Модуль упругости бетона — определение и значение при проектировании

Модуль упругости бетона (Ec) определяется как отношение приложенного напряжения к соответствующей деформации. Он показывает не только способность бетона выдерживать деформацию под действием приложенного напряжения, но и его жесткость. Другими словами, он отражает способность бетона к упругим деформациям. Модуль упругости бетона чувствителен к пропорциям заполнителя и смеси.

При проектировании бетонных конструкций модуль упругости имеет большое значение, которое требует определения. Линейный анализ элементов, основанный на теории упругости, используется в некоторых случаях для удовлетворения требований предельного и работоспособного состояния, например, при проектировании предварительно напряженных бетонных конструкций.

Общеприменимые кодексы по всему миру, такие как ACI Code, Европейский кодекс, Британские стандарты, Канадская ассоциация стандартов и Индийский стандарт, предоставили формулу для расчета модуля упругости бетона.

  • Важность при проектировании бетонных конструкций
  • Расчет модуля упругости бетона

    Расчет модуля упругости бетона с использованием уравнений различных кодексов представлен ниже:

    1. Модуль упругости на основе ACI 318-14

    Согласно ACI 318-14 раздел 19.2.2, модуль упругости бетона оценивается следующим образом:

    Для бетона удельный вес (wc) колеблется от 1440 до 2560 кг на кубический метр.

    уравнение 1

    Для бетона нормального веса :

    Уравнение 2

    2. Модуль упругости на основе CSA

    Модуль упругости для бетона нормального веса на основе стандарта Канадской ассоциации стандартов (CSA A23.3):

    уравнение 5

    Для высокопрочного бетона:

    уравнение 6

    3. Модуль упругости на основе EC

    Модуль упругости бетона по Еврокоду может быть оценен с помощью следующего выражения:

    уравнение 7

    где,

    Ecm: средний модуль упругости

    fcm: средняя прочность бетона на сжатие в 28 дней в соответствии с таблицей 3.1 BS EN 1992-1-1: 2004.

    4. Модуль упругости на основе британского стандарта

    Значение модуля упругости в 28-дневном возрасте бетона приведено в BS 8110: Part II 1985:

    уравнение 8

    Где:

    ko: составляет 20 КН на квадратный миллиметр
    для бетона нормального веса

    fcu,28: прочность бетона на сжатие в возрасте 28 дней.

    5. Модуль упругости по стандарту IS 456

    Модуль упругости бетона по индийскому стандарту может быть рассчитан с помощью следующего выражения:

    уравнение 9

    Важность при проектировании бетонных конструкций

    Определение модуля упругости бетона очень важно при проектировании бетонных конструкций. Линейный анализ элементов, основанный на теории упругости, используется для удовлетворения требований как предельного, так и работоспособного предельного состояния, например, в случае предварительно напряженного бетона, который демонстрирует отсутствие трещин в сечении вплоть до разрушения.

    Кроме того, для вычисления прогибов, которые должны быть ограничены в соответствии с требованиями работоспособности во всех конструкциях. Наконец, знание модуля упругости высокопрочного бетона очень важно для предотвращения чрезмерной деформации, обеспечивающей удовлетворительную работоспособность, а также для выбора наиболее экономичных конструкций.

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой