Размеры

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Белорусский национальный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Расчет долговечности бетона при температурных, влажностных и силовых воздействиях на основе механики разрушения.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

29.11.2025

Размер:

1.81 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 44

K1Ic

= 2,235 1,6

π 10−5 (1 +

10−5

) = 0,026 МH/м3/2

;

1,5 10−5

KIc2

=1,3645 1,6

π (5 10−5 +10−4 ) = 0,047 МH/м3/2 ;

KIc3

=1,0513 1,6

π 10−3 / 2 = 0,066 МH/м3/2 ;

KIc2

= 0,3116 1,6

π 10−3 = 0,028 МH/м3/2 ;

KIc5

= 0,8616 1,6

π 10−4 / 2 = 0,017 МH/м3/2 ;

KIcN

= ∑KIci = 0,184 МH/м3/2.

i =1

Тогда

t =

2(Kcr −K N )

2(0,4017−0,184)

=36,3года

| K2.TW

−K1.TW |ψ

| 0,1462−0,1402| 2

1,t

С учетом эксплуатации балок БМ 1 в течение тридцати лет в ближайшие 5-6 лет необходимо предусмотреть мероприятия по их восстановлению и усилению.

Пример 3.

Характеристики балочных образцов и результаты их испытаний по схеме изгиба приведены в табл. П1.3. По формулам был выполнен расчет трещиностойкости и максимальной несущей способности этих образцов, результаты которого сведены в табл. П1.3.

Т а б л и ц а П1.3. Характеристики балочных образцов, результаты испытаний и расчета

	Прочность	Армирование		Размеры		/	М, кН.м
	Прочность			Размеры		/
Марка	бетона Rb,	Диаметр и класс	Аs, см	b х h	a, м	а, м	Опыт	Расчет
	МПа	арматуры
Б - 2	72,6	2 28А-III	12,32	15x30	0,03	0,025	104,1	119,0
		2 8А-1	1,01
Б - 4	72,6	2 14Ат-600с	6,15	15x30	0,03	0,025	84,0	82,0
		2 8А-1	1,01

В качестве примера расчета железобетонного изгибаемого элемента энергетическим методом ниже приводится расчет максимальной несущей способности балки Б2.

Дано:

Постоянные расчета

GIi, GIf, GIIi, GstI, GstcIf, Eb, Es .

G Is =

K 2

3600 A

(α1 ) 2 =

3600

(0,001232 ) 2

b 2πaE

0,0225 π 3 10 −2 40000

0,93

−5

− 0,93

= 7,39

МH/м ,

1 − 0,12

1 −

0,12

Gst E

lcrcI =

= 0,2 H/

, м

(Kcrc )2 π3 GIs Eb b2

0,0625d

E 2

0,5 π2

IIf

h b h

l II

= 76 H/м;

crc

E 2

b G

2hl

h b h

IIi

− 3,9π2 4

IIi

GIf

=3596 H/м.

GIf

E lcrcII

(1 −ν

2 )

acrcII

(1 −1,1418λ2

− 0,6048λ4 )2 +

lbg

+ 2

GIIi

lcrc∫Г(lcrcII

,ξ)dξ;

lcrcII

−lcrcII

λ =

− 0,087

= 0,348;

0,25

σsc =

GIIi Eb

=159,13 МПа,

0,0625 dsc

π2

где GIfstc =1811 Н/м;

N sc = σ sc

− As/

= 159 ,13 1,01 10 −4

= 16 ,07 кН ;

x =

GIfst

lbg

Asπ 2b

0,0625d [

GIfb Eb (h −lcrcI ) +

GIIifb Eb acrcII ]+

+ Nsi

0,0625dπlbg

/(π 2b GIf Eb

GIIi Eb

0,0625d ) = 0,039 МПа.

Принимаем х = а′= 0,025 (т.е. горизонтальная трещина на уровне сжа-

той арматуры).

f (λ) =

1,13λ + 0,285

0,348 + 0,285

λ lcrcII

0,348

0,087

0,15

= 44,99 ;

M =

G IIi

E b

lbg

b ( x i

−

a crc

) ( ho

−

2 x i

−

a crc

) + π

b ( x − x i −

a crc

)

+ a crcII

2 x +

2 x i

h w ( f (λ ) − 1)( x − d )( ho

− d )

(ho

−

)

( x − x i ) f (λ )

b G If

E b

−

( h − x − lcrcI

)

h −

x + l I

− a

= 0,119

МH

м.

lbg

crc

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Алгоритм расчета долговечности бетона изготавливаемых конструкций

Исходные данные: а) проектные параметры внешних силовых (N, M, Q) и несиловых (t, W, P, концентрация

1химических веществ) воздействий; б) характеристики компонентов бетона: цемента (Rc), заполнителя (Ra), химических добавок

Требуемый (проектный) срок службы

2Расчет (подбор) состава бетона по прочности (R, Rbt), деформативности (Еb) и трещиностойкости R0crc

Расчет по подобранному составу бетона его пустотности:

3общей, гелевой, капиллярной, дифференциальной пористости цементного камня и бетона по формулам таблицы

4Расчет коэффициентов интенсивности напряжений КИН в вершинах дефектов I-V вида при температурновлажностных воздействиях

I температурный диапазон (вода)

II температурный диапазон (лед)

III температурный диапазон (пар)

K I ,2, j

πl

K I ,3,5

π l

−

= α

t,w

∆t E

1 −

arcsin

= P

(1 − αt)

cos θ 1

I ,t

K II,,t1,c = 4 π

I ,2,cs

π lc

1 −

−

K I ,t

= αt,sc ∆t Ecs

100

2bc

π l

K II,,t1, j,m = αt, j ∆t Ei

K I ,1,w

= α ∆t E

− arcsin

c 1

−

arcsin

2π

I ,t

t,w

II ,2, j

K I ,t

= 2αt, j ∆t Ei

arccos l

1 +

f l

I ,1,cs

= αt,sc ∆t Ecs

π lc

K I ,t

K I ,1,c,m = P

2 / π(l 2

− 4b2 )

II ,2,cs

= 3.523 αt,cs ∆t Ecs

I ,t

K I ,t

K I ,1,w,m = α

∆t E

− arcsin 2bc

I ,t

t,w

w 2π

K III,t,1,c

2c Pc

πlc

1−

II ,1,w

= 2P

arccos

−

1 + 0,1215 1

I ,t

K III,t,1,cs = 3,523 αt,cs ∆t Ecs

Для каждого из трех диапазонов

K IV = 2P(1 +α)−1

πR sinθ {G (1

+ X

) ×

K IV = 2P(1

+α)−1

πR sinθ {G (1+ X

) ×

[1−α(r)]f

(M − R)

I ,t

K III = P πl

[G (1

+ X

) +G

+ X

)] eβ (θ +π ) }/{(G

) × ×[G (1+ X

) +G

(1+ X

)] eβ (θ +π ) }/{(G

) ×

[(M − R)2

− r 2 ]

I ,t

×[G2 (1 + X1 ) + 2G1 (1 + X 2 )]−

×[G2 (!+X1 ) + 2G1 (1 + X 2 )]−G2 (1 + X1 ) ×

−G2 (1 + X1 )(G2 +G1 X 2 ) ×

×(G2

+G1 X 2 ) ×(cosθ − 2β sinθ) e−2βθ }

×(cosθ − 2β sinθ) e−2βθ }

Расчет КИН при температурно-влажностном воздействии с учетом распределения пор и капилляров в общем количестве дефектов

K ITW,W

= n1K1I ,W + n2 K I2,W + n3 K I3,W + n4 K I4,W + (1 − n1 − n2

− n3

− n4 )K I5,W

= ∑ ni K IiTW,W

i=I

K TW

K iTW

= n K1

+ n

K 2

+ n

K 3

+ n

K 4

+ (1 − n − n

− n

= ∑ n

I ,s

i=I

I ,s

1 I ,s

I ,s

Расчет КИН от силовых воздействий для каждого из 5 видов трещин суммарного КИН

K N

= Aσ

πl (1 + d ) / L;

K N = Cσ

πl

;

K N

= Dσ

πl

;

I ,1

I ,3

I ,4

K IN,2 = Bσb π(a + l2 );

K IN,5 = Eσb πl5 / 2;

K IN = ∑ K IiN .

i=1

Расчет предельного значения КИН

Расчет модуля упругости Еb для данного состава

K Ic

= −0,015 + 0,01Rag + 0,133

Ц + 0,06Rc

−

Eb = −13515,9 +184,7Rag +11292,5

+190,5Rc −

− 0,08W − 0,583Kag

− 269W −16900Kag

	Расчет долговечности бетона с учетом
9	силовых и термовлажностных воздей-
9	ствий (в годах)
	ствий (в годах)
	t = 2(K Iccr − K IN ) /	K ITW,W − K ITW,s	ψ

Определение времени (в сутках) безопасной эксплуатации бетона конструкций

lg t = K Iccr

lg 28

1 + 2Eb

c(∞,28)(1 − e−γ(t−28) ;

K Ic

56 lbg

−4

K I ,W + K I ,s

K Ic = K I

; c(∞,28) = a

3/ 2

− 0,63

K Ic π

где γ = 0,03

lbg

K Ic

π3 / 2

11 Выбирается минимальное t из (п.9) и (п.10) и сравнивается с требованиями табл. 4

Учебное издание

РАСЧЕТ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БЕТОНА ПРИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ,

ВЛАЖНОСТНЫХ И СИЛОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

НА ОСНОВЕ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ

Составители: ЛЕОНОВИЧ Сергей Николаевич ПОПОВ Олег Викторович ПИРАДОВ Константин Александрович

Редактор Т.Н. Микулик. Корректор М.П. Антонова Компьютерная верстка А.Г. Гармазы

Подписано в печать 23.11.2004. Формат 60х84 1/16. Бумага типографская № 2.

Печать офсетная. Гарнитура Таймс.

Усл. печ. л. 2, 0. Уч.-изд. л. 1,5. Тираж 100. Заказ 6.

Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет.

Лицензия № 02330/0056957 от 01.04.2004. 220013, Минск, проспект Ф. Скорины, 65.

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 44

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]