ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 200
Скачиваний: 0
Д ля выражения неупругих свойств пользуются зна чениями коэффициента пластичности:
|
|
|
|
|
|
|
еб — |
£ у |
= |
1 - V. * |
|
|
(1.42) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
е б |
|
|
|
|
|
|
|
Отсюда получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Е6 = чЕб |
= (1 — v ) £ 6 . |
|
|
|
(1.43) |
|||||
|
По |
данным опытов |
значения v зависят от величины |
||||||||||||
напряжения |
и длительности действия |
нагрузки и |
изме |
||||||||||||
няются |
от |
1 до |
(0,2 — 0, |
15). |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Экспериментальные |
|
исследования |
показали, |
что с |
||||||||||
увеличением |
возраста |
бетона |
модуль |
упругомгновен- |
|||||||||||
ной |
деформации |
Е§ |
увеличивается, |
ассимптотически |
|||||||||||
приближаясь |
к |
определенной |
|
предельной |
величине, |
||||||||||
характерной для очень старого бетона (рис. I . 13). Ус |
|||||||||||||||
тановлено, |
что изменение |
модуля |
упругомгновенной |
||||||||||||
деформации |
во |
времени |
не зависит |
от |
режима |
пред |
|||||||||
шествующих |
деформаций. |
Наиболее |
распространена |
||||||||||||
запись |
его изменения как функции возраста, |
пред |
|||||||||||||
ложенном |
Н. X. Арутюняном |
в |
виде |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
£ ( т ) |
|
|
=Е0(\-Ьё |
|
|
|
(1.44) |
|||
где |
Е0 |
— предельное значение |
модуля |
упругости для |
|||||||||||
|
Р, £ |
бетона |
зрелого |
возраста; |
|
|
|
|
|||||||
|
опытные |
коэффициенты. |
|
|
|
|
|||||||||
|
Кроме того, значительное влияние на изменение |
||||||||||||||
модуля |
—упругости |
EQ оказывает |
уровень |
напряжения |
|||||||||||
при длительном загружении. С ростом |
напряжений |
||||||||||||||
вплоть |
до |
разрушения |
бетона |
значение |
EQ снижается. |
||||||||||
|
Деформация |
бетона |
при |
|
длительном |
действии |
нагрузки. Многочисленными исследованиями уста
новлено, |
что под |
влиянием |
длительно |
действу |
ющей |
нагрузки |
бетон приобретает свойство пре |
||
терпевать самопроизвольное |
нарастание |
неупругих |
деформаций, в полной мере проявляющихся в течение весьма продолжительного времени, измеряемого годами. Эти деформации вызываются ползучестью бетона, которая определяется в первую очередь особенностями физико-химической структуры цементного камня. Раз личают линейную и нелинейную ползучесть. При ли нейной ползучести деформации примерно пропорцио нальны напряжениям. Сумма деформаций еп , гъ е2
46
Е/т)иГ/смг |
|
|
|
|
о |
По опытам |
НИИГ |
|
-п-тг |
2*W |
,EM = 2*fos(/-e |
°'05TJ |
||
|
|
|
|
|
7 К 28 55 |
182 |
|
274 |
360д: |
Е ft1 кГ/см 2 |
^E(t) |
= |
3*Ю5(1-0,4е-°>06т) |
|
!0 5 * |
|
|
|
|
О- |
-iff |
|
о По |
опытам |
ЛИИЖ~ |
|
|
|
I |
< |
|
|
|
|
|
I |
|
ю- |
|
|
|
I |
I |
|
|
|
_ : |
i |
|
|
|
|
I |
l |
|
|
714 28 |
56 |
182 |
274 |
|
Е(Г) кГ/см2 |
|
|
|
||
|
|
|
E(tl*3J3*W5(f-0,478i0'°'7SZ} |
||
|
|
|
о По |
! |
i |
|
|
|
опытам |
Днвпростроя |
|
|
|
|
|
i |
I |
|
|
|
|
I |
L _ |
|
714-28 |
St |
|
182 |
274 |
Е(Т)КГ/СМ2 |
|
о По опытам |
Шейка |
||
|
|
|
|||
|
|
т |
E(^2*Ws(l-e-°frJ |
|
|
|
|
I |
|
||
|
|
I |
j |
L_ |
|
|
|
I |
|||
|
|
|
|
|
|
|
714 28 S6 |
182 |
274 |
Рис. I. 13. Рост модуля упругости во времени.
360дм.
360дм.
360дн.
представляет собой деформации нелинейной ползучести (рис. I . 14). Граница между областями линейной и нелинейной ползучести недостаточно изучена. Установ лено, что она зависит от возраста бетона, прочности и вида напряженного состояния и колеблется в пределах, соответствующих напряжению аб = 0,3 — 0,5 Rnp, т. е. напряжению, при котором начинается процесс образо вания микротрещин в бетоне. Поскольку напряжения
47
при эксплуатационных нагрузках выше, чем напряже ния микротрещинообразования — /?т , то наибольшее значение при практических расчетах имеет линейная ползучесть. Как видно из рис. I . 14, деформации пол зучести при различных постоянных напряжениях а < / ? т затухают во времени, т. е. имеет место устойчивое деформирование. При напряжениях, соответствующих
t
Рис. I . 14. Деформации во времени при различном уровне напряжений.
деформациям гг и е2 , скорость деформации после за груження первое время уменьшается, затем в течение некоторого периода остается постоянной, а перед раз рушением снова увеличивается. Промежуточным явля
ется |
случай |
напряжений, |
вызывающих пластические |
|||
деформации |
второго рода, |
но |
недостаточных |
для |
раз |
|
вития |
псевдопластических |
|
деформаций. |
При |
этом |
|
через некоторое время скорость деформации |
становится |
|||||
постоянной, |
что в конечном |
итоге приводит к разру |
шению. Очевидно, что надежная работа бетонных и железобетонных конструкций может считаться обеспе
ченной при устойчивом |
законе деформирования, т. е. |
||
при напряжении а < RT, |
за исключением конструкций, |
||
в которых |
допускается |
появление трещин, |
не нару |
шающих прочности и долговечности, например, |
железо |
||
бетонные |
изгибаемые элементы. |
|
Ползучесть бетона развивается не только при сжа тии, но и при растяжении, кручении и изгибе. Однако
48
наиболее полно изучена ползучесть бетона при |
сжатии. |
|||
В объяснении |
механизма |
ползучести |
бетона |
наиболь |
шее признание |
получила |
теория А. |
Е. Шейнина, со |
гласно которой ползучесть бетона является следствием того, что со временем гелевая структурная составля ющая цементного камня, способная к вязкому течению, деформируясь под нагрузкой, передает ее на кристал лический сросток и разгружается, что приводит к уве личению деформации цементного камня в целом. Пере дача усилия с геля на сросток происходит во времени неравномерно. Она зависит от скорости деформации геля, которая пропорциональна действующему на гель усилию, а также росту вязкости геля и упругости крис таллического сростка с течением времени.
Ввиду того, что усилие, действующее на гель, умень шается во времени, уменьшается и скорость вязкого течения геля. В связи с этим уменьшается интенсив ность возрастания нагрузки на кристаллический стросток, в результате уменьшается и скорость деформации ползучести.
Ряд авторов (Е. Фрейссине, В. Гелер и др.) объяс няют ползучесть бетона действием сил капиллярного давления и рассматривают ее как усадку в бетоне с гигрометрическим состоянием, увеличенным приложе нием сжимающей силы, когда твердая фаза бетона, деформируясь, влечет за собой сокращение объема пор. При этом происходит перемещение влаги в порах, причем вследствие вязкости воды эти перемещения носят затухающий характер.
Д л я объяснения явления ползучести большое |
внима |
ние уделяется факту образования и развития |
микро |
трещин в процессе деформирования и разрушения бе тона, что создает дополнительные благоприятные условия для межкристаллического вязкого течения. По мнению 3. Н. Цилосани, деформация цементного камня является суммарным эффектом упругой деформации кристаллизационной структуры, постепенного появления и развития микротрещин в ней и межкристаллическо го вязкого течения. Причем возникновению и развитию микротрещин и разрывов благоприятствует обратимое влияние окружающей среды.
Исходя из структурных особенностей цементного камня, можно сделать вывод, что деформация ползу-
4-286 |
49 |