Усадка и ползучесть бетона в ЖБК

В ж.б.к. стальная арматура вследствие ее сцепления с бетоном становится внутренней связью, препятствующей свободной осадке бетона. Согласно опытным данным усадку и набухание ж.б.к. почти в 2 раза меньше, чем в бетоне.

Деформации стесненной усадки бетона в ж.б. элементах приводят к возникновению начальных напряжений, растягивающих в бетоне, сжимающих в арматуре. При достаточно высоком содержании арматуры в бетоне элемента могут возникнуть усадочные трещины.

Усадка бетона в статически неопределимых ж.б.к. рассматривается как внешнее воздействие, вызывающее появление дополнительных усилий в элементах. Средняя деформация усадки равна (приравнивается к коэффициенту линейного расширения).

Это позволяет заменить расчет на действие усадки расчетом на температурное воздействие. Отрицательное влияние усадки в этом случае может быть снижено путем устройства деформационных швов, которые обычно совмещают с температурными, и называют температурно-усадочными швами.

В предварительно напряженных элементах влияние усадки также учитывается путем снижения напряжения в напрягаемых арматурных стержнях. Напряжения, возникающие в бетоне этих конструкций то усадки, являются растягивающими и зависят от класса бетона, коэффициента армирования и, прежде всего, от деформаций свободной усадки бетона.

В ж.б.к под действием внешних сил происходят деформации ползучести, при которых арматура также является внутренней связью, препятствующей этой свободной деформации. В арматуре и бетоне возникают дополнительные напряжения от деформации ползучести, и при длительном действии нагрузки ползучесть приводит к перераспределению напряжений между арматурой и бетоном, т.к. эти 2 материала связаны между собой силами сцепления.

С течением времени напряжения в бетоне уменьшаются, а в арматурном элементе без преднапряжения возрастают. Этот процесс происходит непрерывно, пока деформации ползучести не достигнут своего предела.

В зависимости от вида ж.б.к и их напряженного состояния ползучесть может оказывать положительные или отрицательные влияния на их работу:

1. в коротких сжатых элементах полностью используются прочность арматуры и бетона.(+)

2.в изгибающих элементах увеличивают прогиб.(-)

3.в гибких сжатых элементах увеличивают начальный эксцентриситет и снижает несущую способность.(-)

4. в преднапряженных конструкциях приводит к потере предварительного напряжения.(-)

5.в статически неопределенных системах ползучесть помогает перераспределению усилий, смягчает концентрацию напряжений.(+)