МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Совместная работа арматуры и бетона в железобетоне обеспечивается их сцеплением и различными конструктивными закреплениями арматуры в бетоне.
Напряженное состояние железобетонной конструкции обусловливается, во-первых, действием внешней нагрузки и, во-вторых, процессом перераспределения внутренних усилий, вызванного тем, что при совместной работе двух материалов арматура становится внутренней связью, препятствующей свободному проявлению усадки и ползучести бетона.
Механические свойства железобетона зависят от соответствующих свойств бетона и арматуры, но не всегда совпадают с ними. Например, появление трещин в растянутой зоне бетонной конструкции приводит к ее разрушению, в то время как для железобетонной конструкции это, как правило, не опасно. Сжатый стальной элемент при достижении предела текучести теряет несущую способность, а в сжатой железобетонной колонне вследствие ползучести бетона при эксплуатационных нагрузках арматура может быть напряжена на сжатие до предела текучести, а конструкция работает нормально. Из этих примеров видно, что механические свойства железобетона требуют самостоятельного рассмотрения.
Важная особенность обычного железобетона — появление трещин в бетоне растянутой зоны при нагрузках, не достигающих эксплуатационных (за исключением конструкций с малым содержанием арматуры). Это связано с тем, что сталь может быть вытянута (до разрыва) на 4...25 мм на каждый метр длины, а бетой — всего па 0,2...0,4 мм. Поэтому при совместном удлинении со сталью он может сохранять цельность только в начальной стадии.
Для повышения сопротивления конструкции появлению трещин и создания условий для эффективного применения высокопрочной арматуры, сопровождающегося существенной экономией металла, в железобетоне искусственно создают начальные напряжения. Обычно этого достигают созданием уравновешивающих друг друга начальных растягивающих усилий в арматуре и сжимающих — в бетоне.
Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции, Киев, 2001