3.4. Свойства железобетона

Свойства железобетона зависят от свойств бетона и арматуры, количества арматуры, ее размещения в конструкции, наличия предварительных напряжений.

Обычно железобетон обладает низкой трещиностойкостью. Например, в балках при нагрузках составляющих 20-30% от предельных, в растянутой зоне бетона уже образуются трещины.

Однако трещины в бетоне, в большинстве случаев, не препятствуют нормальной эксплуатации конструкции.

Сцепление арматуры с бетоном обеспечивается связью арматуры с цементным камнем, силами трения, возникающими благодаря обжатию арматуры бетоном при его усадке, сопротивлением бетона срезу при наличии выступов на поверхности арматуры.

Сцепление арматуры периодического профиля с бетоном в 2-3 раза выше, чем арматуры гладкого профиля.

Рис.21. Испытание на сцепление арматуры с бетоном

При выдергивании стержня из бетона силой (рис. 21) касательные напряжения сцепления , распределяются вдоль арматурного стержня неравномерно. Максимальные напряжения возникают на некотором расстоянии от начала заделки. Средние (условные) напряжения сцепления определяются из предположения о равномерности распределения сил сцепления по поверхности арматуры

, (3.13)

где – периметр стержня;

– длина заделки стального арматурного стержня.

Сопротивление сдвигу стальной арматуры в бетоне возрастает с повышением прочности, плотности и возраста бетона. В среднем для обычного бетона с арматурой гладкого профиля напряжения сцепления изменяются в следующих пределах = 2,5 4,0 МПа, а для бетона с арматурой периодического профиля > 7 МПа.

Благодаря сцеплению арматура с бетоном в нагруженной конструкции деформируются совместно, т.е. перемещения в точках контакта равны. При этом внутренние усилия перераспределяются между ними в соответствии с отношением упругопластических и физических свойств бетона и стали.