[sersol92]

Добрый день! Подскажите пожалуйста, как рассчитать деформации от усадки в изгибаемой железобетонной балке? Если балка армирована лишь в растянутой зоне, означает ли это, что в сжатой зоне будут деформации сжатия от усадки, а в растянутой растяжения от усадки?

[Boris_1]

sersol92, зачем Вам такие вещи?
Начальные растягивающие напряжения в бетоне от усадки будут складываться с напряжениями в растянутой зоне изгибаемого элемента и способствовать более раннему появлению трещин в бетоне. Но с появлением трещин влияние усадки уменьшается, а в стадии разрушения исчезает и не оказывает влияние на предельную несущую способность элемента.
В изгибаемых элементах под действием усадки напряжения в бетоне сжатой зоны увеличиваются, а в растянутой арматуре уменьшаются.
При расчетах ЖБ конструкций деформациями усадки пренебрегают.

[sersol92]

В качестве критерия работоспособности можно принять момент трещинообразования или ширину раскрытия трещин. На расчет несущей способности по данным критериям усадка должна оказывать серьезное влияние, однако, как Вы отметили, в расчетах ею пренебрегают. Например, рассчитывая балку без предв. напряж. арматуры на изгиб на момент трещинообразования, по СП вполне можно допустить отсутствие трещин в такой балке, однако, принимая деформации растяжения в жб балке от усадки 0,00015 (по Байкову), мы уже получаем деформацию близкую к моменту трещинообразования, даже без расчета деформаций от нагрузки. А если сжатая зона получает деформации сжатия от усадки (пусть даже 0,00015), тогда дополнительная деформация (напряжения) от нагрузки уже сокращаются на ~10%. В связи с этим и возник вопрос, существуют ли методики расчета усадки в изгибаемых жб балках, за исключением принятия эмпирических значений. Спасибо

[Boris_1]

Сообщение от sersol92 На расчет несущей способности по данным критериям усадка должна оказывать серьезное влияние

Ваши выводу тянут на серьезную научную работу Попробуйте доказать научному миру свою теорию.
В стандартных расчетах усадка не оказывает влияние на несущую способность элементов.
Подавляющее большинство расчетов выполняется для условий строительной нормали.

----- добавлено через ~4 мин. -----
Посмотрите расчеты спец. сооружений (плотины и т.д.). Там возможно найдете что-то. Но это относится более к производству работ, что бы не допустить появления усадочных трещин.

[swell{d}]

Сообщение от sersol92 усадка должна оказывать серьезное влияние

во-первых, усадка происходит в момент, когда модуль упругости бетона ещё никакой и сильных напряжений не добавляет.
во-вторых, для того, чтобы напряжения от усадки реализовались, нужны абсолютно несмещаемые в направлении усадки опоры. а это невозможно, т.к. опоры податливые.

[sersol92]

В работе [ Деформации железобетонного элемента с учетом усадочных деформаций / Н. И. Карпенко и др.// Вестник Волгогр. гос. архит.-строит. ун-та. Сер.: Стр-во
и архит. 2013. Вып. 31(50). Ч. 2. Строительные науки. С. 344—357 ] проводятся испытания балок с выявлением деформаций усадки, по графикам видно, что деформации усадки продолжаются и за пределами условного набора прочности бетона (28 сут.). А последующие испытания показывают, что усилие трещинообразования, рассчитанное без учета усадки по нормам, значительно выше экспериментального.

[swell{d}]

sersol92, Вы почитали Карпенко, а теперь на форуме чего хотите получить?

[hentan]

Сообщение от sersol92 В работе [ Деформации железобетонного элемента с учетом усадочных деформаций / Н. И. Карпенко и др.// Вестник Волгогр. гос. архит.-строит. ун-та. Сер.: Стр-во и архит. 2013. Вып. 31(50). Ч. 2. Строительные науки. С. 344—357 ] проводятся испытания балок с выявлением деформаций усадки, по графикам видно, что деформации усадки продолжаются и за пределами условного набора прочности бетона (28 сут.). А последующие испытания показывают, что усилие трещинообразования, рассчитанное без учета усадки по нормам, значительно выше экспериментального.

А не могли бы статью выложить?

[sersol92]

Вот, пожалуйста. Только там анализ жб элементов на растяжение, что редко на практике встречается

[Boris_1]

А ничего что условиями строительной нормали брак в виде усадочных трещин не предусмотрен? Вообще-то за бетоном ухаживать нужно

Не разу не слышал о том, что бы наступило второе (не говорю уже о первом) предельное состояние из-за того, что не учтена усадка.

[vanAvera]

Сообщение от Boris_1 А ничего что условиями строительной нормали брак в виде усадочных трещин не предусмотрен? Вообще-то за бетоном ухаживать нужно

И конструктивное армирование предусматривать.

[sersol92]

Предельные состояния не наступают, потому что нормами несущая способность завышена (вследствие несовершенства норм расчета жбк). Еще и проектировочные конторы свой "коэффициент запаса" вводят) В каком то источнике было отмечено, что в жбк наибольший процент превышения фактической и проектной несущей способности. В связи со всем этим и возник мой вопрос: как рассчитать относительные деформации от усадки.

[vanAvera]

Сообщение от sersol92 В связи со всем этим и возник мой вопрос: как рассчитать относительные деформации от усадки.

Вы каким расчетным комплексом владеете?

[sersol92]

скадом только если. в основном в ручную произвожу расчеты

[vanAvera]

Ну тогда выложите данные по конструкции, которую хотите рассчитать. И расчетную схемку.

[sersol92]

Данных нет. Интересует изгибаемая (свободно опертая) балка прямоугольного сечения с армированием только в растянутой зоне. Целью является установить от каких факторов зависит усадка и как ее можно рассчитать на стадии проектирования.

[vanAvera]

sersol92, ну нарисуй, если интерес серьезный. Назначь все, что нужно, и посмотрим.

[Armin]

Если есть желание учесть влияние усадки, задай её температурным воздействием (например задание нагрузки при помощи "равномерного нагрева" в МКЭ комплексе "Лира").

Усадка и температурные деформации - явления внутренние, объемные, поэтому расчет усадочных напряжений можно свести к расчету температурных.

Принимаешь температуру -20 град (понижение температуры бетона на 20 градусов) и коэффициент температурного расширения по нормам ЖБК.

Откуда берется понижение температуры на 20 градусов, можешь посмотреть книгу "Бетонные плотины (на скальных основаниях)" за авторством Гришина М.М. и др., глава "Влияние влажности и пластических деформаций".

Добавлено.
Только вот что этот расчет даст при свободных опорах для балки? Ну получишь укорочение миллиметровое.
Вот если закрепить опоры, тут и растяжение можно получить.

[SergeyKonstr]

Сообщение от sersol92 как рассчитать относительные деформации от усадки.

Гляди справочное пособие Голышева за 1985 год со стр. 58.

[vanAvera]

Сообщение от Armin Принимаешь температуру -20 град (понижение температуры бетона на 20 градусов) и коэффициент температурного расширения по нормам ЖБК. Откуда берется понижение температуры на 20 градусов, можешь посмотреть книгу "Бетонные плотины (на скальных основаниях)" за авторством Гришина М.М. и др., глава "Влияние влажности и пластических деформаций".

Интереснее будет, если автор сам посчитает и результаты будет выкладывать.
Уточню насчет градусов - необходимо учитывать распределение усадочных деформаций по сечению. И величину температурного воздействия нужно высчитывать в зависимости от глубины.

----- добавлено через ~7 мин. -----

Сообщение от Armin Добавлено. Только вот что этот расчет даст при свободных опорах для балки? Ну получишь укорочение миллиметровое. Вот если закрепить опоры, тут и растяжение можно получить.

напряжения в арматуре.

[Лоскутов Илья]

Сообщение от sersol92 Целью является установить от каких факторов зависит усадка и как ее можно рассчитать на стадии проектирования.

Усадка во времени (в статье об этом написано) зависит от многих факторов.
Значимость факторов (каждый фактор можно еще разбить на составляющие) по убывающей (как это видится лично мне):
В/Ц отношение;
Активность цемента;
Крупность заполнителя/кол-во цемента;
Условия твердения и набора прочности;
Кол-во арматуры в сечении;
Режим эксплуатации.
Т.е. от проектировщика зависит только один пункт и то не самый важный.

В нормах усадка косвенно учитывается

В нормативных документах напряжения в арматуре от усадки бетона вводятся в расчетные формулы определения усилий трещинообразования

ИМХО - прежде чем начинать "моделировать" усадку надо разобраться в физико-химических основах данного явления. На данном этапе развития ж/б до сих пор много эмпирики (если не полностью всё в ж/б эмпирика) усадка как явление, серьезно влияющее на конструкции просматривается в особо массивных сооружениях. Но и даже при их расчете усадку стараются перекрыть конструктивными способами.
Поэтому математический эксперимент с отдельно взятой балкой практической ценности не несет.

[vanAvera]

Сообщение от Лоскутов Илья Усадка во времени (в статье об этом написано) зависит от многих факторов.

При этом в книгах величина усадочных деформаций приводится, автору темы будет достаточно.

[Boris_1]

Сообщение от Лоскутов Илья ИМХО - прежде чем начинать "моделировать" усадку надо разобраться в физико-химических основах данного явления.

И еще теорию ЖБ почитать.

[vanAvera]

sersol92, не пропадайте. Что решили с усадкой?

[sersol92]

Решил изготовить балку, наклеить тензорезисторы и мониторить пару месяцев деформации усадки. Если относительные деформации после набора прочности будут довольно весомые, то вернусь к проблеме их расчета. Спасибо всем за содержательные ответы!

[Armin]

В помощь автору темы, если ещё не давали ссылку.
Рекомендации по учету ползучести и усадки бетона при расчете бетонных и железобетонных конструкций, НИИЖБ, 1988.
http://dwg.ru/dnl/8069

[vanAvera]

Сообщение от sersol92 Решил изготовить балку, наклеить тензорезисторы и мониторить пару месяцев деформации усадки. Если относительные деформации после набора прочности будут довольно весомые, то вернусь к проблеме их расчета. Спасибо всем за содержательные ответы!

Балка - бетон или жб?

[sersol92]

Armin, спасибо за книгу! нашел много полезной информации
vanAvera, ж/б балку
Еще конечно интересен вопрос как будет выглядеть эпюра деформаций от усадки при наличии арматуры лишь в растянутой зоне жб балки. В изгибаемом элементе добавятся от усадки деформации растяжения в растянутой зоне и сжатия в сжатой зоне?

[vanAvera]

Сообщение от sersol92 ж/б балку

Тогда не забудьте, что кроме деформаций наружных граней бетона нужно еще узнать напряжения в арматуре.
Offtop: А то ничего не получите и придете к неверным выводам.

Сообщение от sersol92 Еще конечно интересен вопрос как будет выглядеть эпюра деформаций от усадки при наличии арматуры лишь в растянутой зоне жб балки.

Это вы swellа спросите, он единственный прямо говорит, что не ставит арматуру в сжатую зону.

[sersol92]

Сообщение от vanAvera кроме деформаций наружных граней бетона нужно еще узнать напряжения в арматуре

А разве в упругой стадии работы железобетонной балки (без трещин) относительные деформации бетона и арматуры нельзя приравнять и через модуль упругости получить значение прироста напряжения в арматуре?

[vanAvera]

Сообщение от sersol92 А разве в упругой стадии работы железобетонной балки (без трещин) относительные деформации бетона и арматуры нельзя приравнять и через модуль упругости получить значение прироста напряжения в арматуре?

Ну для упрощения можно усадку и линейной принять, конечно. И считать, что трещин не будет (а то вдруг будут - и что, эксперимент фейлить?). Но раз уж датчики есть - отчего не наклеить на арматуру? Заодно и проверите.

Вообще, усадка сильно нелинейная по сечению, тем более вы, скорее всего, ухаживать за балочками не будете. Наклейте, для чистоты. Тут же интерес именно в напряжениях в арматуре, все остальное для стат.определимых жб конструкций - ерунда.