3.5.4. Прочность бетона на срез и скалывание
Срез– разделение элемента на 2 части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы (рис. 5,а). Временное сопротивление бетона на срез:.
Сопротивление бетона скалыванию (рис. 5, б) возникает при изгибе балок до появления в них наклонных трещин:.
а) б)
Рис. 5. Схемы испытания образцов на срез (а) и скалывание (б).
3.5.5. Классы и марки бетона
Качество конструкционного бетона характеризуется классами и марками в зависимости от назначения железобетонных конструкций и условий эксплуатации. Строительные нормы устанавливают следующие показатели качества бетона:
- класс бетона по прочности на осевое сжатие B;
- класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt;
- марка по морозостойкости F;
- марка по водонепроницаемости W;
- марка по средней плотности D;
- марка по самонапряжению Sp.
Классом бетона по прочности на осевое сжатиеB(МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размерами ребра 150 мм, испытанных в соответствии со стандартом через 28 суток хранения при температуре 20±2 о С с учетом статистической изменчивости прочности (рис. 6). Рис. 6. Кривые распределения прочности,
Как случайной величины:
n и R – соответственно количество кубов, имеющих одинаковую прочность, и величина прочности; 1 – опытные значения n и R; 2 – теоретическая кривая, характеризующая разброс прочности с учетом статистической изменчивости (кривая Гаусса) Среднее значение временного сопротивлениябетона сжатию, установленное при испытании партии стандартных кубов: 
, где n1, n2, …, nk – число случаев, в которых было установлено временное сопротивление соответственно R1, R2, …, Rk, n – общее число испытаний. Среднее квадратичное отклонение прочности бетона в партии, характеризующее изменчивость прочности: 
, где Δ1=R1—Rm; Δ2=R2—Rm; …; Δk=Rk—Rm – отклонения. Коэффициент вариации прочности бетона в партии: 
. Наименьшее контролируемое значение– временное сопротивлениеB– расположено на расстоянииχSm влево от значенияRm, т.е.: 
, где χ – число, показатель надежности. Исходя из значения χVm оценивают обеспеченность гарантируемых значений прочности бетона не менееB. В нормах на проектирование установлена обеспеченность (доверительная вероятность) 0,95. Это имеет место приχ=1,64. 
Для тяжелых бетонов установлены классы B 7,5 ÷B 60. Аналогичным образом определяют класс бетона по прочности на осевое растяжение. Класс бетона по прочности на осевое растяжение: Bt0,8 ÷Bt3,2 Марка бетона по морозостойкости – характеризуется числом выдерживаемых бетоном циклов попеременных замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии. После определенного числа циклов производят испытания бетонных кубов на сжатие. Снижение прочности на 15 % при таком количестве циклов определяет марку бетона по морозостойкости.F50 ÷F500. Марка бетона по водонепроницаемости– характеризуется предельным давлением воды (кг/см 2 ), при котором еще не наблюдается ее просачивание через испытываемый стандартный образец.W2 ÷W12. Марка бетона по средней плотности– гарантированная собственная масса бетона (кг/м 3 ): тяжелый бетонD2200 ÷D2500. Марка бетона по самонапряжению — значение предварительного напряжения в бетоне, МПа, создаваемого в результате его расширения при коэффициенте продольного армирования μ = 0,01, и контролируется на образцах-призмах размером 10×10×40см. Sp 0,6 ÷Sp4. Процесс твердения бетоназначительно ускоряется при повышении температуры и влажности среды. При благоприятных условиях твердения прочность бетона может нарастать годами. Твердение бетона при отрицательной температуре резко замедляется или прекращается.
Бетон. Какое значение прочности бетона на срез по СНиП/ГОСТ/СП?
Всем привет. Уважаемые форумчане, подскажите пожалуйста, в каких нормативных документах указывается расчетная прочность бетона на срез?
Может я плохо искал, тогда «ткните» носом в документ.
Все что я нашел, то это Rbsh=1.5. 2Rbt. Смущает этот плавающий коэффициент от 1.5 к 2. Хотелось бы четкого значения в соответствии нормативных документов.
В Голышеве есть значение как определять .
В Кудзисе тоже .
Но это все же книги. Ищу где можно это найти в нормативах?!
Последний раз редактировалось St_Sergey, 09.08.2021 в 08:46 .
Просмотров: 9476
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
Регистрация: 30.01.2008
Сообщений: 18,649
Offtop: В нормах есть только срез по рабочему шву (СП Сборно-монолитные конструкции и т.п.).
Прочности среза по бетону в нормах нет. Так как разрушение по наклонной трещине. И нет такого расчёта обычно.
__________________
«Безвыходных ситуаций не бывает» барон Мюнхаузен
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592
Сообщение от St_Sergey
«ткните» носом в документ
— см. в пособии по ростверкам расчёт на продавливание при конструктивном ограничении развития пирамиды продавливании. Продавливание от среза отличается только углом наклона граней пирамиды продавливания.
—— добавлено через ~1 мин. ——
Сообщение от St_Sergey
плавающий коэффициент от 1.5 к 2
— если срез сжимают, то он понесёт больше.
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
Регистрация: 30.01.2008
Сообщений: 18,649
Сообщение от eilukha
Продавливание от среза отличается только углом наклона граней пирамиды продавливания.
__________________
«Безвыходных ситуаций не бывает» барон Мюнхаузен
Регистрация: 06.04.2016
Сообщений: 427
Все очень просто. Формула с 0.5 характеризует касательную:
По факту линейности на этом участке нет:
«Линейность» появляется в материалах, только приближаясь к асимптоте (грубо говоря, максимально возможная интенсивность напряжений в материале).
Интервал 1.5. 2 получите на «0.5», при «1.0» уже будет 3. 4.
| тоннельщик |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от тоннельщик |
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 1,500
На самом деле при продавливании бетон не работает на срез, а наблюдается сложно напряженно-деформированное состояние от области трехосного сжатия до двухосного растяжения с сжатием. А прочность на продавливание — это интегральная характеристика от этого сложного НДС.
В нормах делается упрощение и используется Rbt, которую можно считать как условное сопротивление бетона срезу по контуру продавливания. Это работает, так как обеспечивает некоторый запас для практике.
«Работа бетона на чистый срез» — это бессмысленный для практики и теории частный случай.
P.S. «Работа на продавливание» — это не «работа на срез».
| nickname2019 |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от nickname2019 |
Регистрация: 20.03.2014
Сообщений: 113
Сообщение от тоннельщик
Все очень просто. Формула с 0.5 характеризует касательную:
По факту линейности на этом участке нет:
«Линейность» появляется в материалах, только приближаясь к асимптоте (грубо говоря, максимально возможная интенсивность напряжений в материале).
Интервал 1.5. 2 получите на «0.5», при «1.0» уже будет 3. 4.
А что за источник? Уточните пожалуйста, хочу более ознакомится.
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
Регистрация: 30.01.2008
Сообщений: 18,649
Сообщение от St_Sergey
А что за источник?
Паспорт на конкретный материал. Для бетона график по СП 63.
Тоннельщик замудрил. Тут так нельзя. Да и про другое он писал. Про влияние сжатия-растяжения на срез.
Тут говорят я не прав. Не знаю. Очень может быть.
Тоннельщик написал:
«Эта формула в Голышеве и Кудзисе это прямой вывод из Кулона — минимально возможная величина сцепления в бетоне»
__________________
«Безвыходных ситуаций не бывает» барон Мюнхаузен
Последний раз редактировалось Tyhig, 09.08.2021 в 11:59 .
Регистрация: 20.03.2014
Сообщений: 113
Сообщение от nickname2019
На самом деле при продавливании бетон не работает на срез, а наблюдается сложно напряженно-деформированное состояние от области трехосного сжатия до двухосного растяжения с сжатием. А прочность на продавливание — это интегральная характеристика от этого сложного НДС.
В нормах делается упрощение и используется Rbt, которую можно считать как условное сопротивление бетона срезу по контуру продавливания. Это работает, так как обеспечивает некоторый запас для практике.
«Работа бетона на чистый срез» — это бессмысленный для практики и теории частный случай.
P.S. «Работа на продавливание» — это не «работа на срез».
Уважаемый nickname2019, спасибо за ответ.
Но немного не то. Объясню, почему спрашиваю.
В расчете на продавливание по ЕС2, есть прочность бетона на срез Crd,c . Это значение принимается за национальным стандартом или за формулой .
В СП 35.13330.2011 Мосты и трубы есть скалывание при изгибе при расчете за 2 гр. предельных состояний . Задумался, есть ли прочность бетона на срез в нормативных документах для принятия его в расчет?
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592
Сообщение от St_Sergey
скалывание при изгибе при расчете за 2 гр
— скол при для 2 ГПС — странновато.
Регистрация: 20.03.2014
Сообщений: 113
Сообщение от eilukha
— скол при для 2 ГПС — странновато.
Мне тоже это странно. Но в нормативе так написано.
Регистрация: 06.04.2016
Сообщений: 427
Сообщение от Tyhig
Тут так нельзя.
Tyhig, ты не прав. Я объяснил откуда формула в Голышеве и Кудзисе. Это минимально возможное значение. В бетоне оно фактически больше — данных вагон, как их только не испытывали.
Другой вопрос, что в инженерных методиках это не используют, а где используют — пользуются более сложными вещами.
Хотя лукавлю, в документах на защиты от затопления, как правило именно этой зависимостью для «расчетной прочности бетона на срез» и пользуются, когда приводят инженерные методики расчета таких бетонных «дамб»-пробок.
Бетон — искусственный камень, все работает принципиально как в грунтах / горных породах. Есть свои аспекты, но и в грунтах / горных породах не без них.
Сообщение от St_Sergey
А что за источник?
Источник формулы — любой учебник по механике грунтов или горных пород.
Источник 1.5-2 Rbt — подставьте из норм прочности минимального и максимального класса бетона.
Сообщение от St_Sergey
В расчете на продавливание
В нормах это сидит большое количество «вшитых» (и не очень) коэффициентов внутри формул. Вот это как раз чтобы вы не перегружались вычислением зависимых от вводных величин (не везде, но где это возможно). Кроме того, учитываются ещё другие коэффициенты (из аналитики или эмпирики), потому что вы как правило не считаете жб на чистый сдвиг.
В приведенной формуле из EN аналогично.
| тоннельщик |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от тоннельщик |
Регистрация: 21.10.2006
Сообщений: 766
Вы не верно трактуете коэффициент СRd — это обобщенный коэффициент, импирический, который учитывает требуюмую надежности расчетной зависимости, он никак не связан с характеристикой прочности бетона на срез.
Регистрация: 18.11.2019
Сообщений: 1,500
Сообщение от St_Sergey
Задумался, есть ли прочность бетона на срез в нормативных документах для принятия его в расчет?
Характеристику «прочность бетона на срез» можно вывести рассмотрев теорию прочности бетона.
Например, если взять поверхность прочности бетона, то на этой поверхности можно найти точку которая будет сооветсвовать чистому сдвигу — это и можно принять за расчетное сопротивление бетона чистому сдвигу.
Но толку от этого — ноль.
Вообще, задачи по исследованию работы на продавливание нужно начинать с численного расчета 3д схем с учетом нелинейной анизотропной модели бетона (например — в ансис), так как эта задача слишком многофакторная.
Я встречал оценки, что якобы расчет на продавливание дает слишком большой статистический разброс — на самом деле, исследователи часто не учитывают влияние всех факторов.
Например, сопротивление продавливанию может зависить как от усилий обжатия рассматриваемого узла колоннами (на нижних этажах сопротивление на продавливание может быть выше), так и от обжатия нижней поверхности плиты от моментов в плите.
В этом смысле может оказаться, что при сетке колонн 6х6 м прочность плиты на продавливание может оказаться выше, чем при сетке 3х3 м (так как при сетке 6х6 м обжатие плиты в нижней зоне у колонн выше).
P.S. Но с расчетом в три-дэ нужно разбираться. Я не думаю, что, например, Лира будет считать корректно.
Последний раз редактировалось nickname2019, 09.08.2021 в 14:13 .
| nickname2019 |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от nickname2019 |
Как обозначается сопротивление бетона срезу
«Куб» — новый завод бетонных изделий в Калуге, телефон 8 (4842) 400-333
Прочность бетона
Так как бетон представляет собой неоднородный материал, внешняя нагрузка создает в нем сложное напряженное состояние. В бетонном образце, подвергнутом сжатию, напряжения концентрируются на более жестких частицах, обладающих большим модулем упругости, вследствие чего по плоскостям соединения этих частиц возникают усилия, стремящиеся нарушить связь между частицами. В то же время в местах, ослабленных порами и пустотами, происходит концентрация напряжений. Из теории упругости известно, что вокруг отверстий в материале, подвергнутом сжатию, наблюдается концентрадия сжимающих и растягивающих напряжений; последние действуют по площадкам, параллельным сжимающей силе. Поскольку в бетоне много пор и пустот, растягивающие напряжения у одного отверстия или поры накладываются на соседние. В результате в бетонном образце, подвергнутом осевому сжатию, возникают продольные сжимающие и поперечные растягивающие напряжения (вторичное поле напряжений).
Разрушение сжимаемого образца, как показывают рпыты, возникает вследствие разрыва бетона в поперечном направлении. Сначала по всему объему возникают микроскопические трещинки отрыва. С ростом нагрузки трещинки отрыва соединяются, образуя видимые трещины, направленные параллельно или с небольшим наклоном к направлению действия сжимающих сил. Затем трещины раскрываются, что сопровождается кажущимся увеличением объема. Наконец, наступает полное разрушение.
Разрушение сжимаемых образцов из различных материалов, обладающих высокой сплошностью структуры, наблюдается вследствие разрыва в поперечном направлении. В бетонных же образцах это явление развивается еще и под влиянием вторичного поля напряжений. Граница образования структурных микроразрушений бетона под нагрузкой может определяться по результатам ультразвуковых измерений. Скорость ультразвуковых колебаний v, распространяющихся поперек линий действия сжимающих напряжений, уменьшается с развитием микротрещин в бетоне. Сжимающее напряжение в бетоне, при котором начинается образование микротрещин, соответствует началу уменьшения скорости ультразвука на кривой. По значению напряжения судят о прочностных и деформативных свойствах бетона.
Отсутствие закономерности в расположении частиц, составляющих бетон, в расположении и крупности пор приводит к тому, что при испытании образцов, изготовленных из одной и той же бетонной смеси, получают неодинаковые показатели прочности — разброс прочности. Прочность бетона зависит от ряда факторов, основньши из которых являются: 1) технологические факторы, 2) возраст н условия твердения, 3) форма и размеры образца, 4) вид напряженного состояния и длительные процессы. Бетон при разных напряжениях — сжатии, растяжении и срезе — имеет разное временное сопротивление.
Классы и марки бетона. В зависимости от назначения железобетонных конструкций и условий эксплуатации устанавливают показатели качества бетона, основными из которых являются:
класс бетона по прочности на осевое сжатие В; указывается в проекте во всех случаях; класс бетона по прочности на осевое растяжение назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве;
марка бетона по морозостойкости должна назначаться для конструкций, подвергающихся в увлажненном состоянии действию попеременного замораживания и оттаивания (открытые конструкции, ограждающие конструкции и т. п.);
марка по водонепроницаемости W; назначается для конструкций, к которым предъявляют требования непроницаемости (резервуары, напорные трубы и т. п.);
марка по плотности D; назначается для конструкций, к которым кроме требований прочности предъявляются требования теплоизоляции, и контролируется на производстве.
Заданные класс и марку бетона получают соответствующим подбором состава бетонной смеси с последующим испытанием контрольных образцов. Высокое сопротивление бетона сжатию — наиболее ценное его свойство, широко используемое в железобетонных конструкциях. По этим соображениям основная характеристика — класс бетона по прочности на сжатие указывается во всех случаях.
Классом бетона по прочности на осевое сжатие В (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 15 см, испытанных через 28 дней хранения при температуре 20±2°С по ГОСТу с учетом статистической изменчивости прочности. Сроки твердения бетона устанавливают так, чтобы требуемая прочность бетона была достигнута к моменту загружения конструкции проектной нагрузкой. Для монолитных конструкций на обычном портландцементе этот срок, как правило, принимается равным 28 дням. Для элементов сборных конструкций заводского изготовления отпускная прочность бетона может быть ниже его класса; она устанавливается по стандартам и техническим условиям в зависимости от условий транспортирования, монтажа, сроков загружения конструкции и др. Классы бетона по прочности на сжатие для железобетонных конструкций нормами устанавливаются следующие: для тяжелых бетонов В7,5; В10; В12,5; В15; В20; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60; для мелкозернистых бетонов вида А на песке с модулями крупности 2,1 и более — в том же диапазоне до В40 включительно; вида Б с модулем крупности менее 1 — в том же диапазоне до ВЗО включительно; вида В, подвергнутого автоклавной обработке — в том же диапазоне до В60 включительно; для легких бетонов — в том же диапазоне до В40 включительно.
Классы бетона по прочности на осевое растяжение ВД8; В 1,2; В 1,6; В2; В2.4; В2,8; В,3,2 характеризуют прочность бетона на осевое растяжение (МПа) по ГОСТу с учетом статистической изменчивости прочности.
Марки бетона по морозостойкости от F25 до F500 характеризуют число выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии.
Марки бетона по водонепроницаемости от W2 до W12 характеризуют предельное давление воды, при котором еще не наблюдается просачивание ее через испытываемый образец.
Марки бетона по плотности от D800 до D2400 характеризуют среднюю плотность (кг/м3).
Оптимальные класс и марку бетона выбирают на основании технико-экономических соображений в зависимости от типа железобетонной конструкции, ее напряженного состояния, способа изготовления, условий эксплуатации и др. Рекомендуется принимать класс бетона для железобетонных сжатых стержневых элементов не ниже В15. Для конструкций, испытывающих значительные сжимающие усилия (колонн, арок и т.п.), выгодны относительно высокие классы бетона — В20—ВЗО; для предварительно напряженных конструкций в зависимости от вида напрягаемой арматуры целесообразны классы бетона В20—В40; для изгибаемых элементов без предварительного напряжения (плит, балок) применяют класс В15.
Легкие бетоны на пористых заполнителях и цементном вяжущем при одинаковых классах и марках по морозостойкости и водонепроницаемости применяют в сборных и монолитных железобетонных конструкциях наравне с тяжелыми бетонами. Для многих конструкций они весьма эффективны, так как приводят к снижению массы.
Влияние времени и условий твердения на прочность бетона. Прочность бетона нарастает в течение длительного времени, но наиболее интенсивный ее рост наблюдается в начальный период твердения. Прочность бетона, приготовленного на портландцементе, интенсивно нарастает первые 28 суток, а на пуццолановом и шлаковом портландцементе медленнее — первые 90 суток. Но и в последующем при благоприятных условиях твердения — положительной температуре, влажной среде — прочность бетона может нарастать весьма продолжительное время, измеряемое годами. Объясняется это явление длительным процессом окаменения цементного раствора — твердением геля и ростом кристаллов. По данным опытов, прочность бетонных образцов, хранившихся в течение 10 лет, нарастала в условиях влажной среды вдвое, а в условиях сухой среды — в 1,4 раза; в другом случае нарастание прочности прекратилось к концу первого года. Если бетон остается сухим, как это часто бывает при эксплуатации большинства железобетонных конструкций, то по истечении первого года дальнейшего нарастания прочности ожидать уже нельзя.
Процесс твердения бетона значительно ускоряется при повышении температуры и влажности среды. С этой целью железобетонные изделия на заводах подвергают тепловой обработке при температуре до 90 °С и влажности до 100 % или же специальной автоклавной обработке при высоком давлении пара и температуре порядка 170 °С. Эти способы позволяют за сутки получить бетон прочностью ~70% проектной. Твердение бетона при отрицательной температуре резко замедляется или прекращается.
Кубиковая прочность бетона при сжатии. При осевом сжатии кубы разрушаются вследствие вазрыва бетона в поперечном направлении. Наклон трещин разрыва обусловлен силами трения, которые развиваются на контактных поверхностях — между подушками пресса и гранями куба. Силы трения, направленные внутрь, препятствуют свободным поперечным деформациям куба и создают эффект обоймы. Удерживающее влияние сил трения по мере удаления от торцовых граней куба уменьшается, поэтому после разрушения куб приобретает форму усеченных пирамид, сомкнутых малыми основаниями. Если при осевом сжатии куба устранить влияние сил трения смазкой контактных поверхностей, поперечные деформации проявляются свободно, трещины разрыва становятся вертикальными, параллельными действию сжимающей силы, а временное сопротивление уменьшается примерно вдвое. Согласно стандарту, кубы испытывают без смазки контактных поверхностей.
Опытами установлено, что прочность бетона одного и того же состава зависит от размера куба: если временное сопротивление сжатию бетона для базового куба с ребром 15 см равно R, то для куба с ребром 20 см оио уменьшается и равно приблизительно 0,93 R, а для куба с ребром 10 см увеличивается и равно ~1,1 R.
Это объясняется изменением эффекта обоймы с изменением размеров куба и расстояния между его торцами. Призменная прочность бетона при сжатии. Железобетонные конструкции по форме отличаются от кубов, поэтому кубиковая прочность бетона не может быть непосредственно использована в расчетах прочности элементов конструкции. Основной характеристикой прочности бетона сжатых элементов является призменная прочность Rb — временное сопротивление осевому сжатию бетонных призм. Опыты на бетонных призмах с размером стороны основания а и высотой h показали, что призменная прочность бетона меньше кубиковой и что она уменьшается с увеличением отношения h/a.
В качестве характеристики прочности бетона сжатой зоны изгибаемых элементов также принимают Rb, при этом вместо действительной криволинейной эпюры напряжений бетона сжатой зоны в предельном состоянии принимают условную прямоугольную эпюру напряжений.
Прочность бетона при растяжении зависит от прочности цементного камня при растяжении и сцепления его с зернами заполнителей. Согласно опытным данным, прочность бетона при растяжении в 10—20 раз меньше, чем при сжатии, причем относительная прочность прн растяжении уменьшается с увеличением класса бетона. В опытах наблюдается еще больший по сравнению со сжатием разброс прочности. Повышение прочности бетона при растяжении может быть достигнуто увеличением расхода цемента, уменьшением W/C, применением щебня с шероховатой поверхностью.
Вследствие неоднородности структуры бетона эта формула не всегда дает правильные значения Rbt. Значение Rbt определяют испытаниями на разрыв образцов в виде восьмерки, на раскалывание образцов в виде цилиндров, на изгиб — бетонных балок .
Прочность бетоиа при срезе и скалывании. В чистом виде явление среза состоит в разделении элемента на две части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы. При этом сопротивление срезу зерен крупных заполнителей, работающих как шпонки в плоскости среза, оказывает существенное влияние. При срезе распределение напряжений по площади сечения считается равномерным.
В железобетонных конструкциях чистый срез встречается редко; обычно он сопровождается действием продольных сил. Сопротивление бетона скалыванию возникает при изгибе железобетонных балок до появления в них наклонных трещин. Скалывающие напряжения по высоте сечения изменяются по квадратной параболе. Временное сопротивление скалыванию при изгибе, согласно опытным данным, в 1,5—2 раза больше.
Прочность бетона при длительном действии нагрузки. Согласно опытным данным, при длительном действии нагрузки и высоких напряжениях под влиянием развивающихся значительных неупругих деформаций и структурных изменений бетон разрушается при напряжениях, меньших, чем временное сопротивление осевому сжатию Rb. Если при эксплуатации конструкции в благоприятных для нарастания прочности бетона условиях уровень напряжений постепенно уменьшается, отрицательное влияние фактора длительного загружения может и не проявляться.
Прочность бетона при многократно повторных нагрузках. При действии многократно повторных нагрузок с повторяемостью в несколько миллионов циклов временное сопротивление бетона сжатию под влиянием развития структурных микротрещии уменьшается. Предел прочности бетона при многократно повторных нагрузках или предел выносливости бетона Rr, согласно опытным данным, зависит от числа циклов нагрузки и разгрузки и отношения попеременно возникающих минимальных и максимальных напряжений или асимметрии цикла р. На кривой выносливости по оси абсцисс отложено число циклов п, а по оси ординат — значение изменяющегося периодически предела выносливости бетона Rr. С увеличением числа циклов п снижается Rr; напряжение на горизонтальном участке кривой называют абсолютным пределом выносливости.
Практический предел выносливости Rr зависит от характеристики цикла р почти линейно, его наименьшее значение Rr = 0,5 Rb.
Наименьшее значение предела выносливости, как показывают исследования, связано с границей образования структурных микротрещин. Такая связь между Rr и Rcr позволяет находить предел выносливости по первичному нагружению образца определением границы образования структурных микротрещин ультразвуковой аппаратурой.
Значение Rr необходимо для расчета на выносливость железобетонных конструкций, испытывающих динамические нагрузки, — подкрановых балок, перекрытий некоторых промышленных зданий и т. п.
Динамическая прочность бетона. При динамической нагрузке большой интенсивности, но малой продолжительности, развивающейся вследствие ударных и взрывных воздействий, наблюдается увеличение временного сопротивления бетона — динамическая прочность. Чем меньше время от нагружения бетонного образца заданной динамической нагрузкой (или, что то же самое, чем больше скорость роста напряжений МП а/с), тем больше коэффициент динамической прочности бетона.
Этот крэффициент равен отношению динамического временного сопротивления сжатию Rd к призменной прочности. Например, если время нагружения динамической разрушающей нагрузкой составляет 0,1, то коэффициент ka=l,2. Это явление объясняют энергопоглощающей способностью бетона, работающего в течение короткого промежутка нагружения динамической нагрузкой только упруго.
Сопротивление бетона
6.1.11 Расчетные значения сопротивления бетона осевому сжатию Rb и осевому растяжению Rbt определяют по формулам:
Значения коэффициента надежности по бетону при сжатии γb принимают равными:
для расчета по предельным состояниям первой группы:
1,3 — для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;
1,5 — для ячеистого бетона;
для расчета по предельным состояниям второй группы: 1,0.
Значения коэффициента надежности по бетону при растяжении γbt принимают равными:
для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса бетона по прочности на сжатие:
1,5 — для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;
2,3 — для ячеистого бетона;
для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса бетона по прочности на растяжение:
1,3 — для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;
для расчета по предельным состояниям второй группы: 1,0.
Расчетные значения сопротивления бетона Rb, Rbt, Rb,ser, Rbt,ser (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение приведены: для предельных состояний первой группы — в таблицах 6.8, 6.9, второй группы — в таблице 6.7.
| Вид | Бетон | Нормативные сопротивления бетона Rb,n, Rbt,n, МПа, и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb,ser и Rbt,ser, МПа, при классе бетона по прочности на сжатие | |||||||||||||||||||||
| В1,5 | В2 | В2,5 | В3,5 | В5 | В7,5 | В10 | В12,5 | В15 | В20 | В25 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 | В70 | В80 | В90 | В100 | ||
| Сжатие осевое (призменная прочность) Rb,n, Rb,ser | Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий | — | — | — | 2,7 | 3,5 | 5,5 | 7,5 | 9,5 | 11 | 15 | 18,5 | 22 | 25,5 | 29 | 32 | 36 | 39,5 | 43 | 50 | 57 | 64 | 71 |
| Легкий | — | — | 1,9 | 2,7 | 3,5 | 5,5 | 7,5 | 9,5 | 11 | 15 | 18,5 | 22 | 25,5 | 29 | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| Ячеистый | 1,4 | 1,9 | 2,4 | 3,3 | 4,6 | 6,9 | 9,0 | 10,5 | 11,5 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| Растяжение осевое Rbt,n и Rbt,ser | Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий | — | — | — | 0,39 | 0,55 | 0,70 | 0,85 | 1,00 | 1,10 | 1,35 | 1,55 | 1,75 | 1,95 | 2,10 | 2,25 | 2,45 | 2,60 | 2,75 | 3,00 | 3,30 | 3,60 | 3,80 |
| Легкий | — | — | 0,29 | 0,39 | 0,55 | 0,70 | 0,85 | 1,00 | 1,10 | 1,35 | 1,55 | 1,75 | 1,95 | 2,10 | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| Ячеистый | 0,22 | 0,26 | 0,31 | 0,41 | 0,55 | 0,63 | 0,89 | 1,00 | 1,05 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| Примечания | |||||||||||||||||||||||
1 Значения сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10 %.
2 Для мелкозернистого бетона на песке с модулем крупности 2,0 и менее, а также для легкого бетона на мелком пористом заполнителе значения расчетных сопротивлений Rbt,n, Rbt,ser следует принимать с умножением на коэффициент 0,8.
3 Для поризованного бетона, а также для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значения расчетных сопротивлений Rbt,n, Rbt,ser следует принимать как для легкого бетона с умножением на коэффициент 0,7.
| Вид | Бетон | Расчетные сопротивления бетона Rb, Rbt, МПа, для предельных состояний первой группы при классе бетона по прочности на сжатие | |||||||||||||||||||||
| В1,5 | В2 | В2,5 | В3,5 | В5 | В7,5 | В10 | В12,5 | В15 | В20 | В25 | в30 | B35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 | В70 | В80 | В90 | В100 | ||
| Сжатие осевое (призменная прочность) | Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий | — | — | — | 2,1 | 2,8 | 4,5 | 6,0 | 7,5 | 8,5 | 11,5 | 14,5 | 17,0 | 19,5 | 22,0 | 25,0 | 27,5 | 30,0 | 33,0 | 37,0 | 41,0 | 44,0 | 47,5 |
| Легкий | — | — | 1,5 | 2,1 | 2,8 | 4,5 | 6,0 | 7,5 | 8,5 | 11,5 | 14,5 | 17,0 | 19,5 | 22,0 | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| Ячеистый | 0,95 | 1,3 | 1,6 | 2,2 | 3,1 | 4,6 | 6,0 | 7,0 | 7,7 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| Растяжение осевое | Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий | — | — | — | 0,26 | 0,37 | 0,48 | 0,56 | 0,66 | 0,75 | 0,90 | 1,05 | 1,15 | 1,30 | 1,40 | 1,50 | 1,60 | 1,70 | 1,80 | 1,90 | 2,10 | 2,15 | 2,20 |
| Легкий | — | — | 0,20 | 0,26 | 0,37 | 0,48 | 0,56 | 0,66 | 0,75 | 0,90 | 1,05 | 1,15 | 1,30 | 1,40 | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| Ячеистый | 0,09 | 0,12 | 0,14 | 0,18 | 0,24 | 0,28 | 0,39 | 0,44 | 0,46 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| Примечания | |||||||||||||||||||||||
1 Значения сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10 %.
2 Для мелкозернистого бетона на песке с модулем крупности 2,0 и менее, а также для легкого бетона на мелком пористом заполнителе значения расчетных сопротивлений Rbt следует принимать с умножением на коэффициент 0,8.
3 Для поризованного бетона, а также для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значения расчетных сопротивлений Rbt следует принимать как для легкого бетона с умножением на коэффициент 0.7.
4 Для напрягающего бетона значения Rbt следует принимать с умножением на коэффициент 1,2.
| Вид сопротивления | Бетон | Расчетные значения сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rbt, МПа, при классе бетона по прочности на осевое растяжение | ||||||
| Вt 0,8 | Вt 1,2 | Вt 1,6 | Вt 2,0 | Вt 2,4 | Вt 2,8 | Вt 3,2 | ||
| Растяжение осевое Rbt | Тяжелый, мелкозернистый, напрягающий и легкий | 0,62 | 0,93 | 1,25 | 1,55 | 1,85 | 2,15 | 2,45 |