Раздел: Документация
0 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 290 v=f = -=\-\t.(2.6) Модуль упругопластичности бетона на основании (2.5) и (2.6) можно представить как Еь=уЕь = (\-)Е„.(2.7) Теоретически коэффициент упругости бетона может изменяться в пределах от v=0 (для идеально пластических материалов) до v= 1 (для идеально упругих материалов). Однако, как показали опыты с бетонными призмами, при различных напряжениях и длительности действия нагрузки значения v практически изменяются от 0,3 до 0,9. С увеличением напряжений и продолжительности действия нагрузки коэффициент упругости v уменьшается. При осевом растяжении, так же как и при сжатии, диаграмма напряжений-деформаций криволинейна. Начальные модули упругости бетона при растяжении и сжатии отличаются незначительно и практически могут быть приняты одинаковыми (см. рис. 2.4, а). По аналогии вводятся понятия коэффициентов упругости и пластичности, а также модуля упругопластичности бетона при растяжении: Eht=v,Eb=(\-Apl,)Eb.(2.8) Величина модуля упругости с увеличением прочности бетона возрастает. Для обычного бетона средней прочности модули упругости колеблются в пределах от 27000 до 39000 МПа, т.е. в 5-8 раз ниже модуля упругости стали. Коэффициент Пуассона для бетона, т.е. отношение поперечной деформации к продольной, с увеличением напряжений возрастает: начальное его значение v = 0,2. £ Модуль сдвига бетона G =---, его значение равно 0,4£i,. 2(1 + v) Деформативность бетона зависит, с одной стороны, от состава бетона, его прочности и плотности, упругопластических свойств составляющих (заполнителей, цементного камня), с другой - от вида напряженного состояния, величины и длительности действия нагрузки. Предельная сжимаемость бетона гЬи при достижении напряжениями призменной прочности Rb изменяется в широких пределах от ЫСг3 до 3-10~3, в среднем принимают гЬи = 2-10"3. После достижения призменной прочности Rb на диаграмме аь-гь может образоваться нисходящая ветвь, характеризующаяся дальнейшим развитием деформаций при снижающихся напряжениях. Длина нисходящей ветви зависит как от свойств бетона, так и, особенно, от условий испытания. При наличии внешних или внутренних связей (арматуры или менее напряженных слоев бетона, что имеет место при неоднородном напряженном состоянии и т.п.), обеспечивающих перераспределение напряжений, длина нисходящей ветви особенно значительна. Максимальная деформация при разрушении бетонной призмы гЬтах может быть существенно больше деформаций гЬи. Краевые деформации в сжатой зоне изгибаемых железобетонных элементов вследствие развития нисходящей ветви деформирования в 1,5-2 раза больше, чем при осевом сжатии бетонных призм. При осевом растяжении бетона предельные деформации гЬш в 10-20 раз меньше, чем при сжатии, в среднем их принимают равным 0,15-10~3. Нисходящая ветвь на диаграмме растяжения бетона выражена меньше, чем при сжатии. С увеличением прочности, а также при применении бетонов на пористых заполнителях предельные деформации как при сжатии, так и при растяжении увеличиваются. Если на бетон действуют многократно повторяющиеся нагрузки, его прочностные и упругопластические свойства изменяются. После каждого цикла загружения и разгрузки в образце происходит постепенное накопление пластических (остаточных) деформаций. Поэтому при каждом последующем загружении деформации бетона под нагрузкой уменьшаются и представляют собой преимущественно упругие деформации. После определенного числа загружения и разгрузки пластические деформации при данном напряжении полностью снимаются, бетон ведет себя как упругий материал, зависимость оь-гь в пределах заданного напряжения делается линейной, причем угол наклона прямой к оси абсцисс сначала становится равным углу наклона касательной к кривой в начале координат а0 (рис. 2.5, а), однако после определенного количества циклов загружения модуль упругости и деформаций снижается. При увеличении напряжения выше того значения, до которого производились многократные загружения, в образце снова будут развиваться как упругие, так и пластические деформации. Кривая деформаций пос-  Рис. 2.5. Деформации бетона при многократно повторном сжатии и разгрузке: а - при напряжениях невысокого уровня; б - при напряжениях различного уровня ле многократного загружения при увеличении напряжении совпадает с кривой первичных деформаций при однократном загружении. Некоторые железобетонные конструкции (подкрановые балки, мосты, фундаменты под машины и т.п.) за время эксплуатации подвергаются многократно повторяющейся нагрузке с числом циклов загружения, исчисляемым миллионами. Если напряжения, вызываемые многократно повторяющейся нагрузкой, не превышают, например, половины величины призменной прочности, то такая нагрузка не вызывает разрушение бетона при практически бесконечном числе циклов. Однако при загруже-ниях бетона до более высоких напряжений кривая деформаций, выпрямленная при первом этапе многократного загружения-разгружения, при дальнейшем загружении снова станет искривляться. Если кривая 0 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 290
|
