Файл: Вопросы сейсмостойкого строительства [сборник статей]..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 51
Скачиваний: 0
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 |
б—tit |
||||||
|
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