Курсовой проект по предмету «Безопасность зданий и сооружений» по направлению 5640100 «бжд»

Прочность при местном сжатии R_b,locимеет место, когда нагрузка действует не на всю площадь элемента, а на ее часть. В этом случае загруженная часть площади обладает большей прочностью, чем R_b, ввиду того, что в работе участвует также бетон, окружающий площад­ку смятия и создающий эффект обоймы. Прочность при местном сжатии: R_b,loc=φ_bR_b ,где
φ_b  ,где
A_loc1 — площадь смятия;A_loc2—расчетная площадь, включающая площадку смятия и дополнительный уча­сток
Прочность на срез. В реальных конструкциях срез в чистом виде обычно не встречается; ему сопутствуют продольные усилия. Значение временного сопротивления срезу R_b,shв нормах не приводится, однако при необхо­димости может быть определено по эмпирической фор­муле:
R_b,sh=0,7  Прочность при повторных нагрузках(несколько миллионов циклов) под влиянием структурных изменений снижается. Это обстоятельство нужно учитывать при расчете шпал, подкрановых балок, мостов. Предел вынос­ливости (временное сопротивление при многократно по­вторных нагрузках) должен быть больше напряжения, при котором в бетоне об­разуются структурные микротрещины R_b,crc
Прочность при длительных и быстрых нагружениях. При испытании бетонных образцов в лабораторных условиях нагружение осуществляют достаточно быстро [V=20...30 Н/(см²-с)]. Реальные конструкции находят­ся под действием нагрузки десятки лет. В этом случае в бетоне развиваются структурные изменения и неупру­гие деформации, приводящие к снижению его прочности. Предел длительного сопротивления бетона естественного твердения осевому сжатию принимается 0,9 R_b. При нагрузках малой продолжительности (порыв ветра, удар

взрыв) бетон разрушается при больших напряжения (1,1...1,2)R_b

Деформативность бетона, Деформации могут быть силовые, развивающиеся под действием внешних сил, и температурно-влажностные, развивающиеся, в результате взаимодействия бетона с внешней средой.
Деформации бетона под нагрузкой. Различают силовые деформации при однократном кратковременном, длительном, а также многократно-повторном нагружениях.
1.Деформации при однократном кратковременном нагружении. Наибольшее практическое значение имеют деформации при осевом сжатии. Если бетонную призму нагружать по этапам, замеряя деформации дважды: сразу после приложения нагрузки и через некоторое время; после выдержки под нагрузкой, то на диаграмме "σ-ε"получают ступенчатую линию. Полные деформации будут складываться из упругих ε _е, возникаю­щих непосредственно после приложения нагрузки, и пла­стических ε_pl, развивающихся во времени. Из диаграммы видно, что при небольших напряжениях (σ_b< 0,2R_b) бе­тон можно рассматривать как упругий материал (уча­сток 0—1). При 0,2R_b< σ_b<0,5R_b, возникают неупругие деформации, вызванные уплотнением геля (участок 1-2). После образования микротрещин R_b,crcрост пласти­ческих деформаций становится более интенсивным (уча­сток 2—3). При дальнейшем увеличении нагрузки микротрещины объединяются и образец разрушается — точ­ка 4 соответствует предельному сопротивлению образца R_bи деформациям ε _b,c,u.Если по мере падения сопротивления бетона удается в той же мере снижать нагрузку, то может быть получен нисходящий участок диаграммы (4—5). Знать, как работает бетон на этом участке, важ­но для ряда конструкций и видов нагружения.
При разгрузке с некоторого уровня напряжений, соответствующего восходящей ветви, до нуля в образце бу­дут иметь место остаточные деформации, которые со временем несколько уменьшаются (примерно на 10%). Это явление называется упругим последействием ε_ер. Харак­тер диаграммы «σ-ε» бетона при растяжении аналоги­чен рассмотренному.
Связь между напряжениями и деформациями при небольших напряжениях (σ_b< 0,2R_b) устанавливается законом Гука ε _b = σ_b /Е_ь,где Е_ь =tga₀— начальный модуль упругости. Модуль упругости зависит от марки бетона. При σ_b>0,2R_b зависимость "σ-ε" нелинейная, модуль в каждойточке диаграммы — переменный,и определение полных деформаций является затруднительным.
Для практических расчетов было предложено выражать.напряжения через полные деформации бетона спомощью упругопластического модуля деформаций Е_b,_р1=tga_1.Выразив одно и то же напряжение в бетоне через упругие и полные деформации, получают Е_b,_р1=ν Е_b где