Существует ряд требований, установленных в ACI 318-19 (Требования строительных норм к бетону и комментарии к ним), которым должны соответствовать бетонные материалы; в противном случае они не будут пригодны для строительства сооружений.
Эти требования варьируются от одной конструкции к другой. Они включают минимально допустимую прочность бетона на сжатие для конкретной конструкции, модуль разрыва и т.д.
Проектные требования к бетону на основе ACI 318-19
1. Прочность на сжатие
Прочность бетона на сжатие определяется на основе следующих критериев.
Таблица 1 Минимальная расчетная прочность бетона на сжатие для различных бетонных конструкций
Тип примененияМинимальная прочность бетона на сжатие, МПаОбщие17Фундаменты для конструкций, отнесенных к SDC A, B или C17Фундаменты для жилых и коммунальных зданий и помещений с несущими стенами в два этажа или менее, отнесенных к SDC D, E или F17Фундаменты для конструкций, отнесенных к SDC D, E, или F, не относящихся к классификации жилых и коммунальных помещений, с несущими стенами в два этажа или менее21Специальные моментные рамы21Строительные стены с арматурой класса 420 или 55021Строительные стены с арматурой класса 69035Забивные сваи без прессования Буровые шахты28Забивные сваи со сборным прессованием35Примечание: Максимальная прочность на сжатие легкого бетона в конструктивных стенах, моментных рамах и их фундаментах не должна превышать 35 МПа, согласно ACI 318-19.
Не учитывайте это условие, если прочность и жесткость элементов, изготовленных из легкого бетона, равны или выше, чем у сопоставимых элементов, изготовленных из обычного бетона. Экспериментальные данные должны продемонстрировать такой результат.
Испытание бетона на прочность при сжатии
2. Модуль упругости
Модуль упругости бетона используется для расчета прогибов, периода колебаний и смещения конструкций. Он рассчитывается по уравнениям, которые предоставляются кодексом ACI 318-19, или по результатам испытаний. Существуют различия между значениями, полученными из уравнений, и значениями, полученными в результате испытаний.
Однако теоретические значения, полученные из уравнений, подходят для большинства конструкций. Значительные различия между значениями уравнений и результатами испытаний наблюдаются для высокопрочного бетона, легкого бетона и бетонных смесей с малым количеством крупного заполнителя, таких как самоуплотняющаяся бетонная смесь.
Модуль упругости бетона вычисляется с помощью следующих выражений:
Для значений Wc между 1440 и 2560 кг/м^3:
Для бетона нормального веса:
где:
Ec: модуль упругости
Wc: вес бетона
Fc’: прочность бетона на сжатие
Наконец, модуль упругости бетона оценивается посредством испытаний в определенных условиях, таких как проверка достижения заданного модуля упругости или когда его значение используется при пропорционировании бетонной смеси.
Модуль упругости бетона
3. Модуль разрыва
Модуль упругости рассчитывается по следующей формуле:
Lamda: коэффициент модификации, который определяется на основании таблицы 2 или таблицы 3:
Таблица 2 Значения ? для легкого бетона на основе равновесной плотности
Wc, кг/м^3ЛамдаРавно или меньше 16000,75Больше 1600, но равно или меньше 21600,0075*Wc равно или меньше 1Больше 21601
Таблица 3 Значения ? для легкого бетона в зависимости от состава заполнителей
БетонСостав заполнителейЛамдаВсе легкиеЛегкие мелкие и крупные заполнители0,75Легкие, мелкие смесиЛегкие крупные заполнителиСмешанные мелкие заполнители, состоящие из легких и нормальных заполнителей.0,75 – 0,85Песчано-легкиеНормальный вес заполнителя, крупный заполнитель легкий.0,85Песчано-легкие, крупные смесиНормальный вес мелкого заполнителя, смешанный крупный заполнитель, состоящий из легких и нормальных заполнителей.0,85 – 1Примечание: Легкие мелкие и крупные заполнители бывают двух основных типов. Первый тип производится из доменного шлака, глины, диатомита, летучей золы, сланца, шифера, пемзы, скории или туфа. Второй тип состоит в основном из легкоплавких ячеистых и гранулированных неорганических материалов.
Модуль разрыва бетона
- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Стальные свайные фундаменты – типы, конструкция и соединения.
- Как вбить деревянные сваи в землю? [PDF].
- Расстояние между сваями и трение кожи в конструкции свайной группы.
- Как выбрать тип свайного фундамента для строительства?.
- Требования к долговечности бетона на основе ACI-318-19.
- Какие существуют важные методы испытания целостности свай?.