Класс прочности на осевое растяжение

Класс прочности на осевые растяжения (Bt)

Класс бетона по прочности на сжатие(В)

Он определяется временным сопротивлением сжатию бетонных кубиков, с размером ребра 15 см.

· Для тяжелых бетонов В3,5 – В100

· Для легких бетонов В2,5 – B40

· Для напряженных B20-B70

Класс прочности на осевые растяжения (Bt)

· Классы всех бетонов Bt0,8 – Bt4

Марка бетона по морозостойкости(F)

Билет 9. Область распространения и простейшие конструкции ж.б колонн.

Колонны представляют собой вертикальные стержневые элементы, передающие нагрузку от вышерасположенных констр на фундамент или на нижерасположенные конструкции. Широко применяются в промыш зданиях, с/х строительстве в качестве элементов каркаса и отдельных опор. Могут быть сборными и монолитными. Наиболее просты и широко расп примером – колонны квадратного сечении. Обычно выполняются сплошного сечения, при больших длинах и нагрузках они могут быть решетчатыми. По высоте могут быть – постоянного и переменного сечения (предназначены для передачи нагрузок, расположенных на разных высотах). По характеру работы различают: Центрально сжатые и внецентренно сжатые колонны. При центральном сжатии экономичнее – колонны круглого, квадратного сечения.

При внецентренном – сечение колонны вытягивается в направлении действия изгибающего момента. (это увеличивает жёсткость колонны в направлении действия момента).

Билет 10. Особенности работы ж/б балок под нагрузкой. Ж/б балки при воздействии равномерной нагрузки разрушаются по след схеме.1. В середине балки возникают перпендикулярно к оси балки (вертик) трещины, с удалением от середины трещины уменьшаются, и увеличивается угол наклона (до 400)2. Вблизи опор ширина наклонных трещин увеличивается. Трещины в ж.б балках неизбежны и допустимы в установ нормами пределах. Цель установки арматуры – предотвратить разрушение бетона в растянутой зоне. (в растянутой зоне на участках между трещинами работают арм + ж.б , в местах трещин – арм.) Ж.б балка в 20 раз прочнее бетонной. наиболее опасными при равномерно распред нагрузке является участок в близи опор = ¼ длинны балки.

Предварительно напряженные ж.б конструкции. Билет 35. Область применения и сущность предв.напряж.ж/б

ПНК-конструкции, в которых искусственно, на стадии изготовления, создаются напряжения за счет натяжения арм. Такие конструкции наиболее рациональны для констр, в кот все сечения работают на растяжение (резервуар, ж/б трубы, затяжки арок, растянутые элементы ферм, ригели рам) В обычных ж.б конструкциях имеются 2 крупных недостатка которые ограничивают область их применения: 1 – в растянутых зонах обязательно присутствуют трещины, даже при относительно небольших конструкциях. 2- несущая способность арм, кот изготавливается из высокопрочных сталей, не полностью используется. Избежать эти минусы конструкции можно при помощи предварительного напряжения, при кот достигается полное использование несущ способности арм, происходит экономия материала. 2 способа изготовления: 1- натяжение арматуры на опоры, 2 – натяжение арм на бетон.

2 способ. Слабо арм ж.б элемент в котором остав каналы для пропуска предварительно напряг элементов. Один конец арм закрепляем на торец ж.б элемента. После этого канал наполняется цементным раствором.

18.Понятие о расчете сборных ж/б конструкций на монтажные и транспортные нагрузки.

Необходимость расчета на усилия, возник при подъеме конструкции, транспортиров и монтаже, вызвана тем, что сечение элемента, запроектированное на восприятие усилий, возникающих при работе в проектном положении, в ряде случаев может не выдерживать усилий при подъеме, транспортир и монтаже.Наприм колонны при эксплуатации работают на сжатие, а при транспортировании и в момент монтажа испытывают изгиб, т.е работают как балки.Так и плиты, при эксплуатации они опираются своими концами, а при транспортировании и монтаже монтажные петли или опорные прокладки устанавлив ближе к середине, что приводик к появлению растяжений в зонах бетона, которые при эксплуатации испытывают сжатие.При расчете элем на монтажн и транспортн нагрузки, учит нагрузка от веса элемента, взятая с коэффициентом динамичности.(при транспортиров = 1,6 , при монтаже 1,4)

Несущая способность колонны определ как для изгибаемого элемента в след последовательности:

1.Находят значение коэффициента

2.По таблице опред коэффициент A0

3.Находят момент, который способна воспринять колонна М сечен= A0

4. Српвнивают момент сечения с моментами при монтаже и теранпортир. М сечен>=M, М – максим момент при подъеме, трансп и монтаж., то прочность обеспечена.если нет, то след увелич сечение арматуры.

Железобетонные рамы

Здания часто проектируются таким образом, что колонны и ригели соединяются между собой шарнирно либо жестко, работая совместно, образуя рамную конструкцию.

Совместная работа ригеля со стойками обеспечивает значительное снижение изгибающих моментов в ригеле и повышает поперечную жесткость и устойчивость в сооружении.

Жб рамы могут выполняться монолитными и сборными. Наибольшее распространение получили сборные рамы.

Рамы могут выполняться одно- или многопролетными, различной этажности.

Расчет состоит из двух частей: статического и конструктивного

Статический заключается в определении внутренних усилий, конструктивный заключается в подборе сечений.

В одноэтажных зданиях

При расчете каркасы производственных зданий разбиваются на поперечные и продольные рамы. Поперечная рама – основной элемент каркаса (Состоит из жёстко защемлённых в фундаменте колонн, ригелей, плит покрытия(перекрытия).

В качестве ригелей могут использоваться односкатные или двухскатные балки, стропильные фермы и арки.

Поперечная рама обеспечивает жесткость каркаса в поперечном направлении, воспринимает вертикальные нагрузки

Продольная рама включает один ряд колон и продольные конструкции:

· Вертикальные связи

· Распорки по колоннам

· Конструкции покрытия

· Подкрановые балки и тд

Понятие о расчете арок

Определить внутренние усилия и подобрать размер сечения .

Расчет трехшарнирной арки. Она статически определимая , в отличие от 2 х и бесшарнирной арок . 1 делом определяется величина распора Н

Где - это сумма моментов всех сил, расположенных слева или справа от шарнира с

В частном случае при действии только равномерно распределенной нагрузки qпо все й длине арки распор равен

Где f – стрела подьема

После определения распора находят внутренние усилия в любом сечении - «к» арки : Mk Nk Qk

Где это балочные изгибающие моменты и поперечные силы , определяемые для балки, которая имеет такой же пролет и нагрузки . как расчитываемая арка,

ордината рассматриваемой точки (сечения арки)

Угол наклона между касательной к оси арки в расссматриваемой точке и горизонтально

Если определить усилия в сечениях арки , проведенных через 1-2 м , то можно построить эпюру Mk Nk Qk , которые дают более точные представления об изменений усилий в арке по ее длине

Усилия в арке определяются для нескольких схем загружений. Если постоянная нагрузка g

Действует на арку равномерно по всей длине арки . то s – снеговая нагрузка может дейсвовать равномерно по всей длине , может и по половине длины арки . именно несимметричная схема загружения наиболее выгодна арке.

Очертание арки должно ближе совпадать с кривой давления , т.е. принимать такую форму , при которой при равномерно распределенной нагрузке в сечениях арки не возникают изгибающие моменты . Кривая давления в арке от постоянно равномерно распределенной нагрузки - парабола , поэтому чаще всего форма арки принимается параболической. Уравнение квадратной параболы

Для удобства изготовления аркам могут придавать очертания дуги окружности, эллипса и др.

Общий порядок расчета арок:

***1) Задаются материалом . очертанием , генеральными размерами и размерами сечения пояса арки , высота сечения арки

***2) определяют усилия M N Q в сечениях арки при различных загружениях

***3) проверяют прочность принятого сечения пояса арки на действие самого неблагоприятного сочетания нагрузок

***4) в случае наличия затяжки определяют ее сечение

***5) конструируют узлы арки

Особенности жб арок

Жб балки перекрывают пролеты до 100м

Железобетонные арки можно применять, начинам с пролета 18 м,

Ось арки может иметь параболическое или круговое очертание (для упрощения изготовления). Наиболее распространенные — это двухшарнирные арки пролетом до 36 м. Их выполняют пологими со стрелой подъема/= (1/6..Л/8)/. Распор обычно воспринимается затяжкой.

Большепролетные подъемистые арки имеют более сложное очертание оси, их обычно выполняют трехшарнирными (из двух полуарок). Распор передается на 32

Сечениеарматуры верхнего пояса арки подбирают по формулам для внецентренно сжатых элементов.

Затяжка работает на растяжение. Влиянием изгибающего момента в затяжке от собственного веса ввиду его малости пренебрегают. Арматуру затяжки двухшарнирной арки подбирают из условий прочности по распору

Конструирование арок выполняют по общим правилам для внецентренно сжатых элементов. Армирование верхнего пояса арки чаще всего принимают симметричным — Рабочие стержни располагаются по верхней и нижней граням сечения, так как возможны знакопеременные моменты при загружений половины арки снеговой нагрузкой.

Железобетонные арки применяют в покрытиях производственных и гражданских зданий.

1 Арки в основном изготавливают сборными.

2 Монолитные арки применяют в конструкциях цилиндрических оболочек в качестве диафрагм. При этом их выполняют совместно с оболочкой покрытия в инвентарной катучей опалубке. Эти арки армируют сварными каркасами. Затяжку арок выполняют из двух швеллеров с анкерными устройствами на опорах.

3 Сборные железобетонные арки изготавливают двухшарнирными с затяжкой и трехшарнирными из двух полуарок. Затяжки проектируют из арматурной стали и заключают в бетонную оболочку, чтобы повысить ее огнестойкость. Для исключения провисания затяжка с помощью тяг подвешивается к арке.

4 При наличии подъемных механизмов достаточной грузоподъемности сборные двухшарнирные арки можно изготовлять в виде одного элемента.

Монолитные арки выполняют главным образом прямоугольного, а сборные — таврового или двутаврового сечения.

5 жб арки рассчитывают на действие равномерно распределенной нагрузки от веса покрытия, односторонней снеговой нагрузки на половине арки и сосредоточенной нагрузки от подвесного транспортного оборудования. При больших пролетах арки необходимо рассчитывать с учетом усадки и ползучести бетона.

Класс бетона по прочности на сжатие(В)

Он определяется временным сопротивлением сжатию бетонных кубиков, с размером ребра 15 см.

· Для тяжелых бетонов В3,5 – В100

· Для легких бетонов В2,5 – B40

· Для напряженных B20-B70

Класс прочности на осевые растяжения (Bt)

· Классы всех бетонов Bt0,8 – Bt4

Марка бетона по морозостойкости(F)

Рекомендуемые страницы:

lektsia.com

Презентация на тему: 11.2. Показатели качества бетона. Классы и марки. Прочность.

Морозостойкость. Водонепроницаемость.

Показатели качества бетона (затвердевшего):

•Прочность = при сжатии, при растяжении, на растяжение при изгибе, при срезе и смятии

•Усадка и набухание

•Водонепроницаемость Основные•

•	Морозостойкость	показатели –
Теплоемкость
классы и марки.
•	Акустические свойства

•	Коррозионная стойкость

материала

Цемент + вода

Цемент + вода + песок

Цемент + вода + песок + щебень

до

отвердевания

Цементное

тесто

Растворная

смесь

Бетонная

смесь

после

отвердевания

Цементный

камень

Раствор

(строительный)

Бетон

1. Класс бетона по прочности на осевое сжатие (Вb)- это гарантированная прочность при

сжатии в МПа с обеспеченностью 0,95 (для общестроительных работ).

Вb 1; 1.5; 2; 2.5; 3.5; 5; 7.5; 10; 12.5; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 50; 55;60.

Рациональный расход цемента для бетонной смеси – когда Rсж не превышает нормального

значения класса более чем на 15%.

• Марка бетона – нормируемое значение прочности в кгс/см2

Мb 50; 75; 100;150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 600; 700; 800.

Rb = 1,285 В = 0,095 М

Прочность на сжатие определяется по результатам механических испытаний образцов «кубиков» с ребром 150 мм (70, 100, 200, 300 мм), прямоугольных призм 10х100х400 мм, цилиндров Ø 70, 100, 150, 200, 300 мм.

Нормальные условия твердения - 20±2°С, «возраст» 28 суток (иногда 3, 7, 60, 90, 180 суток), относительная влажность > 90%

недопустимо образование трещин (плотины, резервуары).

Классы - Вt 0.8; 1.2; 1.6; 2.0; 2.4; 2.8;3.2.

У бетона прочность на растяжение примерно в 1015 раз меньше чем на сжатие (у стали практически одинаковы).

Марки - Рt 10; 15; 20; 25; 30; 35;40.

1)по результатам механических испытаний на растяжение образцов «восьмерок» 150х150х600

мм(рабочая область);

2)по результатам испытаний на трехточечный изгиб образцов «балочек» 50х50х250 мм;

3)по эмпирическим формулам,

например Rbt = 3√ В2

недопустимо образование трещин (плотины, резервуары).

Классы - Вbt 0.4; 0.8; 1.2; 1.6; 2.0; 2.4; 2.8; 3.2; 3.6; 4.0; 4.4; 4.8; 5.2; 5.6; 6.8; 7.2;8.0.

У бетона прочность при изгибе составляет примерно 10-16%от прочности на сжатие.

Марки - Рbt 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; 90;100.

У бетона морозостойкость зависит от количества и характера пористости, минерального и вещественного состава цементов, прочности на растяжение.

Марки - F 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 800;1000.

оценивается давлением (кгс/см2) при котором вода не проходит через образец цилиндр Ø150 мм и высотой 150 мм.

Марки - W 2; 4; 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18;20.

6.Марка бетона по средней плотности (D) - в кг/м3. Марки - D500 … 2500.

7.Марка бетона по самонапряжению (Sp)- в

МПа, используется для самонапрягающихся бетонов. Марки - Sp 0.6 … 4.0.

Бетон =ВВ +Н2О +МЗ +КЗ +СД

Качество бетона зависит от правильного подбора компонентов смеси и от качества материалов.

Вода для бетонной смеси не должна содержать вредных примесей.

Чистая питьевая водопроводная – можно применять без проверки.

Остальные виды воды – только после сравнительного анализа.

studfiles.net

11.2 Определение прочности бетона на осевое растяжение

По прочности на осевое растяжение тяжелые и легкие бетоны подразделяют на классы: Вt0,4; Вt0,8; Вt1,2; Вt1,6; Вt2; Вt2,4; Вt3,2; Вt3,6; Вt4,0 или марки: Рt5; Рt10; Рt20; Рt25; Рt30; Рt35; Рt40; Рt45; Рt50. Они назначаются для бетонов, применяемых в резервуарах для воды, внецентренно нагруженных колонн и др.

Оборудование и материалы: проба бетонной смеси, комплект форм для изготовления образцов-восьмерок или призм, кельма, секундомер, лабораторная виброплощадка, стальной стержень диаметром 16 мм. Камера для хранения образцов, разрывная машина, мерная линейка или штангенциркуль.

Проведение испытаний. Предел прочности на осевое растяжение определяется на образцах-восьмерках с размером рабочего сечения средней части 70×70, 100×100, 150×150, 200×200 мм (Рисунок3.11.1) или призм квадратного сечения размером 100×100×400, 150×150×600 и 200×200×800 мм. Методика изготовления и выдерживания образцов та же, что и при испытании на сжатие.

Испытание проводят на разрывной машине. Образец закрепляют так, чтобы его геометрическая ось проходила через центр шарниров захватов. Напряжение в образце при нагружении до его разрушения должно возрастать с постоянной скоростью (0,05±0,02) МПа в секунду.

Предел прочности бетона на осевое растяжение определяют по формуле:

где – предел прочности бетона на осевое растяжение, МПа; Р- разрушающая нагрузка, Н;F- средняя площадь рабочего сечения образца, м2; β- масштабный коэффициент прочности бетона для перехода к образцам базового размера с рабочим сечением 150×150 мм. Определяется опытным путем или приблизительно принимается по Таблице11.2.

Рисунок 11.1- Образцы восьмерки

Прочность бетона на растяжение вычисляют как среднее арифметическое двух наибольших значений результатов испытаний трех образцов.

Результаты испытаний записывают в Таблицу11.4.

Таблица 11. 4Определение прочности бетона на осевое растяжение

Показатель	Номер образца
1	2	3
Размеры образца:
a, см
b, см
Площадь поперечного сечения F, м2
Разрушающая нагрузка Р, Н
Предел прочности при растяжении отдельного образца , МПа
Среднее значение предела прочности из двух наибольших значений, МПа

11.3 Определение прочности бетона на растяжение при изгибе

По прочности на растяжение при изгибе бетон подразделяют на классы: Вtb0,4; Вtb0,8; Вtb1,2; Вtb1,6; Вtb2,0; Вtb2,4; Вtb2,8; Вtb3,2; Вtb3,6; Вtb4,0; Вtb4,4; Вtb4,8; Вtb5,2; Вtb5,6; Вtb6,0; Вtb6,4; Вtb6,8; Вtb7,2; Вtb8; или маркиРtb5; Рtb10; Рtb15; Рtb20; Рtb25; Рtb30; Рtb35; Рtb40; Рtb45; Рtb50; Рtb55; Рtb60; Рtb65; Рtb70; Рtb75; Рtb80; Рtb85; Рtb90; Рtb100. Их назначают, например, при проектировании бетонов для дорожных и аэродромных покрытий.

Рисунок 11.2 Схема испытания бетонных образцов на растяжение при изгибе: 1-траверса, 2-испытательная призма, 3- неподвижная опора, 4- подвижная опора

Оборудование и материалы: проба бетонной смеси, формы для изготовления образцов, устройство для испытания бетона на растяжение при изгибе, гидравлический пресс, стальной стержень диаметром 16 м, кельма, секундомер. Лабораторная виброплощадка, камера для хранения образцов.

Проведение испытаний. Прочность бетона на растяжение при изгибе определяют испытанием образцов – призм в возрасте 28 сут. Размер образов зависит от наибольшей крупности заполнителя и принимается: 100×100×400 мм – при D=20 мм и менее, 150×150×600 мм - при D=40 мм и 200×200×800 мм – при D=70 мм.

Методика изготовления образцов такая же. Как и при испытании бетона на сжатие. Освобождение образцов от форм следует производить не ранее 4 суток после их изготовления.

Испытание образцов выполняется на гидравлическом прессе по схеме, приведенной на Рисунке 11.2.

Нагрузки на образец-призму должны передаваться перпендикулярно слою укладки бетонной смеси со скоростью (0,5Δ0,02) МПа в секунду до разрушения образца. Образец должен разрушаться в средне трети пролета, если же в другом месте. То этот результат не учитываю при определении средней прочности. Предел прочности отдельного образца Rtb, МПа вычисляют по формуле:

Rtb=β/×Pl/(bh3)

где Rtb - предел прочности на растяжение при изгибе, МПа; P - разрушающая нагрузка, Н; l- расстояние между опорами, м; b- ширина призмы, м; h- высота призмы, м; β/ - масштабный коэффициент для перехода к образцам базового размера сечением 150х150 мм β/=βγ. Значение β принимается по таблице 2, а коэффициент γ по таблице 6.

Результаты испытания записывают в таблицу 11.5.

Для перехода от прочности бетона на растяжение при изгибе к прочности на осевое растяжение служат коэффициенты, приведенные в Таблице11.5.

Таблица 11.5Определение прочности бетона на растяжение при изгибе

Показатель	Номер образца
1	2	3
Ширина призмы b, м
Высота призмы h,м
Расстояние между опорами l, м
Разрушающая нагрузка Р, Н
Предел прочности на растяжении при изгибе отдельного образца Rtb, МПа
Среднее значение предела прочности Rtb, МПа

Таблица 11.6Минимальные значения переходных коэффициентов γ

Марки (класс) тяжелого бетона на осевое растяжение	Коэффициент перехода от прочности на растяжение при изгибе к прочности на осевое растяжение γ
Pt20(Bt1,6) и ниже	0,58
Pt25(Bt2,0)	0,57
Pt30(Bt2,4)	0,55
Pt35(Bt2,8)	0,52
Pt40(Bt3,2) и выше	0,50

studfiles.net

2.1. Прочность бетона при сжатии и растяжении.

Структура бетона, обусловленная неоднородностью состава и различием способов приготовления, оказывает существенное влияние на все физико-механические свойства.

Прочность бетона зависит от ряда факторов:

 технологические факторы: состав, водоцементное отношение, свойства исходных материалов;

 возраст и условия твердения;

 форма и размеры образца;

 вид напряженного состояния и длительность воздействия.

Бетон имеет разное временное сопротивление при сжатии, растяжении и срезе.

Прочность бетона на осевое сжатие.

Различают кубиковую (R) и призменную (Rb) прочность бетона на осевое сжатие. При осевом сжатии кубы разрушаются вследствие разрыва бетона в поперечном направлении. При этом наблюдается явно выраженный эффект обоймы - в кубе у поверхностей, соприкасающихся с плитами пресса (зоны передачи усилий), возникают силы трения, направленные внутрь куба, которые препятствуют свободным поперечным деформациям. Если этот эффект устранить, то временное сопротивление сжатию куба уменьшится примерно вдвое. Опытами установлено, что прочность бетона также зависит от размера образца. Это объясняется изменением влияния эффекта обоймы на деформации бетона с изменением размеров и формы образца (рис. 4).

Поскольку реальные железобетонные конструкции по форме отличаются от кубов, в расчете их прочности основной характеристикой бетона при сжатии является призменная прочность Rb- временное сопротивление осевому сжатию бетонных призм. Опыты на бетонных призмах со стороной основанияаи высотойhпоказали, что призменная прочность бетона меньше кубиковой и она уменьшается с увеличением отношенияh/a. Влияние сил трения на торцах призмы уменьшается с увеличением ее высоты и при отношенииh/a= 4 значениеRb становится почти стабильным и равным примерно0.75R.

Прочность бетона на осевое растяжение.

Зависит от прочности цементного камня на растяжение и сцепления его с зернами заполнителя. Согласно опытным данным, прочность бетона на растяжение в 10 20 раз меньше, чем при сжатии. Повышение прочности бетона на растяжение может быть достигнуто увеличением расхода цемента, уменьшением W/C, применением щебня с шероховатой поверхностью.

Временное сопротивление бетона осевому растяжению (МПа) можно определить по эмпирической формуле:

3___

Rbt = 0.233 R2

Вследствие неоднородности бетона эта формула дает лишь приблизительные значения Rbt, точные значения получают путем испытания на разрыв образцов в виде восьмерки.

Прочность бетона на срез и скалывание.

Срез представляет собой разделение элемента на две части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы. При этом основное сопротивление срезу оказывают зерна крупных заполнителей, работающих, как шпонки. Временное сопротивление срезу можно определить по эмпирической формуле Rsh  2Rbt;

Сопротивление бетона скалыванию возникает при изгибе железобетонных балок до появления в них наклонных трещин. Скалывающие напряжения по высоте сечения изменяются по квадратной параболе. Временное сопротивление скалыванию при изгибе, согласно опытным данным, в 1.5 2 раза большеRbt.

studfiles.net