Предельные деформации бетона перед разрушением

Это предельная сжимаемость и предельная растяжимость . Зависят от:

· прочности бетона;

· класса бетона;

· состава бетона;

· длительности приложения нагрузки.

При сжатии в среднем .

При растяжении в среднем .

При изгибе в крайнем сжатом волокне в среднем .

4. Классификация арматуры. Арматурные изделия

Арматура в железобетонных конструкциях устанавливается преимущественно для восприятия растягивающих усилий и усиления бетона сжатых зон конструкций. Необходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия.

По материалу: стальная; стеклопластиковая; углепластиковая

Арматура, устанавливаемая по расчету и обеспечивающая прочность конструкции, носит название рабочей арматуры; устанавливаемая по конструктивным и технологическим соображениям, носит название монтажной арматуры. Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, монтажная арматура может воспринимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры конструкции и т. п.

Рабочую и монтажную арматуру объединяют в арматурные изделия — сварные и вязаные сетки и каркасы, которые размещают в железобетонных элементах в соответствии с характером их работы под нагрузкой.

Конструктивная – обеспечивает прочность конструкции или их элементов и узлов, но расчетом не определяется, а устанав-ся из практики проектирования или стр-ва.

Косвенного армирования – арматура, устанавливаемая в основном в сжатых элементах в местах больших локальных напряжений для предотвращения поперечных (сдвиговых) деформаций.

Арматуру разделяют по четырем признакам. 1. В зависимости от технологии изготовления стальная арматура железобетонных конструкций подразделяется на горячекатаную стержневую и холоднотянутую проволочную. А(горячекатаная) – Ι, ΙΙ, ΙΙΙ, ΙV, V, VI; В_р(проволочная) – I, II. A – ø 6-40 мм, В_р- ø3-5 мм.

2. В зависимости от способа последующего упрочнения горячекатаная арматура может быть термически упрочненной — подвергнутой термической обработке, или упрочненной в холодном состоянии — вытяжкой, волочением.

3. По форме поверхности арматура может быть периодического профиля и гладкой. Выступы в виде ребер на поверхности стержневой арматуры периодического профиля, рифы или вмятины на поверхности проволочной арматуры значительно улучшают сцепление с бетоном.

4. По способу применения при армировании железобетонных элементов различают напрягаемую арматуру (начиная сА IV и В_р II), подвергаемую предварительному натяжению, и ненапрягаемую(А III).

По изгибной жесткости: гибкая(проволочная и стержневая) и жесткая(профильная-двутавры)

Арматурные изделия

1. Сварные сетки. Различают сетки рулонные и плоские.

а) рулонные б) плоская

Рулонные сетки имеют ограниченные массой (100-500кг) размеры: ширина не более 3,5м, длина зависит от веса. Рабочая арматура имеет диаметр до 8мм. Используют в качестве арматуры проволоку ВI,BрI d=3-5мм, возможно использование класса А до 8мм.

Плоские сетки имеют максимальную ширину 2,5м, длину до 9м. В качестве рабочей арматуры, как правило, используют АIII d=6-10мм, располагая в продольном или поперечном направлении, или в обоих сразу. В качестве распределительной арматуры используют BI, арматуру AI.

Рабоч арм – продольн/поперечн стержни сетки; монтажн – стержни, перпендикулярн рабоч. Длина – огранич-ся массой рулона – 900-1200кг, но <9000мм.

Каркасы. (А-I, не изготовляются из Вр I)Сварные каркасы состоят из продольных и монтажных стержней, объединенные поперечными стержнями. Рабочие стержни могут располагаться в 1 или 2 ряда. В отдельных случаях допускается приварка сверху дополнительного рабочего стержня.

Плоские каркасы объединяют пространственные каркасы или арматурные блоки. Качество точечной электросварки каркасов зависит от соотношения диаметров свариваемых продольных и поперечных стержней и должно не превышать 1/3, 1/4

4. арматурные канаты – состоят из группы проволок, свитых так, чтобы было исключено их раскручивание. Вокруг центральной прямолин. проволоки по спирали в 1 или неск-х концентрическ слоях располагают проволоки 1го диаметра: К-7, К-9. широко используются в преднапряж. конструкциях.

5. арматурные пучки – сост из параллельно располож.высокопрочн проволок; проволоки (14,18,24 шт.) располагают по окружности с зазорами, обеспечивающими проникание цем. р-ра внутрь пучка и обматывают мягкой проволокой. Вместо отд. проволок м. прим-ся канаты.

5. Сущность предварительно напряженных ж/б и способы создания предварительного напряжения.

Предварительно-напряженные конструкции – это конструкции или их элементы, в которых предварительно, т.е. в процессе изготовления, искусственно созданы в соответствии с расчетом начальные напряжения растяжения в арматуре и обжатия в бетоне. Обжатие бетона на величину σ_bp осуществляется предварительно натянутой арматурой, которая после отпуска натяжных устройств стремится возвратиться в первоначальное состояние. Проскальзывание арматуры в бетоне исключается их взаимным сцеплением или специальной анкеровкой торцов арматуры в бетоне. Начальные сжимающие напряжения создают в тех зонах бетона, которые впоследствии испытывают растяжение.

Преимущество: предварительное напряжение не повышает прочность конструкции, а увеличивает ее жесткость и трещиностойкость!

Ж/б эл-ты без предварительного напряж. работают при наличии трещин: , где - эксплуатационная нагрузка, - нагрузка, при которой образуются трещины; - разрушающая нагрузка.

Железобетонные предварительно-напряженные элементы работают под нагрузкой без трещин или с ограниченным по ширине их раскрытием: .

Преимущества предварительно-напряженных конструкций:

- повышенная жесткость и трещиностойкость конструкции;

- предварительное напряжение приводит к уменьшению сечения элемента

- повышенная выносливость при многократно повторяемых, динамических нагрузках;

- повышенная сейсмостойкость;

- повышенная долговечность.

Недостатки предварительно-напряженных конструкций:

- повышенная трудоемкость, необходимость специального оборудования;

- большая масса;

- большая тепло- и звукопроводность;

- усиление и ремонт преднапряженных конструкций сложнее, чем без преднапряжения;

- меньшая огнестойкость;

Способы натяжения арматуры: На упоры (до бетонирования). Арматуру до бетонирования элемента натягивают домкратом до заданного напряжения σ_sp. Затем в форму заливают бетон. После достижения бетоном передаточной прочности R_bp арматуру отпускают с упоров, она обжимает окружающий бетон. Чтобы избежать разрушения бетона в торцах элементов, отпуск натяжения арматуры производят постепенно.

На бетон. Сначала изготавливают бетонный элемент, в котором предусматривают каналы или пазы. После приобретения бетоном передаточной прочности Rbp, в каналы пропускают рабочую арматуру и натягивают ее на бетон. Для обеспечения сцепления арматуры с бетоном каналы и пазы заполняют под давлением цементным раствором.

Методы натяжения арматуры: Электротермический – необходимое относительное удлинение арматуры еsp получают электрическим нагревом арматуры до соответствующей температуры. Механический – необходимое относительное удлинение арматуры получают вытяжкой арматуры натяжными механизмами (гидравлические и винтовые домкраты, лебедки, тарировочные ключи, намоточные машины и т.д.). Электротермомеханический – совокупность механического и электротермического методов. Физико-химический – заключается в самонапряжении конструкции вследствие использования энергии расширяющегося цемента.