5. Трещиностойкость и пеРеМещения

147. С какой целью выполняют расчет трещиностойкости?

Цель здесь одна из двух. Первая обеспечить непроницаемость тех конструкций, которые с трещинами попросту невозможно эксплуатировать (например, емкости для хранения жидкостей или газов). Втораяне допустить или ограничить возможность проникновения к поверхности арматуры всего того, что может вызвать коррозию стали (паро-воздушная смесь, химически агрессивные жидкости или газы). Поэтому у одних конструкций образование трещин не допускается, у других допускается непродолжительное раскрытие трещин с последующим их закрытием, у третьих допускается как непродолжительное, так и продолжительное раскрытие трещин с ограничением по ширине.

В соответствии с этим различают три категории трещиностойкости, а вопрос о принадлежности к той или иной категории решают с учетом назначения конструкции, коррозийной стойкости арматуры и степени химической агрессивности окружающей среды (Нормы предусматривают четыре степени: неагрессивная, слабо-, средне- и сильноагрессивная).

148. Что такое продолжительное и непродолжительное раскрытие трещин?

После того, как трещина образовалась, ширина ее раскрытия не остается неизменной: при увеличении нагрузки трещина расширяется, при уменьшении сужается. В реальных условиях нагрузка тоже меняется: продолжительное время действуют постоянная и длительная нагрузки, которые вызывают раскрытие трещин на ширину а_crc2;непродолжительное время действуют кратковременная нагрузка, которая совместно с постоянной и длительной увеличивает раскрытие трещин до шириныа_crc1, а как только кратковременная нагрузка снимается, ширина вновь уменьшается до величеныа_crc2. Очевидно, чтоа_crc1> а_crc2. Следовательно,а_crc1 это ширина непродолжительного раскрытия трещин от суммарного действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок,а_crc2 ширина продолжительного раскрытия от действия только постоянных и длительных нагрузок. Значенияа_crc1иа_crc2 ограничиваются Нормами проектирования в зависимости от категории трещиностойкости, класса (иногда и диаметра) арматуры и степени агрессивности среды.

149. Что такое закрытие трещин?

Выше (вопрос 148) отмечено, что постоянные и длительные нагрузки действуют продолжительно, а полные нагрузки (включая кратковременные) – непродолжительно. Можно запроектировать конструкцию так, чтобы от действия полной нагрузки непродолжительное раскрытие трещин а_crc1было ограничено, а после снятия кратковременной нагрузки (остаются только постоянная и длительная) трещины закрылись полностью, т.е.а_crc2 = 0,и не только закрылись, но и зажались бы под действием сжимающих напряжений величиной не менее 0,5 МПа, как предписывают Нормы. Создать сжимающие напряжения на растянутой грани можно только при наличии предварительного напряжения.

150. Чем отличаются категории трещиностойкости?

1-я категория: не допускается образование трещин при действии полных расчетных нагрузок, т.е. с коэффициентом надежности _f > 1. Здесь выполняют расчет по образованию трещин, а сечения рассматривают на 1-й стадии работы (см. вопрос 64).

2-я категория: допускается ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие трещин а_crc1 при действии полных нормативных нагрузок, т.е. с коэффициентом надежности_f = 1, при условии последующего надежного закрытия трещин, когда остаются только постоянная и длительная нагрузки. Здесь выполняют расчет по раскрытию и закрытию трещин, а сечения рассматривают на 2-й стадии работы.

3-я категория: допускается ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие трещин а_crc1 при действии полных нормативных нагрузок с_f = 1 и продолжительное раскрытиеа_crc2 при действии постоянной и длительной нормативных нагрузок (тоже с_f = 1). Расчет выполняют по раскрытию трещин, сечения рассматривают на 2-й стадии работы.