Рекомендации по учету ползучести и усадки бетона при расчете бетонных и железобетонных конструкций
Обновлено: 19.04.2024
В общем случае, если правильно понимаю, при помощи ползучести выполняется (может быть слегка неправильно) расчёт на деформации. И те становятся в 3 раза больше.
При расчёте прочности и армирования ползучесть не учитывается.
Во всём вышесказанном сильно сомневаюсь, интересно ваше мнение.
)) в своем стиле.
вообще ползучесть наблюдается даже при упругих деформациях, что уж говорить о длительном статическом загружении.
учет ползучести обязателен например для расчета преднапрягаемых конструкций.
При расчёте прочности и армирования ползучесть не учитывается.
Во всём вышесказанном сильно сомневаюсь, интересно ваше мнение.
Ну если ведется упругий расчет в МКЭ, то программе для получения усилий в элементах, требуется соотношение жесткостей, а не их абсолютная величина. Поэтому пропорциональное уменьшение жесткости элементов в 1+(коэффициент ползучести) раз, в принципе, не имеет большого смысла.
----- добавлено через ~2 мин. -----
В общем случае, если правильно понимаю, при помощи ползучести выполняется (может быть слегка неправильно) расчёт на деформации
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
Нашёл старые рекомендации НИИЖБ, рекомендующие при упругом расчёте считать итерациями и ползучесть учитывать при определении усилий и деформаций изменяя жёсткость участков стрежней.
Рекомендации по учету ползучести и усадки бетона при расчете бетонных и железобетонных конструкций НИИЖБ 1988
| 9.1 . Так как в рассматриваемой системе имеют место трещинообразование и ползучесть, то жесткости ее элементов [а следовательно, и перемещения (95)] зависят от величины внутренних усилий и характера изменения их за промежуток времени t-to. 9.2. Поскольку жесткости оказываются в общем случае переменными по длине стержней, из которых состоит система, то для вычисления перемещений стержни, как правило, разбиваются на участки, в пределах которых жесткости можно считать постоянными. |
Так кто-нибудь учитывает ползучесть при расчете армирования плоских плит на прогиб и какую величину закладываете?
Вопрос особенно актуален при использование МКЭ комплексов. Согласно графиков Еврокода величина очень сильно зависит от толщин элемента. Чем тоньше элемент, тем ползучесть выше. Кроме того подрячик всегда стремится пораньше снять опалубку с еще не полностью набравшего прочность перекрытия, а это тоже очень значительно влияет. Есть примеры со сверхнормативным нарастанием прогибов на консолях к моменту окончания строительства.
О таких вещах все стыдливо умалчивают.
Даже когда аквапарк в 2002 году упал через 3 года после строительства, причин не знаем до сих пор.
до сих пор не понял
По умолчанию да.
На практике зависит от:
- того на сколько жесткая схема (в смысле статической неопределимости),
- отношения пролета плиты перекрытия к ее толщине,
- опыта и требований эксперта,
- требований заказчика,
- качества строительства,
- вашей смелости
- и того можете ли вы позволить себе хорошего адвоката
Ищите литературу. Кодыша почитайте. Пробуйте сами. Делайте выводы.
У вас появился шанс узнать насколько глубока кроличья нора
Рекомендации
по учету ползучести и усадки бетона при расчете бетонных и железобетонных конструкций
Рекомендованы к изданию решением секции конструкций Ученого совета НИИЖБа.
Содержат методику расчета железобетонных конструкций с учетом ползучести и усадки бетона, условий изготовления, а также сроков нагружения конструкций.
Изложены основные положения расчета, приведены значения деформаций ползучести и усадки тяжелых бетонов и другие характеристики, необходимые для расчета. Даны методики определения потерь предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона, жесткостей и перемещений изгибаемых и сжатых элементов, величин критических сил для сжатых стержней, а также методика расчета статически неопределимых систем.
Для инженерно-технических работников проектных и производственных организаций, научных работников, а также студентов строительных вузов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящие Рекомендации содержат положения по учету ползучести и усадки бетона при проектировании бетонных и железобетонных стержневых элементов и составленных из них систем, изготовленных из тяжелого бетона и применяемых в промышленном, гражданском, гидротехническом, транспортном и других областях строительства.
Целью Рекомендаций является внедрение в практику проектирования методов расчета, позволяющих более точно учитывать влияние деформаций ползучести и усадки бетона на напряженно-деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций. Использование в расчетном аппарате статистически обоснованных характеристик бетона, принимаемых в зависимости от состава бетона, его возраста в момент нагружения, длительности действия нагрузки, условий окружающей среды в стадии эксплуатации конструкции и других факторов, позволяет более правильно проектировать бетонные и железобетонные конструкции.
Рекомендации предусматривают возможность применения расчетного аппарата также и при отсутствии в полном объеме исходных данных о составе бетона и некоторых других факторах.
Основными характеристиками бетона, учитываемыми в расчетах, являются прочность и модуль упругости бетона в момент приложения силового или температурно-влажностного воздействия, мера ползучести (характеристика ползучести) бетона, деформация усадки бетона и др.
Рекомендации состоят из 12-ти разделов: в разделах 1-3 излагаются основные положения и предпосылки методик расчета, а также приводятся значения прочностных и деформационных характеристик бетона; в разделах 4-9 содержится изложение методов расчета бетонных и железобетонных конструкций с учетом ползучести и усадки в предположении линейной зависимости между напряжениями и деформациями; в разделах 10-12 приведены методики расчета с учетом нелинейного деформирования бетона при кратковременном и длительном действии нагрузки.
Рекомендации составлены на основе результатов исследований, проведенных в СССР и за рубежом.
Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук Р.Л.Серых, канд. техн. наук А.В.Яшин), ЦНИИС Минтрансстроя (кандидаты техн. наук Е.Н.Щербаков, Н.Г.Хубова), ВЗИСИ Минвуза РСФСР (д-р техн. наук В.М.Бондаренко, кандидаты техн. наук В.Г.Назаренко, И.М.Сперанский), ОИСИ Минвуза УССР (д-р техн. наук И.Е.Прокопович, кандидаты техн. наук М.В.Штейнберг, А.Н.Орлов), ЛПИ имени М.И.Калинина Минвуза РСФСР (д-р техн. наук П.И.Васильев); НИИСК Госстроя СССР (д-р техн. наук А.Б.Голышев, кандидаты техн. наук В.Я.Бачинский, В.А.Критов).
В разработке отдельных положений Рекомендаций приняли также участие ИСМиС АН ГССР (д-ра техн. наук З.Н.Цилосани, Г.В.Кизирия); ВЗПИ Минвуза СССР (д-р техн. наук Ю.В.Зайцев), ЦНИИС Минтрансстроя (инж. В.Л.Хасин); ДИСИ Минвуза УССР (канд. техн. наук В.А.Пахомов), КАДИ Минвуза УССР (д-р техн. наук Я.Д.Лившиц, ОИСИ Минвуза УССР (кандидаты техн. наук В.И.Барановский, М.М.Застава, инж. М.М.Бакирова), КПИ Минвуза МССР (д-р техн. наук Е.Н.Львовский, инж. Ф.П.Сырбу), ВЗИСИ Минвуза РСФСР (кандидаты техн. наук В.В.Костюков, А.Н.Курбанов, Е.П.Михлин); Ленинградский ИСИ Минвуза РСФСР (канд. техн. наук А.И.Филиппов); ЦНИИпроект Госстроя СССР (канд. техн. наук С.В.Бондаренко).
1. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации содержат указания по учету влияния деформаций ползучести и усадки при расчете бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона на цементном вяжущем, выполняемых как без предварительного натяжения арматуры, так и с предварительным натяжением, и предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия температур не выше плюс 50 °С и не ниже минус 40 °С и относительной влажности воздуха в пределах от 30 до 100%.
1.2. Материалы Рекомендаций основаны на обширных результатах статистической обработки опытных данных о кратковременном и длительном деформировании бетона, а также экспериментально проверенных теоретических решениях задач теории ползучести. Рекомендации позволяют более точно оценивать влияние ползучести и усадки бетона на несущую способность и перемещения, создают возможности для проектирования более рациональных и экономичных бетонных и железобетонных конструкций.
Для упрощения расчетов помещены таблицы, в которых промежуточные значения определяют по линейной интерполяции.
1.3. Рекомендации распространяются на расчет стержневых элементов бетонных и железобетонных конструкций, а также конструкций, рассчитываемых аналогичными способами, при действии нагрузок и (или) вынужденных деформаций (температурные и влажностные воздействия, смещения опор и т.д.).
Рекомендации не распространяются на расчет массивных конструкций гидротехнических и других сооружений. При наличии данных о величинах деформации ползучести и усадки рекомендации могут применяться и для расчета конструкций из других видов бетона (на пористых заполнителях, на специальных вяжущих и т.п.).
1.4. При определении внутренних усилий и перемещений расчетные температура и влажность среды устанавливаются заданием на проектирование. При отсутствии в задании необходимых указаний температура и влажность среды определяются по отраслевым техническим условиям.
1.6. Численные значения характеристик бетона, приведенные в настоящих Рекомендациях, предназначены только для проектирования. Характеристики арматуры, а также другие данные, не нашедшие отражения в Рекомендациях, следует принимать по соответствующим нормативным документам.
1.7. Усилия в статически неопределимых железобетонных конструкциях от нагрузок и вынужденных деформаций при расчете по предельным состояниям первой и второй групп следует, как правило, определять с учетом неупругих деформаций бетона и арматуры, с учетом в необходимых случаях нелинейности деформаций при кратковременном нагружении и деформаций ползучести, наличия трещин, а также деформированного состояния как отдельных элементов, так и конструкций в целом.
1.8. Усилия, возникающие при любом изменении температуры, определяют в предположении однократного и стационарного во времени характера этих температурных воздействий.
1.9. Вынужденные деформации, связанные с неравномерной осадкой опор в статически неопределимых системах, считаются мгновенно зафиксированными или монотонно изменяющимися по законам, регламентированным соответствующими документами или полученным по результатам экспериментальных или натурных наблюдений.
1.10. При расчете конструкций, возводимых методом последовательного наложения связей после частичного или полного загружения, перемещения в направлении этих связей, сформировавшиеся при работе по разрезной схеме, рассматривают как вынужденные перемещения в неразрезной системе, сохраняющиеся после замыкания связей.
1.11. Если статически неопределимая система состоит из конструктивных элементов, бетон которых существенно различается по возрасту, составу или другим показателям, то в расчет системы следует вводить элементы с соответствующими жесткостями, а также параметрами ползучести и усадки.
2. ПРОЧНОСТНЫЕ И ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА
2.1. Вводимые в расчет класс бетона по прочности на сжатие и нормативное значение призменной прочности имеют обеспеченность, равную 0,95, и принимаются согласно СНиП 2.03.01-84 для возраста бетона =28 сут. Значения модуля упругости , предельные значения меры ползучести и деформации усадки , определяемые по формулам (1), (3) и (4) или по табл.2 и 4, принимаются среднестатистическими с обеспеченностью 0,5 и соответствуют базовым условиям, принятым по ГОСТ 24452-80 и ГОСТ 24544-81 с изм.
2.2. Для учета в расчетах влияния отклонений фактических условий изготовления, загружения и эксплуатации железобетонных элементов от базовых условий (возраста бетона в момент загружения или же начала его высыхания, размеров поперечного сечения элемента, температурно-влажностного режима окружающей среды, тепловлажностной обработки) числовые значения деформационных характеристик , , , полученные согласно п.2.1, умножают на коэффициенты, приведенные в табл.5-7 и в примечаниях к табл.2 и 4.
2.3. Значение начального модуля упругости бетона при известных характеристиках состава бетонной смеси и ее составляющих определяют по формуле
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Методы определения деформаций
усадки и ползучести
Concretes. Methods of shrinkage and
creep flow determination
Дата введения 1982-01-01
УТВЕРЖДЕН Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31 декабря 1980 г. N 237.
Настоящий стандарт распространяется на все виды цементных, а также силикатных бетонов, применяемых в промышленном, энергетическом, транспортном, водохозяйственном, жилищно-гражданском и сельскохозяйственном строительстве, в том числе на бетоны, подвергающиеся в процессе эксплуатации нагреву, насыщению водой или нефтепродуктами.
Стандарт устанавливает методы испытаний для определения деформации усадки путем измерения их в направлении продольной оси незагруженного образца и деформаций ползучести путем измерения их в направлении продольной оси образца, загруженного постоянной по величине осевой сжимающей нагрузкой.
Предусмотренные настоящим стандартом испытания проводят только на образцах, специально изготовленных из бетонной смеси. Образцы, выпиленные или вырубленные из элементов конструкций при испытании бетона на усадку и ползучесть не применяют.
В стандарте учтены рекомендации СЭВ по стандартизации PC 279-65 в части методов определения усадки и ползучести, а также рекомендации РИЛЕМ Р12 в части методов определения ползучести.
1. МЕТОДЫ ОТБОРА И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ
1.1. Определение деформаций усадки и ползучести должно проводиться на призматических образцах размерами 7х70х280, 100х100х400, 150х150х600, 200х200х800 мм не гидроизолированных от влагообмена с окружающей средой. В качестве базового образца следует принимать призму размерами 150х150х600 мм.
Для определения деформаций усадки ячеистого бетона допускается применять призмы размерами 40х40х160 мм.
1.2. Размеры образцов для определения деформаций усадки и ползучести выбирают в зависимости от наибольшей крупности заполнителя в пробе бетонной смеси в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-78.
1.3. Образцы изготовляют отдельными сериями.
Деформации ползучести определяют одновременно с определением деформаций усадки, при этом перед испытаниями определяют прочность бетона на сжатие по ГОСТ 10180-78 и призменную прочность по ГОСТ 24452-80.
Каждая серия должна состоять из 9 образцов призм, из которых 3 образца предназначают для определения призменной прочности, 3 образца - для определения деформации усадки и 3 образца - для определения деформаций ползучести, а также 3 образцов-кубов с ребрами размерами, соответствующими размеру рабочего сечения призмы.
При определении только деформаций усадки серия должна состоять не менее чем из 3 образцов призм.
1.4. Изготовление и хранение образцов до распалубливания должно соответствовать требованиям ГОСТ 10180-78.
1.5. После распалубливания все образцы одной серии должны (включая образцы-кубы) храниться вплоть до начала испытаний в одинаковых, как правило, нормальных температурно-влажностных условиях согласно ГОСТ 10180-78.
При определении только усадки бетона образцы до начала испытаний должны храниться во влажных условиях, исключающих возможность испарения влаги из бетона.
1.6. Образцы из ячеистого бетона, изготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-78, перед испытанием на усадку и ползучесть должны быть погружены в воду и храниться в ней в течение 3 сут в горизонтальном положении.
1.7. Число образцов в серии и условия их хранения при определении деформаций температурной усадки и ползучести при нагреве принимают в соответствии с обязательным приложением 1.
2. ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ
2.1. Оборудование и приборы для проведения испытаний должны отвечать требованиям настоящего стандарта, быть поверены и аттестованы в установленном порядке в соответствии с ГОСТ 8.001-80 и МУ 8.7-77.
2.2. Для определения деформаций усадки применяют устройства, схемы которых показаны на черт.1 и 2. Устройство, схема которого приведена на черт.1, предназначено для измерения деформаций усадки образцов с поперечным сечением размерами 40х40 мм.
Схема устройства для определения деформаций усадки
образцов с размерами поперечного сечения 40х40 мм
2 - кронштейн; 3 - конусообразный выступ; 4 - нижняя опора:
5 - индикатор; 6 - образец; 7 - репер;
а - размер стороны поперечного сечения образца; Н - высота образца;
- база измерений.
Устройство, схема которого приведена на черт.2, предназначено для измерения деформаций усадки образцов с сечением размерами более 40х40 мм и состоит из уложенной на опоры 7 плоской сварной сетки 6, изготовленной из гладких арматурных стержней с ячейками размером не более 20 мм.
2.3. Для определения деформаций ползучести применяют пневмогидравлические, пружинно-гидравлические или пружинные испытательные устройства, а также рычажные, приведенные в обязательном приложении 1.
Пневмогидравлическое устройство, схема которого приведена на черт.3, включает следующие основные узлы: плоскую раму, гидродомкрат с манометром и два баллона с инертным газом, в которых создают избыточное и расчетное давление.
Схема устройства для определения деформаций усадки
образцов с размерами поперечного сечения более 40х40 мм
1 - индикатор часового типа; 2 - рамка для крепления индикаторов; 3 - качающаяся штанга;
4 - образец; 5 - металлические пластинки по торцам образца; 6 - плоская сварная сетка; 7 -опора.
Схема пневмогидравлического устройства
для определения деформаций ползучести
2 - верхняя опорная плита; 3 - траверса; 4 - баллон с инертным газом (с избыточным
давлением по отношению к расчетному); 5 - баллон с инертным газом при расчетном давлении;
6 - гидравлический домкрат с шарнирной опорной плитой; 7 - вентиль баллона; 8 - входной вентиль;
9 - манометр образцовый; 10 - образец.
Пружинно-гидравлическое испытательное устройство, схема которого приведена на черт.4, состоит из пространственной рамы, снабженной в верхней ее части гидравлическим мембранным домкратом 2, а в нижней части - пакетом тарельчатых пружин 7 и регулировочными винтами 6. Контроль передаваемого на образец усилия осуществляют с помощью образцового манометра 1 гидравлического домкрата 2.
Схема пружинно-гидравлического устройства
для определения деформаций ползучести
1 - образцовый манометр; 2 - гидравлический домкрат плунжерного типа сгибкой диафрагмой;
3 - поршень домкрата; 4 - стойки; 5 - опорная плита;
6 - регулирующие винты; 7 - тарельчатые пружины; 8 - образец.
Пружинное испытательное устройство, схема которого приведена на черт.5, состоит из стоек 1, верхней траверсы 2 и постамента 7, образующих жесткую замкнутую раму, внутри которой размещены испытываемый образец 9, спиральные пружины 8 и установлен переносной гидравлический домкрат 6. Средняя 3 и нижняя 4 подвижные траверсы служат для передачи усилия, установочный винт 10 фиксирует образец до начала его загружения. С помощью домкрата 6 создают сжатие предварительно протарированной спиральной пружины и заданное усилие в образце, после чего положение нижней траверсы фиксируют гайками 5, а домкрат 6 освобождают и переносят на следующую установку.
Требуемая величина усилия, передаваемого на образец, обеспечивается выбором количества пружин 8 и гидравлическою домкрата соответствующей мощности.
2.4. Методы определения деформаций температурной усадки и ползучести при нагреве приведены в обязательном приложении 1; оборудование для нагрева образцов принимают в соответствии с ГОСТ 24452-80.
Схема пружинного устройства для определения
деформаций ползучести
2 - верхняя траверса; 3 - средняя траверса; 4 - нижняя траверса;
5 - гайки; 6 - гидравлический домкрат; 7 - постамент; 8 - спиральная пружина;
9 - бетонный образец; 10 - установочный винт.
2.5. Для измерения деформаций следует использовать измерительные приборы и приспособления для их крепления, применяемые для определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона по ГОСТ 24452-80.
2.6. При определении деформаций ползучести сжимающее усилие на образец следует передавать через металлические прокладки толщиной 35-37 мм, размеры которых в плане равны размеру поперечного сечения образца. Твердость прокладок и шероховатость их рабочих поверхностей должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10180-78.
2.7. Для определения линейных размеров, массы образцов и плотности бетона следует применять средства измерений и оборудование по ГОСТ 10180-78 и ГОСТ 12730.1-78, а для определения влажности бетона - по ГОСТ 12730.2-78.
2.8. Для насыщения образцов водой или нефтепродуктами следует применять оборудование по ГОСТ 24452-80.
2.9. Для измерения температуры и определения влажности окружающей среды в процессе испытаний следует применять серийно выпускаемые термометры (термографы) и психрометры (гигрографы).
2.10. Для гидроизоляции образцов рекомендуется применять полиэтиленовую пленку с липким слоем по ГОСТ 10354-82 и парафин по ГОСТ 23683-79.
Допускается применение других гидроизоляционных материалов, надежно исключающих массообмен между образцом и окружающей средой.
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
3.1. Подготовку образцов к испытаниям следует начинать с их внешнего осмотра и определения линейных размеров, допускаемые отклонения которых от номинальных размеров должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10180-78.
3.2. Торцевые поверхности всех образцов, предназначенных для определения ползучести и усадки, должны быть закрыты металлическими пластинами толщиной 4-5 мм, наклеиваемыми с помощью быстрополимеризующихся клеев.
К торцевым поверхностям образцов размерами 40х40х160 мм, подвергаемых испытанию на усадку, приклеивают реперы в соответствии со схемой, показанной на черт.1.
Реперы изготавливают из инвара. Диаметр основания репера 7 должен быть не более 20 мм, а высота не более 15 мм.
Приклеиваемую поверхность репера обезжиривают органическим растворителем. Репер нагревают до температуры 50-60 °С и прижимают к образцу в центре торцевой грани, на которую предварительно наносят 2-3 капли клея.
Рекомендуется применять быстрополимеризующийся клей следующего состава (по массе):
эпоксидная смола по ГОСТ 10587-84 . 80 частей
полиэтиленполиамин . 3 части
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3. На боковых поверхностях образцов размечают базу измерения продольных деформаций, устанавливают крепежные приспособления и измерительные приборы в соответствии с требованиями ГОСТ 24452-80.
3.4. Насыщение (пропитка) образцов водой или нефтепродуктами следует производить по ГОСТ 24452-80.
3.5. Для предотвращения испарения влаги или летучих фракций нефтепродуктов из образцов, пропитанных водой или нефтепродуктами согласно п.3.4, их боковую поверхность следует гидроизолировать внахлест двумя слоями полиэтиленовой пленки с липким слоем с последующим нанесением на нее расплавленного парафина слоем 2-3 мм. Гидроизоляцию торцевых поверхностей образцов производят согласно п.3.2.
3.6. Образцы для определения деформаций температурной усадки и деформаций ползучести при нагреве следует подготавливать в соответствии с требованиями ГОСТ 24452-80.
3.7. Не более чем за сутки до испытания образцов на ползучесть следует определить плотность бетона этих образцов по ГОСТ 12730.1-78, а также влажность бетона по ГОСТ 12730.2-78 на образцах, предварительно испытанных при определении призменной прочности.
3.8. Результаты измерений по пп.3.1 и 3.7 заносят в титульный лист журнала испытаний при определении деформаций усадки и ползучести по форме, приведенной в обязательном приложении 2.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
4.1. Испытания для определения деформаций усадки и ползучести следует проводить в помещении или в климатической камере, в которых постоянно поддерживают температуру (20±2) °С и относительную влажность воздуха (60±5)%. Попадание прямых солнечных лучей на образцы не допускается.
4.2. Измерение деформаций только усадки следует начинать не позже чем через 4 ч после распалубливания образцов, а образцов из ячеистого бетона - после насыщения водой по п.1.6.
Сборник содержит доклады Совещания по проблемам ползучести и усадки бетона и прикладным задачам теории железобетона, связанным с длительными процессами, организованного Центральным и Армянским Республиканским Правлениями НТО Стройиндустрии, НИИЖБ Госстроя СССР, Институтом механики АрмССР и МИСИ им. В.В. Куйбышева в 1974 г. в г. Ереване, подготовленные к печати МИСИ им. В.В. Куйбышева.
Материалы докладов освещают возможные пути и методику моделирования ползучести и старения бетона поляризационно-оптическим методом, результаты исследований этим методом температурных и усадочных напряжений в бетоне и конструкциях из него, методы расчета с учетом ползучести инженерных сооружений и элементов железобетонных конструкций, а также результаты исследований ползучести, усадки и длительной прочности бетонов различных видов.
Сборник предназначен для научных работников, инженеров и аспирантов, работающих в области прикладных методов теории ползучести и усадки бетонов и усовершенствования методов исследований и расчета бетонных и железобетонных конструкций.
Предисловие
Г.Л. Хесин, Г.С. Варданян. Возможные пути моделирования ползучести бетона поляризационно-оптическим методом
Г.С. Варданян. Вопросы подобия при моделировании ползучести бетона поляризационно-оптическим методом
Г.С. Варданян, В.Д. Шеремет, H.Е. Трушина. Учет ползучести при моделировании напряженно-деформированного состояния бетонных конструкций поляризационно-оптическим методом
Л.Г. Мусатов. Учет старения бетона при моделировании с помощью пластмасс
Г.Л. Хесин, Г.С. Варданян, В.Н. Савостьянов. А.А. Горшков. Исследование температурных напряжений и их релаксации в бетонной плотине с применением поляризационно-оптического метода
А.И. Попов, Л.П. Орентлихер, И.П. Новикова. Исследование усадочных напряжений в цементных материалах поляризационно-оптическим методом
А.И. Медовиков, Л.А. Каразина, В.И. Ширинский, В.А. Сорокин. Расчет на прочность ядерных реакторов с учетом физической нелинейности и ползучести материала
A.Р. Ржаницын. Реологическая модель прочностных свойств материала
П.И. Васильев. Реологическая модель тела, обладающего нелинейной ползучестью
Г.Л. Хесин. Реологическая модель для описания общего вида кривой ползучести
М.И. Розовский, H.Н. Долинина. Нелинейная ползучесть бетонного сферического сосуда, разносопротивляющегося растяжению и сжатию
П.И. Агилин. Учет ползучести и предварительного обжатия бетона в расчете несущих вант висячих железобетонных покрытий
B.Д. Деркач. Приближенное решение квазистационарной задачи термоползучести для тонких плит на изотропном полупространстве
В.М. Бондаренко, В.Г. Глоба. Работа плоских железобетонных элементов при двуосном однородном напряженном состоянии
А.Д. Долидзе. Учет длительного нелинейного перераспределения усилий при воздействии непостоянных во времени нагрузок
Г.Д. Павленишвили, А.Д. Долидзе. Экспериментально-теоретические исследования длительного напряженно-деформированного состояния сборно-монолитных железобетонных конструкций
A.С. Линник. О несущей способности сжатых стержней в условиях нелинейной ползучести
И.И. Набоков. Экспериментальное исследование влияния предварительного напряжения на длительную устойчивость железобетонных стержней
B.М. Баташев. Потери предварительного напряжения от усадки и ползучести центрифугированного бетона
A.П. Кудзис. Предложение по расчету потерь предварительного напряжения
B.М. Бондаренко, А.П. Школьный. Исследование сцепления арматуры с бетоном при длительных постоянных и вибрационных нагрузках
Н.Г. Смоленская, Г.Я. Почтовик, Н.Л. Темник. Исследования с помощью ультразвука микротрещинообразования бетона при длительном действии нагрузки
О.В. Бугрим. Об одном варианте описания ползучести стареющего бетона
А.И. Медовиков, Ю.Н. Малашкин, В.А. Сорокин. Экспериментальные исследования ползучести и физической нелинейности материалов применительно к корпусам ядерных реакторов
Р.А. Мельник, В.И. Федорчук, И.И. Лубенец. Деформации ползучести бетонов марок 900 и 1000 при разных напряженных состояниях и уровнях обжатия и их влияние на потери преднапряжения
Л.П. Орентлихер, И.П. Новикова. Влияние стесненных усадочных деформаций на напряженное состояние цементных материалов
А.В. Волженский, А.В. Ферронская, Л.Д. Чумаков, К.А. Рожкова, Н.В. Морозов, Л.Г. Куликов. Деформативные и прочностные свойства бетонов на основе гипсоцементпопуццолановых вяжущих при кратковременном и длительном нагружении
Э.Я. Багрий, В.Я. Багрий. Влияние влажности ячеистого бетона на его длительные деформации
Предисловие
Широкое применение в гидротехническом, транспортном, промышленном и жилищном строительстве железобетонных конструкций требует тщательного анализа их работы на всех стадиях изготовления и эксплуатации с учетом длительности процессов. Учет этого фактора позволяет избежать неэкономичного расхода бетона и арматуры путем научно-обоснованного снижения коэффициентов запаса при расчете бетонных и железобетонных конструкций на прочность, жесткость и трещиностойкость.
В связи с этим в последнее время получили широкое развитие различные методы изучения и учета при проектировании конструкций длительных процессов, происходящих в бетоне, и в первую очередь его ползучести и усадки.
За время, истекшее с момента последнего совещания по проблемам ползучести и усадки бетона (Киев, октябрь 1969 г.) в этой области проведено большое количество исследований и накоплен огромный материал экспериментальных данных, с которыми необходимо ознакомить широкую научную общественность.
В соответствии с этим, а также рекомендациями решения Киевского совещания по проблемам ползучести и усадки бетона 1969 г., Центральное и Армянское Республиканское Правления НТО Стройиндустрии, НИИЖБ Госстроя СССР, Институт Механики АН АрмССР и МИСИ им. В.В. Куйбышева решили провести очередное научное координационное совещание по ползучести и усадке бетона и прикладным задачам теории железобетона, связанным с длительными процессами.
Настоящий сборник содержит доклады, представленные на это совещание в большинстве своем группой ученых высших учебных заведений, подготовленные к печати МИСИ им. В.В. Куйбышева. В нем освещаются возможные пути и метод моделирования ползучести и старения бетона поляризационно-оптическим методом, результаты исследования этим методом температурных и усадочных напряжений в бетоне и конструкциях из него, методы расчета с учетом ползучести инженерных сооружений (сосуды высокого давления, висячие покрытия) и элементов железобетонных конструкций, а так же результаты исследований ползучести, усадки и длительной прочности бетонов различных видов.
Ректорат МИСИ им. В.В. Куйбышева
В книге рассмотрен ряд практически важных инженерных вопросов о расчете распределения температуры и влажности, а также связанного с ним напряженно-деформированного состояния бетонных и железобетонных конструкций. Особое внимание уделено повышению практической ценности получаемых при этом решений. Приведены результаты широких экспериментальных исследований ползучести, влажностных и температурных деформаций бетона, а также температурно-усадочных напряжений в нем. Содержится иллюстративный материал и необходимые числовые примеры расчета, отвечающие требованиям действующих норм проектирования; приводятся таблицы, а также библиография по рассматриваемой проблеме. Книга предназначена для научных работников, инженеров-строителей, проектировщиков бетонных и железобетонных конструкций гражданских, промышленных и гидротехнических сооружений, мостостроителей.
Часть I. Методы теории теплопроводности и влагопроводности, используемые при расчете температурных и влажностных напряжений в бетонных и железобетонных конструкциях
Глава I. Основные уравнения теории теплопроводности бетона при распределенных источниках тепла, зависящих от температуры. Классические методы решения задачи
Теплопроводность. Основное уравнение теории теплопроводности бетона при распределенных источниках тепла
Граничные и начальное условия
Теплофизические свойства бетона
Экзотермия бетона
Уравнение теплопроводности при скорости экзотермии, зависящей от температуры процесса
Классический метод решения задачи теории теплопроводности при распределенных источниках тепла, зависящих от температуры
Первая классическая задача теории теплопроводности. Одномерный тепловой поток в плите
Вторая классическая задача теории теплопроводности. Одномерный тепловой поток в плите
Глава II. Упрощение задачи теории теплопроводности при распределенных источниках тепла, зависящих от температуры. Метод дополнительного фиктивного источника
Упрощение задачи теории теплопроводности при распределенных источниках тепла, зависящих от температуры. Метод автора
Аппроксимация графика температуры наружного воздуха в форме, удобной для приложений
Первая основная задача теории теплопроводности. Случай замкнутого решения
Первая основная задача теории теплопроводности. Температурный режим прямоугольной призмы. Случай незамкнутого решения
Вторая основная задача теории теплопроводности. Одномерный тепловой поток в плите
Вторая основная задача теории теплопроводности. Двухмерный тепловой поток в прямоугольной призме
Вторая основная задача теории теплопроводности. Тепловой поток в неограниченном цилиндре
Третья основная задача теории теплопроводности. Одномерный тепловой поток в плите
Третья основная задача теории теплопроводности. Двухмерный тепловой поток в прямоугольной призме
Третья основная задача теории теплопроводности. Тепловой поток в неограниченном цилиндре
Экспериментальная проверка теории
Пример расчета распределения температуры в массивной бетонной плите
Глава III. Асимптотические задачи теории теплопроводности
Об асимптотических решениях задач теории теплопроводности
Асимптотическое решение задачи теории теплопроводности в прямоугольных координатах. Случаи замкнутого решения
Асимптотическое решение задачи теории теплопроводности в прямоугольных координатах для прямоугольной призмы. Случай незамкнутого решения
Асимптотическое решение задачи теории теплопроводности в цилиндрических координатах
Глава IV. Некоторые общие вопросы теории теплопроводности
О теореме Дюамеля в теории теплопроводности
Обобщение метода фиктивного источника на случай переменных теплофизических характеристик материала среды
Нелинейная задача теплопроводности при учете влияния температуры на теплофизические характеристики материала среды
Об аналогии «эквивалентной однослойной стенки» в теории теплопроводности многослойных наружных ограждений
Глава V. Прикладные методы теории влагопроводности бетона
Влагопроводность. Основные уравнения прикладной теории влагопроводности бетона
Граничные и начальное условия. Равновесная влажность бетона
Влагофизические свойства бетона
Аналитическое выражение для скорости гидратации, зависящей от температуры процесса
Уравнение влагопроводности при распределенном стоке влаги, зависящем от температуры. Упрощение и метод решения задачи теории влагопроводности
Задачи теории влагопроводности. Одномерный поток влаги в плите
Пример расчета распределения влажности в массивной бетонной плите
Часть II. Расчет напряженно-деформированного состояния конструкций, вызываемого изменениями их температуры и влажности методами теории ползучести
Глава VI. Температурные и влажностные деформации бетона
Температурные деформации бетона
Вода в бетоне
Усадка бетона
Набухание бетона
Физические свойства бетона, связанные с его влажностными деформациями
Влияние длительного внешнего нагружения на режим высыхания и усадку бетона
Некоторые особенности усадки и набухания бетона, существенные для расчета влажностных напряжений
Глава VII. Некоторые вопросы теории ползучести бетона
Экспериментальные основы теории ползучести бетона
Рабочие гипотезы современной линейной теории ползучести бетона
Основные уравнения линейной теории ползучести бетона. Одномерная задача при наличии вынужденных деформаций
Физический смысл наследственных функций бетона
Общая трехмерная задача линейной теории упруго-ползучего тела при наличии вынужденных деформаций
Некоторые общие замечания по поводу метода решения рассматриваемых задач линейной теории ползучести
О наследственных функциях теории ползучести бетона
Об основных разновидностях современной теории ползучести бетона и наследственных функциях, фигурирующих в их уравнениях
Удобные аналитические выражения для наследственных функций теории ползучести бетона
Экспериментальные исследования областей применимости основных разновидностей теории ползучести бетона
О методике аппроксимации кривых меры ползучести бетона с помощью формулы
Глава VIII. Упруго-мгновенная задача теории упругости при наличии вынужденных деформаций. Общие уравнения и метод решения
Общая трехмерная упруго-мгновенная задача теории упругости
Плоская упруго-мгновенная задача теории упругости. Основные уравнения
Плоская упруго-мгновенная задача. Метод решения
Повышение точности решений плоской упруго-мгновенной задачи
Одномерная упруго-мгновенная задача для бесконечного полупространства
Одномерная упруго-мгновенная задача для прямого бруса
Глава IX. Некоторые упруго-мгновенные задачи о температурных напряжениях
Напряжения в бесконечном полупространстве при неравномерном изменении его температуры
Напряжения в прямом брусе при линейном распределении температуры вдоль его оси
Напряжения в призматическом брусе со свободными гранями при неравномерном распределении температуры по его сечению
Напряжения в призматических прямоугольных брусьях при изменениях их температуры, неравномерных по высоте бруса
Напряжения в плите при неравномерном изменении температуры по ее толщине
Напряжения в прямоугольном блоке, защемленном по основанию при равномерном разогреве (торцы блока закреплены от тангенциальных смещений)
Напряжения в защемленном по основанию прямоугольном блоке при равномерном разогреве (торцы блока свободны от напряжений)
Температурные напряжения в блоке, защемленном по основанию и имеющем свободные торцы, в общем случае его неравномерного разогрева
Некоторые замечания по поводу рассмотренных упруго-мгновенных задач
Глава Х. Учет ползучести при расчете напряжений в бетоне, вызываемых его вынужденными деформациями
Общие указания
Методика учета ползучести при расчете напряжений, вызываемых вынужденными деформациями
Случай стационарной вынужденной деформации
Коэффициент приведения упругих напряжений в старом бетоне
Глава XI. Некоторые задачи о температурных и усадочных напряжениях в бетоне
Некоторые одномерные задачи о температурных напряжениях в старом бетоне с учетом его ползучести
Напряжения в бетонной плите от экзотермии при учете изменений температуры наружного воздуха
Напряжения в бетонных блоках при их разогреве от экзотермии
Экспериментально-теоретические исследования температурных напряжений в бетоне
Экспериментально-теоретические исследования усадочных напряжений в бетоне
Экспериментально-теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния центрально-обжатых элементов из высокопрочного бетона и потерь напряжений в арматуре
Глава XII. Напряженно-деформированное состояние железобетонных элементов без трещин при наличии вынужденных деформаций
Напряженно-деформированное состояние армированных сжато-изогнутых элементов со свободными торцами
Релаксация напряжений и усилий в железобетонном элементе
Глава XIII. Учет температурно-влажностных воздействий при расчете железобетонных конструкций с трещинами приближенными методами
Общие методические указания
Расчет железобетонных конструкций на изменения их температуры и влажности
Определение перемещений железобетонных конструкций при их расчете на изменения температуры и влажности
Расчет распределения температуры бетона по сечению элементов конструкций и выбор средней расчетной температуры и расчетного перепада температуры
Расчет распределения влажности бетона по сечению элементов конструкций и выбор средней расчетной влажности и расчетного перепада влажности
Числовой пример расчета железобетонной статически неопределимой рамы на изменения температуры и влажности бетона
Часть III. Основы теории термоползучести бетона
Глава XIV. Физические свойства бетона и арматуры при повышенных температурах
Влияние температуры на модуль упругости и ползучесть бетона
Наследственные функции бетона при влиянии температуры на его физические свойства
Модуль упругости, ползучесть и коэффициент линейного температурного расширения арматурных сталей при повышенных температурах
Глава XV. Основные уравнения теории термоползучести бетона при стационарном воздействии повышенных температур
Рабочие гипотезы теории термоползучести бетона
Общая объемная задача теории термоползучести в прямоугольных координатах
Упрощенная объемная математическая модель общей задачи теории термоползучести в прямоугольных координатах
Частный случай объемной задачи теории термоползучести. Поле изменения вынужденной деформации зависит только от одной координаты
Глава XVI. Прикладные задачи теории термоползучести бетона при стационарных воздействиях температуры
Напряженно-деформированное состояние призматических прямоугольных брусьев при изменении температуры, неравномерном по их толщине
Напряженно-деформированное состояние плит при изменении температуры, неравномерном по их толщине
Числовая иллюстрация применения математической модели теории термоползучести на примере одноосной задачи о релаксации температурных усилий в бетонной плите с защемленными гранями
Напряженно-деформированное состояние бесконечного полупространства, неравномерного по глубине при изменении его температуры
Напряженно-деформированное состояние армированного элемента со свободными от защемлений торцами
Напряженно-деформированное состояние армированного элемента с защемленными торцами
Глава XVII. Задача теории термоползучести в цилиндрических координатах при стационарном воздействии повышенной температуры
Общая объемная задача теории термоползучести бетона
Упрощенная объемная математическая модель общей задачи теории термоползучести
Частный случай Математической модели задачи теории термоползучести для цилиндрического тела вращения. Поле изменения температуры зависит только от одной координаты
Глава XVIII. Основные уравнения теории термоползучести бетона при нестационарном воздействии повышенных температур
Общая объемная задача теории термоползучести бетона
Упрощенная объемная математическая модель нестационарной задачи теории термоползучести
Одномерная по координатам нестационарная задача теории термоползучести
Численная иллюстрация применения теории термоползучести на примере нестационарной задачи о релаксации температурных усилий в стене пропарочной камеры
Читайте также: