
- •Лекция 3. ДЕФОРМАТИВНОСТЬ БЕТОНА
- •Бетон упруго пластический материал – одновременно с упругими деформациями, которые восстанавливаются после снятия
- •2.Объемные деформации
- •Деформации и напряженное состояние, вызванное усадкой:
- •Усадка связана с физико-химическим процессом: -уменьшением объема цементного геля – потеря избыточной воды
- •Уменьшить усадку:
- •Силовые деформации бетона
- •Деформации ползучести бетона в зависимости от начальной скорости деформирования (а) и уровня
- •С увеличением уровня напряжений деформации ползучести возрастают.
- •Различают линейную ползучесть и нелинейную.
- •Силовые деформации состоят из упругих и неупругих деформаций
- •Деформации, соответствующие максимальным напряжениям бетона зависят:
- •При растяжении также деформации состоят из упругой и неупругой частей
- •Деформирование бетона при длительном действии нагрузки
- •Деформации бетона при многократно повторном действии нагрузки
- •4.Модуль деформации бетона при сжатии и растяжении
- •При сжатии от изгиба модуль деформации может быть на 15-20% больше чем при
- •5.Мера ползучести бетона
- •6.Нормирование деформативных свойств бетона
- •7.Особенности физико-механических свойств других видов бетона

Силовые деформации состоят из упругих и неупругих деформаций
b e |
p l |
|
|
|
Предельные деформации бетона перед разрушением: |
|
|
||
- при кратковременном действии нагрузки- |
u b 0 ,8 |
3 ,5 1 0 |
3 |
Диаграмма сжатия бетона при ступенчатом нагружении: 1-упругие деформации; 2-неупругие деформации

Деформации, соответствующие максимальным напряжениям бетона зависят:
-от прочности бетона; чем выше В, тем меньше предельные деформации -от напряженного состояния - в изгибаемых элементах:
u b |
2 , 7 |
4 , 5 |
1 0 |
3 |
При постоянной скорости деформирования - появляется нисходящий участок.
Диаграмма сжатия бетона при различных скоростях нагружения

При растяжении также деформации состоят из упругой и неупругой частей
Деформации при однократномдлительном действии нагрузки
Неупругие деформации с течением времени увеличиваются (максимум прироста первые 3-4 месяца и до нескольких лет).
Изменение диаграммы сжатия при различной длительности нагружения

Деформирование бетона при длительном действии нагрузки
0 – 1 – участок загружения зависит от скорости; 1 – 2 – нарастание неупругих деформаций
Свойство бетона деформироваться при σb=const и длительном
действии нагрузки называется ползучестью (превышают упругие деформации в 3-4 раза)

Деформации бетона при многократно повторном действии нагрузки
Диаграмма сжатия бетона при многократно повторном нагружении
Происходит накапливание неупругих деформаций.
При достаточно большом цикле бетон может работать упруго, если σ< Rr
При σ>Rr – предела выносливости, то происходит накапливание остаточных
деформаций и происходит разрушение.
При вибрационных нагрузках наблюдается резкое увеличение деформаций ползучести – виброползучесть.

4.Модуль деформации бетона при сжатии и растяжении
Схема для определения модуля деформации бетона 1-упругие деформации; 2-секущая; 3-касательная; 4-полные деформации
Начальный модуль упругости бетона соответствует только упругим деформациям
Е b t q o B

При сжатии от изгиба модуль деформации может быть на 15-20% больше чем при сжатии.
Начальные модуль упругости при растяжении и сжатии принимаются одинаковыми Eb = Ebt .
При σbt Rbt – предельное значение коэффициента упруго-пластических деформаций ν t = 0,5, тогда предельные деформации бетона при растяжении
u b t |
|
R |
b |
t |
|
2 R b t |
|
E |
b/ |
t |
E b |
||||
|
|
|
Значения Еb приведены в СНиП.
Существуют эмпирические формулы для определения Еb
E b |
|
5 5 0 0 0 0 |
B |
|
|
|||
2 |
7 0 |
|
B |
|
|
|||
|
|
|
|
|||||
Модуль сдвига бетона |
|
|
|
|
|
|||
G b |
|
|
|
E |
b |
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|||
|
|
|

5.Мера ползучести бетона
Для определения величины деформаций бетона от ползучести используется параметр т.н. мера ползучести.
Деформации ползучести в зависимости от напряжений в бетоне определятся
|
p l C b |
b , |
|
|
|
|
C b |
p l / b |
p l / ( e |
E b ) |
|
(1 b ) |
. |
|
||||||
|
|
|
|
|
b E b |
Мера ползучести зависит от класса бетона, уровня напряжений и является переменной величиной

6.Нормирование деформативных свойств бетона
Предельные деформации бетона зависят от прочности(класса), состава, длительности приложения нагрузки вида напряженного состояния.
Сувеличением класса бетона – деформации уменьшаются.
Сувеличением длительности действия нагрузки – предельные деформации увеличиваются.
1.Предельные относительные деформации бетона при осевом сжатии и растяжении
εb0 – 0.002;
εbt0 -0.0001.
При продолжительном действии нагрузки значения деформаций определяются по табл. СНиП.
2.Начальный модуль упругости – определяется в зависимости от класса бетона по табл.СП.
При продолжительном действии нагрузки
E b , |
|
|
E |
b |
|
1 |
b , c r |
||||
|
|
b c r |
коэффициент ползучести бетона по табл. СНиП в зависимости от |
|
класса бетона и влажности среды |

|
РАСЧЕТНЫЕ ДИАГРАММЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ БЕТОНА |
||||||||||||||
|
|
Трехлинейная диаграмма |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
R |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b , s |
e |
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0 , 6 R |
b , s e |
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
b |
|
a r c tg E |
b 1 |
b 0 |
|
|
b 2 |
b |
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
0 b |
b 1 |
b E b b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
b 1 |
|
b |
|
b 1 |
|
b 1 |
|
|
b 1 |
b |
b 0 |
b |
|
|
|
|
|
R |
b |
|||||
|
1 |
R b |
|
b 0 |
|
b 1 |
R b |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
b 0 |
b |
b 2 |
b |
|
R b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|

|
|
Двухлинейная диаграмма |
|
|||
R b |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a r c t g |
E b , r e d |
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b 1 , r e d |
b 2 |
|
0 b |
b 1 |
, r e d |
|
b |
E b , r e d b |
|
b 1 , r e d |
b |
b 2 |
|
b |
R b |
|
E b , r e d |
R b |
/ b 1 , r e d |
|