Д еформативные свойства бетона. Деформации объемные и силовые. Начальный модуль упругости и модуль деформации бетона.

1-прямая упругих деформаций,2-кривая полных деформаций

полная деформация без учёта усадки равна:

В бетоне различают деформации двух основных видов: объёмные, развивающиеся во всех направлениях под влиянием усадки или изме­нения температуры, и силовые, развивающиеся главным образом в на­правлении действия сил. Силовым продольным деформациям бетона соответствуют некоторые поперечные деформации.

Силовые деформации в зависимости от характера приложения на­грузки и длительности её действия подразделяют на три вида:

• деформации при однократном первичном загружении кратко­временной нагрузкой;

• деформации при длительном действии нагрузки;

• деформации при многократно повторяющемся действии нагруз­ки.

Наибольший практический интерес представляют продольные де­формации бетона при осевом сжатии. Для изучения деформативности бетона при сжатии используют бетонные призмы с h/a = 4, чтобы ис­ключить влияние на получаемые результаты сил трения, возникающих между опорными гранями образца и плитами пресса. На боковые гра­ни призм в средней их части по высоте устанавливают приборы для замера деформаций .

Нагрузку к призме прикладывают постепенно по этапам, которые обычно составляет 1/10... 1/20 от ожидаемой разрушаю­щей нагрузки. Если деформации на каждой ступени приложения на­грузки замерять дважды - первый раз сразу после приложения нагруз­ки и второй раз через некоторое время после выдержки под нагрузкой ,то на диаграмме σ_b — ε_ь получим ступенчатую линию

Начальный модуль деформаций бетона при сжатии (Е_ь) соответ­ствует лишь упругим деформациям, возникающим при мгновенном загружении или при напряжениях σ_b < 0,2 R_b . Его определяют, в соот­ветствии с законом Гука, как тангенс угла наклона прямой упругих деформаций к оси абсцисс , т.е.:

Е_ь = σ_b/ ε_ь = ρtgα₀ = const, где р = 1 МПа — масштабноразмерный коэффициент.

Схема для определения модуля деформации бетона.1-упругие деформации(<α0)

2-секущая(α1)3-касательная(α)4-полные деформации

Действительный модуль деформаций бетона при сжатии (E_b^real)

соответствует полным деформациям, включая деформации ползучести и является величиной переменной. Геометрически его определяют как тангенс угла наклона касательной к кривой σ_b —ε_b бетона в точке с заданным напряжением к оси абсцисс (рис. 14), т.е.:

E_b^real = dσ_b / dε_b = ptga ǂ const.

Средний модуль упругопластичности бетона ( Е_ь )

Так как аналитическая зависимость для E_b^real неизвестна, для рас­чёта железобетонных конструкций пользуются средним модулем де­формаций или модулем упругопластичности бетона, представляющим собой тангенс угла наклона секущей, проведённой через начало коор­динат и точку на кривой <т_ь - е_ь с заданным напряжением, к оси абс­цисс, т.е.

Е_b^\ =σ_b/ ε_b - ptga₁, ǂ const.