МОСТЫ и МДТТ
ТЕОРИЯ ПРОЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
В промышленном, гражданском и транспортном строительстве железобетон является основным видом конструкционных материалов. Теоретические прогнозы поведения железобетонных конструкций при различных условиях эксплуатации являются важной задачей. Железобетон представляет собой двухкомпонентный конструкционный материал с различными физическими свойствами. Основным компонентом является бетон, содержание которого в железобетоне находится в пределах 95 – 99%. Бетон состоит из заполнителя и цементного теста.
Плотная упаковка зерен заполнителя достигается с помощью вибрации, и после твердения бетон приобретает достаточно высокую плотность и прочность. При большом увеличении ясно видно, как отдельные структурные частицы, составляющие мелкую фракцию бетона, связанные между собой цементной прослойкой, образуют прочный монолит после твердения цемента.
Дискретное строение бетона видно даже и не вооруженным глазом. Именно бетон определяет поведение железобетонных элементов конструкций при внешних воздействиях. Поэтому в основе построения расчетной модели железобетона лежит физическая модель внутреннего дискретного строения бетона.
Необходимую и достаточную информацию о свойствах бетона и его поведении при силовых воздействиях получают при помощи экспериментов.
Смещение каждой структурной частицы, составляющих тело бетона, в направлении сжимающих усилий, сопровождается расхождением смежных частиц в поперечном направлении. Связи испытывают растягивающие усилия, а их реактивное противодействие сжимает структурные зерна. Напряженно-деформированное состояние сжатия структурных частиц несоизмеримо меньше, чем у связей. Следовательно, состоянием собственно структурных зерен можно пренебречь, а напряженно-деформированное состояние дискретного твердого тела, в том числе и бетона, при сжатии будут определять связи, которые работают исключительно на разрыв. Наличие трения о плиты пресса противодействуют деформации структурных частиц, расположенных на рабочей поверхности образца. Деформация связей между частицами в поперечном направлении возрастает по мере удаления от плит пресса, передающих нагрузку.
Напряженно-деформированное состояние твердого тела принято выражать графически. Благодаря большому различию в размерах гипотетических связей между структурными частицами мелкозернистого бетона, отдельные связи начинают разрушаться уже на начальной стадии силового воздействия. Соответственно уже на малых нагрузках график начинает отклоняться от линейной зависимости в сторону повышенных деформаций.
