Модуль упругости бетона и арматуры
Перейти к содержимому

Модуль упругости бетона и арматуры

  • автор:

1.5. Модуль деформации и модуль упругости

Связь между напряжениями и деформациями в этом случае устанавливается законом Гука b=Ebb, где Еb — начальный модуль упругости бетона; геометрически он определяется как тангенс угла наклона прямой упругих деформаций (Рис. 1.2.)

Eb = tg0

Модуль полных деформаций Еb является величиной переменной. Геометрически он может быть определён как тангенс угла наклона касательной к кривой b — b в точке с заданным напряжением

Eb = tg = (1.6.)

Определение полных деформаций становится затруднительным в силу неопределённости Еb .

Для практических расчётов было предложено выражать напряжение через полные деформации с помощью упруго-пластического модуля Еb равного тангенсу угла наклона секущей, проходящей через начало координат и точку кривой с заданным напряжением

(1.7)

Выразив одно и то же напряжение через упругие и полные деформации, можно получить связь между модулем упругости и модулем упругопластичности Еb.

откуда

, (1.8)

где коэффициент упругопластических деформаций бетона.

По данным опытов, коэффициент v меняется при кратковременном от 1 до 0,45 и до 0,15 при длительном загружении.

(1.9)

где — коэффициент, характеризующий упругопластические свойства бетона при растяжении, .

Модуль сдвига бетона,

(1.10) где — коэффициент Пуассона. Для бетона , при этом

1.6. Арматура

Виды арматуры. По функциональному назначению арматура подразделяется на рабочую, конструктивную и монтажную.

Рабочая арматура, устанавливаемая по расчёту, предназначается для восприятия растягивающих, а иногда и сжимающих усилий.

Назначение конструктивной арматуры состоит в обеспечении цельности конструкции, например, конструктивная поперечная арматура, увеличивает сцепление бетона с продольной арматурой, предохраняет продольные сжатые стержни от выпучивания, распределяет действие сосредоточенных сил на большую площадь, принимает на себя температурные и усадочные напряжения.

Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры и служит для создания жёстких каркасов.

По способу изготовления различают арматуру стержневую (горячекатаную) и проволочную (холоднотянутую).

По форме поверхности арматуру выпускают гладкой и периодического профиля.

По способу применения арматуру делят на напрягаемую, т.е. подвергаемую предварительному напряжению, и ненапрягаемую.

1.6.1. Классификация арматуры

В зависимости от механических свойств арматура делится на следующие классы.

А) горячекатаная гладкая класса A—I; периодического профиля классов

А-П, А-Ш, A—IV, A—V, А-VI.

Б) термически и термомеханически упрочнённая периодического профиля классов Ат-Шс, Ат-IVc, At—IVk, At—V, At—VI.

Буква с указывает на возможность стыкования сваркой, буква к — на повышенную коррозийную стойкость.

В) упрочнённая вытяжкой, периодического профиля класса А-Шв.

г) арматурная холоднотянутая проволока обыкновенная гладкая класса B—I и периодического профиля класса Вр- I, а также высокопрочная гладкая проволока класса B—II и периодического профиля класса Вр-II.

д) арматурные канаты семипроволочные класса К-7 и

девятнадцатипроволочные класса К-19.

Основные прочностные и деформативные харарактеристики арматурных сталей приведены в табл. прилож. 5.

Класс арматурной стали выбирают в зависимости от типа конструкции, наличия предварительного напряжения и условий

В качестве ненапрягаемой арматуры железобетонных конструкций применяют горячекатаную арматурную сталь класса А-Ш,

Ат-Шс, арматурную проволоку класса Вр-I, а также классов A—I и А-II,

А-III в качестве продольной рабочей арматуры, когда использование других видов арматуры нецелесообразно. Арматуру класса А-1 можно применить в качестве монтажной, а также для хомутов вязаных каркасов и поперечных стержней сварных каркасов.

В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряжённых элементов при длине до 12 м преимущественно применяют сталь классов

At-IV, Ат-V, At-VI. Допускается применять арматуру классов В-II и

Вр-II, арматуру классов A—IV, A—V, А-VI, арматурные канаты.

При длине преднапряжённых элементов свыше 12 м преимущественно применяют высокопрочную арматурную проволоку классов В-II, Вр-II, арматурные канаты и горячекатаную арматурную сталь класса A—V.

Модуль упругости арматуры

Модуль упругости арматуры – модуль упругости арматуры при растяжении и сжа­тии. равный отношению напряжения при кратковремен­ном нагружении к упругой деформации.

[Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.]

Рубрика термина: Виды арматуры

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. — Калининград . Под редакцией Ложкина В.П. . 2015-2016 .

  • Модуль упругости
  • Модуль упругости бетона

Полезное

Смотреть что такое «Модуль упругости арматуры» в других словарях:

  • Модуль упругости — – коэффициент пропорциональности между приложенным к телу напряжением (в упругой области) и обусловленной им величиной деформации. [Тарасов В. В. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учебное пособие для вузов / В. В.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • Модуль упругости бетона — – коэффициент пропорциональности между нормальным напряжением и соответствующей ему относительной продольной упругомгновенной деформацией при осевом сжатии образца. [ГОСТ 24452 80] Модуль упругости бетона отношение напряжения в бетоне при… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • Модуль упругости начальный — (Е0) – статический модуль упругости – модуль деформаций, соответствующий величине действующего напряжения, равный 30% предела кратковременной призменной прочности. [Ушеров Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • Модуль упругости бетонной смеси — – реологическая константа, характеризующая упругое со­противление тяжелой бетонной смеси знакоперемен­ным силовым воздействиям на нее на завершающей стадии уплотнения и определяемая объемным содер­жанием неудаленной воздушной фазы.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • Модуль упругости динамический — (Ed) – физическая константа, устанавливающая взаимосвязь между средней плотностью бетона, коэффициентом Пуассона и скоростью распространения волновых процессов. [Ушеров Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы. 2009.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • Модуль упругости мгновенный — – отношение напряжения к относительной деформации при очень быстром (мгновенном) деформировании.. [Строительная механика. Терминология. Выпуск 82. Изд. «Наука» М.1970] Рубрика термина: Теория и расчет конструкций Рубрики энциклопедии:… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • Динамический модуль упругости — Динамический модуль упругости Ed, Н/м2 – физическая величина, характеризующая упругие свойства звукоизоляционных материалов и изделий, определяемая при продольных колебаниях. [ГОСТ 23499 2009] Рубрика термина: Акустические свойства Рубрики… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • Мгновенный модуль упругости — – отношение напряжения к относительной деформации при очень быстром (мгновенном) деформировании. [Строительная механика. Терминология. Выпуск 82. Изд. «Наука» М.1970] Рубрика термина: Деформации материалов Рубрики энциклопедии: Абразивное… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • Модуль длительной упругости — Модуль длительной упругости – модуль упругости, определённый после длительного выдерживания материала под нагрузкой с целью исключения влияния процесса релаксации. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • Виды арматуры — Термины рубрики: Виды арматуры Анкерная арматура Анкеровка арматуры Арматура Арматура А3, сталь 35гс Арматура … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
  • Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте
  • �� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.

  • Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
  • Искать во всех словарях
  • Искать в переводах
  • Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

Понижение модуля упругости бетона при расчете конструкции

Объясните, пожалуйста, в каких случаях и на сколько надо уменьшать модуль упругости бетона при расчетах железобетонных конструкций. А то этот момент мне не очень понятен. Большое спасибо!

Просмотров: 65398
Регистрация: 12.09.2014
Ялта->Санкт-Петербург
Сообщений: 423
Сообщение от Lymus
на подбор арматуры снижение модуля упругости влияет чуть больше чем никак.

Мы выполняли расчет высотного здания, сравнивали армирование конструкций при пониженном модуле упругости: 0.3 — горизонтальные конструкции, 0.6 вертикальные с армированием, которое получалось для конструкций с обычным модулем упругости без понижения. Получили логичную картину: усилия в монолитных зданиях распределяются пропорционально жестокстям, соответственно после понижения жесткости, больше усилий распределилось в вертикальные конструкции, что привело к их увеличению армирования по сравнению с задачей без понижения модулей упругости. Армирование горизонтальных конструкций больше получилось в задаче без понижения жесткости.

Регистрация: 13.06.2016
Сообщений: 86

skam Какое в итоге было принято решение по армированию? Если обобщить, то какой алгоритм расчета с изменяемыми Е?

Регистрация: 02.11.2016
Сообщений: 36
s7onoff, супер! Большое спасибо
Регистрация: 15.05.2009
Сообщений: 6,062
Сообщение от skam

усилия в монолитных зданиях распределяются пропорционально жестокстям, соответственно после понижения жесткости, больше усилий распределилось в вертикальные конструкции

а какие еще в Вашем проекте были конструкции (кроме вертикальных), на которые распределялись усилия? наклонные?
откуда появились усилия больше? если в вертикальных увеличились, значит в каких-то уменьшились?

mainevent100
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от mainevent100

Регистрация: 17.10.2007
Сообщений: 1,672
Сообщение от M300

Я ожидал увидеть соответсвующего увеличения сечения арматуры. А на деле нижней арматуры даже меньше стало.

В любом расчете МКЭ выполняется требования равновесия элементов. Перераспределение позволяет убрать арматуру из переармированных сечений ( опора) в менее нагруженный ( пролет), как раз за счет снижения этих участков снижением жесткости.
В вашем случае просто больше момента ушло в стену, а значит в заделку, так как относительная жесткость стены увеличилась в 2 раза.
И правильно понижать зонами, например зону 1/4 пролета где 0 момент снижать меньше всего, макс момент на опоре а значит и снижение там должно быть больше, чем в пролете и тем более чем в зонах с 0 моментом

Последний раз редактировалось мозголом из Самары, 03.11.2016 в 07:35 .

мозголом из Самары
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от мозголом из Самары

Регистрация: 10.09.2014
Сообщений: 478

Вообще мы пришли к такому выводу:
1. если мы хотим подобрать арматуру в колоннах — плиты 0,3Е, стены 0,6Е, колонны 1,0Е
2. если хотим подобрать арматуру в стенах (очень редко) — плиты 0,3Е, стены 1,0Е, колонны 0,6Е
3. плиты считаем отдельно (ещё не встречал случая, при котором усилия в плитах сильно разнились при расчете плиты в составе каркаса или отдельно). Изменение модуля для плит не сильно меняет усилия (в пределах 10-15 % по нашим опытам).

— Если коротко «на пальцах» — вертикальные конструкции разной жесткости, разной сжимаемости, соотношение жесткостей стены и колонны несоизмеримое. Т.к. стены меньше деформируются, то собирают бОльшую нагрузку, чем колонны. Чтобы «догрузить» колонны — нужно сделать модуль у колонн максимально возможным (1,0Е), а у стен наоборот снизить (0,6Е).

— Обязателен расчет с учетом монтажа.

— Понижение модуля у плиты фактически «выключает» её из работы по «перераспределению» усилий.
Пример: колонна больше сжалась, чем стена (пусть Uz колонны = 3 мм, Uz стены = 0,5 мм):
1 случай (у плиты 1,0Е) — через жесткую плиту нагрузка перейдет на стену, т.е. фактически нагрузка уйдет с колонны, что есть плохо.
2 случай (у плиты 0,3Е) — гибкая плита не способна передать нагрузку с колонны на стену, нагрузка на колонне осталась, что есть хорошо.

Offtop: Сумбурно, но надеюсь донёс мысль

—— добавлено через ~2 мин. ——

Сообщение от skam

после понижения жесткости, больше усилий распределилось в вертикальные конструкции, что привело к их увеличению армирования по сравнению с задачей без понижения модулей упругости

Сообщение от мозголом из Самары

И правильно понижать зонами, например зону 1/4 пролета где 0 момент снижать меньше всего, макс момент на опоре а значит и снижение там должно быть больше, чем в пролете и тем более чем в зонах с 0 моментом

Вы так делаете? На мой взгляд, это трудоемко и мало что даст в плане результата.
Регистрация: 02.11.2016
Сообщений: 36
non-live, донес, и очень даже не плохо
Регистрация: 17.10.2007
Сообщений: 1,672
Сообщение от Студент_2015

Существует мнение, что при истинно нелинейном расчете существенно меняется арматура внецетренносжатых элементов в меньшую сторону( колонн подвала и 1го этажа)

Сообщение от mainevent100

очень сомнительно.
не понятно, в чем могут быть запасы упругого расчета? нелинейный расчет влияет на перераспределение усилий в конструкциях, а не их уменьшение.

Вы монолитное здание хоть раз считали.
Фундаментная плита и первый над фундаментом этаж работает как безраскосая ферма Виренделя. В колоннах возникают большие изгибающие моменты. Если мы меняем жесткость плит в 0,3 а колонн в 0,6, то этим мы еще повышаем момент в колонне, доходит даже до того что одна грань колонны растянута и арматура чуть ли ставится не по трещиностойкости. В реалии же та грань которая растянута резко снижает жесткость и происходит существенное перераспределение момента, что и подтвердит нелинейный расчет.
И еще растяжение до какого то значения не вызывает чрезмерного раскрытия трещин, можно сказать армирование растет чуть круче чем линейное увеличение момента ( влияет только фактор прочности) , после армирование резко возрастает с увеличением М т.к. начинает сильно влиять трещиностойкойсть и ни какой линейной зависимости арматуры от М не видим. Вот нелинейный расчет нам может помочь убрать часть момента, за счет снижения жесткости треснувшего элемента, причем сняли М1с перегруженной части и добавили М1 в менее нагруженную, Но арматурном эквиваленте надо снять допустим 50 см2, а положить 30см2, разность 20 см2 возникает не из требований прочности, а трещиностойкости.

мозголом из Самары
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от мозголом из Самары

Что такое модуль упругости композитной арматуры?

Что такое модуль упругости композитной арматуры?

До того, как приобретать продукцию из композитного материала, покупатель обязательно хочет ознакомиться со всеми ее особенностями, а поскольку в сфере строительства он используется относительно недавно, то и мифов, и предположений об АСП существует много. Один из самых популярных заключается в том, что модуль упругости композитной арматуры маленький и поэтому она не может широко использоваться в качестве строительного материала, как, например, неметаллическая арматура. Давайте разбираться действительно ли это так.

Модуль упругости – показатель, который отвечает за раскрытие микротрещин бетонной конструкции. Его расчеты производят только если ваш строительный проект будет работать на прогиб, то есть подвергаться сильно нагрузке (подробнее в СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»).

Какие конструкции работают на прогиб?

Это такие конструкции в которых присутствуют:

  • Балки таврового или прямоугольного сечения. Служат как опоры для установки плит или проведения работ по заливке фундамента.
  • Плиты перекрытия и несущие стены, которые используют в административно-бытовых зданиях или бытовых зданиях.
  • Перемычки, применяются для перекрытия разъемов в стенах.

Если приложить нагрузку к любой бетонной конструкции, то после незначительного растяжения начнут распространяться небольшие трещины, такого результата не избежать даже при прикладывании самых малых нагрузок. Модуль упругости композитной арматуры составляет 45000 Мпа, а стальной арматуры – 200 000 Мпа.

Арматура служит препятствием для роста этих растрескиваний и обвала всей конструкции, а от того насколько высок ее модуль упругости зависит насколько большими будут трещины. Чем меньше его значение, тем больше бетон «провисает» и чтобы это не привело к потере всего здания, необходимо учитывать и предел прочности. Для арматуры из композита он равен 1200 Мпа, а у стальной арматуры 400 Мпа.

По этим техническим характеристикам можно понять, что здание с использованием неметаллической арматуры может выдержать нагрузку до трех раз больше, чем здание с использованием металлической арматуры, но «провисание» будет в 4 раза больше.

Использовать композитную арматуру в строительстве выгодно за счет того, что она почти не реагирует на агрессивную окружающую среду (воздействие щелоча, хлор, морской воды и т.д.), а стальная арматура наоборот имеет высокие показатели коррозии. Однако же, трещины в бетоне образуются не только из-за среды поэтому. В следствие усилия на разрыв стеклопластик деформируется до ≈ 3%, а сталь ≈ 25 %.

Исходя из такой информации, прежде чем вы решите заменить металлическую арматуру на стеклопластиковую в несущих стенах или местах перекрытия, необходимо сделать полный расчет технической документации проекта и полностью удостовериться, что это возможно для вашей конструкции.

Московский завод полимерно-композитных конструкций предлагает приобрести стеклопластиковую арматуру от производителя. Покупатель может сам удостовериться в качестве нашей продукции, просмотрев ее перед покупкой. Бесплатная доставка по Москве и Московской области (до 20 км) осуществляется при покупке композитной арматуры от 10000 погонных метров.
Звоните, оставляйте заявки, и наши специалисты с вами свяжутся.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *