Вся электронная библиотека >>>

 Арматура и бетон >>>

 

 

Контакт арматуры с бетоном


Раздел: Учебники



 

РАСКАЛЫВАНИЕ БЕТОНА АРМАТУРОЙ - РАЗВИТИЕ ПРОДОЛЬНЫХ ТРЕЩИН

 

 

Наряду с поперечными трещинами в линейных железобетонных элементах могут появляться продольные трещины, среди которых выделяют клиновидные трещины раскалывания (TP), развивающиеся по поверхности, проходящей через оси арматур ных стержней 

При растяжении вначале TP обнаруживаются на торце; обычно возникает система трещин, идущих от арматуры. Затем две из них получают наибольшее развитие, выходят на боковую поверхность элемента и образуют "продольную трещину".

Своеобразие TP в том, что в одних случаях появившись они почти не развиваются, имеют малое раскоытие, не представляют опасности и не снижают эксплуатационных качеств конструкций. В других случаях, напротив. TP опасны; их появление и особенно развитие носит хрупкий характер и приводит к внезапному разрушению. При разгрузке TP иногда почти не закрываются, а при повторном нагружении имеют раскрытие в 1,5—2 раза больше, чем при первом нагружении ( 77).

С опасностью раскалывания в последнее время приходится считаться все чаще из-за повышения расчетных сопротивлений арматуры и все более широкого перехода к тонкостенным сечениям.

Предупреждение неустойчивого развития TP базируется в основном на проверяемых экспериментально конструктивных мероприятиях, без расчетного обоснования.

Главная причина раскалывания — расклинивающее действие арматуры на бетон. На основании формулы (113) оценка этого воздействия сводится к расчету на сцепление и определению *Лс . Кроме того, при сосредоточенном расположении арматуры также возникают растягивающие напряжения, которые при известных гсч (х) подсчитываются при помощи функции влияния сосредоточенной нагрузки [13]. В случае сжатия бетона, например при передаче преднапряжений, существенное влияние могут оказывать вторичные растягивающие напряжения. Поперечные деформации арматуры, видимо, особого значения не имеют, так как обусловленные ими перемещения во много раз меньше, чем перемещения от расклинивающего действия арматуры. Весьма большими могут оказаться напряжения от усадки. Речь идет о продольной усадке, которая оказывает значительное влияние на Гвц. Влияние поперечной усадки гораздо меньше, чем это считалось ранее, когда не учитывали появления радиальных трещин.

 


 

Радиальные трещины. Если подсчитать величину радиальных перемещений, отвечающих наблюдаемым взаимным смещениям, оказывается, что их можно объяснить только появлением радиальных трещин, являющихся своего рода регуляторами кольцевых напряжений. Нормальное давление по поверхности контакта может достигать значения порядка 0,4 R [92]. В сплошном теле соответствующие кольцевые напряжения имели бы примерно такую же величину. Но достаточно радиальным трещинам развиться на длину 1,5-2 d9 , как уже нигде не превосходи т^р.

Возникновение поперечного давления вблизи конца железобетонного элемента не приводит сразу к появлению трещины. Для этого необходимо, чтобы давление распространилось в глубь заделки на некоторую величину (р [60]. Влияние толщины защитного слоя и прочности бетона на 6рт и (соответс! венно напряжения в арматуре и взаимные смещения на конце элемента при появлении трещин), по данным Ф.С. Белавина и Б.С. Гольдфайна, показано на  78. Увеличение защитного слоя не привело к росту трещиностойкости. Сплошные линии на  78 соответствуют расчету при /р=0,8/э.

При ограниченном поперечном сечении радиальные трещины могут развиваться хрупко и сразу выходить на поверхность железобетонного элемента.

В общем случае по длине раскалываемого элемента можно выделить три участка: а) участок, на котором продольных трещин нет и закономерности распределения г«ч следуют ТТС; б) участок в пределах трещины, на котором сохраняется контакт арматуры с бетоном. Напряжения Г1ч и рсц зависят не только от д , ной от ar ; в) участок в пределах трещины, на котором контакта между бетоном и арматурой нет. Как правило, третий участок появляется уже при недопустимом развитии продольных трещин.

Опытные исследования раскалывания проводились в основном в условиях передачи предварительных напряжений. В этом случае трещины возникают, как правило, не на конце, а на расстоянии 5—10см от него, вначале они развиваются неустойчиво на некоторую длину, зависящую от диаметра арматуры и жесткости консолей, образующихся при раскалывании. Затем следует стадия постеленного роста трещины; иногда она длится до конца передачи предналряжений, иногда сменяется бурным ростом. Для построения расчетных предположений важно объяснить возможность устойчивого развития продольных трещин, которое, казалось бы, маловероятно из-за роста изгибающих моментов в основании консолей. Применительно к условиям передачи преднапряжений возможны три варианта объяснения: а) в результате раскрытия трещины напряжения /э€ц , вызывающие развитие трещины, убывают быстрее, чем напряжения ГсЦ, замедляющие их развитие; б) раскрытие трещин приводит к одновременному резкому уменьшению Г<ц и рец; в) между консолями, образующимися при появлении трещины, сохраняется зацепление, препятствующее ее развитию. Вопрос пока не ясен. Заметим лишь, что специальными опытами было выявлено, что резкого уменьшения Гец при появлении трещины не происходит.

Во многом случайный характер развития продольных трещин, их опасность и трудность расчетного прогноза заставляют широко применять поперечное армирование. Наиболее рациональным считают армирование сетками. Однако чаще применяют более технологичное армирование спиралями. Применение спиралей малого диаметра и низких хомутов должно быть ограничено, так как они выходят из работы из-за раскалывания бетона в поперечном направлении. Влияние поперечного армирования на развитие трещин локально, поэтому эту арматуру нужно располагать на достаточно большой длине.

Расчетный прогноз развития продольных трещин пока возможен только для качественных исследований.

Уравнения изгиба консолей составляются как для балок на упругом основании с распределенными поперечной и момент- ной нагрузками.

Условие развития трещины может быть получено методами линейной механики разрушения с учетом того, что при Qa>gy на участке без трещины имеются распорные усилия. Приближенное уравнение такого рода было получено В.И. Ягустом [96].

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Контакт арматуры с бетоном

 

Смотрите также:

 

ПРОЧНОСТЬ бетона на растяжение ПРИ ИЗГИБЕ И РАСКАЛЫВАНИИ

Растяжение бетона при раскалывании Rv.p целесообразно определять на образцах-кубах или цилиндрах. Чтобы учесть степень уменьшения прочности бетона при его Смятии...

 

ТРЕБОВАНИЯ К ГИБОЧНЫМ ОПЕРАЦИЯМ - гнутая арматура отгибы...

...гнутой арматуры (отгибы, загибы концов стержней) минимальный диаметр загиба отдельного стержня должен быть таким, чтобы избежать разрушения или раскалывания бетона внутри...

 

Железобетон. Конструкции из железобетона

Глава 1. Основные физико-механические свойства бетона, стальной арматуры и железобетона.
3. прочность на растяжение при изгибе и раскалывании.

 

Арматура. Назначение и виды арматуры

3. прочность на растяжение При изгибе и раскалывании.
Сцепление между бетоном и арматурой. Твердение бетона.

 

Заполнители из дробленого бетона. Вторичное использование цементного...

...средств разрушения ударными методами применяют гидравлические и пневматические молоты, раскалыванием
Арматура из бетона извлекается с помощью магнитных сепараторов.

 

Сцепление между бетоном и арматурой. Прочность бетона

Сцепление между бетоном и арматурой. Поскольку бетон во многих случаях применяют со стальной арматурой, то
3. прочность на растяжение при изгибе и раскалывании.

 

Деформативность бетона под кратковременной нагрузкой при наличии...

Степень вовлечения арматуры в совместную работу с бетоном различна на разных уровнях
первых микротрещин в растянутой зоне балок и при раскалывании цилиндров, близки по...

 

Бетон. Виды и свойства бетонов

Есть бетон с металлической арматурой (см. Армирование, арматура)—железобетон; бетон с арматурой из дерева — деревобетон
Камни трудно резать, а расколоть гораздо легче.

 

...Основные физико-механические свойства бетона, стальной арматуры...

3. прочность на растяжение при изгибе и раскалывании.
Сцепление между бетоном и арматурой. Твердение бетона.

 

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА АРМАТУРЫ. При монтаже арматуры. Класс...

Сцепление между бетоном и арматурой.
3. прочность на растяжение при изгибе и раскалывании.