3.8. Розрахунок на утворення тріщин на стадії виготовлення

Розраховуючи панель на утворення тріщин на стадії виготовлення, використовуємо обчислені раніше величини: = 126 кН^.см

= 500,7 МПа= 226,3 кН= 7,82 см.

Максимальне напруження в стислому бетоні від зовнішнього навантаження (власної ваги і зусилля попереднього напруження)

МПа.

Коефіцієнт, який враховує непружні деформації бетону.

де - розрахунковий опір бетону, знайдений інтерполяцією табличних даних, де за клас бетону береться його передаточна міцність (= 11 МПа).

Аналогічно = 0,93 МПа.

Момент опору перерізу відносно верхньої грані

см³.

Відстань від центра тяжіння перерізу до умовної ядрової точки, найвіддаленішої від розтягненої зони,

см.

Момент, що сприймається нормальним перерізом при утворенні тріщин,

= 0,93(0,1)^.6226 = 579 кН^.см.

Момент зовнішніх зусиль відносно осі, що проходить через ядрову точку, найвіддаленішу від розтягненої зони бетону,

= 226,3^.(7,822 –4,62) + 126 = 850 кН^.см.

Перевіряємо умову= 579 кН^. см <= 850 кН^.см.

Отже, зусилля попереднього обтискання та власної ваги спричиняють виникнення тріщин у верхній зоні панелі (переважно в місці встановлення монтажних петель). Таким чином, необхідно розрахувати ширину розкриття і глибину тріщин.

3.9. Розрахунок ширину розкриття та глибину тріщин

на стадії виготовлення

Для елементів, що згинаються і мають відносно тонку, але широку стислу поличку ( уданому випадку в розрахунку виключаються ребристі панелі, оскільки поличка при обтисканні розтягнута), при (- висота стислої зони при розрахунку на міцність) можна спростити обчислення ширини розкриття тріщин. Так, плече внутрішньої пари зусиль можна взяти постійним:-0,5= 20,5 – 0,5^.3,8 =18,6 см відносна висота стислої зони= 3,8/20,5 = 0,185.

Необхідно також пам’ятати, що в перерізі

= 0,5 см²(73 Вр-1) та= 4,52 см²(412 Ат-У).

Визначимо

= 7,82 + (22 –10,82) = 19 см.

Напруження в розтягнутій арматурі

МПа;

= 233 МПа <= 410 МПа.

Нерівність дотримується, що свідчить про те, що у верхній арматурі пластичні деформації не виникають.

Ширина нетривалого розкриття тріщин

де для згинальних і позацентрово стиснутих елементів= 1;

для нетривалого розкриття тріщин =1;

для стержнів = 1, для дроту= 1,2;

- діаметр повздовжньої арматури, мм.

Глибину початкових тріщин перевіряємо з умови

= 22-(1,2+1) ^. 0,185 ^. 20,5 =

=13,6 см > 0,5 = 0,5^. 20,5 = 10,25 см.

де

=

=1,05 > 1,0.

Беремо =1.

Глибина початкових тріщин має не перевищувати0,5. У даному випадку умова не виконується, що пояснюється використанням приблизного методу розрахунку через прийняття спрощень при обчисленні величини.

3.10. Розрахунок на утворення тріщин на стадії експлуатації

Перевірку утворення тріщин згинальних елементів виконуємо за умови

.

Згідно з [1, п.4.5] для згинальних елементів .

1,4 (0,1) х

х 9651 + 195 (7,82 + 4,78) = 3807 кН ^.см,

де см

= 1,45 > 1.

Беремо =1.

Крім того, при наявності початкових тріщин у стислій зоні згідно з [1,п.4.6] необхідно зменшити знайдене значення на величину

= 0,27^.3807 = 1027 кН^.см.

Коефіцієнт

,

де

- відстань від центра ваги наведеного перерізу до крайнього волокна бетону, розтягненого зовнішнім навантаженням,= 10б82 см.

= 0,42.

Тепер = 3807 – 1027 = 2780 кН^.см <= 5700 кН^.см.

Таким чином, тріщиностійкість нормального перерізу панелі не забезпечена, тому необхідно розрахувати ширину розкриття нормальних тріщин на стадії експлуатації.

3.11. Розрахунок ширини розкриття нормальних тріщин

на стадії експлуатації

В елементах, до яких ставиться вимога третьої категорії тріщиностійкості, ширина розкриття тріщин згідно з [1,п.4.14]

,

де - ширина розкриття тріщин при нетривалій дії всього навантаження- ширина розкриття тріщин при нетривалій дії сталого навантаження- ширина розкриття тріщин при нетривалій дії сталих і тривалих навантажень.

Щоб спростити розрахунок, визначаю приблизну ширину розкриття тріщин, припускаючи, що все навантаження, яке діє на панель, є навантаження тривалої дії. Таким чином, беремо .

З урахуванням спрощення, прийнятого раніше при визначенні , маємо

= 19 – 0,5 ^.3,8 = 17,1 см.

Напруження в арматурі згідно з [1,п.4.15]

МПа.

При цьому згідно з [1, п.4.15] наявність початкових тріщин у стислій зоні також ураховується зменшенням значення на величину. Таким чином,

= 195 - 0,27^.195 = 143 кН.

Ширина розкриття тріщин

де для згинальних елементів= 1;

для стержневої арматури періодичного профілю = 1;

для арматурного дроту періодичного профілю і пасм = 1,2;

- коефіцієнт, який залежить від тривалості дії навантаження, при нетривалій дії навантаження=1, при тривалій= 1,6 - 15= 1,6 - 15^.0,008- 1,48;

.

Знайдена ширина розкриття тріщин трохи перевищує гранично припустиме значення (= 0,54 > 0,4 мм), що пояснюється використанням наближеного методу розрахунку.

Якщо розрахунок було б виповнено без видхилень від рекомендацій норм, тобто без припущення, що =, а результат розрахунку був би таким самим, то треба було б вжити заходів для підвищення тріщиностійкості конструкції (збільшити, якщо можливо, напруження, збільшити кількість напруженої арматури або висоту перетину конструкції і тощо). При цьому будь-яка зазначена зміна потребує перерахунку конструкції з другої групи граничного стану.