9.Бетон – материал упруго-пластический. Что это означает?

О значает это, что при действии внешней нагрузки его деформации состоят из двух частей: упругой _el (обратимой) и пластической _pl (необратимой). Причем по мере роста напряжений доля _pl возрастает, поэтому диаграммы сжатия и растяжения криволинейны (рис.1).

Отсюда ясно, что модуль упругости бетона соответствует только начальному участку диаграммы, когда деформации еще можно считать упругими, – его и называют начальным модулем упругости: Е_b = _b/_el =tg_o.

Деформативность бетона зависит также от скорости его нагружения v: при мгновенном нагружении (например, ударе) пластические деформации ничтожно малы, при кратковременном – весьма заметны, при длительном – очень велики (в несколько раз больше, чем упругие; рис. 2). Прочность же при длительном нагружении, наоборот, уменьшается (рис. 3), что в расчетах учитывается коэффициентом условий работы _b2.

Пластические свойства бетона вызывают такое явление, как ползучесть: рост во времени деформации _п при постоянном напряжении _b. Чем выше _b или чем ниже прочность бетона, тем больше деформации ползучести _п (рис. 4). Наиболее интенсивно _п проявляется в первое время после приложения нагрузки, затем они постепенно затухают в течение нескольких лет.

10.Какой случай предпочтителен.

По сравнению с прямоугольными сечениями выгода здесь во всех отношениях. При той же несущей способности М_u и расходе арматуры А_s можно уменьшить расход бетона, убрав лишнюю часть из растянутой зоны (рис. 33,а). При той же несущей способности М_u и расходе бетона можно сэкономить арматуру А_s за счет уменьшения высоты сжатой зоны х (сжатая зона “растекается” по полке) и увеличения плеча z_b внутренней пары сил (рис.33,б). При том же расходе бетона и арматуры можно увеличить М_u за счет увеличения плеча z_b (рис. 33, в).

Рис. 33

11Почему различают призменную и кубиковую прочность бетона при сжатии?

Прочностные характиристика:класс бетона,марка цемента,марка по морозостойкости,по огнестойкости.

Призменная прочность R_b наиболее точно соответствует реальной прочности бетона в конструкциях, ее определяют испытанием стандартных призм размерами 150150600 мм. Однако изготовление призм требует вчетверо больше расхода бетона, чем изготовление кубов, а их испытание – дело очень трудоемкое (много времени отнимает центрирование призмы на прессе) и требующее дополнительных приборов. Поэтому в строительной практике призмы заменены кубами размерами 150150150 мм, хотя их прочность R на 33...37 % выше, чем R_b (вызвано это, главным образом, влиянием сил трения между плитами пресса и опорными гранями куба). R_b и R связаны между собой эмпирической зависимостью: R_b = (0,77– 0,001R)R.

12.Прочность изгибаемых элементов прямоугольного сечения с двойной арматурой.

Во-первых, такая арматура нужна по технологическим соображениям  для формирования арматурных каркасов. Во-вторых, сжатая арматура S берет на себя часть усилий в сжатой зоне, разгружая бетон и уменьшая, тем самым, высоту сжатой зоны х. Это особенно важно для переармированных сечений, которые (при уменьшении величины х до х_R) можно перевести в нормально армированные и обеспечить полное использование прочности растянутой арматуры S. Анализ показывает, что минимальный расход продольной арматуры (А_s+A’_s) обеспечивается при условии х = х_R (или  = _R).

Проверка прочности прямоугольного сечения с двойной арматурой (т.е. с арматурой S и S) выполняется так же, как и с одиночной (см. вопрос 56 и рис.32,б), с добавлением лишь одного нового слагаемого: N’_s = R_scA’_s. Несущую способность определяют из выражения

М_u = N_bz_b + N’_sz_s = R_bbx(h_o 0,5x) + R_scA’_s(h_o  a), а высоту сжатой зоны  из условия N_b + N’_s  N_s = 0, откуда х = (R_sA_s  R_scA’_s)/(R_bb), где R_sc  расчетное сопротивление арматуры сжатию (см. вопрос 27).

Следует, однако, помнить, что сжатая арматура может преждевременно потерять устойчивость (выпучиться из бетона), если не принять специальных конструктивных мер (см. вопрос 135).

14=10