Темiрбетон элементтердiң кернеулiк- деформативтiк жағдайлары

Эксперименттер арқ ылы бетонның тү зу сызық бойынша деформацияланбауы жә не созылғ ан бө лiгiндегi жарық шалар оның кернеулiк-деформативтiк жағ дайына ү лкен ә серiн тигiзетiнiн байқ аймыз. Материалдар кедергiсi бойынша серпiмдi материалдар ү шiн орындалатын кернеу мен деформация арасындағ ы тү зу сызық ты байланыс темiрбетон материалдар ү шiн орындалмайды.

Ә ртү рлi темiрбетон элементтер - иiлген, орталық тан тыс созылғ ан, орталық тан тыс сығ ылғ ан элементтер ү шiн жү ргiзiлген тә жiрибелер (эксперименттер) кү штiң бiрте-бiрте ө суiне қ арай оларда кернеулiк-деформативтiк жағ дайдың 3 кезең і болатынын кө рсетедi (10-сурет):

I- кезең: Бетондағ ы жә не арматурадағ ы кернеудiң мә нi - кү ш аз тү скенде ү лкен емес. Деформация тү рi серпiмдi, бетонның сығ ылу жә не созылу бө лiктерiнде қ алыпты кернеулер эпюрасы ү ш бұ рышты болады. Кү ш ұ лғ айғ ан сайын бетонның созылу бө лiгiнде серпiмдi емес деформациялар пайда болады, кернеулер қ исық сызық ты бола бастайды. Кернеулер бетонның созылу берiктiгiне жақ ындап, саты соң ында шекаралық мә нге жетедi - Iа кезең. Бұ л кезең жарық тар пайда болуына есептеуге негiз болады. Кү ш ұ лғ айғ ан сайын элемент қ имасында жарық тар пайда болады.

II- кезең. Жарық тар пайда болғ аннан кейiн созылу кү штерiн арматура жә не жарық тың ү стiндегi (бейтарап қ абаттың астындағ ы) бетон қ абылдайды.

Бетон тө менгi бө лiкте жарық тардың арасында созылуғ а жұ мыс iстейдi жә не арматурадағ ы кернеулер жарық тан алыстағ ан сайын азаяды. Кү штiң ө суiне қ арай бетонның сығ ылу бө лiгiнде серпiмдi емес деформациялар пайда болады жә не кернеудiң қ алыпты тү рiнiң эпюрасы тү зу сызық тан қ исық сызық қ а кө шiп, ү лкен кернеу мә нi қ иманың шет жағ ынан оның тү кпiрiне ауыса бастайды. Созылғ ан арматурадағ ы кернеу ақ қ ыштық шегiне жеткен кезде II кезең аяқ талды деп есептеледi. Бұ л кезең қ олдану сатысы деп аталады. Бұ л кезең де конструкцияны жарық тардың ашылуына есептейдi.

III- кезең. Бұ л кезең қ ирау кезең і деп аталады. Тә жiрибелер қ ирауда болатын ө згешелiктер арматураның саны мен тү рiне байланысты болатынын кө рсеттi. Қ ирау екi тү рлi жағ дайда ө тедi:

I- жағ дайда - қ ирау созылғ ан арматурадағ ы кернеулер физикалық немесе шартты ақ қ ыштық шегiне жеткенде басталады. Ал бетонның сығ ылғ ан бө лiгiнде кернеу иiлудiң ө суiне байланысты ө се тү сiп сығ ылудың шектiк мә нiне жетедi, бетонның сығ ылғ ан бө лiгiнiң биiктiгi азая тү седi. Темiрбетон элементтердiң қ ирауы созылғ ан бө лiктегi арматураның ақ қ ыштығ ынан басталып, сығ ылғ ан бө лiктегi бетонның ү гiлуiмен аяқ талады. Қ иманың қ ирауы созылымды тү рде ө тедi.

II- жағ дай – элементтiң қ ирауы сығ ылғ ан бө лiктегi бетонның жаншылуынан болады. Созылғ ан арматурадағ ы кернеу ақ қ ыштық шегiне жетпеуi мү мкiн жә не оның берiктiк қ асиетi тү гел қ олданылмайды. Мұ ндай қ ирау морт қ ирау тү рiнде ө тедi жә не де, ә детте қ имада арматура керектi мө лшерiнен артық болғ ан жағ дайда орын алады.

III- кезең берiктiктi есептеу негiзiне алынады. Сыртқ ы кү штер ұ зындық бойынша ө згерiсте болатын болғ андық тан, ұ зындығ ы бойынша элемент ә р тү рлi қ имада кернеулену-деформациялану жағ дайының ә р тү рлi кезең дерін қ абылдайды.

Мұ ндай ә р тү рлi кезең дерді темiрбетон элементтер дайындалу кезiнде, алдын-ала кернеуленуде, тасымалдауда, монтаж кезiнде жә не тұ тыну кезінде ө теді.

Алдын-ала кернеуленген элементтерде сығ ылу кезiнде ү лкен кернеу пайда болады. Серпiмдi емес деформациялардың ө суiне байланысты сығ ылу кернеуiнiң эпюрасы қ исық сызық ты болады. Сыртқ ы кү штердi жү ктеу процесiнде алдын-ала пайда болғ ан сығ ылу кернеулерi жойыла бастайды, оның орнына созылу кернеулерi пайда болып, оның мә нi созылудың шектiк мә нiне жетедi. Бетонның созылу бө лiгiнде кернеу кө бейiп, сол бө лiктiң биiктiгi ө седi.