Длительные деформации бетона

Ползучесть и усадка бетона, являющиеся специфическими свойствами бетона, оказывают существенное влияние на напряженно-деформированное состояние железобетонных пролетных строений эстакад и путепроводов. Под ползучестью бетона понимается при этом происходящее во времени нарастание деформаций под воздействием постоянного напряжения. Ползучесть проявляется и при переменном во времени напряжении.

Вследствие ползучести бетона происходит перераспределение напряжений между арматурой и бетоном. Напряжения в арматуре возрастают. а напряжения в бетоне уменьшаются.

Усадкой бетона называется происходящее во времени уменьшение его объема при твердении на воздухе. Если деформации ползучести двузначны, то деформации усадки всегда однозначны (только укорочение). От проявления усадки арматура получает сжатие, а бетон - растяжение.

Рассмотрим влияние длительных деформаций на напряженное состояние пролетных строений с несимметричными поперечными сечениями, что характерно для городских транспортных сооружений. При этом в качестве теории ползучести, устанавливающей зависимость между напряжениями и деформациями во времени, примем один из вариантов линейной теории ползучести, а именно теорию старения.

Характеристика ползучести зависит от времени отсчета и времени приложения нагрузки .

Кривые нарастания характеристик ползучести бетонов, загруженных в разные сроки, будут стремиться к разным значениям, но одновременно будут оставаться параллельными. Это считается одним из основных допущений теории старения.

Применяемая также модифицированная теория старения точнее учитывает экспериментальные данные о характере деформаций ползучести. По этой теории кривые характеристик ползучести остаются также взаимно параллельными, но к ним добавляется вертикальный отрезок, равный афт, условно учитывающий более быстрое нарастание

Факторы, влияющие на деформации ползучести и усадки и нарастание их во времени, изложены в нормах, общих курсах железобетонных мостов.

Относительные деформации усадки бетона развиваются во времени аналогично деформациям ползучести и достигают конечной величины. Предположим, что имеется несимметричное сечение пролетного строения с произвольно расположенной арматурой. Будем считать также, что на уровне центра тяжести бетонного сечения действуют переменные во времени сжимающая сила и моменты. Тогда за любой промежуток времени можно записать условие равенства деформаций арматуры и окружающего ее бетона.