Прочностные и деформативные характеристики различных видов бетонов для расчета прочности и трещиностойкости нормальных сечений при кратковременном действии нагрузки

• Автор: Семенов, Петр Павлович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 197 c. : ил

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Основные механические свойства бетонов и способы их учета при расчете прочности нормальных сечений .

1.2. Оценка напряжений в арматуре при расчете прочности нормальных сечений .

1.3. Возможный путь построения расчета прочности нормальных сечений железобетонных конструкций, изготовляемых из бетонов разных классов
и видов.

2. ПРОГРАММА РАБОТЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Программа работы.

2.2. Опытные образцы

2.3. Состав смеси исследуемых бетонов и технология их изготовления

2.4. Методика испытаний опытных образцов .

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ И ИХ АНАЛИЗ

3.1. Испытания бетонных призм на центральное сжатие
3.2. Испытания арматуры на разрыв
3.3. Испытания армированных и неармированных бетонных призм на центральное и внецентренное
сжатие
3.3.1. Общая характеристика испытаний образцов.
3.3.2. Осевые деформации арматуры
3.3.3. Деформации наиболее сжатого волокна бетона
Стр.
3.3.4. Распределение деформаций в бетоне по высоте сечения призм.
3.3.5. Характер поведения призматических образцов
в процессе загрукения
3.4. Испытания балок на изгиб.
3.4.1. Общая характеристика испытаний балочных образцов
3.4.2. Осевые деформации арматуры в зоне постоянного момента балочных образцов
3.4.3. Деформации наиболее сжатого волокна бетона
3.4.4. Распределение деформаций бетона по высоте сечений
3.4.5. Прогибы .
3.4.6. Характер поведения балочных образцов в процессе загружения.
3.5. Обработка результатов испытаний .
Выводы.
4. РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО УЧЕТУ СВОЙСТВ РАЗЛИЧНЫХ
ВИДОВ БЕТОНОВ ПРИ ОЦЕНКЕ ПРОЧНОСТИ НОРМАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
4.1. Прочностные и дефорыативные характеристики различных видов бетонов
4.1.1. Расчетная зависимость по оценке характеристики упругопластических свойств бетонов
4.1.2. Расчетная зависимость по оценке краевых предельных деформаций укорочения бетонов
4.1.3. Расчетная зависимость по оценке положения равнодействующей в сжатом бетоне
Стр.
4.2. Сравнение результатов расчета с опытными
данными.
4.3. Общий случай оценки прочности нормальных сечений элементов произвольной формы с различными механическими свойствами бетона
4.4. Пример расчета железобетонного элемента на
косое внецентренное сжатие .
4.5. Предложение для норм по расчету прочности бетонных элементов
Выводы
5. РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО УЧЕТУ СВОЙСТВ БЕТОНОВ ПРИ ОЦЕНКЕ ОБРАЗОВАНИЯ НОРМАЛЬНЫХ ТРЕЩИН ИЗГИБАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
5.1. Исходные предпосылки
5.2. К оценке упругопластического момента сопротивления
5.3. Применение общего случая к расчету изгибаемых элементов прямоугольного сечения по образованию нормальных трещин .
ВЫВОДЫ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


В работе отмечается, что модуль упругости и прочность бетона могут увеличиваться соответственно на и величин, полученных при статическом испытании. Предельные деформации при равномерном сжатии бетона а изменяются в меньшей степени. Интересно отметить, что их величина, по мнению И. К.Белоброва достигает минимальных значений при некоторой критической скорости загружения. Увеличение или уменьшение интенсивности загружения, по отношению к критической, приводит к возрастанию я . Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что для бетона строгой однозначной зависимости между напряжениями и деформациями даже при одноосном напряженном состоянии. Свойства бетона со временем изменяются. Характер их проявления зависит от многих факторов, основным из которых является уровень его загружения. Бетон материал реономный. Учет длительности загружения и проявляющихся при этом деформаций ползучести имеет важное значение при оценке совмест
ной работы бетона и арматуры ,,6 . В процессе эксплуатации такого неоднородного материала, каким является железобетон, они вызывают перераспределение напряжений между бетоном и арматурой, а также в самом бетоне, в случае неоднородного напряженного состояния по его сечению ,,5. Влияние этих факторов необходимо учитывать при проектировании большинства элементов конструкций, поскольку они уменьшают жесткость сечений, вплоть до появления пластических шарниров, обуславливают перераспределение напряжений в статически неопределимых системах, увеличивают прогибы и снижают критическую величину нагрузки гибких сжатых элементов . Разрушение бетона связано с накоплением нарушений в его структуре и является процессом большей или меньшей длительности. Изучением процесса разрушения бетона в нашей стране занимались представители школы проф. Я.Берга ,. Подробный анализ исследований в этой области дан авторами . Анализ, проведенный проф. А.А. Гвоздевым показал, что параметрические уровни г и , характеризуют вид диаграммы б6 Причем их взаимное положение на восходящей ветви диаграммы, характеризуемой уменьшением касательного модуля деформаций бетона до нуля, видимо, определяет и вид диаграммы на участке с касательным модулем деформаций противоположного знака так называемой ниспадающей ветви. Это вызвано тем, что ее вид в значительной степени определяется скоростью нарастания деформаций, осуществлять же за ней контроль имеющееся оборудование не всегда позволяет. Поэтому опытных данных по виду полной диаграммы имеется не так много и получены они,
как правило, по различающимся методикам. На рис. На указанном рисунке можно видеть, что характер зависимости б , как на участке роста, так и падения напряжений, для бетонов, отличающихся прочностью, видом заполнителя и предельной деформативностыо, различен. По данным проф. Раша на характер ниспадающей ветви диаграммы влияет и заданная скорость деформирования бетона. На рис. Из рисунка видно, что при больших скоростях деформирования максимальное достигнутое напряжение выше, а снижение напряжений в ниспадающей ветви диаграммы происходит более интенсивно. При меньших скоростях деформирования, максимальное достигнутое напряжение ниже, но падение напряжений на нисходящей ветви менее интенсивно. При неоднородном деформированном состоянии бетона, следовательно, скорость роста деформаций фибр бетона неодинакова. Она выше в волокнах более удаленных от нейтральной оси и ниже в волокнах к ней близких ,. Таким образом, полная диаграмма, используемая как однозначная зависимость 6 , хотя она получена при одном режиме осевого загружения условность, не учитывающая очевидные особенности работы бетона при неоднородном напряженном состоянии. Возможен расчетный подход неоднородно загруженного сечения с использованием диаграммы бб, учитывающий вместе с тем, развитие деформаций элемента и режим работы волокон его сечения во времени для всей истории его загружения. Расчетная модель сечения принята авторами в виде совокупности волокон,
Рис Л. МПа соответственно 3. Рис. Влияние скорости роста деформаций на форму диаг. I 1 ЮОсут.