Центробежный момент инерции

- центробежный момент инерции.

Осевые моменты сопротивления сечения

Осевые моменты сопротивления сечения относительно осей x и y имеют вид: ; , где – осевые моменты инерции сечения относительно осей x и y; – расстояния до наиболее удаленных точек сечения от осей x и y соответственно.

Осевые моменты сопротивления сечения находятся относительно главных центральных осей инерции сечения.

Для симметричных сечений (рис. 1.7) расстояния до крайних волокон одинаковы и такие сечения имеют одно значение осевого момента сопротивления относительно каждой главной оси инерции

; .

ДЕФОРМАЦИЯ БЕТОНА

Деформация бетона – это изменение размеров или формы элементов под действием внешней нагрузки или температурно-влажностных изменений. При определенных условиях (действия химически активных газов, их смесей с влагой) могут происходить коррозионные деформации. Кроме этих процессов при твердении бетона, независимо от вышеперечисленных, бывают внутри элемента, в каких-то его объемах, физико-химические процессы (перекристаллизации, усадки, осмотического давления, изменения концентрации растворенных веществ, ионов), так же приводящие к локальным изменениям деформаций.
При проектировании элементов, прежде всего в расчетах прочности, трещиностойкости, прогибов, учитываются деформации силовые (от внешней нагрузки) – при однократном, кратковременном, длительном, а так же многократно-повторном нагружениях.
Поскольку бетон хорошо сопротивляется сжатию, и ~ в 20 раз хуже растяжению, то рассмотрим прежде всего 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. Деформативность бетона под нагрузкой увеличивается, модуль упругости уменьшается по мере повышения содержания полимера в полимерцементном бетоне. При большем полимер-цементном отношении упруго-эластические свойства в основном определяются видом используемого полимера. Деформативность бетона под кратковременной нагрузкой при наличии его сцепления с арматурой характеризует распределение полного усилия в железобетонном элементе по мере роста нагрузки. Структура бетона оказывает большое влияние на прочность идеформативность бетона. Чтобы уяснить этот вопрос, рассмотрим схему физико-химического процесса образования бетона. При затворении водой смеси из заполнителей и цемента начинается химическая реакция соединения минералов цемента с водой, в результате которой образуется гель - студнеобразная пористая масса со взвешенными в воде, еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов. В процессе перемешивания бетонной смеси гель обволакивает отдельные зерна заполнителей, постепенно твердеет, а кристаллы постепенно соединяются в кристаллические сростки, растущие с течением времени. Твердеющий гель превращается в цементный камень, скрепляющий зерна крупных и мелких заполнителей в монолитный твердый материал – бетон. Так как бетон представляет собой неоднородный материал, внешняя нагрузка создает в нем сложное напряженное состояние. В бетонном образце, подвергнутом сжатию, напряжения концентрируются на более жестких частицах, обладающих большим модулем упругости, вследствие чего по плоскостям соединения этих частиц возникают усилия, стремящиеся нарушить связь между частицами. В то же время в местах, ослабленных порами и пустотами, происходит концентрация напряжений. Из теории упругости известно, что вокруг отверстий в материале, подвергнутом сжатию, наблюдается концентрация сжимающих и растягивающих напряжений; последние действуют по площадкам, параллельным сжимающей силе. Поскольку в бетоне много пор и пустот, растягивающие напряжения у одного отверстия или поры накладываются на соседние. В результате в бетонном образце, подвергнутом осевому сжатию, возникают продольные сжимающие и поперечные растягивающие напряжения (вторичное поле напряжений).
Разрушение сжимаемого образца, как показывают опыты, возникает вследствие разрыва бетона в поперечном направлении. Сначала по всему объему возникают микроскопические трещинки отрыва. С ростом нагрузки трещинки отрыва соединяются, образуя видимые трещины, направленные параллельно или с небольшим наклоном к направлению действия сжимающих сил. Затем трещины раскрываются, что сопровождается кажущимся увеличением объема. Наконец, наступает полное разрушение.

Разрушение сжимаемых образцов из различных материалов, обладающих высокой сплошностью структуры, наблюдается вследствие разрыва в поперечном направлении. В бетонных же образцах это явление развивается еще и под влиянием вторичного поля напряжений. Граница образования структурных микроразрушений бетона под нагрузкой может определяться по результатам ультразвуковых измерений. Скорость ультразвуковых колебаний v, распространяющихся поперек линий действия сжимающих напряжений, уменьшается с развитием микротрещин в бетоне. Сжимающее напряжение в бетоне, при котором начинается образование микротрещин, соответствует началу уменьшения скорости ультразвука на кривой. По значению напряжения судят о прочностных и деформативных свойствах бетона.

Дата добавления: 2015-08-17