Файл: Вопросы сейсмостойкого строительства [сборник статей]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 51

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1,3. В последнем случае величина

RH

= 1,3 несколько

пре­

RМ

RnP

 

 

 

 

 

вышает теоретический предел Rпр

=

1,28, что может

быть

следствием естественного разброса показателей прочности при испытании и неполного соответствия зависимости (6а) действительной связи между в и е для силикатного бетона, примененного в опытах.

II. Гипотеза о постоянстве удельной работы разрушени позволяет также определять величины предельных деформа­ ций бетона е, соответствующие предельным напряжениям при любом способе и длительности загружения. Для этого доста­ точно знать величину Ауд. для данного вида и возраста бе­ тона и закон связи между напряжениями и деформациями при заданном способе (последовательности) загружения. В простейшем случае, когда загружение образца производится мгновенно до напряжения ®m<:R m, его разрушение происхо­ дит не мгновенно, а через определенный промежуток вре­ мени, называемый временем задержки разрушения бетона (т3.р ). В течение этого времени в образце развиваются неуп­ ругие деформации, значения которых увеличиваются с ро­ стом т3.р.

Определим величину полной деформации е, отвечающей данному ом. В соответствии с изложенной гипотезой Ауд. не

зависит от способа загружения,

то есть

площади диаграмм

о —е во всех случаях

должны

быть

равновеликими. На

рис. 1 пл. ОБА = пл.

OLFB =

пл. ОКД = Ауд:

Из равенства двух первых площадей получаем:

Я;?

_ < *м

,

откуда

R% +

6

$

(7а)

2 Е 0

2 Е 0

2 б

м

Е 0

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь деформация е связана с пределом мгновенной проч­ ности бетона. В более общем случае предельная деформация при мгновенном загружении выражается через Ауд. Исходя

из выражений (2) и (7а),

имеем:

 

£ =

А у д

' €>м

(7)

 

б 7

+~2Ё~0

Кривая EFGN на рис. 1 построена по уравнению (7). Она представляет геометрическое место точек предельных дефор­ маций для данного бетона. Следует отметить, что величины е при мгновенном загружении являются минимальными, и при времени загружения, отличном от нуля, будут для одно­ го и того же предельного напряжения несколько большими

70


(например, деформации ОД и ОС при напряжении R ^ на рис. 1).

Обращает на себя внимание тот факт, что при напряже­ ниях Gm^ R ^ предельные деформации весьма мало зависят

от величины напряжения. Это обстоятельство полностью со­ гласуется с результатами опытов многих авторов.

Зная закои изменения деформаций ползучести бетона во

времени

при

напряжении ам,

находящемся

в интервале

Rnp

> o M> R an,

а также

предельную деформацию

бетона

по

(7);

можно определить

время

достижения

данной

е, то

есть ожидаемый срок службы конструкции.

 

 

III.

На основании гипотезы о постоянстве удельной ра­

боты разрушения можно ориентировочно определять величи­

ны

пределов длительности

прочности ^ дл) бетонов

по ре­

зультатам их кратковременных испытаний.

 

 

Зависимость (7) показывает, что величины предельных деформаций бетона с уменьшением напряжений растут, но этот рост, разумеется, не может быть беспредельным. Для случая мгновенного загружения образца, например, е огра­ ничивается значением

_ _

Oft!

/ л \

£= ЕУ+ Е П= [+ m (o M) ] e q(t)

1

где ш(стм) — предельная характеристика ползучести, завися­ щая при высоких ом от величины напряжения.

Пусть на рис. 1 величины е по (8)

представлены

кривой

ON. Тогда для установления максимального

напряжения

(Rflji*) > которое

может выдержать бетон неограниченно

дол­

гое время, достаточно найти точку N

пересечения кривых е

по формулам

(7) и (8). Приравнивая правые

части

этих

равенств и заменяя ом на RHJI, получаем:

 

 

 

 

 

E 0 ( r ) A y d ( t )

 

 

 

(9)

 

Ren ='

 

 

 

 

m ( R d n ) + C,5

 

 

 

 

 

Если бы для обычного тяжелого

бетона

связь

между

а и е в любом

возрасте сохранялась

по (6),

то при

кратко­

временном испытании образца-близнеца в возрасте

t =

oo в

соответствии с

(2) и (За) можно было бы записать:

 

 

 

2 E o ( t )

^

 

 

(2а)

 

 

 

 

 

 

В действительности по мере старения бетона связь меж­ ду а и е изменяется, что может отразиться на значении

71


^ y

d ( t )

Учитывая.

это,

умножим величину

^ y d ( t )

по

(2а)

на коэффициент |3.

 

 

 

Вводя обозначения: к=

E 0 ( t )

_

R n p ( t )

Ядл полу­

е 0 (т ) и п ~

R n p ( r )» Для

чим значение:

 

 

 

 

 

 

 

Rdn =/,5л Rnp( r ) j ~ [2m(Rgn) +i j j

2 .

(9а)

 

Зависимость (9а)

показывает,

что Кдл со временем по­

вышается пропорционально росту прочности бетона и уменьшается с ростом модуля упругости и предельных де­

формаций ползучести. Если бетон был загружен

в

очень

раннем возрасте, то Идд

по (9а)

может

оказаться

больше

R n p M . Этот результат

следует

понимать

так:

во-первых,

72

при данном б „ < Н п р ( тобразец) от длительного действия на­

грузки не разрушается (если только разрушение не насту­ пит вскоре после загружения и, во-вторых, он свидетельству­ ет о возможности повышения напряжения в бетоне через

определенное

время — от G n

< R

n p ( v )до

б б = Я о л : > Я п р ( х )

На рис.

2

показано изменение

относительного

напря­

жения

R dn

в зависимости

от

т а л )

и

при

бtit

 

H n p f v

 

 

 

 

 

(3=1 применительно к тяжелому бетону. Из графика сле­ дует, что относительная величина предела длительной проч­

ности

бетона

может

изменяться в сравнительно ши­

роких

пределах,

и принятие

ее постоянной для любых

влажностных режимов эксплуатации и любых сроков запружения конструкций может привести к существенным ошиб­ кам в оценке их несущей способности во времени. Следует отметить, что экспериментальные исследования и зависи­ мость (9а) указывают на одни и те же факторы, влияющие

на величину

А. И. Рожков [6], например, на основании

большого объема опытов приходит к выводу, что предел длительной прочности бетона зависит в основном от трех факторов:

1) абсолютной прочности бетона (от нее зависит Ауд); 2) дальнейшего после приложения нагрузки роста проч­ ности бетона (следовало бы добавить и модуля упругости); 3) условий влагообмена бетона с окружающей средой (то есть от фактора, предопределяющего, при прочих равных условиях, величину деформации ползучести).

Для практического использования выражения (9а) не­ обходимо знать величину предельной характеристики ползу­

чести бетона m ( R d n ) в нелинейной области. Ее приближен­

ное значение можно получить, руководствуясь рекоменда­ циями СНиП II—В. I—62 * по определению потерь пред­ варительного напряжения в арматуре от ползучести бетона:

m(Rgn) 465-T,5R0

(ю )

m ~

73



откуда, принимая

б5 = /?ал

И

^о -

^ n p ( x ) i

 

 

rn ( R d n ) = m [ 4 - 1 )8 8 ^ ^ L

l .

(Юа)

 

 

 

н дп

J

 

 

Из выражений (9а) и (10а) получаем:

 

 

ffftL

!,8 8 т

Г

/ H / } S m

U

( Z . ) 2 /

 

(96)

RnpM

8т+1

L

Ч ' h

( т У J

 

 

 

Для срабнения теоретических и опытных данных исполь­ зованы результаты исследований А. В. Яшина [9]. Им ис­ пытано 4 серии образцов из обычного тяжелого бетона марок 200—300, основные сведения о которых приведены в таблице (колонки 1—5). Поскольку в указанной работе

74

Серия

I

И

I-A

M l

Сечения

Состав бетона

образцов, см

по весу

7X7

1 : 7,0

7X7

1 : 7,25

20X20 1 : 7,04

10X10 1 : 7,06

 

Возраст моментук

,

в/Ц

загружения месяцев

 

 

0,59 4

0,68 6

0,82 9

0,60 4

Т а б л и ц а

П1Ср

•'ll

la

Чз

m

Кдл

Rnp(T)

 

 

 

 

 

2,8

0,85

1,30

0,57

1,76

0,750

3,4

0,85

1,30

0,50

1,88

0,739

4,8

0,85

1,0

0,47

1,92

0,736

2,8

0,85

1,15

0,57

1,56

0,775

Среднее 0,750

сл