Модуль упругости и модуль деформаций

При кратковременной нагрузке и напряжениях, равных 0,2…0,3 от предела прочности бетона на сжатие, пластические деформации бетона проявляются еще незначительно, и в этом случае материал можно считать работающим по закону Гука, а его деформативные свойства характеризовать модулем упругости, а при длительном действии нагрузки и увеличении напряжений – модулем деформаций или модулем упругопластичности бетона (рис 12).

Геометрически модуль упругости равен тангенсу угла наклона касательной к кривой деформаций в начале координат, а модуль деформаций - тангенсу угла наклона секущей.

Связь между модулем упругости и модулем деформаций выражается формулой

σ_б= ε_у Е_б = ε_б Е_б^/;

Е_б^/ = (ε_у / ε_б) Е_б, = v Е_б,

где v = ε_у / ε_б – коэффициент упругих деформаций бетона.

Предельные деформации бетона

Под предельными деформациями бетона при растяжении (или сжатии) понимают относительные средние удлинения (лили укорочения) в момент разрушения центрально растянутых (центрально сжатых) образцов бетона, испытанных по государственному стандарту.

Предельная растяжимость бетона составляет 0,1…0,2 мм/м, т.е e_bt = 0.0001…0.0002 (в нормах принимают e_bt = 0.00015).

Предельная сжимаемость бетона в 10…20 раз больше относительного удлинения и составляет 0.8…4 мм/м длины образца (в нормах при кратковременном действии нагрузки принимают e_b = 0.0025). Предельная сжимаемость бетона в сжатой зоне изгибаемых железобетонных элементов достигает 0.003…0.005.

Значения предельных относительных деформаций бетона принимают равными при непродолжительном действии нагрузки (п. 5.1.12, СП 52–101–2003): e_bо = 0.002 – при осевом сжатии; e_btо = 0.0001 – при осевом растяжении.

Лекция 4. Армирование железобетонных конструкций

Арматура

Для армирования железобетонных конструкций применяют арматуру различных классов:

а) мягкие стали с площадкой текучести;

б) стали средней твердости;

в) высокопрочные стали.

Основной прочностной характеристикой арматуры является нормативное сопротивление растяжению, равное физическому или условному пределу текучести (рис. 16).

Физический предел текучести σ_т = 240…400 МПа имеет арматура классов А1, АП, АШ, условный предел текучести σ₀₂ = 600…800 МПа имеет легированная арматура классов А1У, АУ и σ₀₂ = 600…1000 МПа имеет термически упрочненная арматура.

Для обыкновенной арматурной проволоки σ_в = 500 МПа, для высокопрочной проволоки σ_в = 1300…1900 МПа.

Модуль упругости стержневой арматуры Е_s с ростом ее прочности несколько уменьшается и составляет 2.1.10⁵ МПа для арматуры классов А1, АП, модуль упругости проволоки классов В1, ВП, В_рП равен 2.0*10⁵ МПа, для арматурных канатов класса К7 равен 1.8.10⁵ МПа.

В практических расчетах значение модуля упругости арматуры Е_s при растяжении и сжатии принимают равным 2.0.10⁵ МПа.

Рис. 16. Разновидности арматуры для железобетонных конструкций