16. Категории требований к трещиностойкости железобетонных элементов. Расчет по образования нормальных трещин в центрально-растянутых жб элементов.
Под трещиностойкостью жбк понимают их сопротивление бразованию и раскрытию трещин.
В зависимости от условий работы элемента и вида применяемой арматуры к трещиностойкости нормальных и наклонных сечений железобетонных конструкций предъявляют требования, разделяемые на три категории:
1-я категория – не допускает образования трещин
2-я категория – допускает ограничение по ширине непродолжительное раскрытие трещин, при условии обеспечения их последующего надежного закрытия.
3-я категория – допускается ограниченное по ширине непродолжительное и продолжительное раскрытие трещин.
Расчет по образования нормальных трещин в центрально-растянутых жб элементов. Трещины не образуются, если усилие от внешней нагрузки N не превысит усилия, воспринимаемого сечением при образовании трещин Ncrc:
В элементе без предварительного напряжения
N≤Ncrc=Rbt.serAb+σsAs= Rbt.ser(Ab+2aAs)
В предварительно напряженных элементах
N≤Rbt,ser(Ab+2aAs)+P, где Р – усилие предварительного обжатия, определяемое для стадии эксплуатации с учетом всех потерь, а для стадии обжатия – с учетом только первых потерь.
17. Расчет по образованию нормальных трещин в жб элементах при изгибе.
Для недопущения образования трещин необходимо, чтобы момент внешних сил M не превосходил момента Mcrc, воспринимаемого сечением при образовании трещин в бетоне растянутой зоны.
В предварительно напряженных изгибаемых элементах появлению трещин препятствует сила обжатия, создавая в нижней зоне бетона сжимающие напряжения
σbp=P/Ared+Pl0/Wred, где Р – равнодействующая усилий во всей продольной арматуре с учетом соответствующих потерь, Р=Аspσsp+A`spσ`sp- Аspσsp-A`spσ`sp ,
Wred – упругий момент сопротивления, Wred=Ired/y0
Mcrc можно представить состоящим из двух слагаемых: момента М1, уменьшающего напряжения обжатия в крайнем волокне бетона до 0, и момента М2, повышающего напряжения в том же волокне от 0 до Rbt,ser : Mcrc=M1+M2.
При воздействии момента М1 предполагается упругая работа бетона во всем сечении. Эпюра напряжений принимается треугольной как в сжатой, так и в растянутой зоне, поэтому момент может быть выражен M1= Wredσbp/
При определении М2 принимают эпюру нормальных напряжений в сжатой зоне треугольной, а в растянутой – прямоугольной с напряжением, равным Rbt,ser . В этом случае М2= WplRbt.ser
Получаем M≤Mcrc=Rbt,serWpl+Mrp
18. Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси.
За основу расчета по образованию трещин принимают напряженно-деформированное состояние элемента в стадии 1а, при этом считают, что появление трещин в бетоне растянутой зоны происходит тогда, когда его удлинение достигнет предельного значения, а напряжения – Rbt,ser. В этот момент напряжения в напрягаемой арматуре будут равны сумме предварительного напряжения (с учетом потерь и коэффициента точности натяжения) и приращения напряжения за счет деформаций растянутого бетона после погашения его обжатия (σsp-σloss)ϒsp+2aRbt.ser. Напряжения в ненапрягаемой арматуре предварительно напряженных элементов равны сумме сжимающего напряжения от усадки и ползучести бетона и приращения растягивающего напряжения за счет деформации растянутого бетона – (σ8-σ9)+2aRbt.ser.