механические свойства арматуры

Июль 29, 2022

Главная
Разное
Физико-механические свойства бетона. Физико-механические свойства арматуры

Содержание

2. Вопросы, подлежащие изучению: Прочность бетона. Деформации материалов. Некоторые сведения о модуле упругости бетона. 4. Деформации бетона.
3. 1. Прочность бетона Бетоны подразделяются по структуре на: - тяжелый (на плотных заполнителях, крупнозернистый); - легкий
4. СНиП (СП) устанавливают следующие классы и марки для тяжелого бетона
5. Прочность бетона зависит от многих факторов, главными из которых являются: состав бетона; возраст бетона; условия твердения
6. Рис. К определению прочности бетона: нарастание прочности бетона во времени; 1 – при хранении в сухой
7. Класс бетона на сжатие В (кубиковая прочность) опре-деляется испытанием кубиков размерами 15х15х15 см в возрасте 28
8. 2. Деформации материалов Деформативность твердых тел – это свойство менять размеры и форму под действием силовых
10. 3. Некоторые сведения о модуле упругости бетона Когда рассчитываются строительные конструкции по деформациям, прогибам, раскрытию трещин
12. Начальный модуль упругости бетона при сжатии Еb (Е0) соответствует упругим деформациям, возникающим при мгновенном загружении. Определяется
13. 4. Деформации бетона Различают: силовые деформации бетона, возникающие под действием приложенных нагрузок; объемные деформации бетона, вызванные
15. Предельная деформативность бетона составляет: Бетон обладает свойством уменьшения в объеме при твердении на воздухе (усадки) и
16. При длительном действии нагрузки модуль упругоплас-тичности бетона при сжатии составит Е′b = ν ⋅ Еb =
17. Физико-механические свойства арматуры Вопросы, подлежащие изучению: 1. Классификация арматурной стали. 2. Армирование ж/б конструкций.
18. Мягкие горячекатаные стали на диаграмме имеют четко выраженную площадку текучести и большие остаточные деформации при разрыве
19. Диаграммы для арматурных сталей: σу - физический предел текучести; σ0,2 - условный предел текучести; σu –
20. 1. Классификация арматурной стали Стройиндустрия производит следующую арматуру: - стержни горячекатаные; - проволоку холоднотянутую; - семи-,
21. Рис. Виды арматуры периодического профиля: а – стержневая класса А-II; б – то, же, А-III и
22. 2. Армирование ж/б конструкций Арматуру располагают по сечению в соответствии с преобладающим характером работы конструкции. Основ-ную
25. Рис. Сварные стыки ненапрягаемой арматуры: а – контактный; б – ванный в инвентарной форме; в –
26. Степень насыщения бетона изги- баемой конструкции рабочей армату- рой определяется коэффициентом армирования Рекомендуется придерживаться следующих величин
27. Рис. Армирование железобетонных конструкций: а -плиты 1 – рабочая арматура; 2 – конструктивная.
29. Скачать презентацию

Слайд 2

Вопросы, подлежащие изучению:
Прочность бетона.
Деформации материалов.
Некоторые сведения о модуле упругости бетона.

4. Деформации бетона.

Слайд 3

1. Прочность бетона
Бетоны подразделяются по структуре на: - тяжелый (на

плотных заполнителях, крупнозернистый);
- легкий (на пористых заполнителях, крупнозернистый);
- мелкозернистый (на плотных мелких заполнителях).
В ответственных несущих конструкциях применяют,
главным образом, тяжелые бетоны с плотностью (объемной массой) D2300 ÷ D2500 кг/м3 .
Имеются специальные виды бетона (силикатный, жаростойкий, кислотостойкий, пластбетон, полимербетон, самонапрягающийся и т.д.).
Кроме того, также имеются бетоны ячеистые и поризованные (пенобетоны, газобетоны, крупнопористые).

Слайд 4

СНиП (СП) устанавливают следующие классы и марки для тяжелого бетона

Слайд 5

Прочность бетона зависит от многих факторов, главными из которых являются:
состав

бетона;
возраст бетона;
условия твердения (естественного, тепловлажностная или автоклавная обработка при высоком давлении);
форма и размеры образца;
характер напряженного состояния (сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг, срез и т.д.).
Бетон приобретает прочность постепенно, но интенсивно она растет в течение первого месяца выдержки и продолжается в течение года и более.

Слайд 6

Рис. К определению прочности бетона:
нарастание прочности бетона во времени;
1 –

при хранении в сухой среде; 2 – при хранении во влажной среде

Слайд 7

Класс бетона на сжатие В (кубиковая прочность) опре-деляется испытанием кубиков

размерами 15х15х15 см в возрасте 28 дней (среднестатистическое значение).
Когда рассчитываются ЖБК, пользуются обычно не кубиковой прочностью В, а призменной прочностью
(временным сопротивлением призмы осевому сжатию)
Прочность бетона на растяжение, срез, скалывание можно выразить следующими зависимостями:

Призменная нормативная
прочность

Нормативная кубиковая прочность
- прочность на срез, скалывание при изгибе.

Значения сопротивлений для бетона приведены в СНиП (СП).

Слайд 8

2. Деформации материалов
Деформативность твердых тел – это свойство менять размеры

и форму под действием силовых воздействий и несиловых факторов. Деформации – относительное удлинение (укорочение)

Е - модуль упругости материала.

- закон Гука

Слайд 9

Слайд 10

3. Некоторые сведения о модуле упругости бетона
Когда рассчитываются строительные конструкции

по деформациям, прогибам, раскрытию трещин в формулах участвует деформативная характеристика материала Е, которая называется модулем упругости материала.
В однородных упругих материалах E = const:
для металла Es = 2,1×105 Мпа;
для бетона Eb = 2,7×104 МПа
для дерева Ew = 1,0×104 МПа и т.д.
Железобетон – комплексный материал, с упруго-пластичными анизотропными свойствами; модуль упругости – переменный.
Еb ≠ const.

Слайд 11

Слайд 12

Начальный модуль упругости бетона при сжатии Еb (Е0) соответствует упругим

деформациям, возникающим при мгновенном загружении. Определяется как тангенс угла наклона прямой упругих деформаций Еb = tg α0 = σb /εel.
Модуль полных деформаций бетона при сжатии Еb соответствует полным деформациям (включая ползучесть) и является величиной переменной. Геометрически он определя-ется как тангенс угла наклона касательной к кривой σb - εb в точке с заданным напряжением Еb = tg α = dσb / dεb. Такой способ определения Еb затруднителен, т.к. аналитическая зависимость для кривой σb - εb неизвестна.
Модуль упругопластичности (средний или секущий модуль) Е′b представляет собой тангенс угла наклона секущей к кривой σb - εb в точке с заданным напряжением Е′b = tg α 1; наиболее часто используется при расчетах ЖБК.
σb = εb ⋅ λb Еb = εb ⋅ Е′b ;
Е′b = λb ⋅ Еb; λb = εel / εb .
λb - коэффициент упругопластических деформаций бетона (1 ÷ 0,15).

Слайд 13

4. Деформации бетона
Различают:
силовые деформации бетона, возникающие под действием приложенных нагрузок;
объемные

деформации бетона, вызванные усадкой, набуханием, изменением t0 среды.
Силовые деформации бетона подразделяют на 3 вида
в зависимости от характера приложенной нагрузки:
1) деформация при однократном нагружении;
2) деформация при длительном нагружении;
3) деформация при многократно-повторном нагружении.
Когда рассчитывают ЖБК при кратковременном действии нагрузки, принимают по классу бетона из СНиП (СП).

Слайд 14

Слайд 15

Предельная деформативность бетона составляет:
Бетон обладает свойством уменьшения в объеме

при твердении на воздухе (усадки) и увеличения в объеме при твердении в воде (набухания).
Если бетонный образец загрузить длительной нагруз-кой, в нем будут развиваться необратимые деформации в течение длительного времени. Этот процесс называется ползучестью бетона. Конечные полные деформации конструкций могут за 3-4 года в несколько раз превышать мгновенные деформации. Напряжения при этом не растут. Ползучесть бетона оказывает дополнительное влияние на работу ЖБК и это обстоятельство учитывается при проектировании конструкций. Учет ползучести в расчетах конструкций очень сложен. Деформации ползучести бетона тем больше, чем выше уровень напряжений в конструкции. Процесс ползучести неограничен во времени.

- при сжатии;

- при растяжении.

Слайд 16

При длительном действии нагрузки модуль упругоплас-тичности бетона при сжатии составит

Е′b = ν ⋅ Еb = (1 - λ) Еb.
где λ = εpl / εb – коэффициент пластичности бетона, учиты-вающий нелинейности мгновенного деформирования и ползучесть.

Слайд 17

Физико-механические свойства арматуры
Вопросы, подлежащие изучению:
1. Классификация арматурной стали.
2. Армирование ж/б конструкций.

Слайд 18

Мягкие горячекатаные стали на диаграмме имеют четко выраженную площадку текучести

и большие остаточные деформации при разрыве (0,25 ℓ).
Твердые стали не имеют площадку текучести, ее принимают условно. Прочность твердых сталей выше, чем у мягких. Относительное удлинение составляет ~ 3÷5%.
Для арматурных сталей важны такие характеристики как: свариваемость, хладноломкость, реологические свойства, динамическая прочность, усталостное разрушение, снижение прочности при высокотемпературном нагреве.
Стеклопластиковая арматура (АНС, АСП) — неметаллические стержни из стеклянных волокон (стеклоровинг) с выполненными на поверхности поперечными или спиральными рёбрами, пропитанных термореактивным или термопластичным полимерным связующим и отверждённых. Также есть стеклопластиковая арматура, имеющая на поверхности вместо рёбер кварцевую обсыпку. Имеется арматура из базальтопластика.
Сталефибробетон. Стальная фибра изготавливается из сталь-ного проката (лента, лист), либо из проволоки катанки и представляет собой, как правило, стальные полоски различной формы. Наиболее распространенная: стальная резаная из листа (дугообразная рифленая); стальная анкерная, изготовленная как из листа, так и из проволоки; стальная анкерная или волновая латунированная из металлокорда.

Слайд 19

Диаграммы для арматурных сталей: σу - физический предел текучести;
σ0,2 -

условный предел текучести; σu – временное сопротивление разрыву.

Слайд 20

1. Классификация арматурной стали
Стройиндустрия производит следующую арматуру:
- стержни горячекатаные;
- проволоку

холоднотянутую;
- семи-, девятнадцатипроволочные пряди (канаты).
По способу обработки поверхности:
- гладкая арматура;
- рифленая арматура (периодического профиля).
Арматура может быть: а) термически упрочненной; б) упроч-ненной в холодном состоянии – вытяжкой или волочением. Различают напрягаемую арматуру (подвергаемую предваритель-ному натяжению) и ненапрягаемую арматуру.
СНиП (СП) подразделяет арматуру на классы по
технологическим и механическим свойствам:
А240 - гладкая арматура, Rsn=240 МПа Ø 6÷40 мм;
А300 - рифленая арматура (периодического профиля), Rsn=300 МПа Ø 10÷40 мм;
А400 - рифленая арматура, Rsn=400 МПа Ø 10÷40 мм.
А500 - рифленая арматура, Rsn= 500 МПа Ø 10÷40 мм.
А300, А400, А500 – основная рабочая арматура для ЖБК.

Слайд 21

Рис. Виды арматуры периодического профиля:
а – стержневая класса А-II; б –

то, же, А-III и А-IV;
в – высокопрочная проволока Вр1400; 1 – вид со стороны вмятин;
2 – вид с гладкой стороны

Слайд 22

2. Армирование ж/б конструкций
Арматуру располагают по сечению в соответствии с

преобладающим характером работы конструкции. Основ-ную рабочую арматуру размещают там, где бетон испы-тывает растяжение.
В некоторых случаях, для увеличения несущей способ-ности бетона или по конструктивным соображениям арматуру ставят в сжатой зоне.
Балки и колонны армируют каркасами, плиты – сварными или вязаными сетками (см. рис.).
Арматуру в конструкции подразделяют на:
- рабочую;
- конструктивную;
- монтажную;
- распределительную.
Рабочую арматуру устанавливают по расчету, остальную арматуру вводят по конструктивным или техническим соображениям.

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Рис. Сварные стыки ненапрягаемой арматуры:
а – контактный; б – ванный в

инвентарной форме; в – двусторонний шов с накладками;
г – односторонний шов с накладками; д – нахлесточный при соединении двух стержней;
е – то же, при соединении стержня с пластиной; ж – тавровый при соединении стержня
перпендикулярно пластине; з – контактно-точечный при соединении пересекающихся
стержней сеток и каркасов; и – ширина и высота сварного шва

Слайд 26

Степень насыщения бетона изги- баемой конструкции рабочей армату- рой определяется коэффициентом

армирования

Рекомендуется придерживаться следующих величин %-ов армирования в конструкциях:
- плитах µ = 0,4 ÷ 0,8%
- в балках µ = 0,5 ÷ 2,5%
- в колоннах µ = 0,4 ÷ 3%

Процент армирования

Слайд 27

Рис. Армирование железобетонных конструкций: а -плиты
1 – рабочая арматура; 2 –

конструктивная.

Физико-механические свойства бетона. Физико-механические свойства арматуры

Содержание

Вопросы, подлежащие изучению:Прочность бетона.Деформации материалов.Некоторые сведения о модуле упругости бетона.

1. Прочность бетона Бетоны подразделяются по структуре на: - тяжелый (на

СНиП (СП) устанавливают следующие классы и марки для тяжелого бетона

Прочность бетона зависит от многих факторов, главными из которых являются:состав

Рис. К определению прочности бетона: нарастание прочности бетона во времени;1 –

Класс бетона на сжатие В (кубиковая прочность) опре-деляется испытанием кубиков

2. Деформации материалов Деформативность твердых тел – это свойство менять размеры

3. Некоторые сведения о модуле упругости бетона Когда рассчитываются строительные конструкции

Начальный модуль упругости бетона при сжатии Еb (Е0) соответствует упругим

4. Деформации бетона Различают:силовые деформации бетона, возникающие под действием приложенных нагрузок;объемные

Предельная деформативность бетона составляет: Бетон обладает свойством уменьшения в объеме

При длительном действии нагрузки модуль упругоплас-тичности бетона при сжатии составит

Физико-механические свойства арматурыВопросы, подлежащие изучению:1. Классификация арматурной стали.2. Армирование ж/б конструкций.