ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 122

Скачиваний: 0

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

Существует эмпирическая формула, связывающая Я п р и R, предложенная проф А. А. Гвоздевым для бе­ тонов марок не более 200:

 

 

 

 

р

_ 1300+

R

•R.

 

 

 

 

 

(I. 4)

 

 

 

 

Rup

1

4 5 о + 3R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

- +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0 К

 

 

 

 

n t t t t i t l . i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. I. 4. Зависимость отношения Л2. от

h\a.

 

 

Для

бетонов

марок

2 5 0 6 0 0

В. Г.

 

Скрамтаевым

и А. А. Будиловым предложена формула

Rnp

= 0,68 R,

совпадающая с результатами опытных данных.

В нор­

мативных документах она принята

в

виде:

 

 

 

 

 

 

 

Rnp

=

0,7R.

 

 

 

 

 

 

(I. 4,а)

 

По проекту новых норм дается несколько иная ве­

личина:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rnp

= 0 , 7 5 + 0,8 Я.

 

 

 

 

(I. 4,6)

 

В

практике проектирования

имеют

место

случаи,

когда

бетон воспринимает

нагрузки,

действующие не

по

всей,

а только

по

части

своей

рабочей

плоскости.

В

этом

случае говорят

о местном сжатии

(смятии) бе­

тона, когда сопротивляемость бетона повышается бла­ годаря влиянию обоймы, создаваемой бетоном незагру­

женной части. За расчетную величину

при местном

сжатии берется значение R см, определяемое по фор­

муле

 

Км = ш%п^

(I. 5)

27


где ш — коэффициент, отражающий эффект обоймы и равный

 

 

 

^» =

V ~ -

 

 

(1.5,а)

Значение этого коэффициента

принимается

меньше

1,5 в случае действия только местной

нагрузки.

Если

имеются

дополнительные

нагрузки, то

меньше

2;

 

F — расчетная

площадь

бетонного

элемента;

 

 

FCM

— площадь загруженной части (площадь смятия).

Если центр тяжести площади смятия F см

не

сов­

падает

с

центром

тяжести

всей

площади, то в

расчет

вводится

только

та часть

ее, которая симметрична

от­

носительно центра тяжести загруженной площади смя­ тия F см.

Прочность бетона при осевом растяжении. Анализ опытных данных показывает, что сопротивление бетона осевому растяжению значительно (в 10 — 20 раз) мень­ ше, чем сопротивление сжатию. Малая прочность бето­ на при растяжении объясняется неоднородностью его структуры и нарушением сплошности бетона, что спо­ собствует развитию концентрации напряжений, особен­ но при действии растягивающих усилий. Этим объясня­ ется разброс результатов механических испытаний опытных образцов.

Значение этой характеристики обусловливается тем обстоятельством, что прочность и трещиностойкость

бетонных

и железобетонных конструкций определяет­

ся сопротивлением бетона растяжению.

Предел

проч­

ности при

растяжении устанавливается

испытанием

тщательно

центрированных образцов с рабочим

участ­

ком в виде призмы достаточной длины, чтобы обеспе­ чить равномерное распределение внутренних усилий в его средней части.

Концевые участки таких образцов обычно расширены для закрепления в захватах. Места перехода от призменной части к расширенной должны выполняться плавными, чтобы в них не происходила местная кон­ центрация напряжений.

В заводских лабораториях, где определять проч­ ность бетона на растяжение осевое и при изгибе прак­ тически сложно, используется также бразильский метод

28


раскалывания кубов и цилиндров (рис. I . 5). Расчет R„ ведется по следующим формулам:

для

образцов-кубов:

# р

=

= р а а . 0,5187,

(I.

6)

для

 

 

 

 

2Лт

 

 

 

(I.

7)

образцов-цилиндров: 7?р = —

 

 

 

Хорошее совпадение с опытными данными дает эм­

пирическая зависимость

Фере

в

виде

 

 

 

 

 

 

# = 0 , 5 ^ 1 , 0 - Я 3 .

 

 

 

О- 8)

 

Растяжение

 

Сжатие

 

 

 

 

 

 

<3

0

r

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S.e/3

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Co -2-W

"77

 

 

 

 

 

 

2

4 6 8

W 12 14 16 18 20

 

 

C3

 

 

 

Напряжение,

 

X~2p~

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. I. 5. Испытание образцов кубов и цил индров методом

 

раскалывания:

 

 

 

 

 

а — форма образцов; б — распределение

горизонтальных

усилий

в

цилиндре,

 

при нагрузке, приложенной на

ширину, равную

й.

 

 

 

Основным фактором, влияющим на сопротивление бетона растяжению, является прочность на сжатие.

Размеры

и форма образцов,

возраст

и

состав бетона,

а также

методы укладки и

ухода

за

бетоном ока­

зывают менее существенное влияние на прочность при растяжении.

Прочность бетона при изгибе. Практика испытаний бетонных балок показала, что прочность бетона на растяжение при изгибе /?р . и . больше прочности при

осевом растяжении /?р, а отношение -^-^ колеблется в

довольно широких пределах, равных l,5-f-3. Это об­ стоятельство объясняется появлением пластических де-

29



формаций бетона перед его разрывом, согласно нели­ нейному закону распределения нормальных напряжений по высоте сечения изгибаемого элемента. Коэффициент

равный отношению Д ^ , соответствует отношению

р -

между деформациями крайних растянутых волокон в момент излома балки и в момент достижения бетоном напряжения /?р .и и служит мерой увеличения растя­ жимости бетона за счет его пластических свойств.

Исходя из условия прочности по крайним волокнам балки в опасном сечении, с учетом формулы сопротив­ ления материалов, получим:

 

 

 

 

W = % L < H

 

-

 

(I- 9)

Умножением упругого статического момента сопро­

тивления

W

на

коэффициент

у,

больший

единицы,

можно

обходиться

без

особой

характеристики

проч­

ности

бетона

на

растяжение

при

изгибе /?р . и ,

поль­

зуясь значением

упругопластического момента

сопро­

тивления

бетонного

сечения,

 

с

учетом

неупругих

свойств

бетона, равного

WT = у

W.

значение

При

этом

следует

отметить

существенное

скорости загружения при испытании изгибаемого эле­

мента.

При быстром

загружении

пластические дефор­

мации

проявляются

очень

мало.

Чем

медленнее воз­

растает

нагрузка на

балку,

тем

более

благоприятны

условия для развития пластических деформаций и тем меньше окажется изгибающий момент.

Расчетная характеристика бетона на сжатие при

изгибе1 R„ на основании опытных данных

принята

равной

 

Я и = 1 , 2 5 - # п р .

(1.10)

Эта величина была принята исходя из того, что при изгибе бетонной балки волокна, расположенные ближе к нейтральной оси, оказывают сдерживающее действие на напряженное состояние более удаленных волокон. При этом бетон сжатой зоны находится в неоднород­ ном напряженном состоянии и значения, характери-

1 По проекту новых норм вместо Rn принимается величина призменной прочности бетона /?п р .

30