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.
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.
Для бетона нормального веса :
2. Модуль упругости на основе CSA
Модуль упругости для бетона нормального веса на основе стандарта Канадской ассоциации стандартов (CSA A23.3):
Для высокопрочного бетона:
3. Модуль упругости на основе EC
Модуль упругости бетона по Еврокоду может быть оценен с помощью следующего выражения:
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:
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:
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:- Различные коды для испытаний строительных материалов.
- Испытание бетона на изгиб, его значение, процедуры и применение.
- Методы проектирования бетона: использование, сравнение и преимущества.
- Модуль упругости разрыва бетонной балки.
- Определение модуля упругости бетона в соответствии с ASTM C469.
- Теории мотивации рабочей силы в строительстве.
- Характеристики бетонного покрытия для арматуры в различных кодах.