- •1.Сущность железобетона
- •2.Основные физико-механические свойства бетона
- •3.Деформативность бетона
- •4.Арматура для железобетонных конструкций
- •5.Железобетон
- •6.Экспериментальные основы теории сопротивления железобетона
- •7.Основные положения метода расчет по предельным состояниям
- •8.Общий способ расчета по прочности
- •9. Конструктивные особенности изгибаемых железобетонных элементов
- •10. Прочность изгибаемых железобетонных элементов по нормальным сечениям
- •10.1.Элементы прямоугольного сечения с одиночной арматурой
- •10.2.Расчет по прочности нормальных сечений с двойной арматурой.
- •10.3.Тавровые и двутавровые сечения
- •11.Прочность изгибаемых железобетонных элементов по наклонным сечениям
- •12. Конструктивные особенности и прочность сжатых и растянутых элементов
- •13. Трещиностойкость железобетонных элементов
- •15.1.Конструктивные схемы зданий
- •15.2.Конструктивные схемы многоэтажных промзданий
- •15.3.Многоэтажные гражданские здания
- •16. Плоские перекрытия многоэтажных зданий
- •17.Проектирование сборных ригелей перекрытий
- •18.Монолитные перекрытия.
- •19.Безбалочные перекрытия
- •19.1.Ребристые монолитные перекрытия, с плитами опертыми по контуру
- •20.Вертикальные несущие конструкции многоэтажных зданий
- •21.Железобетонные фундаменты
- •22.Физикомеханические свойства материалов каменных и армокаменных конструкций
- •23.Расчет каменных конструкций.
- •24.Несущие системы зданий из каменных и армокаменных конструкций
2.Основные физико-механические свойства бетона
Бетон как материал для железобетонных конструкций должен обладать необходимыми свойствами: прочностью, сцеплением, плотностью для защиты арматуры от коррозии.
В зависимости от назначения ж/бетонные конструкций бетон должен отвечать и специальным требованиям:
-морозостойкостью – наружные конструкции;
-жаростойкостью – при воздействии высоких температур;
-коррозионной стойкостью – при эксплуатации в агрессивных средах.
Бетоны подразделяются по следующим признакам:
а) структуре:
- плотные, на основе цементного вяжущего с заполнением всех пустоты;
- крупнопористые, пространство между заполнителем не полностью занято
вяжущим – малопесчаные и беспесчаные;
- поризованные –пористость образованная искусственными пено-
или газообразующими добавками;
- ячеистые – с искусственными замкнутыми порами.
б) по средней плотности: особо тяжелые - 2500 кгс/м3 ;
тяжелые - = 22002500 кгс/м3;
облегченные - = 18002200 кгс/м3;
легкие - = 5001800 кгс/м3.
в) по виду заполнителя: - плотные заполнители;
- пористые заполнители;
- специальные заполнители для биологической
защиты от излучений, химически стойкие.
г) по зерновому составу: - крупнозернистый;
- мелкозернистый.
д) по условиям твердения: - естественного твердения;
- тепловлажностной обработки;
- автоклавной обработки.
Сокращенно для несущих конструкций принята следующая градация:
-тяжелый бетон – бетон плотной структуры на плотных заполнителях, крупнозернистый на цементном вяжущем, при любых условиях твердения;
-мелкозернистый бетон – бетон плотной структуры и т.д.
- легкий бетон – бетон плотной структуры на пористых заполнителях, крупнозернистый, цементном вяжущем, любые условия твердения.
Плотные заполнители: щебень, гранит и т.д.
Пористые заполнители: керамзит, шлак и т.п.
Структура бетона. Структура бетона – это пространственная решетка из цементного камня, заполненная зернами песка и щебня, пронизанная большим числом пор и капилляров. В бетоне присутствуют все три среды – твердая, жидкая и газообразная.
Цементный камень в свою очередь состоит из упругого кристаллического сростка и наполняющей его вязкой массы – геля. Это наделяет бетон упруго пластическими свойствами.
Прочность бетона. Основными расчетными показателями прочности бетона, которые используются в расчетах, являются расчетные значения сопротивления бетона осевому сжатию и осевому растяжению.
Бетон – неоднородный материал и прочность его зависит от многих факторов, наиболее важными являются:
-время и условия твердения;
-вид напряженного состояния;
-технологические факторы;
-форма и размеры образцов.
Прочность нарастает с течением времени – наиболее интенсивные первые 28 дней, далее процесс замедляется. Ускоряют твердение бетона – температура, влажность, давление.
Кубиковая прочность бетона R – напряжения сжатия при которых разрушаются бетонные кубы размером 15х15х15см.
Призменная прочность бетона Rb – величина непосредственно используемая в расчетах - напряжения сжатия при которых разрушается бетонная призма стандартных размеров15 х 15 х 60см (Rb 0,75 R).
Прочность на растяжение Rbt получают при испытании на растяжение.
Прочность бетона при длительном действии нагрузки – бетон разрушается при напряжениях меньших чем Rb . Предел Rb,l 0,9Rb .
Прочность бетона при многократно повторных нагрузках - в результате накопления повреждений при многократно повторных нагрузках прочность бетона снижается. Предел выносливости Rr зависит от числа циклов, от асимметрии цикла – соотношения максимальных и минимальных напряжений.
При изменении температуры до 1000С свойства бетона практически не изменяются.
При изменении температуры 250-3000С происходит заметное снижение прочности. Особенно это сказывается при водонасыщенных бетонах – интенсивно происходит высыхание, образование микротрещин и разрушение.
При температуре выше 3000С – меняются объемные деформации заполнителя и цементного камня по их контакту возникают напряжения, происходит разрыв цементного камня.
При замораживании бетона его прочность повышается, при оттаивании снижается
Показатели качества бетона
Основными показателями качества бетона являются:
-класс по прочности на сжатие В;
-класс по прочности на осевое растяжение Bt;
-марка по морозостойкости F;
-марка по водонепроницаемости W;
-марка по средней плотности D.