Виды деформаций бетона: 1. Объемные – во всех направлениях под влиянием усадки, изменения температуры и влажности. 2. Силовые – от действия внешних сил. Бетону свойственно нелинейное деформирование, поэтому силовые деформации в зависимости от характера приложения нагрузки и длительности ее действия делят на 3 вида: деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой, деформации при длительном действии нагрузки и деформации при многократно повторяющемся действии нагрузки. Деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой Деформация бетона: b e pl (рис. 7), где εе – упругая деформация, εpl – упругопластическая деформация. Если образец загружать по этапам и замерять деформации дважды – сразу после приложения нагрузки и через некоторое время после выдержки под нагрузкой, получим ступенчатую линию (рис. 8). При достаточном числе загружений, ступенчатая линия зависимости σb – εb может быть заменена плавной кривой. Таком образом, упругие деформации бетона соответствуют лишь мгновенной скорости загружения образца, а неупругие развиваются во времени. Диаграмма зависимости между напряжениями и деформациями в бетоне при сжатии и растяжении: I – область упругих деформаций; II – область пластических деформаций; 1 – загрузка; 2 – разгрузка; εbu – предельная сжимаемость;εbtu – предельная растяжимость; εер – доля неупругих деформаций, восстанавливающихся после разгрузки. Деформации при длительном действии нагрузки При длительном действии нагрузки обнаруживается постепенное снижение сопротивления бетона (ниспадающая ветвь диаграммы σb – εb). При длительном действии нагрузки неупругие деформации бетона с течением времени увеличиваются. Участок 0-1 (рис. 10) характеризует деформации, возникающие при загружении. Участок 1-2 характеризует нарастание неупругих деформаций при постоянном значении напряжений. Деформации бетона при многократно повторяющемся действии нагрузки Многократное повторение действия нагрузки приводит к накапливанию неупругих деформаций (рис. 11). После большого количества циклов эти деформации постепенно выбираются, ползучесть достигает предельного значения, бетон начинает работать упруго. Модуль деформации Начальный модуль упругости бетона (рис. 12) при сжатии Еb соответствует лишь упругим деформациям, возникающим при мгновенном загружении: b o E tg . Модуль полных деформаций бетона (рис.12) при сжатии Eb соответствует полным деформациям; является величиной переменной: Eb tg , Рис. 12. Схема для определения модуля где α – угол наклона касательной к кривой σb – εb в точке с заданным напряжением. Для расчета железобетонных конструкций пользуются средним модулем или модулем упругопластичности бетона, представляющим собой тангенс угла наклона секущей в точке на кривой σb – εb с заданным напряжением (рис. 12): 1 Eb tg .
