Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

значительным изменениям свойств бетона по сравнению с их показателями в нагретом состоянии, за исключением прочности на растяжение. Влияние длительного нагружения порядка 0,3 R, в период предварительного нагрева оказало влияние на свойства бетона в замороженном состоянии, аналогичное влиянию этого же уровня нагружения на свойства бетона в нагретом состоянии, но было менее интенсивным. Так, призменная прочность в результате длительного обжатия возросла при отрицательных температурах на 6,3-17,5% (при повышенных температурах на 8-22%), модуль упругости увеличился на 6-13% (при повышенных температурах на 22,5-23%), предельная сжимаемость понизилась на 8-15,4% (при повышенных температурах на 15-17%). Такой характер изменения свойств бетона в замороженном состоянии после длительного предварительного нагрева объясняется, в основном, двумя факторами - удалением значительного количества влаги из бетона при действии повышенных температур и возникновением существенных самоуравновешенных структурных напряжений при значительном изменении температуры бетона от повышенной до отрицательной.

Для аналитического описания диаграмм деформирования бетона при сжатии и растяжении в условиях отрицательных температур в качестве исходной принята зависимость (75). Для бетона, не подвергающегося увлажнению, влияние отрицательных температур на свойства бетона при сжатии учитывается двумя функциями: функцией, учитывающей приращение призменной прочности бетона при замораживании

Vx= 3,610-5 (t-2Q0)R„, (118)

и функцией, учитывающей изменение секущего модуля, соответствующего призменной прочности бетона при замораживании

KJt) l-0,5(f -20o).l0-3. (119)

Аналитическое выражение для описания диаграммы деформирования бетона при сжатии в условиях отрицательных температур с учетом этих функций запишется следующим образом:

W {[(R*ARJ2j/E}K,,(t). (121)

Отсюда выражения для начального модуля упругости и призменной прочности бетона при отрицательной температуре запишутся следующим образом

fx - "/<х ШП2) R„, ah /?пр -/?пр.. . (123)

Для случая замораживания бетона после длительного нагрева диаграмма деформирования при сжатии, а также призменная прочность, модуль упругости и другие характеристики могут быть определены по формулам (95)-(98), т.е. как при действии повышенной температуры. Этими же формулами можно воспользоваться и для определения свойств бетона при нормальной температуре после предварительного нагрева.

Для случая осевого растяжения бетона аналитическое выражение, описывающее диаграмму деформирования при отрицательных температурах, запишется в форме (см. рис. 28)

где ,?;= [Ci2(R,-ARp,)]/7E}Kjt). (125)

Фзшкция, учитывающая приращение прочности бетона на растяжение при отрицательных температурах, определяется по формуле

4/р.« = 4,5-10-5 (f 20о)/?р. (126)

Функция Kg (t) при осевом сжатии и при осевом растяжении остается постоянной. Модуль упругости бетона при растяжении, как и при сжатии, определяется по формуле (122), а прочность на растяжение при отрицательных температурах - по формуле

.Ш - f?Pff. (127)

Для случая замораживания и оттаивания бетона после предварительного нагрева диаграмму деформирования бетона при растяжении и другие характеристики бетона допускается определять как при действии повышенной, температуры, т.е. по формулам (114)-(116). Формулы (122), (123) и (127) позволяют получить выражения для коэффициентов /7?в* , т* и JSf, учитывающих влияние отрицательных температур на призменную прочность, прочность на растяжение и модуль упругости бетона:

т* 1+3,6-10-5 ( t 200)2; (128)

/77р = 1-н4,5-10-5( -200)2; . (129)

Д*- 1/[1-0,5( t -200) 10-3]. (130)

4. Прочность и деформации арматуры при повышенных и отрицательных температурах. Повышенные и отрицательные температуры оказывают определенное влияние на физико-механические свойства арматуры. Для ряда арматурных сталей это влияние настолько значительно, что Нормы [73, 74] ограничивают температурный диапазон их применения. Воздействие повышенных температур приводит в большинстве случаев к незначительному ухудшению физико-механических свойств арматурных сталей. Модуль упругости для всех арматурных сталей закономерно снижается с ростбм температуры [50, 55, 58], однако это снижение в диапазоне от 100 до 2000С не превышает 4% [73]. Воздействие температуры до 200ОС ие снижает временного сопротивления разрыву горячекатаных арматурных сталей всех видов, а в арматуре классов A-I и А-П значение этого показателя даже возрастает. В то же время нагрев приводит к сокращению площадки текучести и снижению предела текучести. У высокопрочной холоднотянутой проволоки при нагреве, особенно выше 2000С, теряется наклеп, в связи с чем снижается временное сопротивление разрыву [55], при этом пластиадские свойства арматуры улучшаются. Расчетное сопротивление арматуры различных классов при температуре до 200ОС следует определять по Нормам с учетом коэффициента f>et [73 ,табл. 20] . Экспериментальные данные, приведенные в работах А.Ф. Милованова, К.В. Михайлова, Н.М. Мулина [50, 55, 58], свидетельствуют о том, что изменение пластических свойств арматуры при нагреве находится в допустимых пределах и ие вызывает хрупкого разрушения железобетонных конструкций.

Значительное влияние оказывает повышенная температура на ползучесть и релаксацию напряжений арматурных сталей, что обусловлено развитием пластических деформаций. Это влияние наиболее с}ацественно на арматурные стали, применяемые в качестве напрягаемой арматуры (стержневая класса А-ГГ и выше, высокопрочная проволока и канаты). По данным К.В. Михайлова 55] , при нагреве до lOQoC релаксация напряжений высокопрочной проволоки класса В.-П возрастает почти в 2 раза, а при нагреве до 170оС - болйе чем в 3 реза. В связи с этим названные арматурные стали не следует применять в конструкциях, эксплуатирующихся при температурах выше 150ОС.

Дополнительные потери от релаксации напряжений в арматуре классов В-П, В -II и К-7 при повышенных температурах рекомендуется определять по формуле [73]:

6pt0,00f2ati„ , (131)

где л tf, - приращение температуры арматуры при нагреве.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49