Коэффициент поперечной деформации бетона
Обновлено: 14.05.2024
1.2. Деформативность бетона
Виды деформаций. В бетоне различают деформации двух основных видов: объемные, развивающиеся во всех направлениях под влиянием усадки, изменения температуры и влажности, и силовые, развивающиеся главным образом вдоль направления действия сил. Силовым продольным деформациям соответствуют некоторые поперечные деформации, начальный коэффициент поперечной деформации бетонаν=0,2 (коэффициент Пуассона); Бетон представляет собой упругопластический материал. Начиная с малых напряжений, в нем помимо упругих восстанавливающихся деформаций развиваются неупругие остаточные или пластические деформации. Поэтому силовые деформации в зависимости от характера приложения нагрузки и длительности ее действия подразделяют на три вида: при однократном загружении кратковременной нагрузкой, при длительном действии нагрузки и при много кратно повторном действии нагрузки.
Объемные деформации.Деформации, вызванные усадкой бетона, изменяются в довольно широком диапазоне: по данным опытов, для тяжелых бетонов εsl≈ 3-10 -4 и более, а для бетонов на пористых заполнителях εsl≈ 4,5*10 -4 . Деформация бетона при набухании в 2—5 раз меньше, чем при усадке.
Деформации бетона, возникающие под влиянием изменения температуры, зависят от коэффициента линейной температурной деформации бетона. При изменений температуры среды от -50 до -50 0 С для тяжелого бетона и бетона на пористых: заполнителях с кварцевым песком αbt=1*10 -5 °С -1 . Этот коэффициент зависит от вида цемента, заполнителей,, влажностного состояния бетона и может изменяться в пределах ±30 %. Так, αbt=0,7*10 -5 °С
1 для бетонов на пористых заполнителях с пористым песком.
Деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой. При однократном загружении бетонной призмы, кратковременно приложенной нагрузкой деформация бетонаεb = εe+εpl (I.1)
т. е. она образуется из εе— упругой и εpt— неупругой пластической деформаций
(рис, 1.5). Небольшая доля неупругих деформаций в течение некоторого периода времени после разгрузки восстанавливается (около 10 %). Эта доля называется деформацией упругого последействия εер. Если испытываемый образец загружать по этапам и замерять деформации на каждой ступени дважды (сразу после приложения нагрузки и через некоторое время после выдержки под нагрузкой), то на диаграмме σb-εbполучим ступенчатую линию.
Рис. 5. Общая диаграмма зависимости между напряжениями и деформациями в бетоне
С увеличением скорости загружения при одном и том же напряжении σb неупругие деформации уменьшаются. Для различных скоростей загружения σb>σ2> >Vs кривые зависимости σb—εb изображены на рис. 1.10,6. При растяжении бетонного образца также возникает деформация εbt=εet+εpl,t (I.6) состоящая из εet - упругой и εpl,t - пластической частей.
Деформации при длительном действии нагрузки.При длительном действии нагрузки неупругие деформации бетона с течением времени увеличиваются. Наибольшая интенсивность нарастания неупругих деформаций наблюдается первые 3—4 мес. и может продолжаться несколько лет. На диаграмме σb—εb участок 0—1 характеризует деформации, возникающие при загружении, кривизна этого участка зависит от скорости загружения; участок /—2 характеризует нарастание неупругих деформаций при постоянном значении напряжений.
Свойство бетона, характеризующееся нарастанием неупругих деформаций при длительном действии нагрузки, называют ползучестью бетона. Деформации ползучести могут в 3-4 раза превышать упругие деформации. При длительном действии постоянной нагрузки, если деформации ползучести нарастают свободно, напряжения бетоне остаются постоянными. Если же связи в бетоне (например, стальная арматура) стесняют свободное развитие ползучести, то ползучесть будет стесненной, при которой напряжения в бетоне уже не будут оставаться постоянными.
Ползучесть и усадка бетона развиваются совместно. Поэтому полная деформация бетона представляет - собой сумму деформаций: упругой εе, ползучести εpl и усадки εsl. Однако в то время как усадка носит характер объемной деформации, ползучесть развивается главным образом в направлении действия усилия.
Рис. 6 Диаграмма σb—εb при многократном повторном загружении образца
Деформации бетона при многократно повторном действии нагрузки.Многократное повторение циклов загружения и разгрузки бетонной призмы приводит к постепенному накапливанию неупругих деформаций. После достаточно большого числа циклов эти неупругие деформации, соответствующие данному уровню напряжений, постепенно выбираются, ползучесть достигает своего предельного значения, бетон начинает работать упруго. На рис. 1.6 показано, как с каждым последующим циклом неупругие деформации накапливаются, а кривая σb-εb постепенно выпрямляясь, становится прямой, характеризующей упругую работу. Такой характер деформирования наблюдается лишь при напряжениях, не превышающих предел выносливости σb≤Rr.
При больших напряжениях после некоторого числа циклов неупругие деформации начинают неограниченно расти, что приводит к разрушению образца, при этом кривизна линии σb-εb меняет знак, а угол наклона к оси абсцисс последовательно уменьшается.
Предельные деформациибетона перед разрушением - предельная сжимаемость εubи предельная растяжимость εubt— зависят от прочности бетона, его класса, состава, длительности приложения нагрузки. В опытах при осевом сжатии призм наблюдается предельная сжимаемость бетона εub= (0,8. 3) 10 -3 , в среднем ее принимают равной: εubt= 2*10 -3 . Сжимаемость бетона значительно возрастает, если при его загружении происходит пропорциональное возрастание деформаций; в этом случае на диаграмме напряжения - деформации появляется нисходящий участок. Учет работы бетона на нисходящем участке диаграммы имеет существенно важное значение для расчета ряда конструкций.
Предельная растяжимость бетона в 10—20 раз меньше предельной сжимаемости, в среднем ее принимают равной: εubt=1,5-10 -4 ; бетоны на пористых заполнителях имеют несколько большую предельную растяжимость. Предельная растяжимость бетона существенно влияет на сопротивление образованию трещин в растянутых зонах железобетонных конструкций.
Назначение и виды арматуры
Арматура в железобетонных конструкциях устанавливается для восприятия растягивающих усилий и усиления бетона сжатых зон конструкций. Необходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия.
Арматура, устанавливаемая по расчету, носит название рабочей арматуры; устанавливаемая по конструктивным, технологическим соображениям, по условиям монтажа, носит название конструктивной арматуры. Конструктивная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, конструктивная арматура может воспринимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры конструкции и т. п.
Рис. 7. Железобетонные элементы и их арматура
а —сетка; б —плоские каркасы; в — пространственный каркас; 1 —плита; 2 — балка; 3 —колонна
Коэффициент поперечной деформации бетона
СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ
БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ
Concrete and reinforced concrete structures without prestressing
Дата введения 2004-03-01
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (ГУП "НИИЖБ") Госстроя России
ВНЕСЕН Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России
2 ОДОБРЕН для применения постановлением Госстроя России от 25.12.2003 N 215
Документ не применяется в связи с отказом в госрегистрации Министерства юстиции Российской Федерации (Письмо Минюста Российской Федерации от 24.01.2005 N 01/463-ВЯ). - Примечание изготовителя базы данных.
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
ВВЕДЕНИЕ
Настоящий Свод правил содержит рекомендации по расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций промышленных и гражданских зданий и сооружений из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры, которые обеспечивают выполнение обязательных требований СНиП 52-01-03 "Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения".
Решение вопроса о применении Свода правил при проектировании бетонных и железобетонных конструкций конкретных зданий и сооружений относится к компетенции заказчика или проектной организации. В случае если принято решение о применении настоящего Свода правил, должны быть выполнены все установленные в нем требования.
Приведенные в Своде правил единицы физических величин выражены: силы - в ньютонах (Н) или в килоньютонах (кН); линейные размеры - в мм (для сечений) или в м (для элементов или их участков); напряжения, сопротивления, модули упругости - в мегапаскалях (МПа); распределенные нагрузки и усилия - в кН/м или Н/мм.
Свод правил разработали д-ра техн. наук А.С.Залесов, А.И.Звездов, Т.А.Мухамедиев, Е.А.Чистяков (ГУП "НИИЖБ" Госстроя России).
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий Свод правил распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения, выполненных из тяжелого бетона классов по прочности на сжатие от В10 до В60 без предварительного напряжения арматуры и эксплуатируемых в климатических условиях России, в среде с неагрессивной степенью воздействия, при статическом действии нагрузки.
Свод правил не распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, покрытий автомобильных дорог и аэродромов и других специальных сооружений.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем Своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:
СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения
СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия
СНиП 23-01-99* Строительная климатология
ГОСТ 13015.0-2003* Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Общие технические требования
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 13015-2012, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем Своде правил использованы термины по СНиП 52-01 и другим нормативным документам, на которые имеются ссылки в тексте.
4 ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
4.1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1.1 Бетонные и железобетонные конструкции должны быть обеспечены с требуемой надежностью от возникновения всех видов предельных состояний расчетом, выбором показателей качества материалов, назначением размеров и конструированием согласно указаниям настоящего Свода правил. При этом должны быть выполнены технологические требования при изготовлении конструкций и соблюдены требования по эксплуатации зданий и сооружений, а также требования по экологии, устанавливаемые соответствующими нормативными документами.
4.1.2 Конструкции рассматривают как бетонные, если их прочность обеспечена одним только бетоном.
Бетонные элементы применяют:
а) преимущественно на сжатие при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента;
б) в отдельных случаях в конструкциях, работающих на сжатие, при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного сечения элемента, а также в изгибаемых конструкциях, когда их разрушение не представляет непосредственной опасности для жизни людей и сохранности оборудования и когда применение бетонных конструкций целесообразно.
4.2 ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
4.2.1 Расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует производить по предельным состояниям, включающим:
- предельные состояния первой группы (по полной непригодности к эксплуатации вследствие потери несущей способности);
- предельные состояния второй группы (по непригодности к нормальной эксплуатации вследствие образования или чрезмерного раскрытия трещин, появления недопустимых деформаций и др.).
Расчеты по предельным состояниям первой группы, содержащиеся в настоящем СП, включают расчет по прочности с учетом в необходимых случаях деформированного состояния конструкции перед разрушением.
Расчеты по предельным состояниям второй группы, содержащиеся в настоящем СП, включают расчеты по раскрытию трещин и по деформациям.
4.2.2 Расчет по предельным состояниям конструкции в целом, а также отдельных ее элементов следует, как правило, производить для всех стадий: изготовления, транспортирования, возведения и эксплуатации; при этом расчетные схемы должны отвечать принятым конструктивным решениям.
4.2.3 Расчеты железобетонных конструкций необходимо, как правило, производить с учетом возможного образования трещин и неупругих деформаций в бетоне и арматуре.
Определение усилий и деформаций от различных воздействий в конструкциях и в образуемых ими системах зданий и сооружений следует производить по методам строительной механики, как правило, с учетом физической и геометрической нелинейности работы конструкций.
4.2.4 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций надежность конструкций устанавливают расчетом путем использования расчетных значений нагрузок и воздействий, расчетных значений характеристик материалов, определяемых с помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих характеристик с учетом степени ответственности зданий и сооружений.
Нормативные значения нагрузок и воздействий, коэффициентов сочетаний, коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов надежности по назначению конструкций, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные (длительные и кратковременные) принимают согласно СНиП 2.01.07.
4.2.5 При расчете элементов сборных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от веса элементов следует принимать с коэффициентом динамичности, равным: 1,60 - при транспортировании, 1,40 - при подъеме и монтаже. Допускается принимать более низкие, обоснованные в установленном порядке, значения коэффициента динамичности, но не ниже 1,25.
4.2.6 При расчете по прочности бетонных и железобетонных элементов на действие сжимающей продольной силы следует учитывать случайный эксцентриситет , принимаемый не менее:
1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения;
1/30 высоты сечения;
Для элементов статически неопределимых конструкций значение эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения принимают равным значению эксцентриситета, полученного из статического расчета, но не менее .
Для элементов статически определимых конструкций эксцентриситет принимают равным сумме эксцентриситетов - из статического расчета конструкций и случайного.
5 МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
5.1 БЕТОН
Показатели качества бетона и их применение при проектировании
5.1.1 Для бетонных и железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с требованиями настоящего Свода правил, следует предусматривать конструкционный тяжелый бетон средней плотности от 2200 кг/м до 2500 кг/м включительно.
5.1.2 Основными показателями качества бетона, устанавливаемыми при проектировании, являются:
а) класс бетона по прочности на сжатие В;
б) класс по прочности на осевое растяжение (назначают в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и ее контролируют на производстве);
в) марка по морозостойкости F (назначают для конструкций, подвергаемых действию попеременного замораживания и оттаивания);
г) марка по водонепроницаемости W (назначают для конструкций, к которым предъявляют требования ограничения водопроницаемости).
Классы бетона по прочности на сжатие В и осевое растяжение отвечают значению гарантированной прочности бетона, МПа, с обеспеченностью 0,95.
5.1.3 Для бетонных и железобетонных конструкций следует предусматривать бетоны следующих классов и марок:
а) классов по прочности на сжатие:
В10; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60;
б) классов по прочности на осевое растяжение:
0,8; 1,2; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3,2;
в) марок по морозостойкости:
F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500;
г) марок по водонепроницаемости: W2; W4; W6; W8; W10; W12.
5.1.4 Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение (проектный возраст), назначают при проектировании исходя из возможных реальных сроков загружения конструкций проектными нагрузками. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливают в возрасте 28 сут.
Значение отпускной прочности бетона в элементах сборных конструкций следует назначать в соответствии с ГОСТ 13015.0 и стандартами на конструкции конкретных видов.
5.1.5 Для железобетонных конструкций рекомендуется применять класс бетона по прочности на сжатие не ниже В15.
5.1.6 Марку бетона по морозостойкости назначают в зависимости от требований, предъявляемых к конструкциям, режима их эксплуатации и условий окружающей среды.
Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной отрицательной температуре наружного воздуха в холодный период от минус 5 °С до минус 40 °С, принимают марку бетона по морозостойкости не ниже F75, а при расчетной температуре наружного воздуха выше минус 5 °С в указанных выше конструкциях марку бетона по морозостойкости не нормируют.
В остальных случаях требуемые марки бетона по морозостойкости устанавливают в зависимости от назначения конструкций и условий окружающей среды по специальным указаниям.
5.1.7 Марку бетона по водонепроницаемости назначают в зависимости от требований, предъявляемых к конструкциям, режима их эксплуатации и условий окружающей среды.
Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям при расчетной отрицательной температуре наружного воздуха выше минус 40 °С, а также для наружных стен отапливаемых зданий марку бетона по водонепроницаемости не нормируют.
Коэффициент поперечной деформации бетона
Рекомендации
по учету ползучести и усадки бетона при расчете бетонных и железобетонных конструкций
Рекомендованы к изданию решением секции конструкций Ученого совета НИИЖБа.
Содержат методику расчета железобетонных конструкций с учетом ползучести и усадки бетона, условий изготовления, а также сроков нагружения конструкций.
Изложены основные положения расчета, приведены значения деформаций ползучести и усадки тяжелых бетонов и другие характеристики, необходимые для расчета. Даны методики определения потерь предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона, жесткостей и перемещений изгибаемых и сжатых элементов, величин критических сил для сжатых стержней, а также методика расчета статически неопределимых систем.
Для инженерно-технических работников проектных и производственных организаций, научных работников, а также студентов строительных вузов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящие Рекомендации содержат положения по учету ползучести и усадки бетона при проектировании бетонных и железобетонных стержневых элементов и составленных из них систем, изготовленных из тяжелого бетона и применяемых в промышленном, гражданском, гидротехническом, транспортном и других областях строительства.
Целью Рекомендаций является внедрение в практику проектирования методов расчета, позволяющих более точно учитывать влияние деформаций ползучести и усадки бетона на напряженно-деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций. Использование в расчетном аппарате статистически обоснованных характеристик бетона, принимаемых в зависимости от состава бетона, его возраста в момент нагружения, длительности действия нагрузки, условий окружающей среды в стадии эксплуатации конструкции и других факторов, позволяет более правильно проектировать бетонные и железобетонные конструкции.
Рекомендации предусматривают возможность применения расчетного аппарата также и при отсутствии в полном объеме исходных данных о составе бетона и некоторых других факторах.
Основными характеристиками бетона, учитываемыми в расчетах, являются прочность и модуль упругости бетона в момент приложения силового или температурно-влажностного воздействия, мера ползучести (характеристика ползучести) бетона, деформация усадки бетона и др.
Рекомендации состоят из 12-ти разделов: в разделах 1-3 излагаются основные положения и предпосылки методик расчета, а также приводятся значения прочностных и деформационных характеристик бетона; в разделах 4-9 содержится изложение методов расчета бетонных и железобетонных конструкций с учетом ползучести и усадки в предположении линейной зависимости между напряжениями и деформациями; в разделах 10-12 приведены методики расчета с учетом нелинейного деформирования бетона при кратковременном и длительном действии нагрузки.
Рекомендации составлены на основе результатов исследований, проведенных в СССР и за рубежом.
Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук Р.Л.Серых, канд. техн. наук А.В.Яшин), ЦНИИС Минтрансстроя (кандидаты техн. наук Е.Н.Щербаков, Н.Г.Хубова), ВЗИСИ Минвуза РСФСР (д-р техн. наук В.М.Бондаренко, кандидаты техн. наук В.Г.Назаренко, И.М.Сперанский), ОИСИ Минвуза УССР (д-р техн. наук И.Е.Прокопович, кандидаты техн. наук М.В.Штейнберг, А.Н.Орлов), ЛПИ имени М.И.Калинина Минвуза РСФСР (д-р техн. наук П.И.Васильев); НИИСК Госстроя СССР (д-р техн. наук А.Б.Голышев, кандидаты техн. наук В.Я.Бачинский, В.А.Критов).
В разработке отдельных положений Рекомендаций приняли также участие ИСМиС АН ГССР (д-ра техн. наук З.Н.Цилосани, Г.В.Кизирия); ВЗПИ Минвуза СССР (д-р техн. наук Ю.В.Зайцев), ЦНИИС Минтрансстроя (инж. В.Л.Хасин); ДИСИ Минвуза УССР (канд. техн. наук В.А.Пахомов), КАДИ Минвуза УССР (д-р техн. наук Я.Д.Лившиц, ОИСИ Минвуза УССР (кандидаты техн. наук В.И.Барановский, М.М.Застава, инж. М.М.Бакирова), КПИ Минвуза МССР (д-р техн. наук Е.Н.Львовский, инж. Ф.П.Сырбу), ВЗИСИ Минвуза РСФСР (кандидаты техн. наук В.В.Костюков, А.Н.Курбанов, Е.П.Михлин); Ленинградский ИСИ Минвуза РСФСР (канд. техн. наук А.И.Филиппов); ЦНИИпроект Госстроя СССР (канд. техн. наук С.В.Бондаренко).
1. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации содержат указания по учету влияния деформаций ползучести и усадки при расчете бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона на цементном вяжущем, выполняемых как без предварительного натяжения арматуры, так и с предварительным натяжением, и предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия температур не выше плюс 50 °С и не ниже минус 40 °С и относительной влажности воздуха в пределах от 30 до 100%.
1.2. Материалы Рекомендаций основаны на обширных результатах статистической обработки опытных данных о кратковременном и длительном деформировании бетона, а также экспериментально проверенных теоретических решениях задач теории ползучести. Рекомендации позволяют более точно оценивать влияние ползучести и усадки бетона на несущую способность и перемещения, создают возможности для проектирования более рациональных и экономичных бетонных и железобетонных конструкций.
Для упрощения расчетов помещены таблицы, в которых промежуточные значения определяют по линейной интерполяции.
1.3. Рекомендации распространяются на расчет стержневых элементов бетонных и железобетонных конструкций, а также конструкций, рассчитываемых аналогичными способами, при действии нагрузок и (или) вынужденных деформаций (температурные и влажностные воздействия, смещения опор и т.д.).
Рекомендации не распространяются на расчет массивных конструкций гидротехнических и других сооружений. При наличии данных о величинах деформации ползучести и усадки рекомендации могут применяться и для расчета конструкций из других видов бетона (на пористых заполнителях, на специальных вяжущих и т.п.).
1.4. При определении внутренних усилий и перемещений расчетные температура и влажность среды устанавливаются заданием на проектирование. При отсутствии в задании необходимых указаний температура и влажность среды определяются по отраслевым техническим условиям.
1.6. Численные значения характеристик бетона, приведенные в настоящих Рекомендациях, предназначены только для проектирования. Характеристики арматуры, а также другие данные, не нашедшие отражения в Рекомендациях, следует принимать по соответствующим нормативным документам.
1.7. Усилия в статически неопределимых железобетонных конструкциях от нагрузок и вынужденных деформаций при расчете по предельным состояниям первой и второй групп следует, как правило, определять с учетом неупругих деформаций бетона и арматуры, с учетом в необходимых случаях нелинейности деформаций при кратковременном нагружении и деформаций ползучести, наличия трещин, а также деформированного состояния как отдельных элементов, так и конструкций в целом.
1.8. Усилия, возникающие при любом изменении температуры, определяют в предположении однократного и стационарного во времени характера этих температурных воздействий.
1.9. Вынужденные деформации, связанные с неравномерной осадкой опор в статически неопределимых системах, считаются мгновенно зафиксированными или монотонно изменяющимися по законам, регламентированным соответствующими документами или полученным по результатам экспериментальных или натурных наблюдений.
1.10. При расчете конструкций, возводимых методом последовательного наложения связей после частичного или полного загружения, перемещения в направлении этих связей, сформировавшиеся при работе по разрезной схеме, рассматривают как вынужденные перемещения в неразрезной системе, сохраняющиеся после замыкания связей.
1.11. Если статически неопределимая система состоит из конструктивных элементов, бетон которых существенно различается по возрасту, составу или другим показателям, то в расчет системы следует вводить элементы с соответствующими жесткостями, а также параметрами ползучести и усадки.
2. ПРОЧНОСТНЫЕ И ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА
2.1. Вводимые в расчет класс бетона по прочности на сжатие и нормативное значение призменной прочности имеют обеспеченность, равную 0,95, и принимаются согласно СНиП 2.03.01-84 для возраста бетона =28 сут. Значения модуля упругости , предельные значения меры ползучести и деформации усадки , определяемые по формулам (1), (3) и (4) или по табл.2 и 4, принимаются среднестатистическими с обеспеченностью 0,5 и соответствуют базовым условиям, принятым по ГОСТ 24452-80 и ГОСТ 24544-81 с изм.
2.2. Для учета в расчетах влияния отклонений фактических условий изготовления, загружения и эксплуатации железобетонных элементов от базовых условий (возраста бетона в момент загружения или же начала его высыхания, размеров поперечного сечения элемента, температурно-влажностного режима окружающей среды, тепловлажностной обработки) числовые значения деформационных характеристик , , , полученные согласно п.2.1, умножают на коэффициенты, приведенные в табл.5-7 и в примечаниях к табл.2 и 4.
2.3. Значение начального модуля упругости бетона при известных характеристиках состава бетонной смеси и ее составляющих определяют по формуле
Коэффициент Пуассона для расчета на программе.
С таким же вопросом столкнулся учась в институте: почему-то преподаватели твердили, объясняя как юзать Z-Soil, коэф-нт Пуассона для бетона брать 0.15! :? Почему - никто не объяснял. Но с другой стороны, когда подогнать расчёт к нужным результатам пытались - подставляли этот коэф-нт и 0.2 и 0.3 но это очень мало влияло на наши расчёты (мы подземку считали, а там 90% результата - это характеристики грунтов)
Если кто знает почему так - поделитесь опытом
Эта величина для бетона (железобетона) "плавающая", т.к. зависит от развития процессов микро- и макротрещинообразования, армирования и лежит в пределах 0,1..0,5. Для среднего случая получается как раз где-то 0,15-0,2. Это не сильно принципиально.проектирование гидротехнических сооружений
Дмитрий, гуру, я поражён услышанным - коэф-нт Пуассона у бетона до 0,5. Бетон на основе заполнителей из резины чтоли. twisted: Вот и мне тоже интересно по поводу 0.5 в Снипе 0.2 указано.проектирование гидротехнических сооружений
Да я даже не про СНиП говорю, а про 0.5! - на сколько я помню (а память меня редко подводит) ню близкое к 0,5 - у материалов типа каучука или резины - на сколько сожмёшь - на столько он и расширится (т.е. не сжимаемый материал!). :twisted: Клёвый бетончик однако. Все колонны бочёнками стояли бы тогда.расчеты МКЭ и CFD. ктн
Подмосковье в принципе, при развитой пластике металла пуассон принимают равным 0.5для бетона после разрушения при нестесненных смещениях тоже можно наверное написать 0.5.
то есть он мб разным в одной конструкции в зависимости от степени местного трещинообразования 1. Пособие к СНиП: 2.12 (2.16). Начальный коэффициент поперечной деформации бетона v (коэффициент Пуассона) при¬нимается равным 0,2 для всех видов бетона, а мо¬дуль сдвига бетона G — равным 0,4 соответствую¬щих значений Eb, указанных в табл. 11.
Здесь прошу обратить внимание на словоНачальный .
2. Если речь идет о коэффициенте упругопластических деформаций бетона, т.е. отношение упругих к полным деформациям, то по данным опытов для бетона этот коэффициент изменяется от 1 (при упругой работе) до 0,15 . . . т.е. при увеличении напряжений и длительности приложения нагрузки он уменьшается .
3. Этот же коэффициент при растяжении дает среднее значение 0,5 .
Вывод: смотря какая стадия работы бетона вас интересует этот коэффициент бедет иметь различное значение
0,17 - видимо запас, учитывающий возможность трещинообразования или пластических шарниров или еще чего-нибудь там, включая тараканов в голове разработчиков
проектирование гидротехнических сооружений
for Студент063И всё-таки давай мыслить разумно: как у тебя написано| Начальный коэффициент поперечной деформации бетона v (коэффициент Пуассона) принимается равным 0,2 |
| при увеличении напряжений и длительности приложения нагрузки он уменьшается |
И каким таким волшебным образом он уменьшится от 0.2 до 1 . :?
Я так понимаю пункт 1 твоего изречения ты дёрнул из СНиП, а вот в происхождении пункта 2 я позволю себе усомниться. Дай ссылочку - посмотреть хотца! - ИМХО такое значение теоретически возможно получить при минимальных значениях напряжений ДЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА УПРУГО-ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ (а мы говорим о коэф-те Пуасона - см. учебник внимательнее), т.е. когда все деформации носят упругий характер, а бетон так работать в нормальных условиях не заставишь.
for СергейД:
как ты там написал.
| для бетона после разрушения при нестесненных смещениях тоже можно наверное написать 0.5. |
| Я так понимаю пункт 1 твоего изречения ты дёрнул из СНиП |
| а вот в происхождении пункта 2 я позволю себе усомниться. Дай ссылочку - посмотреть хотца! |
Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп.-М.:Стройиздат, 1991. стр. 33
| настольная книга студента ПГС по каф. ЖБК |
проектирование гидротехнических сооружений
ИМХО в книжице неясность, а ты её неверно интерпретируешь.
Специально сейчас в 2-х расчётных программах посмотрел - там просто невозможно задать коэф-нт пуассона больше 0,499999999 - наверно это не спроста? :wink:
Пусть Гуру ж/б нас рассудят и наставят на путь истинный
Коэф. пуассона = 0,5 - материал абсолютно несжимаем, т.е. происходит изменение формы без изменения объема к стремится к бесконечности, а Е=3Gкоэф пуссона = 0 деформация происходит только по оси z (поперечная деформация равна нулю, и следовательно Е=к=2G Да.
Интереснийший вопрос я поднял.
А у нас между прочим целая мастерская, которая дома строит, с коэффициентом 0.17 считают, без объяснения причин.
Этот коэффициент им порекомендовал один из преподов из МГСУ
, опять без объяснения причин. Очень тяжело менять, ничего не меняя, но мы будем! (М. Жванецкий)
Вопрос как правильно учесть работу железобетона, ничего не учитывая, только одним значением коэффициента поперечной деформации.
У Карпенко в книге "Общие модели механики железобетона" есть зависимость этого коэффициента от уровня напряжений (точнее коэффициентов, т.к. железобетон предлагается рассматривать ортотропным материалом, а не изотропным как это обычно делается).
Но как практически применять его теорию не понимаю. (По крайней мере можно использовать его зависимость коэффициента поперечной деформации бетона от уровня напряжений).
Интересно, а что в Еврокоде по этому вопросу?
СНиП (СП) допускает принимать 0,2. Но это для бетона, а не для железобетона. А тут вопрос о железобетоне, как я понял. я поражён услышанным - коэф-нт Пуассона у бетона до 0,5. Бетон на основе заполнителей из резины чтоли.
ню близкое к 0,5 - у материалов типа каучука или резины - на сколько сожмёшь - на столько он и расширится (т.е. не сжимаемый материал!). Клёвый бетончик однако. Все колонны бочёнками стояли бы тогда. Нет, резина здесь совершенно ни при чем!
Но, в предельной стадии, при фактическом отсутствии целостности и сплошности бетона вследствии развития трещин такая ситуация вполне возможна.
В нормальных условиях (не в стадии разрушения или близкой к нему) эта величина будет где-то около рекомендуемой нормами. В нормальных условиях (не в стадии разрушения или близкой к нему) эта величина будет где-то около рекомендуемой нормами. Вопрос действительно интересный. Нормы ничего не рекомендуют для коэффициента Пуассона железобетона. Только для бетона. А в железобетоне трещины это нормальное расчетное состояние.
Может быть у Бондаренко есть какое-то обоснование какой коэффициент принимать для расчета железобетона в программах (Бондаренко В.М. "Инженерные методы нелинейной теории железобетона"). Есть ли у кого нибудь эта книжка? Предлагаю следующий вариант:
Из литературы ясно, что коэффициент лежит для сжимаемого бетона в пределах от 0,15 до 1 (кстати если смотреть Василия Ивановича Мурашева за 1962г. - наставника Байкова и Сигалова то там от 0,2 до 1), для растянутого всреднем 0,5.
Кстати Лира где-то дает по умолчанию - 0,2.
Итак почему же - 0,17?
Из литературы ясно что коэффициент меняется с изменением НДС бетона, т.е. чем больше напряжения, тем он меньше!
Вывод 1: по хорошему получается своеобразный учет нелинейности однако!
Вывод 2: если ты ученый и считаешь какую-то научную задачу то надо определять коэффициент на каждой стадии, в зависимости от стадии НДС или процесса работы бетона и т.д. и т.п.!
Вывод 3: если элемент твоего исследования работает исключительно на растяжение => принимаешь 0,5!
Вывод 4: если ты проектировщик, расчетчик и т.п. то согласно СНиП следует принимать 0,2!
Вывод 5: если ты в противоречии Вывода 4 примешь 0,17, то это пойдет в запас.
Вывод 6: почему же не более 0,2? Наверное можно проанализировать, взяв любой учебник по ЖБК, и рассмотрев пример работы ЖБ балки. Помните там несколько стадий работы балки: I, Ia, II, III. Так вот стадия III положена в основу расчета по разрушающим нагрузкам! Полагаю что именно 0,17-0,2 соответствует этой стадии работы балки а точнее напряженному состаянию в бетоне сжатой зоне над трещиной.
А выяснить это вероятно можно было только опытным путем! Причем как мне кажется все еще зависит от класса бетона!
Поправьте если где-то ошибся. возможно у кого-то есть другие соображения .
Ну вот, посмотрел, наконец, у Карпенко:
"Экспериментальные исследования показывают, что с увеличением напряжений сжатия коэффициент поперечной деформации mub возрастает от некоторого начального значения mub0=0.15-0.2 до значений, приближающихся, а иногда и превышающих, 0.5 в вершине диаграммы.
Увеличение уровня напряжений растяжения приводит, по некоторым данным (Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона), к уменьшению коэффициента поперечной деформации".
Также он приводит зависимости для измениния этого коэффициента.
Также из этого можно сделать некоторые выводы:
1. Начальная величина коэффициента Пуассона бетона (железобетона) может быть принята 0.15-0.2. Эта же величина может использоваться в расчетах без учета неупругого деформирования ж/б или с учетом оного (см. нормы: СНиП, СП).
2. С ростом напряжений сжатия коэффициент Пуассона возрастает (относительно начальных значений) вплоть до 0.5 или даже больше.
3. С ростом напряжений растяжения коэффициент Пуассона уменьшается (относительно начальных значений).
Читайте также: