Modul (koeficient) pružnosti betonu | StroyFAQ

Hlavní charakteristikou, která určuje pevnost betonu, je jeho koeficient pružnosti. Je to důležité pro profesionální projektanty, kteří provádějí výpočty únosnosti betonových konstrukcí.

Železobetonové stavební konstrukce jsou neustále vystaveny velkému zatížení. To je třeba vzít v úvahu ve fázi plánování. Proto technologové vyvinuli systém, který dává betonu schopnost elasticky se deformovat pod vlivem faktorů, jako je tlak a síla. Hodnota charakterizující tento ukazatel se nazývá modul pružnosti betonu.

Modul pružnosti betonu — je koeficient úměrnosti mezi normálovým napětím a odpovídající relativní podélnou elastickou okamžitou deformací při σ1=0,3Rpr při osovém stlačení vzorků. (GOST 24452-80 Concretes, Rpr – prizmatická pevnost betonu)

Hodnota počátečního modulu pružnosti těžkého betonu v tlaku a tahu je uvedena v SP 63.13330.2018 Betonové a železobetonové konstrukce. Aktualizovaná verze SNiP 52-01-2003.

stůl

Definice pružnosti a jednotek měření

V odborné literatuře je parametr pružnosti obvykle označován písmenem E. Jeho hodnota je ovlivněna působícím zatížením a strukturou betonu. Jednotkou měření je pascal, protože napětí způsobené ve zkušebním vzorku silou působící na něj se měří v pascalech. Modul pružnosti B20 a dalších typů je ovlivněn technologií výroby, zejména metodou kalení: přírodní, autokláv nebo tepelné zpracování. Důležitou roli hrají výkonnostní charakteristiky materiálu.

Proto takový ukazatel jako elasticita není pro jednu třídu stejný. Pokud například vezmeme v úvahu buněčné nebo těžké materiály, které mají stejnou hodnotu pevnosti na m2, pak se hodnoty jejich modulů budou lišit.

Na čem závisí pružnost betonu?

1. SLOŽENÍ. Beton s vyšším modulem pružnosti podléhá menší relativní deformaci. Významnou roli v tom hraje kvalita cementového kamene a plniva – dvou složek tvořících beton. Roztok i plnivo nesou celé zatížení. Při analýze závislosti modulu pružnosti betonu na modulu pružnosti jeho složek vědci zjistili, že pevnost plniva není vždy použita ke zlepšení vlastností hotového materiálu, ale index pružnosti má významný vliv.

2. TŘÍDA. Počáteční modul pružnosti betonu v tlaku a dilataci závisí na třídě výrobku podle pevnosti v tlaku. Tato závislost je stanovena aplikací empirických vzorců, takže pro praktické účely je nejjednodušší získat informace z hotové tabulky. I bez složitých matematických výpočtů je vidět, že modul pružnosti roste úměrně s pevností materiálu. Jinými slovy, čím vyšší třída, tím vyšší modul pružnosti betonu. Hodnota pružnosti betonu třídy B10 je tedy 19, zatímco u betonu B30 je to 32,5, tj. beton B30 je odolnější vůči relativním deformacím ve srovnání s B10.

Výpočet modulu pružnosti

Pokud jde o modul pružnosti, zohledňují se obě jeho varianty – dynamická i statická. První hodnota je vyšší a je určena při vibraci vzorku.

Statický modul kromě základních informací poskytuje údaje o takových charakteristikách, jako je dotvarování betonu – dynamika vzniku deformací při konstantním zatížení.

Při výpočtech se bere v úvahu identita modulů pružnosti materiálu pro tah i tlak. Pokud není materiál vyztužený, není schopen se natáhnout. Bylo pozorováno, že pokud je napětí 0,2 nebo více než maximální pevnost betonu, dochází ke zbytkovým deformacím. To vede k tomu, že když roztok a plniva přilnou, objeví se mikrotrhliny, které způsobí drobení a v konečném důsledku destrukci.

Během experimentu je vzorek vystaven nepřetržité zátěži, která má tendenci se zvyšovat až do úplného zničení. K tomuto účelu slouží speciální zařízení – nakládací jednotky. Diagram obsahuje údaje znázorňující vliv zatížení na stupeň deformace. V konečné fázi se vypočítá průměrný modul pružnosti všech vzorků. S přihlédnutím k experimentálním výsledkům je sestaven graf, který odráží závislost aplikovaného nárazu a zničení prototypu.

Metodika výpočtu pro betonové konstrukce je obsažena v SNiP 52-01-2003, který platí pro všechny stavební betonové a železobetonové konstrukce.