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讲师大咖面对面,有问有大收获多。4.在荷载作用下的变形
(1)在短期荷载作用下的变形
混凝土是一种弹塑性体。它在受力时,既会产生可以恢复的弹性变形,又会产生不可 恢复的塑性变形,其应力与应变之间的关系不是直线而是曲线。 在计算钢筋混凝土的变形、裂缝开展及大体积混凝土的温度应力时,均需知道该时混凝土的变形模量。在混凝土结构或钢筋混凝土结构设计中,常采用一种按标准方法测得的 静力受压弹性模量Ec。
在静力受压弹性模量试验中,使混凝土的应力在0.4fcp,水平下经过多次反复加荷和卸荷,最后所得应力.应变曲线与初始切线大致平行,这样测出的变形模量称为弹性模量Ec。
混凝土的强度越高,弹性模量越高,两者存在一定的相关性。当混凝土的强度等级由C10增高到C60时,其弹性模量大致是由1. 75 X 104 MPa增至3. 60X 104MPa。 混凝土的弹性模量与钢筋混凝土构件的刚度很有关系,一般建筑物有足够的刚度,在受力下保持较小的变形,才能发挥其正常使用功能,因此所用混凝土须有足够高的弹性 模量。
(2)徐变
混凝土在长期荷载作用下,沿着作用力方向的变形会随时间不断增长,即荷载不变而 变形仍随时间增大,一般要延续2-3年才逐渐趋于稳定。这种在长期荷载作用下产生的 变形,通常称为徐变。混凝土的徐变应变一般可达(3-15) X 10-4,即0. 3-1. 5mm/m。
混凝土徐变和许多因素有关。混凝土的水灰比较小或混凝土在水中养护时,同龄期的 水泥石中未填满的孔隙较少,故徐变较小。水灰比相同的混凝土,其水泥用量愈多,即水泥石相对含量愈大,其徐变愈大。混凝土所用骨料弹性模量较大时,徐变较小。此外,徐 变与混凝士的弹性模量也有密切关系,一般弹性模量大者,徐变小。 混凝土不论是受压,受拉或受弯时,均有徐变现象。混凝土的徐变对钢筋混凝土构件来说,能消除钢筋混凝土内的应力集中,使应力较均匀地重新分布;对大体积混凝土,能 消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力。但在预应力钢筋混凝土结构中,混凝土的徐变,将使钢筋的预应力受到损失。