Расчет по формуле Беляева Н.М.

Беляев Николай Михайлович родился 5 февраля 1890 года в г. Владимир в семье священника. В 1908 г. он окончил Владимирскую гимназию с золотой медалью и поступил в Институт инженеров путей сообщения в Петербурге (который в то время был центром Российской науки). Годы учебы были сопряжены с работой, в результате чего, Николай Михайлович окончил институт только в 1916 году. В годы учебы на него обратили внимание такие профессора как С.П. Тимошенко и Г.П. Передерий. В частности, под руководством последнего Беляевым были осуществлены расчеты для проекта железобетонной арочной эстакады моста через реку Амур на Восточно-Амурской железной дороге. После института Николай Михайлович участвовал в разработке проектов различных мостов, железобетонных перекрытий, а также изучением контактных напряжений в рельсах, где он выполнил ряд исследований. Однако наибольшим достижением Николай Михайловича можно считать исследования в области изучения свойств бетона и разработка методов его проектирования и контроля качества. Основные выводы его исследований были опубликованы в статье «Метод подбора состава бетона» в 1927 г., где он, в частности, привел формулу для расчета прочности бетона. Николай Михайлович скончался 25 апреля 1944 г. в городе Ленинград.

Формула Беляева для расчета прочности бетона записывается следующим образом:

R28 = Rжц/K(В/Ц)1,5,

где R28 – предел прочности бетона при сжатии в 28-суточном возрасте нормального твердения; Rжц – активность цемента в жестких растворах; K – коэффициент, учитывающий тип заполнителя: для щебня равный 3,5, а для гравия – 4; В/Ц – водоцементное отношение из диапазона 0,4 – 0,8. Подсчитаем по этой формуле как изменится прочность бетона на щебне, если водоцементное отношение увеличить с 0,4 до 0,8, при этом активность цемента 400 кгс/см2:

R28 = 400/(3,5·(0,4)3/2) = 450 кгс/см2

R28 = 400/(3,5·(0,8)3/2) = 160 кгс/см2

Таким образом, прочность бетона уменьшилась в 2,82 раза при увеличении водоцементного отношения в 2 раза.

При В/Ц = 0,7 марка бетона равна 200. Рассчитаем при каких В/Ц марка бетона будет равна 300 кгс/см2. Для этого выразим из формулы Беляева Rц/K и подставим его в выражение для В/Ц:

Rц/K = Rб(В/Ц)3/2 = 200·(0,7)3/2 = 117

 В/Ц = (Rц/KRб)2/3.= (117/300)2/3 = 0,53.

В таблице ниже мы привели расчетные значения прочности бетона для двух марок цемента: 400 и 500 и различных В/Ц:

Результаты расчетов

№ бетона

В/Ц

Прочность бетона в кгс/см2 при активности цемента

400

500

1

0,4

394

492

2

0,5

283

354

3

0,6

216

270

4

0,7

171

214

5

0,8

140

175

 

Комментарии закрыты.