42. Общие положения расчета ширины раскрытия трещин.

Ответ: Факторы, влияющие на ширину раскрытия трещин. Учет влияния начальных трещин в бетоне сжатой зоны предварительно напряженных элементов. Расчет по закрытию трещин.

По раскрытию трещин рассчитывают железобетонные конструкции, в которых образование трещин допустимо, но должна быть ограничена ширина их раскрытия.

Ширина раскрытия трещин на уровне центра тяжести растянутой арматуры определяется по эмпирической формуле (в мм)

α_скс=δφ_lη(σ_s/E_s)20(3,5-100μ)

где 8= 1 для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов; 8= 1,2 для растянутых элементов;η— коэффициент, учитывающий вид рабочей арматуры и принимаемый равным: для стержней периодического профиля η=1; для проволоки классов Вр-I, Вр-П и канатов η = 1,2; для круглых (гладких) стержней η= 1,3; для проволоки классов B-I и В-П η = 1,4; μ — коэффициент армирования, принимаемый равным отношению площади сечения растянутой арматуры ко всей рабочей площади бетона без учета сжатых свесов полки, но не более 0,02; d — диаметр стержней растянутой арматуры S, мм; при различных диаметрах арматуры значение d принимается средневзвешенным.

Коэффициентом φ_l учитывается увеличение ширины раскрытия трещин при длительном или многократно повторном действии нагрузки. При непродолжительном действии нагрузки φ_l= 1, а при продолжительном или многократном повторении φ_l=1,6-15 μ

В формуле a_s — напряжение в стержнях крайнего ряда арматуры ; в преднапряженных элементах a_s — приращение напряжения в арматуре, на уровне которой определяется ширина раскрытия трещин, отсчитываемое с состояния погашения обжатия бетона на уровне этой арматуры.

Для элементов 2-й категории трещиностойкости определяется только ширина непродолжительного раскрытия трещин a'_crci от совместного действия всех нагрузок при φ_l = 1.

Для элементов 3-й категории трещиностойкости ширина продолжительного раскрытия трещин а_сгс2 определяется от действия постоянных и длительных нагрузок при φ_l >1, а ширина непродолжительного раскрытия а'_сп] от кратковременных нагрузок определяется при φ_l = 1.

Таким образом, ширина раскрытия от суммарного воздействия нагрузок составит

a_{c rc1}=a_crc2+a'_crc1-a' _crc2,

где а'_сгс1 и а'_{сгс 2} — значения непродолжительной ширины раскрытия трещин при φ_l = 1 соответственно от всех нагрузок и только от постоянных и длительных нагрузок.

По закрытию трещин рассчитывают только предварительно напряженные элементы, к которым предъявляются требования 2-й категории трещиностойкости. В таких элементах при полной нормативной нагрузке допускается ограниченное по ширине кратковременное раскрытие нормальных и наклонных к продольной оси трещин. Однако при действии постоянных и длительных нагрузок такие трещины должны быть надежно закрыты (зажаты).

В изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементах нормальные к продольной оси элемента трещины считаются надежно закрытыми, если при действии указанных нагрузок сечение остается обжатым. При этом напряжения сжатия на растянутой грани должно составлять не менее 0,5МПа. Трещины, наклонные к продольной оси, в изгибаемых элементах считаются надежно закрытыми, если при действии постоянных и длительных нагрузок оба главных напряжения на уровне центра тяжести приведенного сечения являются сжимающими и меньшее из них составляет не менее 0,5МПа.

Надежное закрытие нормальных и наклонных трещин возможно только при ограничении развития пластических деформаций в напрягаемой арматуре.