Вопрос 6Деформативность бетона. Виды деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой.

Виды деформаций. В бетоне различают деформации двух основных видов: объемные, развивающиеся во всех направлениях под влиянием усадки, изменения температуры и влажности, и силовые, развивающиеся главным образом вдоль направления действия сил. Силовым продольным деформациям соответствуют некоторые поперечные деформации, начальный коэффициент поперечной деформации бетонаν=0,2 (коэффициент Пуассона); Бетон представляет собой упругопластический материал. Начиная с малых напряжений, в нем помимо упругих восстанавливающихся деформаций развиваются неупру­гие остаточные или пластические деформации. Поэтому силовые деформации в зависимости от характера прило­жения нагрузки и длительности ее действия подразделя­ют на три вида: при однократном загружении кратковре­менной нагрузкой, при длительном действии нагрузки и при много кратно повторном действии нагрузки.

Деформации при однократном загружении кратковре­менной нагрузкой. При однократном загружении бетон­ной призмы, кратковременно приложенной нагрузкой де­формация бетона

ε_b = ε_e+ε_pl (I.5)

т. е. она образуется из ε_е— упругой и ε_pt— неупругой пластической деформаций

(рис, 1.9). Небольшая доля неупругих деформаций в течение некоторого периода времени после разгрузки восстанавливается (около 10 %). Эта доля называется деформацией упругого пос­ледействия ε_ер. Если испытываемый образец загружать по этапам и замерять деформации на каждой ступени дважды (сразу после приложения нагрузки и через не­которое время после выдержки под нагрузкой), то на диаграмме σ_b-ε_bполучим ступенчатую линию, изобра­женную на рис 1.10, а. Деформации, измеренные после приложения нагрузки, упругие и связаны с напряжения­ми линейным законом, а деформации, развивающиеся за время выдержки под нагрузкой, неупругие; они увеличи­ваются с ростом напряжений, и на диаграмме σ_b-ε_bимеют вид горизонтальных площадок. При достаточно большом числе ступеней загружения зависимость между напряжениями и деформациями может изображаться плавной кривой. Так же и при разгрузке, если на каж­дой ступени замерять деформации дважды (после сня­тия нагрузки и через некоторое время после выдержки под нагрузкой), то можно получить ступенчатую линию, которую при достаточно большом числе ступеней раз­грузки можно заменить плавной кривой, но только уже вогнутой (см. ряс. 1.9).

Таким образом, упругие деформации бетона соответ­ствуют лишь мгновенной скорости загружения образца, в то время как неупругие деформации развиваются во времени и зависят от скорости загружения образца υ, МПа/с.

Рис. 1.9. Общая диаграмма зависимости между напряжениями и деформациями в бетоне