Глава 1. Тема основы теории расчета железобетонных конструкций 1 Физикомеханические свойства бетона, арматурных сталей и железобетона
 Скачать 443 Kb.
|
|
Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях. Арматура в железобетонных конструкциях, являясь, как и при усадке, внутренней связью, препятствует свободной деформации ползучести в бетоне. Вследствие сцепления арматуры с бетоном при продолжительном действии нагрузки ползучесть приводит к перераспределению напряжений между арматурой и бетоном. С течением времени напряжения в бетоне уменьшаются, в арматуре элементов без предварительного напряжения возрастают. Этот процесс происходит непрерывно, пока деформации ползучести не достигнут своего предельного значения. В зависимости от вида железобетонных конструкций и напряженного состояния ползучесть может оказывать положительное или отрицательное влияние на их работу. В коротких центрально сжатых элементах ползучесть оказывает положительное влияние, обеспечивая более полное использование прочностных свойств арматуры. В гибких сжатых элементах ползучесть вызывает увеличение начальных эксцентриситетов и снижение несущей способности. В изгибаемых элементах ползучесть приводит к увеличению прогибов, в предварительно напряженных железобетонных конструкциях — к потерям предварительного напряжения. В статически неопределимых системах ползучесть играет положительную роль, смягчая концентрацию напряжений и вызывая перераспределение усилий. Коррозия железобетона и меры защиты от нее. Для обеспечения долговечности железобетонных конструкций необходимо принимать меры против развития коррозии бетона и арматуры. Коррозия бетона зависит от его прочности и плотности, свойств цемента и агрессивности среды. Коррозия арматуры вызывается недостаточным содержанием цемента или наличием в нем вредных добавок, чрезмерным раскрытием трещин, недостаточной толщиной защитного слоя. Коррозия арматуры может возникать независимо от коррозии бетона. Для уменьшения коррозии ограничивают агрессивность среды в процессе эксплуатации (отвод агрессивных вод, улучшение вентиляции помещений), применяют плотные бетоны на сульфатостойких и других специальных вяжущих, устраивают на поверхности бетона защитные покрытия, защитный слой необходимой трещины, ограничивают раскрытие трещин и т. д. При систематическом действии агрессивной среды производят расчет конструкций на это воздействие (см. § 15.5). Защитный слой бетона. В железобетонных конструкциях арматуру следует располагать на некотором расстоянии от их наружной поверхности, чтобы вокруг нее образовался защитный слой. Защитный слой обеспечивает совместную работу арматуры с бетоном на стадиях изготовления, монтажа и эксплуатации конструкций, а также защиту арматуры от коррозии, высоких температур и других воздействий. При назначении толщины защитного слоя учитывают вид и размеры конструкции, условия эксплуатации, диаметр и назначение арматуры (рабочая, распределительная) [1]. Так, для продольной рабочей арматуры толщина защитного слоя должна быть не менее диаметра стержня и не менее: в плитах и стенках толщиной h < 100 мм — 10 мм; толщиной h ≥ 100 мм, а также балках и ребрах с h <250мм — 15мм; в балках и ребрах h ≥ 250 мм и в колоннах — 20 мм; в блоках сборных фундаментов — 30 мм; для нижней арматуры монолитных фундаментов: при наличии бетонной подготовки — 35 мм, при ее отсутствии — 70 мм. Для поперечной и распределительной арматуры защитный слой должен быть при h <250 мм — не менее 10 мм и при h > 250 мм — не менее 15 мм. Расстояние от концов продольной ненапрягаемой арматуры до торцов элементов должно быть 10...20 мм. Для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, при повышенной температуре или влажности толщина защитного слоя увеличивается на 10...20 мм. Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементов на длине зоны передачи напряжений (см. § 3.3) должна составлять для арматуры классов A-IV, А-IIIв и канатов не менее 2 d и для арматуры классов A-V, А-VI — не менее 3 d. Кроме того, эта величина на указанном участке должна быть для стержневой арматуры — не менее 40 мм и для канатов — не менее 20 мм. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ: 1. Виды бетонов для железобетонных конструкций и области их применения. 2. Что представляет собой структура бетона, как она влияет на напряженное состояние бетонного образца? 3. Основные показатели качества бетона. С какой целью они вводятся? Как нормируются? 4. Каковы расчетные характеристики прочности бетона? 5. Нарисуйте диаграммы «σ - ε» бетона при однократном кратковременном и длительном нагружениях. Укажите характерные участки на этих диаграммах. 6. Что такое ползучесть бетона? От чего она зависит? 7. Каковы значения предельных деформаций бетона при сжатии, растяжении, изгибе? 8. Какими характеристиками связаны напряжения и деформации в пределах упругой и пластической работы? Какая зависимость существует между ними? 9. Что представляет собой мера ползучести и характеристика ползучести бетона? 10. Что такое усадка бетона, каковы причины ее возникновения? Факторы, влияющие на усадку. 11. На примерах балки и колонны покажите рабочую и монтажную арматуру. 12. По каким признакам классифицируется арматура? 13. Нарисуйте диаграммы «σ - ε» для различных арматурных сталей и укажите на них характерные точки. 14. Какие существуют способы упрочнения арматуры? 15. Классы арматурных сталей и применение их в железобетонных конструкциях. 16. Виды арматурных изделий. 17. Способы соединения арматуры в заводских условиях и на монтаже. 18. Какими факторами обеспечивается сцепление арматуры с бетоном? От чего зависит и как определяется длина зоны анкеровки? 19. Усадка бетона в железобетонных конструкциях и влияние ее на напряженное состояние. 20. Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях и ее влияние на деформативность элементов. 21. Коррозия железобетона и меры защиты от нее. 22. Назначение и минимальные толщины защитного слоя. |