Факторы, обеспечивающие совместную работу арматуры и бетона, сцепление арматуры с бетоном.

Исследования показывают, что даже при небольшой заделке арматуры в бетон в зоне их контакта развиваются значительные силы сцепления, препятствующие продергиванию (сдвигу) арматуры в бетоне. Силы сцепления, приходящиеся на единицу поверхности арматуры, обусловливают напряжения сцепления арматуры с бетоном по длине элементов. Количественно сцепление оценивают соответствующими напряжениями сдвига.

Надежное сцепление арматуры с бетоном, препятствующее сдвигу арматуры в бетоне, является основным фактором, обеспечивающим совместную работу арматуры и бетона в железобетоне и позволяющим ему работать под нагрузкой как единому монолитному телу. При отсутствии сцепления образование первой трещины влечет за собой возрастание удлинений на всем протяжении растянутой арматуры, что. в свою очередь, приводит к резкому раскрытию образовавшейся трещины, сокращению высоты сжатой зоны, уменьшению изгибной жесткости и снижению несущей способности.

Надежное сцепление арматуры с бетоном создается тремя основными факторами:

1) сопротивлением бетона усилиям смятия и среза, обусловленным выступами и другими неровностями на поверхности арматуры, т. с. механическим зацеплением арматуры за бетон;

2) силами трения, возникающими на поверхности арматуры благодаря обжатию арматурных стержней бетоном при его усадке;

3) склеиванием (адгезией) поверхности арматуры с бетоном благодаря вязкости коллоидной массы цементного теста.

Наибольшее влияние на сцепление арматуры с бетоном оказывает первый фактор — он обеспечивает около 75 % от общей величины сцепления. Сцепление стержневой арматуры периодического профиля с бетоном в 2…3 раза выше по сравнению со сцеплением гладкой арматуры, поэтому арматуру периодического профиля используют в железобетоне без специальных анкерных устройств на концах.

Существенное влияние на сцепление арматуры с бетоном оказывает седиментация твердых частиц и выжимание воды при твердении бетонной смеси. Это приводит, особенно в подвижных составах бетона, к тому, что сцепление арматуры с бетоном становится различным для стержней в направлении бетонирования и перпендикулярно ему в нижней или в верхней частях сечения изделия, бетонируемого за один прием. Периодический профиль арматуры в сильной степени смягчает неблагоприятное влияние седиментации.

Напряжение в бетоне под выступами арматуры при ее выдергивании может превосходить в 5… 7 раз кубиковую прочность бетона, поэтому особенно недопустимо какое-либо снижение плотности бетона в зоне контакта его с арматурой. Механическое зацепление арматуры за бетон по длине элементов кроме профилирования ее поверхности повышают также посредством свивки арматуры в канаты. Витые канаты надежно самоанкеруются в бетоне. Вдоль арматурного стержня напряжения сцепления распределяются неравномерно. Наибольшие напряжения действуют вблизи заделки и затухают на длине заделки. Во времени за счет ползучести бетона происходит перераспределение напряжений сцепления, сечение с максимальными напряжениями отодвигается от горца элемента; при вибрационном приложении нагрузки возникает виброползучесть бетона и указанное перераспределение интенсифицируется; по мере затухания деформаций ползучести перераспределение уменьшается.

Уникальные сооружения в Мире, построенные из железобетона (в том числе в РБ).

Останкинская телебашня — телевизионная и радиовещательная башня, расположенная в Москве. Высота — 540 м. Идея использовать преднапряжённый железобетон, сжатый стальными тросами, позволила сделать конструкцию башни простой и прочной. Другой прогрессивной идеей было использование относительно мелкого фундамента: по замыслу Никитина, башня должна была практически стоять на земле и её устойчивость обеспечивается за счёт многократного превышения массы конусообразного основания над массой мачтовой конструкции.

РБ: Монолитные конструкции использовались также в здании Национальной библиотеки, и подземном центре «Столица». И конечно же – культурно массовый комплекс Минск-Арена

23 Расчет прочности изгибаемых ж/б элементов с несущей жесткой арматурой.