Тошкент архитектура қурилиш институти “бино ва иншоотлар қурилиши” факультети “Қурилиш конструкциялари” кафедраси “Темирбетон конструкциялари” фанидан тақдимот доц. Юсуфхўжаев С. Тошкент 2015

Бетоннинг деформацияси.

Деформация турлари. Бетоннинг деформацияси 2 гуруҳга бетонга куч таъсир этмаган ва этган холатдаги деформацияларга бўлинади. Куч таъсир этмаган ҳолатдаги ҳажмий деформация бетонни киришишда ёки атроф муҳит таъсирида иссиқлик ва намликниннг ўзгариши натижасида пайдо бўлиб, вақт давомида ривожланиб боради. Ташқаридан таъсир этадиган юклар куч деформациясини ҳосил бўлишига сабаб бўлади. Юқорида айтилгандек, бетон эластик-пластик материал ҳисобланади. Бетон кичик кучланишда ҳам эластик деформация (тиклаш) ҳолатидан ташқари, унда ноэластик (пластик) деформация ҳолати ҳам мавжуд бўлади.
Куч деформацияси уч турга бўлинади.
- қисқа муддатли юкни бир маротаба юклашда;
- узоқ муддатли юк таъсирида;
- кўп каррали юк таъсирида;
Деформация назариясига кўра бетоннинг нисбий деформацияси, бу бетоннинг абсалют узайиши (ёки қискариши) ни, дастлабки ҳолатидаги ўлчамига нисбати тушунилади. Бетоннинг муҳим хоссаларидан бири унинг ҳажмий ўзгаришидир. Бетон ҳажмий ўзгаришига олиб келадиган сабаблардан бири киришишдир (усадка). Киришиш — бетоннинг табиий ҳолда қотишишидаги ҳажмини кичрайишига айтилади. Бетонни кичрайишига қотаётган цемент гель ҳажмини кичрайиши ва ортиқча сувни бетон танасидан чиқиши сабаб бўлади. Киришиш бетон ёшига, цемент миқдорига, тайёрлаш
элементнинг кесим юзаси ва шаклига боғлиқ. У дастлабки кунлари жуда тез кечади, кейинчалик аста секин тўхтайди.Бетонда цемент ва сув миқдори қанча кўп бўлса ҳамда атроф-муҳит намлиги қанча паст бўлса киришиш шунча кўп бўлади. Тадқиқотлар шуни кўрсатадики, киришиш деформацияси қуруқ иссиқ иқлимли минтақаларда намлий минтақаларга қараганда 1,5...2 баробар ва ундан кўпроқ бўлади. Маълумотларга кўра бетоннинг киришиши sh=(30...50)х10-5 гача бўлиши мумкин. Бу дегани 1м. узунликда 0,3...0,5 мм гача қисқариши мумкин. Бундай деформация бир қарашда камдек кўринади, лекин у қурилишда ўзининг сезиларли таъсирни кўрсатади. Умуман шуни такидлаш жоизки, қурилиш конструкцияларида деформация миқдорини жуда кичик конструктив элементлар деформация миқдорига нисбатан таққослаб бўлмайди.
Темирбетон конструкцияларидаги арматура киришишни икки мартадан ортиқ камайтиради. Бунга сабаб шуки, арматура кўпроқ эластиклик модулига эга ва у бетон билан бирикиб уни эркин деформацияланишига йўл қўймайди. Киришиш бетонни арматура билан янада маҳкам тишлашишига (сцепления) сабаб бўлади, бу албатта ижобий ҳолдир, аммо бетоннинг турли қатламларини ҳар хилдаги киришуви (юқори қисмида-кўпроқ, ички қисмида-камроқ) ички кучланишни юзага келтиради (ички қатламлар устки қатламини эркин деформацияланишига қаршилик қилади, натижада юзадаги қатламларда тортишиш кучи юзага келади). Бу кучланишлар бетонда микробузилишга олиб келиши мумкин. Микробузилишлар асосан тўлдирувчи билан цемент тоши боғланган сиртларда пайдо бўлади, бундай ҳолатни бўлмагани маъқул. Шуни таъкидлаш жоизки, ҳажми катта бўлган конструкцияларда киришиш таъсири анча сезиларли бўлади.
Бетонни сувда қотаётганда ҳажм жихатдан кенгайиши шишиш дейилади. Шишганда бетон деформациясининг қиймати кичрайишга қараганда 2-5 марта кам, яъни шишишнинг ўртача қиймати 0,10мм/м тенг.Бетонни харорат таъсиридаги деформацияси алоҳида аҳамиятга эга.
Ҳарорат деформацияси ва кучланишини ҳисоблаш учун бетоннинг чизикли кенгайиш коэффициентидан фойдаланилади, унинг қиймати тажриба маълумотларига кўра -40°c дан +50°с гача бўлган хароратда ўртача t =(0,7...1)10-5 1град ташкил этади. (ҳарорат 1°с ўзгарганда бетон деформацияси 0,01 мм/м ни ташкил этади. Бу коэффициентнинг қиймати тўлдирғичнинг турига, бетон қоришмасининг таркибига, атроф муҳитнинг иссиқликлиги ва намлийлигига, бетоннинг ёши ва ўлчамларига боғлиқ.Бетоннинг деформацияси призмани сиқиш йўли билан аниқланади.Агар призмани босқичма-босқич юкланса ва бунда ҳар бир босқич деформацияни икки мартадан ўлчанса (юк қўйилганда ва маълум муддатдан сўнг), кучланиниш -деформацияланиш «b-b» диаграммасида поғонали чизиқ ҳосил бўлади. Юк қўйилиши билан ўлчанган деформация-эластик ва у кучланишга тўғри пропорционал, юк остида ушлаб турилган вақтда ривожланган деформация-пластик деформация бўлади.
Эластик деформация намунани тез юкланганда ҳосил бўлади. Юклаш тезлигини камайтириш ёки намунани юк остида узоқ вақт ушлаб туриш, пластик деформациянинг ўсишига сабаб бўлади. Тўлиқ деформация эластик -е ва пластик -р1 деформациянинг йиғиндиси bе+р1 га тенг бўлади. Юклаш босқичлари ортиб борганда «b-b» графиги
кучланишни нольгача туширилганда намунадаги қолдиқ пластик деформация хосил бўлади, у вақт ўтиши билан қисман тикланади (тахминан 10%). Бу ҳолат эластик қолдиқ деформацияси -ер дейилади. Шундай қилиб, деформация қиймати кучланиш миқдорига ва юкнинг таъсир вақтига боғлиқ.Тажрибадан келиб чиқдан холда кучланиш ва деформация орасидагибоғлиқликни (b bu) Гук қонунига асосан, бетоннинг модуль упругости Еb билан белгилаш мумкин.
Еbtg 0  bb
Эластиклик модули бетон мустаҳкамлигига боғлиқ бўлиб b0,3 bu бўлганда, пластик деформатция юқори қийматга эга бўлади. Ҳисоблашда ўртача модуль ёки упругопластик модуль деформациясидан фойдаланилади. Бу тангенс бурчагидан иборат бўлиб, тўла деформация эгри чизиғидаги берилган нуқта билан кесишган жойдан ўтган
Еb,ре tg 1  bb
тўғри чизиқдир.Бетондаги кучланишни эластик ва тўлиқ деформация орқали ифодаланса қуйидаги келиб чиқади:
bb Еb b Еb,ре бундан
Еb,ре еb Еb  Еb
Бунда  бетон сиқилгандаги эластик-пластик ҳолатини аниқлайдиган коэффицент. Унинг киймати 1-0,45 бўлади, агар қисқа муддатли юк
таъсирида бўлганда; 0.1-0.15- бўлади агар узоқ муддатли юк таъсири остида бўлса. Бетон чўзилганда эластик пластиклик модули
Еbt,рl t Еb