3. Сопротивление жб элемента раскрытию трещин , нормальных к продольной оси элемента. Средние деформации растяжений арматуры.
Трещинностойкость жбк – способность жбк сопротивляться образованию трещин.
В эксплуатационной стадии ЖБЭ в одной из двух стадий напряженно-деформированного состояния. СТАДИЯ I - сответств. состоянию, когда жбэ еще не имеет трен и теория, используемая для описания напряжений и деформаций, применима для любого сечений по длине элемента. СТАДИЯ II напр-деф состояния – жбэ работает с трещинами и теория применима как правило для сечения с трещиной.
Граничное состояние перехода из стадии 1 во 2, когда конструкция приобретает качественно новые свойства, традиционно определяют усилия трещинообразования: продольное усилие Ncr и изгибающий момент Mcr.
Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента заключается в проверке условия о том, что трещины в сечениях, нормальных к продольной оси эл-та не образуются, если момент внешних сил М не превосходит момента внутренних усилий в сечении перед образованием трещин, т.е.: М≤ Mcr.
Базовые уравнения для расчета усилий трещинообразования и ширины раскрытия трещин будем получать из анализа напр-деф состояния жбэ, подверженного осевому растяжению.
Если продольное растягивающее усилие N не превышает Ncr, соответствующего появлению трещин, напряжения и относительные деформации рассчитываются как для 1 стадии напр-деф состояния. В этой стадии арматура и окружающий ее бетон работают совместно и их деформации равны.
При продольном усилии Nsd, незначительно превышающем усилия трещинообразования Ncr, наблюдается стадия «стабилизированного трещинообразования», для которой распределение трещин по длине элемента практически не изменяется, а дальнейший прирост осевого усилия вызывает увеличение ширины раскрытия трещин.
Разница в удлинении двух материалов на участке между двумя соседними трещинами равняется ширине раскрытия трещины на уровне арматуры.
Ширина
раскрытия трещины м.б. определена в
частном случае:
Средняя
относительная деформация элемента 
будет меньше относительной деформации
арматуры в сечении с трещиной 
.
Разность 
является результатом совместной работы
бетона и арматуры на участках между
трещинами. Такое явление называется
«эффектом ужесточения при растяжении».
4. Расстояние между трещинами, нормальными к продольной оси.
Для
определения среднего расстояния между
трещинами 
в стадии стабилизировавшегося
трещинообразования используют три
базовых модели:
А) модель, допускающая проскальзывание арматуры относительно бетона по длине зоны сцепления; Б) модель, не допускающая проскальзывание арматуры по длине зоны активного сцепления; В) комбинированная модель.
При
определении минимального расстояния
между трещинми в
модели А:
длина зоны активного сцепления 
в районе первой трещины м.б. определена
из условия равновесия для участка
заключенного между сечениями I
и II.
Nsd=
Обозначая
через 
средние касательные напряжения,
расстояние
получаем: 
;
.
Средняя ширина раскрытия трещин зависит от среднего расстояния между трещинами Srm в стадии стабилизировавшегося трещинообраз. Расстояние Srm≠Sro.
В
модели
Б
арматурный стержень рассматривается
как одномерный элемент. Характерно для
осевого растяжения элементов, имеющих
равномерное распределение арматуры по
всему сечению. В таких элементах при
возрастании коэффициента армирования
расстояние между трещинами стремится
к 0.
Наиболее
полно описывает работу элемента с
трещинами комбинированная модель
В,
позволяющая в определенной степени
учесть условности как первой так и
второй модели. Расстояние между
нормальными трещинами : 
*
,
где Ко-эмпирич. Коэфф.; с- толщина защитного
слоя.
В случае неравномерного размещения арматуры по сечению, распределение напряжений в бетоне после образования трещины также является неравномерным.
В
итоге соеднее расстояние между нормальными
трещинами: Srm=50+0.25*K1*K2*
,
мм, где Ф – диаметр стержня в мм, K1
– коэф учитывающий условия сцепления
арматуры с бетоном, K2
– коэф, учит вид напр-деф состояния
элемента.; 
- эффективный коэф армирования, опред
для жбэ по формуле 
.
1. Сущность преднапряжения. Достоинства и недостатки преднапряженных конструкций.
Предварительно напряженными называют такие железобетонные конструкции, в которых до приложения нагрузок в процессе изготовления искусственно создаются значительные сжимающие напряжения в бетоне nyтем натяжения высокопрочной арматуры. Начальные сжимающие напряжения создаются в тех зонах бетона, которые впоследствии под воздействием нагрузок испытывают растяжение. При этом повышается трещиностойкость конструкции и создаются условия для применения высокопрочной арматуры, что приводит к экономии металла и снижению стоимости конструкции.
Достоинства:
- снижение расхода стали
- увеличение сопротивления конструкции образованию трещин в бетонеэ
- повышение жесткости конструкции
- снижение собственного веса конструкции
- повышение выносливости конструкции, работающих под воздействием многократноповторяющихся нагрузок
- повышение устойчивости сжатых элементов.
Недостатки:
- повышенная трудоемкость проектирования и изготовления
-большие усилия, передаваемые напрягаемой арматурой на бетон конструкции в момент отпуска натяжных устройств, могут привести к полному разрушению ее в процессе обжатия или местному повреждению, к проскальзыванию напрягаемой арматуры вследствие нарушения ее сцепления с бетоном.
- Предварительно напряженные конструкции требуют усложнения и повышения металлоемкости опалубки, трудоемкости армирования, увеличения расхода металла на закладные детали и на монтажную арматуру.
-могут возникать продольные трещины из-за неравномерного приложения усилия обжатия