8.2. Три категории требований по трещиностойкости, предъявляемые к жбк

Одним из недостатков ЖБК является сравнительно раннее образование трещин в растянутой зоне и чрезмерное их раскрытие при эксплуатации. Образование и развитие трещин снижает долговечность ЖБК, так как способствует коррозии арматуры, повышает деформативность конструкций. Ввиду этого для многих конструкций необходимо выполнять расчеты по образованию трещин, их раскрытию и закрытию. В зависимости от условий эксплуатации, вида конструкций, класса арматуры к трещиностойкости конструкций или их частей предъявляют три категории требований. В этом случае под трещиностойкостью понимают сопротивление конструкций образованию трещин в стадии 1 или сопротивление их раскрытию в стадии 2.

В конструкциях первой категории трещиностойкости трещины не допускаются. К ним относятся конструкции, воспринимающие давление жидкости или газов, конструкции, расположенные в грунте ниже уровня грунтовых вод или сильно агрессивной среде. Трещины в бетоне образуются при исчерпании бетоном прочности на растяжение . К моменту образования трещин в бетоне, растягивающие напряжения в арматуре достигают только 20 … 40 МПа. Таким образом, экономически не целесообразно армировать конструкции, к которым предъявляются требования первой категории трещиностойкости, арматурой классов А-I, А-II, А-III. В этом случае следует применять напрягаемую арматуру, которая может гарантировать отсутствие трещин.

В конструкциях второй категории трещиностойкости допускается ограниченное по ширине кратковременное раскрытие трещин, но требуется их надежное закрытие при отсутствии кратковременной нагрузки. К этой категории относятся конструкции хранилищ сыпучих материалов, подкрановые балки, мостовые конструкции, опоры линии электропередач. Эти конструкции армируются напрягаемой арматурой. В зависимости от класса и диаметра напрягаемой арматуры ширина раскрытия трещин допускается в пределах 0,1 … 0,2 мм.

В конструкциях третьей категории трещиностойкости образование трещин в стадии эксплуатации допустимо, но ограничивается ширина их раскрытия, различная при кратковременном и длительном действии нагрузки. К этой группе относятся все конструкции с ненапрягаемой арматурой, с предварительно напряженной стержневой арматурой, расположенные в промышленных и гражданских зданиях. Ширина допустимого раскрытия трещин зависит от условий работы и класса применяемой арматуры. Предельная ширина длительного раскрытия трещин ограничивается величиной 0,1 … 0,3 мм, а кратковременного – 0,2 … 0,4 мм.

8.3. Сущность метода расчета конструкций по предельным состояниям

При расчете по первой группе предельных состояний считается, что сечение конструкции обладает необходимой прочностью, если усилия от расчетных нагрузок не превышают усилий, воспринимаемых сечением при расчетных сопротивлениях материалов с учетом условий работы. Усилие от расчетных нагрузок является функцией нормативных нагрузок постоянных временных , коэффициентов надежности и других факторов коэффициентов динамичности и расчетной схемы. Усилие, воспринимаемое сечением , является, в свою очередь, функцией формы и размеров сечения , нормативной прочности материалов , коэффициентов надежности по материалам и коэффициентов условий работы . Условие прочности будет иметь вид

(8.1) или учитывая, что

(8.2)

По второй группе предельных состояний различают расчеты по образованию трещин, их раскрытию и по деформациям. При расчете по образованию трещин считается, что трещины не образуются, если усилия от внешних нагрузок не будут превышать усилия, которое может воспринять сечение элемента до образования трещин при достижении напряжений в бетоне При этом для элементов первой и второй категории трещиностойкости , для третьей - . При расчете по раскрытию трещин при максимальная ширина раскрытия трещин сопоставляется с предельно допустимой величиной

При расчете по деформациям прогиб , вычисленный с учетом нагрузок при и расчетных сопротивлений материалов , , , не должен превышать предельной величины .

Предельные прогибы устанавливаются в соответствии с различными требованиями: техническими, обусловленными нормальной работой кранов, машин; конструктивными, обусловленными влиянием соседних элементов, ограничивающих деформации; эстетическими.

ЛЕКЦИЯ № 6/9

ПЛАН

9.1. Изгибаемые элементы. Конструктивные сведения о плитах и балках.

9.2. Сжатые элементы, особенности их конструкции. Центрально растянутые элементы,

особенности их конструкции.