6.1.4 Трещины в балках с обычным армированием

Характерным для балок является образование нормальных (вертикальных) и наклонных (косых) трещин на боковой поверхности. Причем нормальные трещины возникают в зоне действия наибольших изгибающих моментов, а наклонные – в зоне действия наибольших касательных напряжений, вблизи опор.

Картина трещинообразования балок в основном зависит от расчетной схемы, вида поперечного сечения и напряженного состояния.

На рисунках 6.3, 6.4 показаны «силовые» трещины в одно- и многопролетной балках прямоугольного сечения. Характерно, что нормальные трещины имеют наибольшую ширину раскрытия у растянутой грани, в то время как наклонные – вблизи центра тяжести сечения.

Нормальные трещины с шириной раскрытия более 0,5 мм обычно свидетельствуют о перегрузке балки или недостаточном ее армировании продольной рабочей арматурой.

Наклонные трещины, особенно в зоне анкеровки рабочей продольной арматуры, считаются наиболее опасными, т. к. могут привести к внезапному обрушению балки.

Причинами образования трещин 1 являются: брак при изготовлении (низкий класс бетона по прочности, большой шаг поперечной арматуры, плохое приваривание поперечных стержней к продольным), перегрузка балки по наклонному сечению; трещин 2 – перегрузка балки по нормальному сечению, недостаточное количество рабочей арматуры.

T_к

Рисунок 6.3 – Картина трещинообразования в однопролетной балке:

1, 2 – «силовые» трещины; Т_к – трещины, образовавшиеся в результате коррозии арматуры

Рисунок 6.4 – Картина трещинообразования в многопролетной балке:

1, 2 – «силовые» трещины

6.1.5 Трещины в предварительно напряженных балках

Балки, армированные высокопрочной арматурой, изготавливаются предварительно напряженными с повышенными требованиями к трещиностойкости, поэтому появление в них широко раскрытых трещин всегда свидетельствует либо о серьезных технологических недоработках, либо о перегрузках. На рисунке 6.5 приведены характерные трещины в предварительно напряженных стропильных балках.

Причины возникновения указанных на рисунке трещин различны. Так, трещины 1 возникают из-за недостаточной величины предварительного напряжения (большие потери предварительного напряжения) арматуры, или вследствие перегрузки балки по нормальному сечению.

Трещины 2 свидетельствуют о перегрузке наклонных сечений балки (несоответствие класса бетона проекту или его заниженное значение, большой шаг поперечной арматуры) либо о браке при изготовлении (низкий класс бетона по прочности, большой шаг поперечной арматуры, плохое приваривание поперечных стержней к продольным).

Причинами появления трещин 3 являются низкий класс бетона по прочности, перегрузка нормального сечения. Низкий класс бетона по прочности, его недостаточная прочность в момент создания предварительного напряжения вызывают нарушения анкеровки преднапряженной арматуры и трещины 4.

Трещины 5, 6 вызваны силовым воздействием при обжатии бетона напряженной арматуры. Они свидетельствуют о недостаточном косвенном армировании в зоне заанкеривания предварительно напряженной арматуры и низкой прочности бетона на момент обжатия.

Рисунок 6.5 – Картина трещинообразования в предварительно напряженной стропильной балке: 1–7 – «силовые» трещины

Трещины 7 могут быть вызваны непроектным соединением закладных деталей смежных с балкой конструкций.