Железобетон

Железобетон является комплексным строительным материа­лом, в котором совместно работают бетон и стальная арматура. Для понимания работы железобетона и определения характеристик, необходимых для расчета, рассмотрим каждый из входящих в его состав материалов.

Бетон

Для железобетонных конструкций применяют конструкцион­ные бетоны:

• тяжелый, средней плотности свыше 2200 и до 2500 кг/м³ включительно;

• мелкозернистый, средней плотности свыше 1800 кг/м³;

• легкий, плотной и поризованной структуры;

• ячеистый, автоклавного и неавтоклавного твердения;

• специальный бетон — напрягающий.

Основным показателем качества бетона является класс прочно­сти на сжатие, который устанавливается на основании испытаний бетонных кубов в возрасте 28 суток. При выполнении расчетов железобетонных конструкций классом прочности бетона задаются, принимая его в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84*.

Для железобетонных конструкций не допускается применять: тяжелый и мелкозернистый бетон по прочности на сжатие ниже В7,5; легкий бетон по прочности на сжатие ниже В3,5 для одно­слойных и ниже В2,5 для двухслойных конструкций. Большин­ство несущих конструкций выполняется в настоящее время из тяжелого бетона, и чаще всего класс прочности бетона в таких кон­струкциях принимается в пределах В15—В35. Более подробно ре­комендации по назначению классов прочности бетона см. пп. 2.5, 2.6* СНиП 2.03.01-84*.

Кроме класса прочности на сжатие для бетона могут нормировать­ся и другие классы и марки — см. пп. 2.2, 2.3. СНиП 2.03.01-84*.

Бетон под нагрузкой работает упруго-пластично, т.е. в бетоне появляются упругие и пластические деформации. На сжатие бетон работает значительно лучше, чем на растяжение. На приведенной диаграмме (рис. 2.6) справа от оси ординат отложена работа бетона при сжатии, слева — при растяжении. Сверху от оси абсцисс отложе­но сопротивление сжатию, снизу — сопротивление растяжению.

Нормативные (R_b„, R_bl„) и расчетные (R_h, R_h) сопротивления бе­тона определяются по табл. 12, 13 СНиП 2.03.01-84* в зависимости от класса прочности бетона на сжатие. Значения некоторых расчет­ных сопротивлений для тяжелого бетона приведены в табл. 2.6.

Расчетные сопротивления бетона R_b, R_hl снижаются (или повы­шаются) путем умножения их значений на коэффициенты условий работы бетона у_ы, учитывающие особенности свойств бетона, дли­тельность действия нагрузки, многократную повторяемость нагруз­ки, условия и стадию работы конструкции, способ ее изготовления, размеры сечения и т.п. Значения коэффициентов условий работы у_ы приведены в табл. 15 СНиП 2.03.01-84*. Наиболее часто применяет­ся в расчетах коэффициент условия работы бетона у_и = 0,9.

Модуль упругости бетона численно равен: Е_ь - tgu, он зависит от класса прочности бетона на сжатие и способа твердения бето­на. Для тяжелого бетона естественного твердения и подвергнуто­го тепловой обработке значения модулей упругости приведены в табл. 2.7.