- •§ XVIII.2 напнсан доц., к. Т. Н. А. К. Фроловым.
- •§ 1.2. Арматура
- •§ 1.3. Железобетон
- •Глава II. Экспериментальные основы теории
- •§ 11.4. Предварительные напряжения в арматуре
- •§ II.5. Граничная высота сжатой зоны.
- •§ II.6. Напряжения в ненапрягаемой арматуре
- •Глава III. Изгибаемые элементы
- •§ 1.3, П. 4) и не менее 20d в растянутой или 10d в
- •§ III.2. Расчет прочности по нормальным
- •§ III.4. Расчет прочности элементов
- •§ II 1.5. Расчет прочности по нормальным
- •§ III 6. Расчет прочности по наклонным
- •§ III.7. Условия прочности по наклонным
- •§ III.1, т.Е. Обеспечивается
- •§ III.8. Расчет по наклонным сечениям элементов
- •Глава IV. Сжатые элементы
- •§ IV.I. Конструктивные особенности сжатых
- •§ IV.2. Расчет элементов при случайных
- •§ IV.3. Расчет элементов любого симметричного
- •§ IV.4. Расчет внецентренно сжатых элементов
- •§ IV.5. Расчет элементов таврового
- •§ IV.6. Расчет элементов кольцевого сечения
- •§ IV.7. Сжатые элементы, усиленные косвенным
- •§ IV.8. Сжатые элементы с несущей арматурой
- •Глава V. Растянутые элементы
- •§ V.I. Конструктивные особенности
- •§ V.2. Расчет прочности центрально-растянутых
- •§ V.3. Расчет прочности элементов
- •§111.2).
- •§ III.3. Если при этом значение As по расчету
- •Глава VI. Элементы, подверженные изгибу
- •§ VI.1. Общие сведения
- •Глава VII. Трещиностоикость и перемещения
- •§ VII.2. Сопротивление образованию трещин
- •§ Vh.4. Сопротивление раскрытию трещин
- •§ VII.5. Сопротивление раскрытию трещин
- •§ VII.6. Перемещения железобетонных элементов
- •§ VII.7. Учет влияния начальных трещин
- •Глава VIII. Сопротивление железобетона
- •§ VIII.1. Колебания элементов конструкции
- •§ VIII.2. Расчет элементов конструкций
- •Глава IX. Основы проектирования
- •§ IX. 1. Зависимости для определения стоимости
- •Глава X. Общие принципы проектирования
- •Глава XI. Конструкции плоских перекрытий
- •§ XI.1. Классификация плоских перекрытий
- •§ XI.2. Балочные сборные перекрытия
- •§ XI.4. Ребристые монолитные перекрытия
- •§ XI.6. Безбалочные перекрытия
- •Глава XII. Железобетонные фундаменты
- •§ XII.1. Общие сведения
- •§ XII.2. Отдельные фундаменты колонн
- •§ XI 1.3. Ленточные фундаменты
- •§ XI 1.4. Сплошные фундаменты
- •§ XI 1.5. Фундаменты машин с динамическими
- •Глава XIII. Конструкции одноэтажных
- •§ XIII.1. Конструктивные схемы здании
- •§ XII 1.3. Конструкции покрытии
- •Глава XIV. Тонкостенные пространственные
- •§ XIV.1. Общие сведения
- •§ XIV.2. Конструктивные особенности
- •§ XIV.3. Покрытия с применением
- •§ XIV.4. Покрытия с оболочками положительной
- •§ XIV 5 покрытия с оболочками отрицательной j
- •§ XIV.7. Волнистые своды
- •§ XIV.8. Висячие покрытия
- •Глава XV. Конструкции многоэтажных
- •§ XV.2. Конструкции многоэтажных
- •§ XV.4. Сведения о расчете многоэтажных
- •Глава XVI. Конструкции инженерных
- •§ XVI. 1. Инженерные сооружения промышленных
- •§ XVI.2. Цилиндрические резервуары
- •§ XVI.3. Прямоугольные резервуары
- •§ XVI.4. Водонапорные башни
- •§ XVI 5 бункера
- •§ XVI.6. Силосы
- •§ XVI.7. Подпорные стены
- •§ XVI.8. Подземные каналы и тоннели
- •Глава XVII. Железобетонные конструкции,
- •§ XVII.1. Конструкции зданий, возводимых
- •§ XVII.2. Особенности
- •§ XVII 3. Железобетонные конструкции,
- •§ XVII 4. Железобетонные конструкции,
- •§ XVII.5. Железобетонные конструкции,
- •§ XVII.6. Реконструкция промышленных зданий
- •Глава XVIII. Проектирование железобетонных
- •§ XVIII.1. Проектирование конструкции
- •§1 6000*9-54000 I
- •§ XI.3, п. 2:
- •§ XVIII.2. Проектирование конструкций
- •§ Xjii.2. Неизвестным является д[ — горизонтальное перемещение
Глава VII. Трещиностоикость и перемещения
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Трещиностойкостью элементов, как условлено выше,
будем называть сопротивление образованию трещин в
стадии I или сопротивление раскрытию трещин в стадии
II. Трещиностойкость элементов проверяют расчетом в
сечениях, нормальных к продольной оси, а при наличии
поперечных сил также и в сечениях, наклонных к
продольной оси. Расчеты трещиностойкости и перемещений
элементов относятся к расчетам по второй группе
предельных состояний. Порядок учета нагрузок изложен в
главе II (табл. II.2, И.З).
В расчетах исходят из следующих положений: 1)
напряжения в бетоне растянутой зоны перед образованием
трещин равны Rbt,ser; 2) напряжения в напрягаемой
арматуре равны asp+2vRbt,ser — сумме предварительного
напряжения (с учетом потерь и с учетом коэффициента
точности натяжения) и приращения напряжения,
отвечающего приращению деформаций окружающего бетона
после погашения обжатия; 3) напряжения в ненапрягае-
мой арматуре предварительно напряженных элементов
равны сумме сжимающего напряжения, вызванного усад«
^ и ползучестью бетона, и приращения растягивающе-
fro напряжения, отвечающего приращению деформаций
бетона.
• § VII 1 СОПРОТИВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН
' ЦЕНТРАЛЬНО-РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Расчет по образованию трещин заключается в
проверке условия, что трещины в сечениях, нормальных к
иродольной оси, не образуются, если продольная сила
от действия внешней нагрузки N не превосходит
внутреннего продольного усилия в сечении перед
образованием трещин Ncrc т. е.
N^Ncrc. (VII. 1)
Определение усилия Ncrc. Продольное усилие
определяют по напряжениям, возникающим в материалах
перед образованием трещин:
Ncrc = Rbt,ser (A + 2vAs) + P, (VII.2)
где А — площадь сечения элемента; А3 — суммарная площадь
сечения напрягаемой н ненапрягаемой арматуры; Р — усилие
предварительного обжатия, определяемое по формуле A1.26).
Для элемента без предварительного напряжения при
определении усилия Ncrc по формуле (VII.2) следует
принять Р=—osAs.
Вызванное ползучестью и усадкой бетона
сжимающее напряжение в ненапрягаемой арматуре о*« снижает
сопротивление образованию трещин элемента [см.
формулу A1.26)].
§ VII.2. Сопротивление образованию трещин
ИЗГИБАЕМЫХ, ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ
И ВНЕЦЕНТРЕННО РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
1. Расчет по образованию трещин,
нормальных к продольной оси элементов
Этот расчет заключается в проверке условия о том,
что трещины в сечениях, нормальных к продольной оси
элемента, не образуются, если момент внешних сил М
не превосходит момента внутренних усилий в сечении
перед образованием трещин, т. е.
М<.МСГС. (VII. 3)
213
Момент внешних сил при изгибе будет М, а момент
внешних сил при внецентренном сжатии и при внеценг-
ренном растяжении, если образуется сжатая зона,
M = Ncu (VII. 4)
где с\ — расстояние от внешней продольной силы N до тон же оси,
относительно которой берется момент внутренних усилий (рис. VII.1).
Рис. VII.1. К определению трещиностойкости изгибаемых 1, внецент-
реиио сжатых 2 и виецеитреиио растянутых предварительно
напряженных элементов в стадии I при упругой работе бетона сжатой
зоны
2. Определение момента М„с
бетона сжатой зоны
при упругой работе
Перед образованием трещин при двузначной эгпоре
напряжений в сечениях изгибаемых, внецентренно
сжатых, внецентренно растянутых элементов характерно
одно и то же напряженно-деформированное состояние —
стадия I. Чтобы определить момент Mm в общем виде,
рассмотрим предварительно напряженное двутавровое
сечение и введем обозначения: Aj — площадь свесов
полок в сжатой зоне; Aft — площадь уширения полок в
растянутой зоне.
В расчетах будем исходить из следующих
положений: 1) сечения при изгибе остаются плоскими; 2) в
бетоне растянутой зоны развиваются неупругие
деформации и коэффициент Аь(=0,5, эпюра нормальных
напряжений прямоугольная; 3) в бетоне сжатой зоны
деформации только упругие и коэффициент Яь = 1,
эпюра нормальных напряжений треугольная.
Работа бетона сжатой зоны рассматривается как
упругая, если уровень напряжений
* = ab/Rbtser <0,7;
214
Предельное значение k... зависит от вида бетона,
эксцентриситета продольной сжимающей силы, длительности
действия нагрузки и некоторых других факторов.
Выразим напряжения в материалах обеих зон сечения через
Rbt. Согласно эпюре деформаций сечения, краевая
деформация бетона сжатой зоны (см. рис. VII. 1)
х
8& = еы г
И — X
при этом краевое напряжение
где х — высота сжатой зоны (в стадии I перед образованием тре-
щнн).
Поскольку деформация
ebt =
то краевое напряжение
— х
Имея в виду, что коэффициенты Яь(=0,5, А,&=1,
определим
ab = 2Rbt<ser/(h-x). (VII.7)
Напряжение в бетоне сжатых полок на уровне
центра тяжести свесов, т. е. на растоянии а/ от края сечения
°bf = 2/?W|Ser (x -at)l(h - х). (VII.8)
Напряжения в напрягаемой арматуре в растянутой и
сжатой зонах сечения
Mr; (VII. 9)
Усилие в бетоне сжатой зоны ребра двутаврового
сечения Nbr приложено в точке, расположенной на
расстоянии х/Ъ от края сечения. Момент внутренних усилий Мсгс
и момент внешних сил М в (VII.3) определяют
относительно оси, проходящей через эту точку. Тогда
Mcrc = Rbt,aer ft (Л —;
215
x(lT~a')]=/?b''sef Wpl> (VIU1)
где Wpi—упругопластический момент сопротивления предварительно
напряженного сечения по растянутой зоне, он имеет размерность та«
кую же, как и упругий момент сопротивления, см3.
Высота сжатой зоны перед образованием трещин
определяется из уравнения равновесия внешней силы N и
внутренних усилий в арматуре и бетоне
здесь принимают знак плюс, если сила N сжимающая,
и минус, если сила N растягивающая. Для изгибаемых
элементов принимают /У=0.
Уравнение (VII.12) относительно х линейное, после
умножения его на (Л—х) и преобразования найдем
относительную высоту сжатой зоны:
х Ы1 + 2A-6.), + (;
6~ Л ~ 2Ared-A,t+(P±N)/Rbt,ser ' '
здесь 6/<=a/i//i; b'=a'/h; Are4 — приведенная площадь сечения
\ed = bh + AH + Af + v {Asp + A'sp); (VII. 14)
Заметим, что в предварительно напряженных
сечениях высота сжатой зоны перед образованием трещин
больше, чем у сечений без предварительного
напряжения, она может составлять *=ЕЛ=@,7...0,9)Л.
Формула (VII.11) является общей, она служит для
расчета трещиностойкости железобетонных элементов,
предварительно напряженных и без предварительного
напряжения, а также бетонных элементов при
различных формах сечения: двутавровой, тавровой,
прямоугольной. Например, для изгибаемого элемента двутаврового
сечения без предварительного напряжения, т. е. при
?в=0 упругопластический момент сопротивления по
растянутой зоне
= b(h - х) (-|- + -|~) + Aft [h-a,t—j
(VII. 16)
относительная высота сжатой зоны, согласно формуле
(VII.13)
E = l- V V ' . L—. (VII. 17)
2Лгей — Aft
При определении Wj>/ для таврового сечения с
полкой в сжатой зоне следует принимать Aft=0, для
таврового сечения с полкой в растянутой зоне Af=O, для
прямоугольного сечения Aft=Af=O. Для железобетонного
элемента прямоугольного сечения с одиночной
арматурой
WPi = b(h—x)(hl2 + x/G) + 2v^s (ft0 - xJ3); (VII. 18)
«'f1(V"'19)
me ni=As/bh.
Если принять, что As=As=0, то можно определить
упругопластический момент сопротивления бетонного
неармированного сечения. Например, для бетонного
элемента прямоугольного сечения Ъ = 1/2, и
упругопластический момент сопротивления
\ (VII.20)
т. е. больше упругого момента сопротивления в 7Л раза.
При определении момента образования трещин
железобетонных элементов без предварительного
напряжения практически можно принять 1=42, тогда при
6i=a//i«0,08 формула (VII.16) принимает вид
Wpl = [0,292 + 0,75 (yt + 2^ v) + 0,15*1] bh\ (VII.21)
y'i = [{b'f-b)hf + vA's]W; (VII. 22)
при значениях n-iV^O.25 и yi^O.3 погрешность
вычислений Wpi по формуле (VII.21) несущественна.
217
3. Определение момента Мсгс при неупругой работе
бетона сжатой зоны
В некоторых предварительно напряженных
элементах перед образованием трещин вследствие высокого
уровня напряжений в бетоне сжатой зоны развиваются
деформации нелинейной ползучести (при тавровых
сечениях с полкой в растянутой зоне, внецентренно сжатых
сечениях и др.)- Поскольку сечения остаются плоскими,
возникают связи, препятствующие свободному
развитию неравномерных по высоте сечения неупругих
деформаций, и тогда стесненная ползучесть
сопровождается релаксацией напряжений. Эпюра нормальных
напряжений искривляется, а ордината максимального
напряжения смещается в глубь сечения (рис. VII.2). Это
Рис. VI 1.2. К определению трещииостойкости изгибаемых 1, виецеит-
реиио сжатых 2 и виецеитреиио растииутых 3 предварительно
напряженных элементов в стадии I при иеупругой работе бетона
сжатой зоны
приводит к снижению момента МСГс. Неупругая работа
бетона сжатой зоны и в связи с этим снижение значения
момента МСТс, как показали специальные исследования,
может наблюдаться и при среднем уровне напряжений,
но при длительном действии нагрузки (до 20%).
Достаточно строгое определение Мстс с учетом
нелинейной ползучести бетона и времени действия нагрузки
возможно с помощью ЭВМ и применения дискретной
расчетной модели в виде системы стерженьков,
работающих на осевое сжатие и осевое растяжение.
Практические методы расчета Мсгс связаны с заменой
действительной криволинейной эпюры нормальных напряжений
бетона сжатой зоны какой-либо другой эпюрой — пря-
218
моугольной или трапециевидной. Рассмотрим один из
таких практических методов с применением
прямоугольной эпюры нормальных напряжений (см. рис. VII.2).
Будем считать, что бетон сжатой зоны сечения
работает неупруго, если напряжения, вычисленные при
треугольной эпюре напряжений по формуле (VH.7),
составляют
аь > 0JRbt,ser- (VH-23)
В этом случае криволинейная эпюра нормальных
напряжений заменяется прямоугольной эпюрой напряжений в
обеих зонах сечения, в которых коэффициент упругопла-
стических деформаций
Яь = Яь< = 0,5. (VII.24)
Тогда напряжения бетона сжатой зоны
Момент внутренних усилий с учетом того, что
сжимающее усилие в ребре Ыы расположено на расстоянии
х/2 от края сечения,
Merc = Rbt.ser \ — bh (ft — *) + A]t \h — an — — \ +
-^6?Н^)(т-4 (VII-26)
Высоту сжатой зоны перед образованием трещин
определяют из уравнения равновесия внешней силы N и
усилий в арматуре и бетоне:
2v4'
' + Rbt,ser
для силы Л^ знак «+» при сжатии, знак «—» при
растяжении; при изгибе Л/=0.
Относительная высота сжатой зоны
х bh + А, + Ш'
?== * !_ -±Z г . (Vn.28)
Л Fred + ^ {Аар + Asp) +bh + (P± N)/Rbuser
219
4. Определение момента Мс,
моментов
по способу ядровых
Нбрмы рекомендуют определять :МСГс приближенно
по способу ядровых моментов. Задачу о напряженно-
деформированном состоянии сечения в стадии I перед
образованием трещин от совместного действия внешней
нагрузки и усилия обжатия приближенио можно решить
как линейную задачу внецентренного сжатия, применив
принцип.независимого действия сил. Момент
образования трещин
Mcrc=*Rbt,terWPi + Mrp; (VII. 29)
здесь Мгр момент усилия обжатия Р относительно оси, проходящей
через условную ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой
зойы, т. е.
Мгр=Р(еОР + г); (VII. 30)
Wpi—упругопластический момент сопротивления железобетонного
сечения по растянутой зоне в предположении, что продольная сила
отсутствует; еОр — эксцентриситет усилия обжатия относительно
центра тяжести приведенного сечеиия; г — расстояние от ядровой точки,
наиболее удаленной от растянутой зоны, до центра тяжести
приведенного сечения (рис. VII.3).
Рис. VI 1.3. К расчету трещиностойкости изгибаемых 1, внецентреино
сжатых 2 и внецентреино растянутых элементов 3 по способу
ядровых моментов
а — линия центра тяжести приведенного сечения; б— линия границы
условного ядра сечения
Значение г в этом способе расчета с ¦ целью учета
неупругих деформаций бетона сжатой зоны принимают в
зависимости от вида силового воздействия:
для изгибаемых предварительно напряженных и вне-
центренно сжатых элементов
т = Фп (WredlAred)\ (VII.31)
ф„ = 1,6—(ab//?b,ser); (VII.31о)
для внецентренно растянутых элементов, если
удовлетворяется условие
eo-eOP<RbttSerWpl/P, (VII.32)
по формуле
для изгибаемых без предварительного напряжения и
внецентренно растянутых элементов, если не
удовлетворяется условие (VII. 32), по формуле
(VH.34)
где Wred — упругий момент сопротивления приведенного сечения по
растянутой зоне; Л «и — площадь приведенного сечения; е0 —
эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести
приведенного сечення. Значения Wvi можно определить по формулам
(VII.16), (VII.21) или по формуле
где ho, /«о. / so— моменты инерции относительно нейтральной оси
площади бетона сжатой зоны и площади арматуры обеих зои
сечения; Sbt — статический момент относительно той же оси площади
бетона растянутой зоны; h—х — расстояние от нейтральной оси до
края растянутой зоны.
Положение нейтральной оси определяют из условия
$*, + <- vSM = [<A-*Mj/2, (VII.36)
:де Sbo, о«о, Sjq—статические моменты относительно нейтральной
оси площади бетона сжатой зоны сечения и площади арматуры
обеих зон сечения; Аы — площадь бетона растянутой зоны сечения.
Значения Wvt можно также определять исходя из
упругого момента сопротивления Wred по формуле
(VII. 37)
коэффициентом у учитывают влияние неупругих
деформаций бетона растянутой зоны в зависимости от формы
сечения. Для прямоугольных и тавровых сечений с
полкой в сжатой зоне у = 1,75, для коробчатых и
симметричных двутавровых сечений при 2<.bf/b = bf/b, а также для
тавровых сечений с полкой в растянутой зоне при bf/b>
>2 и hf/h<0,2 принимают у = 1.5.
Момент внешних сил определяется относительно оси,
проходящей через условную ядровую точку, по формуле
(VII.4). При внецентренном сжатии плечо С\=е0—г,
M = Mr=N(e0 — r); (VII. 38)
221
при внецентренном растяжении
М = Мт = N (е0 + г). (VII.38а)
В стадии изготовления и монтажа может оказаться
растянутой зона, сжатая при действии внешних
расчетных нагрузок. В этом случае
МСгс = Rbt,ser WPi ~ Р (е0Р - г); (VII.39)
здесь принимают Wpi — для грани, растянутой от
действия усилия обжатия Р; Rbt,s,er — по соответствующей
передаточной прочности бетона Rbp. Момент внешних
сил в этом расчете определяют от нагрузки,
действующей на данной стадии (например, собственный вес
элемента).
5. Расчет по образованию трещин, наклонных
к продольной оси элементов
Трещиностойкость наклонных сечений элементов
проверяют в зоне действия главных растягивающих
напряжений. По длине элемента такую проверку производят
в нескольких местах в зависимости от изменения формы
сечения, эпюры поперечных сил и изгибающих
моментов. Проверка по высоте сечения производится в центре
тяжести приведенного сечения и в месте резкого
изменения ширины или примыкания сжатых полок к ребру
таврового сечения. В конструкциях, армированных
напрягаемой арматурой без специальных анкеров, проверяют
трещиностойкость концевых участков на длине зоны
передачи напряжений 1Р с учетом снижения
предварительного напряжения asP (см. гл. II).
В расчетах трещиностойкости следует принимать во
внимание не только главные растягивающие, но и
главные сжимающие напряжеия. Как показали испытания
бетонных образцов, при двухосном напряженном
состоянии сжатие в одном из направлений снижает
способность бетона сопротивляться растяжению в другом
направлении. ,
Трещиностойкость наклонного сечения может
считаться обеспеченной, если главные растягивающие
напряжения удовлетворяют условиям:
Omt < Rbt,ser при omc < уы Rbser; (VII.40)
222
Omt < ,Rbt'$er (l - ^-) при omc>УыRb,ser, (VII.41)
1 — УЫ \ Rb.s I
где Ym=0,8—0,01 В; В —класс тяжелого бетона;
2
, п,. \2
2
(VII. 42)
где Ох — нормальное напряжение в бетоне от действия внешней
нагрузки и усилия предварительного обжатня Р; ау — сжимающее
напряжение в бетоне на площадках, параллельных продольной оси
элемента, от местного действия опорных реакций, сосредоточенных сил,
распределенной нагрузки, а также от усилия предварительного
обжатия поперечоой арматурой; хху — касательные напряжения в бетоне
от внешней нагрузки и от усилия предварительного обжатия
отогнутой арматурой, напряжения о*, ау подставляют в формулу1 со
знаком «.+ » при растяжении и со знаком «—» при сжатии.
Нормальное и касательные напряжения определяют
в предположении упругой работы бетона
ax=±lk±JL-±ZsEJ>—Ii-. (VII.43)
'red "red 'red "red
здесь для силы N принимают знак «+» при растяжении;
знак «—» при сжатии;
(VII. 44)
где оУр — напряжение в бетоне, вызванное обжатием поперечной
арматурой и отгибами;
OyP —
i Apw
Apj
sb
stb
sin a,
(VII. 45)
где Apw — площадь сечения напрягаемых хомутов, расположенных в
одной плоскости, нормальной к оси элемента, иа рассматриваемом
участке; Аро — площадь сечения напрягаемой отогнутой арматуры,
заканчивающейся на участке длиной so=ft/2, расположенном
симметрично относительно рассматриваемого сечения 0—0 (рис. VII.4);
Рис. V11.4. Напрягаемая
отогнутая арматура
Рис. VII.5. Напряжение в
бетоне от местного сжатия
орт — предварительное напряжение хомутов с учетом всех потерь;
s — шаг хомутов; s0 — расстояние между плоскостями отогнутых
стержней, измеренное по нормали к ним; b — ширина элемента в
рассматриваемом сечении; ар* — предварительное напряжение в ото-
223
гнутей арматуре с учетом всех потерь; а — угол между продольной
осью элемента и касательной к оси напрягаемой арматуры в сече-
ини 0—0; ovi — напряжения в бетоне от местного сжатия,
возникающее вблизи мест приложения опорных реакций и сосредоточенных
снл, приложенных к верхней грани балки (рис. VIII.5), если t/<jO,4ft
и *«2,5/i;
0,4F
" bh
если (/>0,4ft и x<k,
ayi =- Flbh A - у I h) A - x/y); (VII. 47)
x,-у — расстояния (параллельные продольной оси и нормальные к
продольной осн) от точки приложения сосредоточенной силы до
точки, в которой определяют напряжения; F—сосредоточенная сила
или опорная реакция; Q — поперечная сила от внешней нагрузки;
S — статический момент сдвигаемой части сечеиия относительно оси,
проходящей через центр тяжести приведенного сечеиия; Р,—усилие
предварительного обжатия отогнутой арматурой, заканчивающейся
иа опоре или иа участке между опорой и сечением, расположенном
иа расстоянии ft/4 от рассматриваемого сечеиия 0—0 (см. рис. VII.4);
%ху = [{Q—2Ft sina)S]/bIred; (VII.48)
§ УП.З. СОПРОТИВЛЕНИЕ РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА
1. Ширина раскрытия трещин, нормальных к продольной
оси элементов
После образования трещин в растянутых зонах
железобетонных элементов при дальнейшем увеличении
нагрузки происходит раскрытие трещин — стадия II
напряженно-деформированного состояния. Опыты
показывают, что вследствие неоднородности структуры бетона
при растяжении расстояния между трещинами могут
отклоняться от средних значений в большую или меньшую
сторону ~ в 1,5 раза.
Ширина раскрытия трещин, нормальных к
продольной оси элемента, представляет собой разность
удлинений арматуры и растянутого бетона на участке между
трещинами длиной Urc, т. е.
Средней деформацией растянутого бетона еыт как
величиной малой в сравнении со средней деформацией рас*
224
1утой арматуры esm обычно пренебрегают и прини-
&ЮТ
__ acrc = esm 'era-
• Введем обозначение для отношения средних
деформаций растянутой арматуры на участке между трещи-
ами к деформациям арматуры в сечении с трещиной
•фз = esm/es < 1. (VII.49)
Тогда ширина раскрытия трещин на уровне оси рас-
¦янутой арматуры
асГс = \|5S es l^c — г|)8 (as/Es) lCTC. (VII. 50)
? На ширину раскрытия трещин влияют коэффициент
^s> в свою очередь зависящий от прочности сцепления
?арматуры с бетоном, напряжения в арматуре в сечении
Т трещиной Os, а также расстояние между трещинами
Icrc. Значения этих факторов определяют расчетом.
Нормами рекомендуется определять ширину
раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента,
на уровне оси растянутой арматуры по эмпирической
формуле в миллиметрах
астс = 20 C,5 - 100ц) 6т|<рг (<js/?s) V 7, (VII.51)
1"де \i=A3/bh0 — коэффициент армирования сечения (ребра таврового
"Сечения), принимаемый в расчете не более 0,02; А„ — площадь сече-
;Ния растянутой арматуры; б — коэффициент, принимаемый равным
При учете: кратковременных нагрузок и непродолжительного дейст-
квия постоянных и длительных нагрузок—1; продолжительного
действия постоянных и длительных нагрузок для конструкций нз
тяжелого бетона в нормальных условиях эксплуатации—1,5; т) —
коэффициент, зависящий от вида и профиля продольной растянутой
арматуры, принимаемый: для стержней периодического профиля
равным 1, для проволоки классов Вр-I, Вр-П и канатов— 1,2, для глад*
ких горячекатаных стержней—1,3, для проволоки классов B-I,
|В-П—1,4; ф! — коэффициент, учитывающий длительность действия
*'Нагрузки, принимаемый: при непродолжительном действии нагрузки
•^равным 1, при продолжительном действии нагрузки—1,5; а„ — иа-
/Яряжеиие в продольной арматуре или приращение напряжений пос-
^яе погашения обжатия в растянутой арматуре.
iK Для элементов, к трещиностойкости которых
предъявляются требования 2-й категории, ширина непродол-
ительного раскрытия трещин определяется от суммар-
iro воздействия постоянных, длительных и
кратковременных нагрузок при ф(= 1.
Для элементов, к трещиностойкости которых предъ-
ляются требования 3-й категории, ширина
продолжительного раскрытия трещин определяется от действия
15-943 225
t
'I
постоянных и длительных нагрузок. Ширина непродол-]
жительного раскрытия трещин определяется по нелиней*"
ной зависимости как сумма приращения ширины
раскрытия трещин (асгс1—асгс2) от непродолжительного дей«
ствия всей нагрузки и непродолжительного действия
постоянной и длительной нагрузок при ср/ —1 и ширины
раскрытия (аСгсз) от постоянной и длительной нагрузок.
Таким образом,
<*сгс = асга — Я<тс2 + «егсз • (VII • 52|
Предельная ширина раскрытия трещин и порядок
учета длительности действия нагрузок приведены в
главе II.
2. Ширина раскрытия трещин, наклонных к продольной
оси элементов
Ширина раскрытия трещин, наклонных к
продольной оси, в изгибаемых элементах определяется по
формуле
2
Q Ql -" (VH.53,a)
где daw — напряжение в хомутах; Q — действующая поперечная
сила; Q\ — поперечная сила, воспринимаемая элементом без
поперечной арматуры; dw — диаметр поперечной арматуры; \im—Aw/sb —
коэффициент армирования хомутами нли поперечными стержнями.