Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

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

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

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Семенов Петр Павлович. Прочностные и деформативные характеристики различных видов бетонов для расчета прочности и трещиностойкости нормальных сечений при кратковременном действии нагрузки : ил РГБ ОД 61:85-5/468

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Основные механические свойства бетонов и способы их учета при расчете прочности нормальных сечений 9

1.2. Оценка напряжений в арматуре при расчете прочности нормальных сечений 28

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

и видов 32

2. Программа работы и экспериментальные исследования

2.1. Программа работы 34

2.2. Опытные образцы 36

2.3. Состав смеси исследуемых бетонов и технология их изготовления 42

2.4. Методика испытаний опытных образцов 45

3. Результаты испытаний опытных образцов и их анализ

3.1. Испытания бетонных призм на центральное сжатие 52

3.2. Испытания арматуры на разрыв 57

3.3. Испытания армированных и неармированных бетонных призм на центральное и внецентренное сжатие 60

3.3.1. Общая характеристика испытаний образцов... 60

3.3.2. Осевые деформации арматуры 65

3.3.3. Деформации наиболее сжатого волокна бетона 70

3.3.4. Распределение деформаций в бетоне по высоте сечения призм 73

3.3.5. Характер поведения призматических образцов в процессе загружения 76

3.4. Испытания балок на изгиб . 78

3.4.1. Общая характеристика испытаний балочных образцов 78

3.4.2. Осевые деформации арматуры в зоне постоянного момента балочных образцов 79

3.4.3. Деформации наиболее сжатого волокна бетона 85

3.4.4. Распределение деформаций бетона по высоте сечений 94

3.4.5. Прогибы 95

3.4.6. Характер поведения балочных образцов в процессе загружения 98

3.5. Обработка результатов испытаний 100

Выводы 103

4. Разработка предложений по нету свойств различных видов бетонов при оценке прочности нормальных сечений бетонных и железобетонных элементов

4.1. Прочностные и деформативные характеристики различных видов бетонов 104

4.1.1. Расчетная зависимость по оценке характеристики упруго-пластических свойств бетонов 104

4.1.2. Расчетная зависимость по оценке краевых предельных деформаций укорочения бетонов 109

4.1.3. Расчетная зависимость по оценке положения равнодействующей в сжатом бетоне 116

4.2. Сравнение результатов расчета с опытными данными 118

4.3. Общий случай оценки прочности нормальных сечений элементов произвольной формы с различными механическими свойствами бетона . 129

4.4. Пример расчета железобетонного элемента на

косое внецентренное сжатие 138

4.5. Предложение для норм по расчету прочности

бетонных элементов 150

Выгоды 157

5. Разработка предложений по учету свойств бетонов при оценке образования нормальных трещин изгибаемых железобетонных элементов

5.1. Исходные предпосылки 158

5.2. К оценке упруго-пластического момента сопротивления 160

5.3. Применение общего случая к расчету изгибаемых элементов прямоугольного сечения по образованию нормальных трещин 167

Выводы... 171

Основные выводы 172

Литература

Введение к работе

Бетонные и железобетонные конструкции получают все большее распространение в практике современного строительства.Расширение областей применения предъявляет к ним многочисленные требования, определяемые условиями их эксплуатации. Это приводит к разработке и более или менее широкому применению новых видов бетонов, с которыми строители несколько десятилетий назад вообще не имели дела, либо встречались в редких или специальных случаях. Применение новых видов бетонов позволяет в ряде случаев получить значительный экономический эффект.

Одним из основных резервов повышения технической и экономической эффективности железобетонных конструкций является снижение их веса и совмещение функций ими выполняемых. Этого можно достичь, используя в бетонної! смеси различные природные или искусственные пористые заполнители. Легкие и ячеистые бетоны применяются для конструкций, выполняющих наряду с ограждающими также и несущие функции.

Важным направлением технического прогресса в развитии несущих конструкций из железобетона является повышение прочности применяемого, для их изготовления бетона. Использование бетонов повышенных классов может обеспечить уменьшение сечений, а следовательно, и веса конструкций, снижение расхода арматурной стали, сокращение трудозатрат.

Повысить удобоукладываемость бетона, снизить водо- и воздухопроницаемость или повысить его стойкость против агрессив -ных агентов,позволяют многочисленные виды химических добавок, объем производства которых в нашей стране и за рубежом постоянно увеличивается.Распространение получают также такие виды об-

работки конструкций как пропитка мономерами с дальнейшей полимеризацией и пропитка серой, повышающие прочность бетона и его стойкость в ряде агрессивных сред. Благодаря высокой стойкости к воздействию таких сред на предприятиях химической, металлургической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности получают распространение спецбетоны на основе полимеров.

Разработаны и внедряются в производство такие виды цементов как низкотемпературного обжига, натриевые, а также шлако-щелочные вяжущие и др.

В связи с отсутствием крупного заполнителя в ряде районов страны успешно применяются мелкозернистые (песчаные) бетоны. Изготовление из них изделий и конструкций, несмотря на повышенный расход цемента становится экономичным, а в некоторых случаях дает существенный экономический эффект. Так,для районов западной Сибири он может достигать 10 руб/м3.

Применение в качестве заполнителей отходов производства промышленности и сельского хозяйства способствует оздоровлению окружающей среды, снижению энергетических затрат на производство заполнителя и способствует сокращению объема перевозок благодаря использованию местных материалов. Примером может служить заполнитель, получаемый из огненно-жидких доменных и термофосфорных шлаков, который является самым дешевым (2,23 руб. за I м3) и малоэнергоемким (около б кг. усл. топлива на I м3 заполнителя) из применяемых в настоящее время / 18 /.

Все эти основные мероприятия по улучшению показателей эксплуатации конструкций приводят к значительному росту числа видов и разновидностей бетона. Для их правильного использования необходима разработка способов расчета, оценивающих особенно-

сти их механических свойств.

Цель работы - распространение близкого к методике норм расчета прочности и трещиностойкости нормальных сечений бетонных и железобетонных элементов при простом и косом изгибе на бетоны различных видов и свойств путем использования параметров, определяемых для этих бетонов испытанием стандартных образцов - призм.

Автор защипает:

методику определения параметров, характеризующих при кратковременном нагружении полноту эпюры сжимающих напряжений 0)0 , положение их равнодействующей j3a и наибольшие деформации укорочения для изгибаемых и внецентренно-сжатых элементов в предельном состоянии по прочности 60 ;

результаты экспериментально-теоретического исследования прочностных и деформативных свойств трех разновидностей бетона (шлакопемзобетон, тяжелый бетон, полимербетон на основе эпоксидной смолы), существенно различающихся отношением упругой части деформаций Єу к их полной величине при осевом сжатии 6^;

предложение по оценке значений краевых предельных деформаций укорочения 60 при неравномерном сжатии в зависимости от характеристики упруго-пластических свойств Сд0 различных видов бетона;

метод расчета прочности нормальных сечений бетонных и железобетонных элементов из различных видов бетона, основанный на учете свойств бетона, получаемых из стандартных испытаний призм;

Научную новизну работы составляют:

- данные по прочности и трещиностойкости железобетонных,
а так же данные по прочности бетонных элементов из бетонов с

различными упруго-пластическими свойствами, полученные по единой методике;

предложение по определению предельных деформаций укорочения крайнего сжатого волокна сечения элемента и их использовании в расчете;

метод расчета прочности нормальных сечений при любых сечениях, армировании, видах бетона при кратковременном действии нагрузки.

Практическое значение работы:

разработанный метод расчета позволяет сократить объем экспериментальных исследований по определению свойств бетонов, учитываемых при расчете прочности и трещиностойкости железобетонных элементов, ускорить сроки внедрения новых видов бетона и увеличить экономическую эффективность их применения;

на основе данной работы разработаны "Рекомендации по методике определения параметров, характеризующих свойства различных бетонов при расчете прочности нормальных сечений стержне -вых железобетонных элементов", М., 1983;

разработаны и включены в главу СНиП П-2І "Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования" (п.2.13 табл. 15) предложения по оценке прочности бетонных элементов, позволяющие учесть степень проявления упруто-пластических свойств бетонов коэффициентами условий работы;

Работа выполнена в лаборатории теории железобетона НИЙЖБ Госстроя СССР под руководством д-ра техн. наук, проф.А.А.Гвоздева при научной консультации канд.техн.наук О.Ф.Ильина.

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

Решение задач экономического и социального развития страны в значительной степени определяется одной из важнейших отраслей народного хозяйства - строительством. Основными строительными материалами, как известно, являются бетон и железобетон, объем производства которых в нашей стране и за рубежом непрерывно увеличивается. Общий объем производства и применения сборного и монолитного бетона, а также железобетона составил, по данным 1980 г., в нашей стране порядка 245 млн.м3, что на 33% превышает уровень 1970 г. / 18 /. Столь значительное увеличение их производства связано как с расширением областей применения железобетона, таких как добыча нефти со дна морей, реакто-ростроение, так и в результате замены конструкций из других материалов (металлических, каменных, деревянных).

Выше уже отмечалось, что различные условия эксплуатации бетонов требуют для их изготовления новых видов вяжущих, заполнителей, введения добавок в смеси и проведения дополнительных технологических операций при их изготовлении. Требованиями экономики, а также охраны окружающей среды обусловлена разработка ряда бетонов, свойства которых существенно отличаются от традиционного обычного тяжелого.

Вместе с тем, все разновидности бетона и железобетона должны успешно выполнять свое назначение, что требует надежней оценки их сопротивления внешним воздействиям: силовым, темпера тгурно-влажностным и др. Для этого необходим, непрерывный прогресс теории железобетона, на которую опирается инженер при проектировании сооружений" / 35 /.

Действующие в настоящее время "Нормы проектирования.Бетонные и железобетонные конструкции" /115/ оценивают свойства разных бетонов путем задания их сопротивления одноосному сжатию Qnp и растяжению Rp, модуля упругости Е$- и параметра $0 , характеризующего упруго-пластические свойства бетона / 39 /. Параметр 0 можно рассматривать как коэффициент полноты эпюры нормальных напряжений бетона сжатой зоны элементов прямоугольного сечения, когда нейтральная линия пересекает сечение. Величина его определяется по линейной зависимости, полученной по результатам обработки большого количества испытаний натурных балочных и призматических образцов. Значение этого параметра дается в нормах только в зависимости от класса и вида бетона, определяемого по четвертому признаку (виду заполнителей) классификации норм / 115 /. Для бетонов одного вида с увеличением его прочности значение параметра снижается. Авторами ряда работ (6, ЗЕ, 35, 36, 63, 109) уже отмечалось, что подобная оценка свойств многочисленных видов бетонов затруднительна и требует большого количества экспериментальных данных по каждому из них. Необходимость в этих данных объясняется получением величины $-0 из условия совместности деформирования бетона сжатой зоны и растянутой арматуры (31, 39).

Методика норм ориентирована на практические методы расчета, доступные проектировщику, и поэтому не учитывает ряда осложняющих расчет факторов, обусловленных реологическими свойствами бетона. Применительно к оценке прочности нормальных сечений к ним можно отнести следующие: фактическая эпюра нормальных напряжений в бетоне сжатой зоны отлична от прямоугольной и, в связи с этим, методика норм не учитывает, либо учитывает приближенно несовпадение расчетного и фактического положения нейтральной оси, величину плеча внутренней пары силы, превышение деформаций крайнего сжатого волокна бетона при неоднородном деформировании сечений по сравнению с предельными деформациями его при равномерном сжатии.

В настоящее время уже имеются предложения по определению характеристики свойств материала, аналогичной параметру , , но определяемой путем испытаний стандартных призматических образцов / 9,64 /. Подобные предложения есть и за рубежом /ПО, 139/.

В указанных работах учет свойств бетонов основывается на определении коэффициентов полноты эпюры нормальных напряжений в сжатом бетоне на неармированных образцах небольших размеров, испытанных по определенным методикам. Авторы / 64,65 / предлагают производить учет особенностей свойств различных видов и классов бетонов только на основании результатов испытаний образцов по существующим стандартам, что в значительной мере может сократить объем экспериментальных работ при оценке (хотя бы приближенной) особенностей их деформирования.

Состав смеси исследуемых бетонов и технология их изготовления

Для получения шлакопемзобетона в качестве крупного заполнителя использован шлаковый щебень Новолипецкого металлургического завода (ЛПШ) фракции 5-15 мм. Учитывая, что характеристики данного вида бетона существенно зависят от водоцементного отношения, необходимый для приготовления опытных образцов объем заполнителя просушивался до постоянного веса, при этом насыпная плотность ЛШП составляла 7,23 кН/м3. Среднее значение прочности в цилиндре фракции 5-15 мм равнялось 1,403 МПа. В качестве мелкого заполнителя использовался кварцевый песок с модулем крупности Мкр= 1,85 и насыпной плотностью (при влажности 4,ВД равной 15,13 кН/м3. Вяжущим материалом служил портландцемент Воскресенского завода марки 400, активность которого к моменту изготовления образцов составляла 47,5 МПа. Состав компонентов на I м3 смеси шлакопемзобетона приведены в табл.2.1.

В качестве крупного заполнителя для обычного тяжелого бето на использовался гранитный щебень фракции 5-15 мм с насыпной плотностью в сухом состоянии равной 14,58 кН/м3. Мелким заполнителем для данного вида бетона служил кварцевый песок с модулем крупности Мг/ =1,63 и насыпной плотностью в сухом состоянии равной 14,35 кН/м3. Вяжущим материалом является портландцемент Воскресенского завода марки 500. Активность цемента к моменту бетонирования опытных образцов составляла 51,4 Мпа. Состав компонентов на I м3 смеси приведен в табл.2.1.

Для получения полимербетона применялись следующие компоненты. В качестве крупного заполнителя так же как и для бетона серии "С"-использовался гранитный щебень фракции 5-15 мм с насыпной плотностью 14,64 кН/м3. Мелким заполнителем служил кварцевый песок с модулем крупности Мкр- 1,91 и насыпной плотностью 14,91 кН/м3. Наполнителем для полимербетона служил цемент Воскресенского завода активностью 42,1 МПа. Влажность заполнителей составляла для песка 2,1$, для щебня 3,4$. Связующим материалом являлась жидкая отверждающая композиция, основу которой составляла эпоксидная смола ЭИС-I. В качестве отвердителя использован полиэтиленполиамин (ПЭПА). Модифицирующей добавкой служил пластификатор дибутилфталат (ДБФ). Состав смеси по весу составляющих на I м3 полимербетона приведен в табл.2.2.

Бетонная смесь для шлакопемзобетона и обычного тяжелого бетона изготавлялась в бетономешалке принудительного перемещения объемом 0,25 м3. Дозировка сухих компонентов смеси производилась весовыми дозаторами с ценой деления 5Н. Объем воды затво-рения контролировался мерной колбой. Готовая бетонная смесь поступала из бетономешалки в распределительную поворотную бадью, из которой производилась ее укладка в формы изготовляемых образцов.

Изготовление полимербетона производилось по следующей технологической схеме. На весах с ценой деления 5Н производилось дозирование составляющих твердой фазы. Затем необходимый для одного замеса объем заполнителей при помощи бункера помещался на эстакаду над бетономешалкой. Одновременно дозировались составляющие жидкой фазы. Смола ЭИС-I и пластификатор ДБФ тщательно перемешивались в 75 литровой емкости и подавались к бетономешалке. Затем смесь ДБФ и ЭИС-I затворялась отвердителем ПЭПА и тщательно перемешивалась в течение 1-1,5 мин, где уже находилась смесь составляющих твердой фазы. Через 3 мин перемешивания в бетономешалке смесь жидкой и твердой фазы через лоток поступала в формы для изготовления образцов. Всего было изготовлено 9 замесов по 0,15 м3 каждый.

Испытания армированных и неармированных бетонных призм на центральное и внецентренное сжатие

В табл.3.3. приведены опытные значения разрушающих нагрузок для испытанных в ходе эксперимента армированных и неармированных призматических образцов. В силу малого процента армирования призматических образцов jia = 0,49% разрушающие нагрузки армированных и неармированных призм всех трех видов бетонов, при одних и тех же эксцентриситетах приложения продольных сил, практически не отличаются между собой. Однако, вместе с тем, прослеживается некоторая закономерность в увеличении относительной несущей способности армированных образцов по сравнению с неармированными по мере роста эксцентрицитета приложения внешней нагрузки. Так,при центральном сжатии несущая способность неармированных призм либо совпадает, либо несколько выше таковой для армированных призм, а при эксцентрицитета Є0 =5,2 см несущая способность неармированных призм, как правило, ниже,чем армированных.

В зависимости от вида бетона снижение несущей способности с ростом эксцентрицитета происходит в неодинаковой мере. Для шлакопемзобетона, с преобладающими упругими деформациями относительная несущая способность при эксцентрицитете 60 = 5,2 см составляет величину порядка РР / Rnpfih = 0,56, в то время как для полимербетона, с преобладающими пластическими деформациями она равна Рр JRnp bh = 0,62. Такая тенденция наблюдается как в армированных, так и неармированных образцах.

Таким образом, с увеличением упругих свойств бетона относительная несущая способность образцов при внецентренном сжатии и прочих равных условиях снижается. Этот факт необходимо учитывать при расчете прочности бетонных элементов, т.к. в нормах оценка прочности таких элементов производится без учета упруго-пластических свойств материала.

Ввиду того, что отдельные образцы имели дефекты, либо использовались для отработки методики испытаний, данные по ним в табл.3.3 не приводятся. Характерные случаи разрушения образцов приведены на фотографиях (рис.3.3, 3.4, 3.5),

Средние значения осевых деформаций арматуры каждого испытанного призматического образца определялись для всех этапов наг-ружения по показаниям тензорезисторов, наклеенных на арматуру. На рис.3.б в зависимости от уровня загружения построены графики изменения средних значений осевых деформаций арматуры призм испытанных при различных эксцентрицитетах приложения продольной силы.

В случае центрального приложения нагрузки, когда Q0 - О, вплоть до разрушения образца наблюдается непрерывный рост деформаций укорочения призм всех трех видов исследуемых бетонов (рис.З.ба). При этом графики изменения деформаций укорочения арматуры как по своему характеру, так и по абсолютным величинам бг идентичны диаграммам " — Eg " исследуемых бетонов (рис.3.1), Rnp что свидетельствует о совместности деформирования арматуры с бетонами всех трех видов.

При эксцентрицитете приложения продольной силы Q0 =2,6 см характер изменения деформаций укорочения арматуры в зависимости от вида бетона, различен. Из рис.З.бб видно, что для образцов из шлакопемзобетона, испытываемых с этим эксцентрицитетом, так же как и при в0 = 0 укорочение арматуры непрерывно возрастает вплоть до Р/Рр = I, достигая в предельном состоянии значения 6а = 0,85%о . Для обычных тяжелых бетонов и полимер-бетонов до некоторых уровней загружения, соответственно равных Р/Рр= 0,85 и Р /Рр = 0,80, деформации укорочения арматуры также возрастают с ростом нагрузки, а затем происходит обратное явление, т.е. с повышением уровня загружения деформации укорочения арматуры, наоборот, убывают от 6а" = 0,25%о в обычном тяжелом бетоне и Sa = 1,35 о в полимербетоне до значений 8 а , соответственно равных а = 0,20$о и 8а =0,95%о. При этом уменьшение деформаций укорочения арматуры в полимербетоне проявляется в большей мере чем в обычном бетоне.

При приложении продольной силы на границе упругого ядра сечения с эксцентрицитетом ео = 5,2 см характер изменения деформаций арматуры в значительной степени зависит от вида бетона (рис.З.бв). Так, например, для шлакопемзобетона деформации арматуры мало изменяются с повышением уровня загружения и лишь в стадии близкой к разрушению наблюдается некоторое снижение деформаций укорочения арматуры, вместе с тем, перед разрушением образца арматура остается сжатой. В обычном тяжелом бетоне деформации укорочения арматуры на этапах загружения до Рап= (0,6 - 0,7) Рр примерно такие же, что и в шлакопемзобетоне и составляют величину 6 = 0,1б . С дальнейшим повышением уровня загружения происходит уменьшение прироста деформаций укорочения.

Прочностные и деформативные характеристики различных видов бетонов

Примем в качестве характеристики упруго-пластических свойств бетона параметр о)0 , представляющий собой полноту эпюры нормальных напряжений в предельном по прочности состоянии, для прямоугольного сечения когда нейтральная ось совпадает с одной из его сторон, либо параллельна ей и пересекает сечение. С другой стороны, степень проявления упруго-пластических свойств бетона может быть также оценена и через отношение упругой части деформаций By к полным деформациям 6д при равномерном сжатии. Теоретический анализ напряженно-деформированного состояния в бетоне сжатой зоны (см.главу I), а также полученные опытные данные (см.главу 3) показывают, что между параметром (О0 и отношением у/ц существует некоторая функциональная зависимость, приводящая к увеличению параметра с )0 с уменьшением отношения 6у /8а . Теоретически возможны два граничных случая напряженно-деформированного состояния: п L п - линейное распределение напряжений по высоте сечения, обусловленное треугольной диаграммой " &s s" работы материала. В этом случае отношение St//6R - I. Материал идеально упругий. Коэффициент полноты эпюры нормальных напряжений сд0 = 0,5; v и " равномерное распределение напряжений. Это предельный - -случай материала имеющего диаграмму "ef-Sg- " подобную диаграмме Прандтля. При этом упругая составляющая бу полных деформаций 6R стремится к нулю, за счет чего и само отношение у J л —- 0. В этом случае коэффициент полноты эпюры нормальных напряжений Сд0 = I Материал жестко-пластический.

Очевидно для всех промежуточных значений ву/ 6R параметр С )0 будет изменяться между двумя его граничными значениями от Сд0 = 0,5, когда Byl BR. - І, до а)0 = I, когда By I &R. 0 а рис.4.1 нанесены опытные значения параметра CJ0 , полученные из испытаний призматических и балочных образцов из трех видов бетона с различными отношениями 6у / 6R Наблюдаемый разброс в опытных значениях параметра ь)„ связан со многими причинами и, в первую очередь, с точностью нахождения опытной величины сжатой зоны бетона СС , с возможным разбросом призменной прочности бетона Йл/ , а также с возможной разцентровкой приложения нагрузки в процессе испытаний, по которым вычисляются опытные значения параметра о)0 (см.раздел I, гл.З).

Вполне вероятно, что параметр Сд0 может изменяться и с изменением высоты сжатой зоны бетона. На рис.4.2 приведены опытные значения параметра о)0 в зависимости от укороченной относительной высоты сжатой зоны бетона 0ССх)о/h . Из рисунка видно, что балочные образцы, имеющие меньшие значения XC00/h по сравнению с призматическими, имеют в большинстве случаев большие значения параметра ид0 . Однако установить четкую зависимость параметра о)а как функцию отношения XUl0/h по данным испытаний не представляется возможным.

Учитывая вышеизложенное, на данном этапе может быть принята линейная связь значения параметра 0)о с отношением ByfBRi

Выражение (4.1) позволяет определить параметр сд0 для различных классов и видов бетона исходя из результатов испытаний стандартных призм на осевое сжатие, не прибегая при этом к проведению сложных и трудоемких специальных исследований. В целом же оно неплохо оценивает опытные значения параметра О)0 . Для принятых в эксперименте видов бетонов среднеквадратическое отклонение опытных значений указанного параметра от теоретических его значений, определенных по зависимости (4.1), составляет: A Sn =0,109 при коэффициенте вариации V = 0,182 - для шлакопемзобетона с отношением By J 6ц - 0,80; А$п = 0,051 при V = 0,067 - для обычного тяжелого бетона с уIR = 0,46; А$л = 0,073 при V = 0,087 - для полимербетона с y/fi. = 0,34. Достоинство выражения (4.1) также и в том, что оно не только удовлетворяет граничным случаям упругого и жестко-пластического материала, но и в том, что при подстановке в него значений 6Я = 0,002 и Es = 52000 Rnp j 18 + RПр , соответствующих обычным тяжелым бетонам, по своей структуре и численным значениям оно близко к тождественной (л)0 зависимости для , экспериментально обоснованной и используемой в нормах, Т.е. зависимость (4.1) после алгебраических преобразований имеет вид О)0= 0,91 -0,0048 Rnp .

Таким образом, на настоящем этапе, до накопления дополни -тельных опытных данных по бетонам других видов, зависимость (4.1) может быть использована для определения характеристики с00 упруго-пластических свойств различных бетонов, т.к. она неплохо удовлетворяет опытным данным, а в то же время и граничным случаям. Оценка влияния параметра С0о на расчет прочности приводится в разделе 2 настоящей главы.

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