Механические свойства арматуры
1).Характеристики прочности и деформаций.
2).Пластические св-ва, характеризуются относительным удлинением при испытании на разрыв. 3).Свариваемость, характеризуется надёжностью, отсутствием трещин и дефектов в швах (термически упрочнённые стали нельзя сваривать).4). Хладноломкость-склонность к хрупкому разрушению под нагрузкой при низких температурах (ниже 30о). 5).Геологические св-ва, характеризуются ползучестью и релаксацией (релаксация-уменьшение напряжений с течением времени при постоянной величине деформации; ползучесть – усадка бетона в направлении действия силы).6). Усталостное разрушение наблюдается при действии многократно повторяющейся нагрузке (термически упрочнённые стали имеют более низкую несущую способность).
8. Нормативные и расчётные сопротивления сталей.
Нормативное сопротивление принимается равным наименьшему контролируемому значению (пределу текучести или условному пределу текучести σ0.2.
Расчётное значение сопротивления: Rs=Rs,n/γc
γc – коэфф. надёжности по арматуре (зависит от класса арматуры)
Rs,n – нормативное сопротивление стали растяжению.
Сцепление арматуры с бетоном. Анкеровка арматуры.
Арматуру применяют: в качестве ненапрягаемой рабочей: А400, А500, В500; в качестве поперечной в каркасах и в сетках: А240, А300, А400, В500; в качестве напрягаемой: А600, А800, А1000, Вр1200-Вр1500, К1400, К1500; для монтажных петель: А240 (мягкая сталь).
Сцепление арматуры с бетоном – фундаментальное свойство обеспечивающее существование ж/б при помощи: а) защемления за бетон выступов на поверхности арматуры, б) трения, в)склеивания геля с арматурой.
При выдергивании стержня усилие с арматуры на бетон передается через касательные напряжения: τc,m=N/(π*d*lan); (2,4..4 МПа – гладкая арматура, ≈7 МПа – арматура периодичного профиля).
Анкеровка арматуры.
Анкеровка – закрепление концов арматуры в бетоне для восприятия каких-либо усилий.
Виды анкеровки:
а)ненапрягаемая арматура:
- для арматуры периодического профиля обеспечивается силами сцепления самой арматуры, анкерные устройства применяются редко;
- для гладкой арматуры с помощью сил сцепления недостаточно, поэтому на концах устраивают лапки, крюки, петли, приваривают поперечные стержни, .
б) напрягаемая арматура: применяют анкерные устройства:
- коротыши (временные) ; обжатое кольцо (в холодном состоянии) ; высаженная головка ; спиральный анкер ; инвентарные зажимы (многократное использование) .
Усадка и ползучесть ЖБ.
Усадка – объёмное изменение размеров бетона.
Арматура препятствует свободной усадке бетона (усадка и набухание ЖБ примерно в 2р ниже чем бетона), что ведёт к возникновению начальных напряжений, растягивающих в бетоне и сжимающих в арматуре.
При большом количестве арматуры возникают усадочные трещины. Влияние усадки снижается путём устройства деформационных швов и применением температурно-влажностоной обработки.
Ползучесть – усадка бетона в направлении действия силы.
Арматура препятствует свободной деформации ползучести, вследствие сцепления арматуры с бетоном при продолжительном действии нагрузки ползучесть приводит к перераспределению напряжений между арматурой и бетоном. С течением времени напряжения в бетоне уменьшаются а в арматуре без преднапряжения увеличиваются.
«+» ползучести: в центрально-сжатых элементах обеспечивается полное использование прочности арматуры, в статически неопределимых системах смягчается концентрация напряжений.
«-»: в сжатых элементах увеличивает эксцентриситеты и снижает несущую способность, в изгибаемых элементах ведёт к увеличению прогиба, в преднапрягаемых элементах ведёт к потерям преднапряжения.
11. Виды коррозии ж/б. Меры защиты от нее.
Коррозия бетона:
а) выщелачивание растворимых частей бетона мягкой водой;
б) образование в результате химических реакций между цементным камнем и агрессивной средой легкорастворимых соединений;
в) накопление в бетоне малорастворимых солей.
Коррозия арматуры:
из-за недостаточного содержания цемента или наличия в нем «вредных» добавок, из-за раскрытия трещин, из-за недостаточной толщины защитного слоя.
Меры защиты:
а) ограничение агрессивности среды (осушение, вентиляция);
б) применение плотных бетонов;
в) увеличение толщины защитного слоя;
г) применение специальных добавок;
д) применение антикоррозийных покрытий (обмазочных, оклеечных, облицовочных).
12. Стадии напряжённо-деформированного состояния бетона при изгибе.
Особенности работы ЖБК: не подчиняется закону Гука, для него не справедлива гипотеза плоских сечений, при появлении трещин бетон теряет свою сплошность.
1).Стадия до появления трещин: напряжения не велики, деформации носят упругий характер, эпюры треугольные. С увеличением нагрузки в растянутой зоне развиваются неупругие деформации-эпюра становится криволинейной.
2).Стадия образования трещин: после появления трещин растягивающее усилие воспринимается арматурой и бетоном над трещиной. В сжатой зоне развиваются неупругие деформации и эпюра искривляется. Между трещинами бетон работает на растяжение. Напряжения в арматуре уменьшаются по мере удаления от трещин.
3).Стадия разрушения:
-случай 1: разрушение начинается в момент, когда напряжение в растянутой арматуре достигает предела текучести, разрушение носит пластический характер.
-случай 2: разрушение происходит вследствие раздавливания бетона сжатой зоны, при этом в растянутой арматуре не достигается предел текучести. Разрушение носит хрупкий характер (обычно при переармировании сечения).