КАТЕГОРИИ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) П Архитектура- (3434) Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Война- (14632) Високи технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) 1065) House- (47672) Журналистика и масови медии- (912) Изобретения- (14524) Чужди езици- (4268) Компютри- (17799) Изкуство- (1338) История- (13644) Компютри- (11121 ) Художествена литература (373) Култура- (8427) Лингвистика- (374 ) Медицина- (12668 ) Naukovedenie- (506) Образование- (11852) Защита на труда- ( 3308) Педагогика- (5571) P Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Олимпиада- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Инструменти- ( 1369) Програмиране- (2801) Производство- (97182) Промишленост- (8706) Психология- (18388) Земеделие- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строителство- (4793) Търговия- (5050) Транспорт- (2929) Туризъм- (1568) Физика- (3942) ) Химия- (22929 ) Екология- (12095) Икономика- (9961) Електроника- (8441) Електротехника- (4623) Енергетика- (12629 )

Бетон за стоманобетонни конструкции

Вижте също:
  1. Асфалтобетон и мастик.
  2. Betonnі i zalіzobetonnі virob
  3. Бетонова работа
  4. Видове стрес и тяхната сметка при изчисляването на елементите на стоманените конструкции
  5. Силови бетонни и бетонни
  6. Ефектът на пълзене върху преразпределението на силите между бетон и армировка.
  7. Избор на стомана за строителни конструкции
  8. Деформация на бетона. Конкретни деформации при първоначалното краткосрочно натоварване. Ефект на скоростта на зареждане. Еластични и пластични деформации.
  9. Доставка, съхранение и приемане на конструкции
  10. Стоманобетонни колони
  11. Стоманобетонни колони

Конкретна класификация. Бетонът за стоманобетонни конструкции трябва да има необходимата якост, добра адхезия към армировката, достатъчна плътност за защита на армировката от корозия. В зависимост от предназначението на конструкцията, бетонът трябва да отговаря и на специални изисквания, устойчивост на замръзване, устойчивост на топлина при продължително излагане на високи температури, устойчивост на корозия при агресивни влияния върху околната среда, водоустойчивост и др.

Бетоните се класифицират според следните критерии: за основната цел - структурни, специални; по видове свързващи вещества - цимент, силикат, шлака и т.н .; по видове агрегати - плътни, порести, върху специални агрегати ; в структурата - плътна, пореста, клетъчна, голяма пори.

За удобство се въвеждат съкратените наименования на основните видове бетон: тежък бетон - с плътна структура, циментово свързващо вещество и плътни големи и малки агрегати; лесно бетон - циментово свързващо вещество, порест груб и порест или плътен фин агрегат. Като гъсти агрегати за тежък бетон, натрошен скален камък и естествен кварцов пясък се използват. Порестите агрегати могат да бъдат естествени - пемза, скална черупка и др. или изкуствена - експандирана глина, шлака и др. ; И двата конкретни типа бетон се използват за поддържане на конструкции на сгради и конструкции.

Съществуват и специални видове бетони: топлоустойчиви - предназначени за работа в конструкции, работещи при 200 ° C; химически устойчив - използвани в агресивна среда; разтягане (на базата на опън цимент) - проектиран да създава предварително напрежение в конструкциите; радиационен екран големи маси - прилагани за биологично екраниране срещу радиация и др. През последните години се срещат често бетонни полимери , които са обикновени бетони, импрегнирани с полимери или мономери с тяхното последващо втвърдяване, и полимербетон . който като свързващо вещество използва полимери. Тези бетони имат повишена якост, особено якост и висока химическа устойчивост, но все пак имат сравнително високи разходи, нисък модул на деформация (полимербетон) и не са приложими в сгради с високи температури.

Бетон, дисперсия, усилена с влакна (стомана, синтетични и др.) Се използва за пътни и аеродинамични настилки, подове на промишлени сгради и др. Този вид бетон, наречен влакнести бетон, притежава повишени свойства на опън и устойчивост към шокови влияния.

Структурата на бетона. Най-важните физико-механични свойства на бетона от гледна точка на работата му в стоманобетонни конструкции са силата и деформацията, определени главно от неговата структура.



Фиг. 1.1. Структурата на бетона и диаграмата на напрегнатото състояние на образеца от сгъстен бетон;

Когато бетоновата смес се смесва с вода, започва химична реакция (хидратация), в резултат на което се образува гел, желатиново вещество, и част от съединенията се освобождават под формата на кристали. С течение на времето гелът се втвърдява, кристалите се комбинират в кристално сплайсване, проникват през цялото тяло от бетон и закрепват зърното на агрегатите. По този начин структурата на бетона може да бъде представена като пространствена решетка от циментов камък (включваща кристално разрастване, гел и голям брой пори и капиляри, съдържащи въздух и вода), в които случайно се намират зърна от пясък и натрошен камък (фиг.1.1, а). Механичните свойства на циментовите камъни и агрегатите се различават значително една от друга; в допълнение, структурата на бетона е изпълнена с дефекти, които в допълнение към порите са кухини под агрегатните зърна, които се появяват при втвърдяване на бетона.

В такова хетерогенно тяло натоварването създава сложно напрежение. Подчертава концентрацията върху по-твърдите агрегатни частици и на места, отслабени от порите. При действието на натоварване на натиск в зоната, съседна на дупката, се създават натиск на натиск и натиск (Фигура 1.1.6). Натоварванията на опън, обобщаващи се, достигат значителни стойности, предизвикващи разкъсване на образеца от разкъсването на бетона в напречната посока, тъй като якостта на опън на бетона е много по-ниска, отколкото при компресията.

Класическите теории за якост не са приложими за бетон, тъй като се отнасят до материали с идеализирани свойства: преценката на неговата сила и деформируемост се основава на голям брой експерименти. Сложността на изучаването на стресното състояние на бетона се дължи и на факта, че в допълнение към натоварванията от натоварване възникват така наречените "вътрешни" напрежения в бетонното тяло поради свиване и други причини.

Много изследователи считат бетона за двуфазна среда, състояща се от твърда фаза, скелет с еластични свойства и фаза на течен газ, чиито деформации се развиват с течение на времето. Този модел дава възможност да се обяснят много явления, настъпващи в бетона при различни скорости и интензивност на натоварване.

Силата на бетона. Силата на бетона зависи от редица фактори, главните от които са: времето и условията на втвърдяване, вида на напрежението, формата и размера на пробите, продължителността на натоварването.

Силата на бетона се увеличава с течение на времето. Най-интензивен растеж настъпва в началния период на втвърдяване (28 дни за портланд цимент). В бъдеще увеличаването на силата се забавя, но с положителна температура и влажна среда продължава години.

Втвърдяването на бетона се ускорява значително при повишаване на температурата и влажността на околната среда. За тази цел стоманобетонните продукти се подлагат на топлинна или автоклавна обработка.

Бетонът има различна сила при различни ефекти на мощността.



Кубична якост R - временно съпротивление при компресиране на бетонни кубчета. При аксиално компресиране, кубовете (както и другите сгъстени образци) се разрушават поради разчупването на бетона в напречната посока. Въпреки това, наличието на силите на триене, развиващи се по протежение на опорните повърхности (Фигура 1.2, а) предотвратява развитието на свободни напречни деформации на кубчета близо до техните краища. Ако се елиминира влиянието на силите на триене (например чрез смазване на контактните повърхности), пукнатините в образеца ще се движат успоредно на силата на натиск, а съпротивлението на куба значително ще намалее. Според GOST, кубовете се изпитват без смазване на повърхности. Поради влиянието на силите на триене силата на кубовете зависи от техния размер. Колкото по-малък е размерът на куба, толкова по-голяма е неговата сила. Така че, ако силата на кубчета с ръб от 15 см е взета като R, тогава кубчета с ръб от 10 см ще покажат якост от 1,12 R и с ръб от 20 см - 0,93 R. Тъй като реалните структури се различават по форма от кубовете, кубичната сила не се използва директно в изчисленията, а служи само за контрол на качеството на бетона.

Призматична якост R b временна устойчивост на аксиално компресиране на бетонни призми (фиг. 1.2.6). Експериментите показват, че с увеличаването на височината на призмата на ефектите от триенето върху якостта на пробата намалява. Когато h / a ≥4, той почти изчезва и силата става постоянна и равна на ≈ 0,75R (Фигура 1.2, o). Стойността на YI се използва при изчисляването на якостта на компресираните и огъващи се елементи. Призматична сила

0-1) 1

където φb е експерименталният коефициент, φb = 0.77-0.001R≥0.721.

Якостта на опън R bt зависи от якостта на циментовия камък и от сцеплението му с агрегата. При аксиално напрежение бетонната якост е 10 ... 20 пъти по-малка от якостта на натиск. В същото време, с увеличаване на якостта на куб, относителната якост на бетона под напрежение намалява.

(1.2)

Експериментално, R bt се определя чрез изпитване на опън на проби под формата на осмола, разделяне на образци под формата на цилиндри или огъване на бетонни греди.

Силата при локалното компресиране Rb , toc се получава, когато товарът не действа върху цялата площ на елемента, а върху неговата част. В този случай натоварената част на зоната има по-голяма якост от Rb, поради факта, че бетонът е включен и в работата, обкръжавайки срязващата зона и създавайки ефекта на клипа. Местна якост на натиск

И ioc 1 - зоната на колапс; И ioc 2 е изчислената област, включваща зоната на колапса и допълнителен участък, определен съгласно фиг. 6.1 [1].

Сила на срязване , в реални конструкции, обикновено не се намира срязване в чиста форма; той е придружен от надлъжни усилия. Стойността на временната устойчивост на нарязването R b . sh не е дадена в нормите, но ако е необходимо, тя може да бъде определена с емпирична формула

(1.4)

Устойчивостта при повтарящи се натоварвания (няколко милиона цикъла) под влиянието на структурните промени намалява. Това обстоятелство трябва да се вземе предвид при изчисляване на траверси, кранни греди, мостове. Границата на издръжливост (временна устойчивост при многократни натоварвания) зависи от коефициента на асиметрия на цикъла ρb = σb , min / σb , макс , броят натоварвания n и трябва да бъде по-голям от напрежението, при което структурните микропукнатини Rb се образуват в бетона . crc .

Устойчивост при дълги и бързи товари . При тестване на бетонови проби в лабораторни условия товаренето се извършва доста бързо ( v = 20 ... 30 N / (cm 2 s)). Реалните дизайни са натоварени от десетилетия. В този случай структурните промени и нееластичните деформации се развиват в бетона, което води до намаляване на силата му. Границата на дългосрочната устойчивост на бетона към естественото втвърдяване до аксиално компресиране е 0,9 R b . При краткотрайни натоварвания (порив, удар, експлозия) бетона се разрушава при високи натоварвания (1/1 ... 1/2) R b .

Деформируемост на бетона. Деформациите могат да бъдат сила, развиваща се под действието на външни сили и температура-влажност, развиваща се в резултат на взаимодействието на бетона с външната среда.

Деформация на бетона под товар. Разграничаване на деформациите на силата при еднократни краткосрочни, дълги, както и повтарящи се и повтарящи се натоварвания.

Деформации с едно краткосрочно потапяне. Най-голямо практическо значение са деформацията при аксиално компресиране. Ако бетонната призма се зарежда на етапи, измервайки деформациите два пъти: непосредствено след нанасянето на товара и известно време след експозицията под товар, тогава на диаграмата се получава стъпкова линия (фиг. 1.3, а). Общите деформации ще се състоят от еластично ε e , възникващо непосредствено след нанасянето на товара, и пластмасови ε Ρ1 , развиващи се във времето. Кривата на пълните деформации е показана на фиг. 1.3 b. От диаграмата може да се види, че при ниски напрежения (σ b ≤ 0,2 R b ) бетонът може да се разглежда като еластичен материал (раздел 0 - 1). При 0.2 Rb ≤ σb < 0.5 Rb , нееластични деформации се получават поради уплътняването на гела (раздел 1-2 ). След образуването на микрокредити Rb , crc растежът на пластичните деформации става по-интензивен (раздел 2-3). Тъй като товарът се увеличава допълнително, микрокредитите се съединяват и пробата се срутва - Точка 4 съответства на граничната устойчивост на пробата Rb и деформациите ε b , c , u . Ако, тъй като съпротивлението на бетона пада, е възможно да се намали натоварването в същата степен, след което може да се получи секция надолу на диаграмата (4-5). Да се ​​знае как конкретните работи в тази област са важни за редица структури и видове натоварване.

Когато разтоварването от определено ниво на натоварвания, съответстващо на възходящия клон, достигне нула, в пробата ще настъпят остатъчни деформации, които намаляват известно време (с около 10%). Това явление се нарича еластичен аферефект ε sp . Характерът на диаграмата "σ - ε" на бетона под напрежение е подобна на разглежданата (фигура 1.3, б).

Връзката между напреженията и напреженията при ниски напрежения ( σ b ≤ 0.2 R b ) се определя от закона на Hooke ε b = σ b / Еб , където Еь е началният модул на еластичност, Еб = tg а0 = σ b / ε b (виж фигура 1.3.6). Модулът на еластичност зависи от марката на бетона (виж таблица -2.1). За σ b ≤ 0,2 R b , зависимостта σ - ε е нелинейна, модулът във всяка точка на диаграмата е променлива, Eb = d σ / d ε = tga, а определянето на общите деформации е трудно.

За практически изчисления беше предложено да се изразят напрежения чрез общите деформации на бетона, използвайки модула на еластопластичния деформация Eb , pi = tg a 1 (виж фиг. 1.3.6).

Изразявайки същото напрежение в бетона чрез еластични и пълни деформации, се получи

(1.5)

където v = ε e / ε b - коефициент, характеризиращ еластично пластичното състояние на сгъстения бетон; тя варира от 1 (за еластична работа) до 0,45 за краткосрочно натоварване; с дългосрочно натоварване v = 0.1..0.15.

При разтягане

където v t е коефициентът, характеризиращ еластично-пластичното състояние на бетона под напрежение, v t = 0.5. Модул на срязване на бетон

където v е коефициентът на напречни деформации за всички видове бетон v = 0.2, с G b = 0.4E b .

Деформации с продължително натоварване. При продължително натоварване нееластичните деформации на бетона нарастват с течение на времето. Най-високият процент на нееластични деформации се наблюдава през първите 3 ... 4 месеца.

пълзене наречете свойството на бетона, за да увеличите нееластичната деформация по време на продължителното действие на постоянно натоварване. Има линейни и нелинейни пълзене. Линейно пълзене настъпва при σ b <0.5R b и се дължи главно на уплътняването на гела. Когато това се случи, преразпределението на напреженията под натоварване от гелната структура върху циментовия камък и агрегатите. Увеличаването на пълзящото натоварване е приблизително пропорционално на увеличаването на стреса. Когато σb <0.5Rb, микрокредитите се появяват в бетона, линейната зависимост σ b - ε P1 се счупва, се получава нелинейно пълзене,

Пълзянето на бетона избледнява с течение на времето, тъй като напреженията в гела намаляват в резултат на преразпределението на напреженията и се увеличава еластичността на кристалния инсулт.

Експериментите показват, че без значение колко бързо се достига напрежението σ b , крайните деформации на пълзене, съответстващи на това напрежение, ще бъдат едни и същи (Фигура 1.3, b).

Деформациите при пълзене се увеличават при намаляване на влажността на средата, увеличаване на W / C и на количеството цимент. Бетон, натоварен на по-ранна възраст, има по-голямо пълзене. С нарастващата якост на бетона и якостта на агрегата, пълзенето намалява. За малки проби, при равни други условия, пълзенето е по-изразено, отколкото при големите.

Различни теории са предложени за аналитичното описание на феномена на пълзене. Математическите отношения, произтичащи от тях, обаче са трудни за използване при практически изчисления и в по-голямата си част са валидни само при определени условия. Поради това на практика се използват опростени линейни зависимости, които свързват напреженията в бетона с деформация на пълзящия поток. Валидността на този подход се потвърждава от факта, че при оперативни натоварвания в повечето структури напреженията в сгъстен бетон σb <.0.5R, т.е. линейно пълзене.

За да се изчислят деформациите на пълзене при компресия, обикновено се въвеждат концепции за измервания и характеристики на пълзене.

Измервателната способност на пълзенето Ct е относителното напрежение на пълзене при време t, което съответства на нарастване на напрежението от 0,1 МРа. При напрежения в бетон σ b

(1-8)

Характеристика на пълзене φ t е равно на коефициента на пълзящо натоварване при моментното напрежение t k

(1.9)

Ограничения C t и φ t ; ще бъде при t = ∞ (Сt = = С; φ t = = φ).

Крайните бетонни деформации, т.е. деформациите преди неуспеха зависят от много фактори и се различават значително. За изчисления се приема: за аксиално краткотрайно компресиране εb , c , u = 2 * 10-3 , дългосрочно ε b , c , u = 2,5 * 10-3 , за огъване и центрофугиране ε b , c , u = 3 , 5 * 10 -3 , с централно напрежение ε btu = 1.5-10 -4

Деформации при многократни товари . Повторното товарене и разтоварване на бетонови проби води до натрупване на нееластични деформации. След достатъчно голям брой цикли плазмените деформации достигат граничната стойност и бетонът започва да работи еластично. Този вид работа се извършва, когато напреженията в бетона не надвишават границата на издръжливост. Като цяло множество натоварвания увеличават нееластичните деформации, причинявайки разрушаване на пробата.

Температурни и влажностни деформации на бетона:

1. Деформация на бетона от действието на температурата. Втвърдяването на бетона се съпровожда от отделянето на топлина и с последващо неравномерно охлаждане се появяват значителни температурни деформации. Температурни деформации се наблюдават и при конструкции, изложени на атмосферни влияния или промени в температурата на процеса. От особено значение са температурните ефекти върху масивните конструкции на бетона (например, хидравличното инженерство) и стационарно неопределимите системи с голяма дължина, което води до допълнителни усилия в елементите (виж Фигура 11.4). Определянето на температурните деформации на бетона се извършва съгласно формулите на съпротивление на материалите, като средният коефициент на линейна температурна деформация е -50 ° С <t <+ 50 ° С, равен на 1 * 10 -5 deg -1 .

2 Деформации на влажността на бетона . Бетонното втвърдяване в различни среди променя обема си.

Свойството на бетона да намалява обема, когато се изсушава в суха среда, се нарича свиване, когато се втвърдява във влажна среда, бетонът се увеличава в обем - възниква подуване. Има обратимо свиване - свързано с изпаряването на свободна вода в циментовия камък и поради капилярни феномени (напрежение на менискуса в порите на бетона) и необратимо, получената загуба на химически свързана влага при хидратация на цимента и в резултат на това намаляване на обема на гела.

Свиването зависи от възрастта на бетона: той се придвижва най-интензивно през първите дни, след което постепенно избледнява. Свиването е по-голямо, толкова по-голямо е съдържанието на циментов бетон, водата и по-ниската влажност на околната среда. Когато втвърдяването във вода увеличава количеството свободна вода в циментовия камък, което предизвиква феномена на противоположното свиване - подуване.

Свиването увеличава адхезията на бетона към армировката, което води до нейното компресиране, което е положителен фактор. Въпреки това, неравномерното свиване на различните слоеве от бетон (на повърхността - в по-голяма степен във вътрешните слоеве - в по-малка степен) води до наличието на "присъщи" напрежения (вътрешните слоеве предотвратяват свободното свиване на повърхностните слоеве, в резултат на което се получава напрежение в тях) и появата на пукнатини, което е нежелателно. Особено значим е ефектът на свиване в масивни структури.

Намаляването на свиването се постига чрез избиране на състава на бетона (намаляване на обема на порите), омокряне на повърхността по време на стареене на бетона (особено през първите дни) и т.н.

Конкретни индикатори за качество. При проектирането на бетонни и стоманобетонни конструкции, в зависимост от предназначението им и условията на работа, стандартите определят конкретни показатели за качество: конкретни класове на якост на натиск, якост на опън и студоустойчивост, водоустойчивост и плътност. Тези характеристики се определят от съответните държавни стандарти и се предписват с определена гаранция (вж. Глава 2).

Клас на якост на натиск на бетон (за тежък бетон): В3,5; B5; B 7.5; BIO; BI2,5; B15; В20; B25; ISA; В35; B40; B45; B55; B60 е основната характеристика, установена в резултат на тестови кубчета с ръб от 15 cm след експозиция в продължение на 28 дни при нормални условия (t = (20 ± 2) 0 С, W≥60 %).

Клас на якост на опън на опън (Bt0,8; Bt1,2; Bt; 1,6; Bt2; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2) са установени за структури, които работят основно в напрежение (резервоари, тръби за водно налягане).

Маркировка за устойчивост на замръзване (F50 ... F500) за структури, подложени на многократно замразяване и размразяване (охладителни кули, хидравлични конструкции). Тази марка се характеризира с броя на циклите на замразяване и размразяване, които бетонът може да издържи при условия, наситени с вода, като същевременно намалява якостта с не повече от 15%.

Водонепроницаеми печати (W2 ... W12) се предписва за конструкции, на които се налагат изисквания за непроницаемост, те характеризират водното налягане (в kgf / cm2), при което все още не се наблюдава проникването му през тестваната стандартна проба с дебелина 15 cm.

Стикери със средна плътност (за тежки бетони D230G ... D2500, за финозърнест бетон D1300 ... ... D2400, за лек бетон D800 ... D2100) се предписва за бетон, на който се налагат изискванията за топлоизолация.

Щампи за самозадачане (SpO, 6, .Sp4) се предписва за конструкции, изработени от бетон върху опън цимент. Такива структури включват стоманобетонни тръби, тротоари на пътища, летища и др. Щатите характеризират големината на предпреградата в бетон (MPa) на нивото на центъра на тежестта на армировката.

При стоманобетонните конструкции не се прилага бетон (тежък) клас под Б7.5. Оптималният клас и степен на бетон се избират въз основа на проучване за осъществимост, като се вземат предвид условията на работа. Най-широко използвани са 1 , за огъващи елементи без предварително напрежение B15 ... B20, за компресирани елементи: колони B25 ... B30, ферми, арки E30 ... E35.

Класът на бетонните предварително напрегнати елементи се предписва в зависимост от вида и класа на предварително напрегнатата армировка, нейния диаметър и наличието на анкерни устройства. Например, за подсилване на клас A-IV d = 10 ... ... 18 mm без котви, класът на бетона не трябва да бъде по-нисък от B15, а за армировка A-VI - не по-малък от VZO.

Използването на висококачествен бетон, особено при компресираните елементи, осигурява значителни икономии.

Силата и деформационните характеристики на бетона, в зависимост от класа на бетона за якост на натиск, са дадени в Таблица. 2.1.

§ 1.2, Арматура за стоманобетонни конструкции

принадлежности наречени пръти, поставени в бетон, в съответствие с изискванията за изчисление, проектиране и производство. Подсилването на стоманобетонните конструкции е инсталирано за възприемане на напреженията на опън или подсилен компресиран бетон. Стоката се използва главно като арматура. В някои случаи е възможно да се използват други материали като стъклопласт с висока якост,

химическа устойчивост. Този материал обаче е много по-скъп от стоманата и се препоръчва да се използва само в структури, които имат специални изисквания за корозионна устойчивост, електрическа изолационна способност и немагнетизъм.

Видове фитинги. Към местоназначението се разграничават работещите фитинги изчисляване, конструктивно и монтажно, използвани от проектирането и технологичните съображения. Структурното укрепване се възприема, което не се взема предвид при изчисляването на силата от свиването на бетона, температурните промени, разпределя равномерно силите между отделните пръчки и т.н .; монтажът осигурява конструктивната позиция на работния вентил, го комбинира в рамки и и т.н. (Фигура 1.4).

Съгласно метода на производство разграничават горещовалцуваната армировка (получен чрез валцуване) - пръчка и изтеглена от студено (произведени чрез студено изтегляне) - тел.

По профил на повърхността разграничаване на усилващата стомана гладък и периодичен профил (Фигура 1.5). Последните имат по-добра адхезия към бетон и понастоящем са основната армировка.

Съгласно метода на приложение армировката е разделена на напречен и ненатоварен.

Огнеупорната и студено изтеглената армировка се нарича гъвкава. В допълнение към това, в конструкциите в някои случаи те използват твърда (поддържаща) армировка на валцовани или заварени I-лъчи, канали, ъгли и др.

Физически и механични свойства. Тези свойства на вентилите зависят от химичния състав, метода на производство и обработка. При меките стомани съдържанието на въглерод обикновено е 0,2 ... 0,4%. Увеличаването на количеството въглерод води до увеличаване на якостта, като същевременно намалява деформируемостта и заваряемостта. Промяната на свойствата на стоманите може да бъде постигната чрез въвеждането на легиращи добавки. Манганът, хромът увеличават якостта без значително намаляване на деформируемостта. Силиций, повишавайки якостта, намалява заваряемостта.

Повишената здравина може да се постигне и чрез термично втвърдяване и механично разтягане. При термично втвърдяване арматурата първоначално се нагрява до 800 ... 900 ° С и бързо се охлажда и след това се загрява до постепенно охлаждане до 300 ... 400 ° С. При механично затягане на арматурата с 3 ... 5% поради структурни промени в кристалната решетка - закалени стоманени втвърдявания. При повторно изтегляне (натоварване) деформационната диаграма 4 ще се различава от първоначалната (Фигура 1.6), а якостта на провлачване ще се увеличи значително.

Основните механични свойства на стоманите се характеризират с "стрес" - деформации ", получени чрез тестване на разтягане на стандартни образци. Съгласно характера на диаграмите, всички подсилващи стомани се подразделят на (фигура 1.6): 1) стомани с изразена точка на провлачване (меки стомани); 2) стомани с мълчаливо изразена точка на провлачване (нисколегирани, термично закалени стомани); 3) стомана с линейна зависимост почти за счупване (жица с висока якост).

Основните характеристики на якост: за стомани тип 1 - физическа граница сила; за стомани от типове 2 и 3 - условна граница на провлачване , 2, прието като равно на напрежението, при което

остатъчният щам е 0.2% и условната граница на еластичност, където остатъчните деформации са 0.02%. Освен това характеристиките на диаграмите са крайната якост (временно съпротивление) на крайното удължение при скъсване , което характеризира пластичните свойства на стоманата. Малките крайни удължения могат да служат като причина за чупливото счупване на армировката под натоварване и разрушаването на конструкцията; Високите пластични свойства на стоманите създават благоприятни условия за експлоатация на стоманобетонни конструкции (преразпределение на усилията в статично неопределими системи с интензивни динамични ефекти и т.н.).

• В зависимост от вида на конструкцията и условията, експлоатацията заедно с основната характеристика - диаграмата "σ - ε" в някои случаи е необходимо да се вземат под внимание и други свойства на арматурните стомани: заваряемост, реологични свойства, динамично подсилване и др.

Под заваряване Разберете способността на фитингите да осигурят свързване чрез електрическо заваряване без пукнатини, кухини и други дефекти в заваръчната зона. Горещовалцуваните нисковъглеродни и нисколегирани стомани имат добра заваряемост. Това е невъзможно. заваряват се термично закалени стомани (с изключение на специални "заваряеми") и се втвърдява чрез опъване, тъй като ефектът от втвърдяването се губи по време на заваряване.

Реологични свойства характеризиращи се с пълзене и релаксация, пълзянето на усилващите стомани се проявява само при високи напрежения и високи температури. Релаксацията е по-опасна - капка напрежение с време при постоянна дължина на пробата (без деформации). Релаксацията зависи от химическия състав на стоманата, производствената технология, стреса, температурата и т.н. Продължава най-интензивно в първите часове, но продължава и за дълго време. Това е важно при изчисляването на предварително напрегнатите структури.

Увреждане от умора наблюдавано при повтарящи се натоварвания с намалена устойчивост и е крехко. Якостта при многократно натоварване (граница на издръжливост) на армировката зависи от броя на повторенията на натоварването n и характеристиката на натоварващия цикъл p s .

Динамично втвърдяване се извършва под действието на краткотрайни (t≤lc) динамични натоварвания на взривни вещества с висока интензивност, сеизмични). Излишък от динамичен добив при статични поради забавянето на пластичната деформация и зависи от химичния състав на стоманата и скоростта на деформация.

Класификация на арматурата. Всички подсилващи стомани са разделени на класове, които обединяват стомани със същата сила и деформационни свойства. В този случай стомани, които се различават по химически състав, т.е. различни степени, могат да принадлежат към един и същи клас.

Подсилването на пръта е означено с буквата А и римската цифра и е: горещо валцувано - гладък клас AI; периодичен профил класове А-П, А-Ш, А-IV, AV и А-VI; термично и термомеханично укрепени - периодичен профил на класовете At-Sh, At- IV, At- V, At-VI и механично укрепени от клас A-Shv. За допълнителните характеристики на подсилването на прътите, които се изискват при използването му при определени условия, се въвеждат индекси на нотация на класа. Index. "C" в наименованието на термични и

термомеханично подсилената армировка показва възможността за свързване на прътите чрез заваряване (At-IVC); "K" - за повишена устойчивост на корозия при стрес (At-IVK); "SC" - за възможността за заваряване и повишена устойчивост на корозия при натоварване (At-VCK). Индексът "c" се използва за фитинги, препоръчани за използване при ниски температурни условия, като клас Ac-11 от 10GT стомана.

Студено изтеглени проводници означен с буквата Б и римската цифра, и е разделен на обикновена подсилваща вълнообразна тел (периодичен профил) от клас BP-I и гладка Клас B-1, както и гладка тел с висока якост клас B-11 и периодичен профил клас BP-11.

Основната якост и деформационни характеристики на различни стомани за подсилване са дадени в таблица. 2.2. Асортиментът от пръчки и армировка от тел е даден върху листата за летене. Диаметрите на горещовалцуваната арматурна стомана "с периодичен профил, даден в габарита, отговарят на номиналния диаметър на равни по размер ролкови гладки пръчки.

Арматурни изделия. За да се ускори производството на работа, ненатоварената гъвкава армировка (индивидуални пръчки) се комбинира в рамки и решетки, в които пръчките на кръстовищата се свързват чрез съпротивление на точково заваряване или вискозни. В някои случаи е разрешено използването на дъгова заварка.

Заварени клетки (Фиг.1.7, а) са оформени от надлъжни и напречни пръти. Надлъжните работни пръти са подредени в един или два реда. Заваряването на надлъжните пръти към напречните, от една страна, е по-технологично, отколкото от двете.

Плоските рамки обикновено се комбинират в пространствени, които трябва да имат достатъчна твърдост, за да могат да съхраняват, транспортират и запазват конструктивната позиция във формата.

При определянето на диаметрите на надлъжните и напречните пръти е необходимо да се вземат предвид условията на заваръчната технология, за да се избегне прекомерното изгаряне на тънки пръчки;

Диаметрите на надлъжните пръти, ми ... 3 ... 10 12 ... 16 18 ... 20 22 25 ... 32 36 ... 40

Най - малки пръчки mm 3 4 5 6 8 10

Заварените мрежи (GOST 8478-81) са изработени от стомани класове BI, Bp-I, AI, AH, A-III.

Заварената мрежа може да бъде проектирана чрез осигуряване на последващо огъване в същата равнина на специални машини. Мрежите са плоски и валцовани с надлъжна и напречна работна армировка. Валцуваните мрежи с надлъжна работна армировка са произведени с диаметър надлъжни пръти не по-голям от 5 мм (фиг. 1.7.6). При диаметър повече от 5 мм се използват мрежи с напречна работна армировка (фиг.1.7, с) или плоски. Максималният диаметър на напречните пръти от плосковалцувани ролкови мрежи е 8 мм. Дължината на решетката в ролка е 50 ... 100 м, следователно тя се нарязва на място за използване при изграждането на решетката.

Подсилващи въжета и връзки. Укрепването на конструкцията на индивидуалните проводници с висока якост (поради големия им брой) е трудоемка и често води до прекомерно развитие на секции от елементите. Във връзка с това телта се разширява на въжета и връзки. Въжетата (фиг.1.7, г) обикновено са изработени от 7 или 19 проводника със същия диаметър (означение К-7 или К-19), навиване на останалата част върху централната права тел

Фиг. 1.8. Съединителни връзки

в един или повече слоеве. Диаметърът на проводниците на въжетата K-7 от 2 до 5 мм. Изчислените характеристики на въжетата са дадени в таблица 1. 2.2. Пакетите се състоят от паралелни проводници с висока якост (14, 18, 24 бр.) Или въжета (Фигура 1.7, г). Пакетите могат да имат котви в краищата и са навити с мек проводник по дължината.

Връзки на армировката [6]. За свързване на армировъчни пръти по дължина във фабриката се препоръчва използването на устойчиво заваряване на закопчаване. (Фиг.1.8, а) на специални заваръчни машини. За сглобката на дъното при инсталиране с дъга заваряване. В този случай, в случая на заварени пръти d ^ 20 mm, се използва заваряване с дъгова вана в инвентарни (медни) форми (фиг.1.8, Ь). Когато d <20 mm, дъгова заварка се извършва с облицовки с четири странични шевове "(фиг.1.8, с), също се допуска заваряване с едностранни удължени шевове (Фигура 1.8, d). Окачени пръти Без заваряване, те се използват за мм (фиг.1,8,6) на местата, където не е използвана здравината на армировката. На кръстопът винаги инсталирайте допълнителни скоби. Във всички случаи, ставите трябва да бъдат изследвани от истинския елемент. Застъпващите връзки на заварените отвори в работната посока, както и пръчките, трябва да имат дължина на байпас от 1> 1 an, определена от формулата (1.12). Дължината на припокриване на решетката в посоката на разпределителната арматура е 50-100 мм, в зависимост от диаметъра.

I Нанасям армировка в стоманобетонни конструкции. Изборът на клас армировъчни стомани се извършва в зависимост от вида на конструкцията, наличието на предварително напрежение, условията за изграждане и експлоатация на сградата.

Като арматура от класове A-II и AI се допуска напречно усилване и като надлъжно усилване само с подходяща обосновка, като арматура от класове A-II и AI е разрешена като ненатоварена работна армировка, основно от клас А-W стомана и от клас Bp-I (BI) (Например, ако якостта на стомана A-III не може да бъде използвана изцяло поради прекомерно напукване и увисване.) Клас на арматура на пръта A-IV и по-горе се използва като надлъжно усилване само в трикотажни рамки.

Като предимства се използват предимно формоващи арматури при нормални експлоатационни условия и дължина на стоманобетонни елементи до 12 м, класове At-VI и At-V, както и VP, BP-P, K-7, K-19, A-IV. , AV, A-VI, A-Shv, за елементи с дължина повече от 12 m - главно подсилени въжета, снопчета от класове В-П, Вр-П, както и заварени арматури A-VI, AV, A-IV и A - Да.

§ 1.3. Стоманобетон

Съединителна арматура с бетон. Адхезията на армировката към бетона е една от фундаменталните свойства на стоманобетона, което гарантира нейното съществуване като строителен материал. Адхезията се осигурява чрез: залепване на гела към армировката; триене, причинено от натиск от свиване на бетон; зъбчат за бетонни изпъкналости и неравности на повърхността на арматурата. Определянето на влиянието на всеки от тези фактори е трудно и няма практическо значение, тъй като те действат заедно. Най-голяма роля обаче за осигуряването на адхезия (70 ... 80%) играе ангажиментът върху бетон на изпъкналостите и неравностите на повърхността на армировката (фиг.1.9, а).

При издърпване на пръта от бетон (фиг.1.9.6), силите от армировката към бетона се предават чрез напреженията на срязване на адхезия T bd , които са неравномерно разпределени по протежение на пръта. Най-големите им ценности действат на известно разстояние от края на елемента и не зависят от дължината на уплътнението на сърцевината в бетона

в) s)

1 ap . Да се ​​оцени адхезията, използвайки средното натоварване върху дължината на уплътнението

(1.10)

От формулата (1.11) може да се види, че дължината на вграждане, при която е осигурена адхезия (зоната на закрепване), трябва да бъде по-голяма, толкова по-голяма е якостта на армировката и диаметъра на пръта и може да се намали с увеличаване. диаметъра на опънната армировка, повдигнете класа на бетона и приложете периодичния профил за подсилване.

Дизайнерските стандарти не установяват стойността на сцеплението, но правят конструктивни препоръки, които осигуряват надеждна адхезия на армировката към бетон.

Закрепване на армировка в бетон. Закрепването е фиксирането на краищата на арматурата вътре в бетона или на повърхността му, способни да поглъщат определена сила. Закотвянето може да се извърши или чрез сцепващи сили, или чрез специални устройства за закрепване в крайните секции, или и двете.

Закрепването на армировката на периодичния профил се осигурява от адхезионните сили. Котвени устройства от краищата на такава армировка се използват в редки случаи. За гладка кръгла армировка, напротив, адхезията не е достатъчна и поставянето на куки на краищата на прътите или заваряването на напречни пръти по крайните секции е по правило задължително,

Ненатовареното укрепване на периодичния профил се въвежда в сечението, нормално спрямо надлъжната ос на елемента, при което се взема предвид при пълна конструктивна устойчивост за дължината на зоната на закрепване ...

Бетонно свиване в стоманобетонни конструкции.

Стоманената армировка, дължаща се на адхезията си към бетона, е вътрешна връзка, която предотвратява свободното свиване на бетона, когато се втвърдява във въздуха и свободно подуване на бетона, когато се втвърди във вода.

Ограничената деформация на свиването на бетон в стоманобетонния елемент води до появата на първоначални напрежения: опън в бетона, компресиране в армировка. При достатъчно високо съдържание на армировка в бетонния елемент може да има свиване на пукнатини.

Бетонното свиване в стационарно неопределените стоманобетонни конструкции се предотвратява от ненужни връзки. При такива системи, свиването се счита за външен ефект (подобен на температурата), което предизвиква появата на сила в елементите (виж Фигура 11.4). Средната деформация на свиването е 15-15 ° 5 , което е еквивалентно на понижаване на температурата с 15 ° C (тъй като линейният коефициент на деформация на температурата ay ^ 1-10 ~ 5 ) .Това ви позволява да замените изчислението с ефекта на свиване чрез изчисление на температурния ефект. В този случай тя може да бъде намалена чрез поставяне на разширяващи се фуги, които обикновено се комбинират с температурни фуги и се наричат термосвиваеми фуги .

При предварително напрегнатите елементи свиването на бетона също има отрицателен ефект, което води до намаляване на предпресоването в армировката.

Пълзянето на бетон в стоманобетонни конструкции. Подсилването на стоманобетонни конструкции, като при свиване, е вътрешна връзка, предотвратява свободното деформиране на бетона в бетона. Благодарение на адхезията на армировката към бетона с продължително натоварване, пълзенето води до преразпределение на напреженията между армировката и бетона. C с течение на времето, напреженията в конкретния спад, при усилването на елементите без увеличаване на напрежението. Този процес протича непрекъснато, докато напрежението на пълзящия поток достигне своята гранична стойност.

В зависимост от вида на стоманобетонните конструкции и състоянието на натоварване, пълзенето може да има положителен или отрицателен ефект върху тяхната работа. Накратко централно компресирани елементи на пълзене Той има положителен ефект, осигуряващ по-пълна употреба на силните свойства на армировката. В гъвкавите компресирани елементи пълзящият ефект води до увеличаване на първоначалните ексцентрици и намаляване на носещата способност. При огъващи елементи, пълзенето води до увеличаване на деформациите в конструкциите от предварително напрегнат бетон, за да се предотврати загубата. В статично неопределими системи пълзящият ефект играе положителна роля, намаляване на концентрацията на стрес и причиняване на преразпределение на усилията.

Корозия на стоманобетон и мерки за защита срещу него. За да се осигури трайност на стоманобетонните конструкции, е необходимо да се вземат мерки срещу развитието на корозията на бетона и армировката. Бетонна корозия зависи от неговата якост и плътност, свойствата на цимента и агресивността на околната среда, корозия на армировката причинени от недостатъчно съдържание на цимент или наличието на вредни добавки в него, прекомерно крекинг, недостатъчна дебелина на защитния слой. Корозията на армировката може

независимо от бетонната корозия. За да се намали корозията, те ограничават агресивността на околната среда по време на работа (отстраняване на агресивната вода, подобряване на стайната вентилация), нанасяне на плътни бетони върху сулфатно-устойчиви и други специални свързващи вещества, подреждане на защитни покрития върху бетонната повърхност, защита на пукнатините и др. системното действие на агресивна среда се използва за изчисляване на структурите за този ефект (виж § 15.5).

Защитният слой от бетон. При стоманобетонните конструкции армировката трябва да бъде разположена на известно разстояние от външната повърхност, така че да се образува защитен слой около нея. Защитният слой осигурява съвместната работа на арматурата с бетон в етапите на производство, монтаж и експлоатация на конструкции, както и защита на армировката от корозия, високи температури и други влияния.

При определяне на дебелината на защитния слой, видът и размерите на конструкцията, условията на работа, диаметърът и предназначението на армировката (работа, разпределение) [П. За надлъжна работна армировка дебелината на защитния слой трябва да е не по-малка от диаметъра на пръта и не по-малка: в плочи и стени с дебелина на фута <X100 mm - 10 mm; дебелина / g ^ 100 мм, както и балкар и ръбове с A <250 мм-15 мм; в греди и ръбове h ^ ' ^ 250 mm и в колони - 20 mm; в сглобяеми блокове - 30 мм; за по-ниско укрепване на монолитни основи: при наличие на бетонна подготовка -35 мм, при отсъствие - 70 мм. За напречни и разпределителни фитинги защитният слой трябва да бъде на h << 250 mm - не по-малко от 10 mm и при ft> 250 mm - не по-малко от 15 mm. Разстоянието от краищата на надлъжната ненатоварена арматура до краищата на елементите трябва да бъде 10 ... 20 mm. За конструкции, използвани в агресивна среда, при повишена температура или влажност, дебелината на защитния слой се увеличава с 10 ... 20 mm.

Дебелината на защитния слой от бетон в краищата на предварително напрегнати елементи по дължината на зоната за пренос на напрежение (вж. § 3.3) трябва да бъде за класове на усилване А-IV, А-Ш и въжета най-малко Ы и най-малко за класове на усилване AV, А- 3 d. Освен това тази стойност в определената зона трябва да бъде за армиране на пръчки - най-малко 40 mm и за въжета - най-малко 20 mm,

Раздел II. КОНСТРУКЦИИ НА КАМЪНИ И КАМЕРИ

Глава 18. Обща информация. Материали за каменни и армирани конструкции

<== предишна лекция | следващата лекция ==>
| Бетон за стоманобетонни конструкции

; Дата на добавяне: 2014-01-04 ; ; Прегледи: 5179 ; Нарушение на авторски права? ;


Вашето мнение е важно за нас! Дали публикуваният материал е полезен? Да | не



ТЪРСЕНЕ ПО САЙТА:


Препоръчителни страници:

Вижте също:



ailback.ru - Edu Doc (2013 - 2018) година. Всички материали, представени на сайта само с цел запознаване с читателите и не извършват търговски цели или нарушаване на авторски права! Последно добавяне на IP: 11.45.9.158
Повторно генериране на страницата: 0.028 сек.