Схемы разрушения балок: 1 - сжатая зона; 2 - растянутая зона; 3 - арматура
Несущая способность армированной балки намного выше, чем бетонной. Опыты показывают, что при эксплуатационных нагрузках, составляющих обычно 0,5...0,7 от разрушающих, напряжения в арматуре не более 250-300 МПа, а прогибы конструкций и ширина раскрытия трещин не превышают допустимых значений. В такой конструкции бетон может быть полностью использован в работе на сжатие, а арматура – на растяжение.
Конструкции армируют не только при работе их на растяжение и изгиб, но также и при кручении, срезе, внецентренном и осевом сжатии. В этих случаях рабочую арматуру ставят для уменьшения размеров сечений элементов и снижения собственного веса конструкций, а также для обеспечения большей их надежности. Разрушение бетонных (неармированных) элементов происходит внезапно (хрупко), в то время как разрушение железобетонных элементов наступает постепенно, что позволяет снизить запас прочности.
Кроме обычных железобетонных конструкций существуют такжепредварительно напряженные. Предварительное напряжение позволяет эффективно использовать более прочные арматурные стали и бетон высоких марок, что невозможно в обычном железобетоне. В предварительно напряженных железобетонных конструкциях арматура подвергается предварительному растяжению, а бетон — обжатию.
Предварительное напряжение железобетонных конструкций значительно повышает трещиностойкость и снижает деформации элементов конструкций, так как создает предварительное обжатие бетона в тех частях, которые при эксплуатационной нагрузке работают на растяжение.
Основные физико-механические факторы, обеспечивающие совместную работу бетона и стальной арматуры в железобетоне:
1) значительное сцепление между поверхностью стальной арматуры и бетоном;
2) близкие по величине коэффициенты линейного расширения бетона и стали (для бетона αb=1·10-5÷l,5·10-5; для стали αst=1,2·10-5, что исключает появление внутренних усилий при перепадах температуры, которые могли бы нарушить сцепление бетона со сталью;
3) защищенность стали, заключенной в плотный бетон, от коррозии и непосредственного действия огня.
Дата добавления: 2015-02-03; просмотров: 2425;