2.2.2Классификация железобетонных конструкций по наличию предварительного напряжения арматуры
По наличию предварительного напряжения арматуры выделяют следующие виды железобетонных конструкций:
Без предварительного напряжения арматуры
С предварительным напряжением арматуры с натяжением на упоры.
С предварительным напряжением арматуры с натяжением на бетон (многда данный метода называют постнапряжение).
2.2.3Нормативные и расчетные характеристики бетона и арматуры
Для применения в железобетонных конструкциях бетон и арматура должны обладать определенными, наперед заданными свойствами.
Нормативные характеристики бетона:
Расчетное
сопротивление бетона сжатию для
предельных состояний второй группы -
;
Расчетное
сопротивление бетона растяжению для
предельных состояний второй группы -
;
Расчетные характеристики бетона:
Расчетное
сопротивление бетона сжатию для
предельных состояний первой группы -
;
Расчетное
сопротивление бетона растяжению для
предельных состояний второй группы -
;
Нормативные характеристики арматуры:
Расчетное
сопротивление арматуры сжатию для
предельных состояний второй группы -
;
Расчетное
сопротивление арматуры растяжению для
предельных состояний второй группы -
;
Расчетные характеристики арматуры:
Расчетное
сопротивление арматуры сжатию для
предельных состояний первой группы -
;
Расчетное
сопротивление арматуры растяжению для
предельных состояний первой группы -
;
3Физико-механические свойства бетона, арматуры и железобетона
3.1Бетон
3.1.1Классификация видов бетона
Бетоны подразделяют по 5-ти основным признакам:
1. По структуре:
- бетоны плотной структуры, у которых пространство между зернами заполнителя полностью занято цементным камнем;
- крупнопористые малопесчаные и беспесчаные;
- поризованные – с заполнителями и искусственной пористостью цементного камня;
- ячеистые – с искусственно созданными замкнутыми порами.
2. По плотности:
- легкие – до 1800кг/куб.м.
- мелкозернистые – свыше 1800 кг/куб.м до 2200 кг/куб.м.
- тяжелые – свыше 2200 кг/куб.м до 2500 кг/куб.м.
- особо тяжелые – свыше 2500кг/куб.м.
3. По виду заполнителей:
- на плотных заполнителях;
- на пористых заполнителях;
- на специальных заполнителях – удовлетворяющих особым требованиям – биологической защиты, жаростойкости и др.
4. По виду зернового состава:
- крупнозернистые с крупными и мелкими заполнителями;
- мелкозернистые с мелкими заполнителями.
5. По условиям твердения:
- бетон естественного твердения;
- подвергнутый термовлажностной обработке при атмосферном давлении;
В качестве плотных заполнителей для тяжелого бетона применяют щебень интрузивных горных пород (песчаника, гранита, диабаза и т.д.). Пористые заполнители могут быть естественными (перлит, пемза, ракушечник) или искусственными (керамзит, шлак, полистирольные гранулы, вермикулит и т.д.).
3.1.2Структура бетона.
Бетон обладает значительностью неоднородностью структуры, обусловленной следующими факторами:
- неоднородность состава – наличие в бетоне составляющих с различными значениями плотности, модуля деформации, прочности и т.д.
- различие способов приготовления – различие в способах смешивания бетонной смеси, качества укладки и выдерживания бетона.
Неоднородность структуры бетона приводит к тому, что образцы изготовленные из смеси одного и того же состава получают неодинаковые показатели прочности.
Так как бетон представляет собой неоднородный материал, внешняя нагрузка создает в нем сложное напряженное состояние. В бетонном образце, подвергнутом сжатию, напряжению концентрируются на более жестких частицах, обладающих большим модулем упругости, вследствие чего по плоскостям соединения этих частиц возникают усилия, стремящиеся нарушить связь между частицами. В то же время в местах, ослабленных порами и пустотами, происходит концентрация напряжений.
Из теории упругости известно, что вокруг отверстий в материале, подвергнутом сжатию, наблюдается концентрация сжимающих и растягивающих напряжений, последние действуют по площадкам параллельным сжимающей силе. Поскольку в бетоне много пор и пустот, растягивающие напряжения у одного отверстия или поры накладываются на соседние. В результате в бетонном образце, подвергнутом осевому сжатию, возникают продольные сжимающие и поперечные растягивающие напряжения (вторичное поле напряжений).
