33. Принцип определения трещиностойкости изгибаемых железобетонных конструкций. Пути повышения их трещиностойкости.

В зависимости от условий работы элемента и вида применяемой арматуры к трещиностойкости нормальных и наклонных сечений железобетонных конструкций предъявляют требования, подразделяемые на три катего­рии

1-я категория - не допускается образование тре­щин;

2-я категория - допускается ограниченное по ши­рине непродолжительное раскрытие трещин (a_crc1 ≤ 0,2 мм), при условии обеспечения их последующего на­дежного закрытия (зажатия);

3-я категория - допускается ограниченное по ши­рине непродолжительное (a_crc1 ≤ 0,4 мм) и продолжительное (a_crc2 ≤ 0,3 мм) раскрытие трещин.

Под непродолжительным раскрытием трещин пони­мают их раскрытие при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, а под продолжитель­ным раскрытием - только от постоянных и длительных нагрузок.

Расчет конструкций 1-й категории трещиностойкости производят по расчетным нагрузкам с коэффициентом надежности по нагрузке γ_f > l (как при расчете на проч­ность), расчет конструкций 2-й и 3-й категории трещино­стойкости ведут на действие расчетных нагрузок с коэф­фициентом γ_f = l.

По 1-й категории рассчитывают предварительно на­пряженные конструкции, находящиеся под давлением жидкостей или газов (резервуары, напорные трубы), а также эксплуатируемые ниже уровня грунтовых вод при полностью растянутом сечении. Другие предвари­тельно напряженные элементы в зависимости от условий работы конструкции и вида арматуры должны отвечать требованиям 2-й или 3-й категории. Все конструкции без предварительного напряжения должны отвечать требова­ниям 3-й категории.

По образованию трещин рассчитывают нормальные и наклонные сечения изгибаемых элементов, к которым предъявляют требования 1-ой категории. Напряжения растяжения в бетоне и арматуре растянутой зоны сечения принимают по данным 1 напряженно-деформированного состояния.

Должно выполняться условие: M < М_сrс.

По раскрытию трещин рассчитывают нормальные и наклонные сечения изгибаемых элементов, к которым предъявляют требования 2-ой и 3-ей категорий. Производят расчет по стадии II напряженно-деформированного состояния элементов.

Должно выполняться условие: a_crc < [a_crc]

Для нормальной эксплуатации конструкций, к трещиностойкости которых преъявляют требования 2-ой категории, необходимо обеспечивать надежное закрытие нормальных и наклонных трещин после снятия кратковременных нагрузок. Это обусловлено тем, что для арматуры таких конструкций с точки зрения коррозии наиболее опасно продолжительное раскрытие трещин.

Расчет по закрытию трещин производят, когда в элементах от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке γ_f > l образуются трещины.

Пути повышения трещиностойкости изгибаемых элементов: нижняя арматура должна быть предварительно напряженной.

34. Объясните необходимость введения связевых элементов в несущую систему одноэтажного промышленного здания. Дайте их классификацию с пояснением назначения. Покажите связи на фрагменте продольного разреза.

Система вертикальных и горизонтальных связей имеет следующие назначения: обес­печить жесткость покрытия в целом; придать устойчивость сжатым поясам ригелей поперечных рам; воспринимать ветровые нагрузки, действующие на торец здания; воспринимать тормозные усилия от мостовых кранов. Система связей работает совместно с основными элементами каркаса и повышает пространственную же­сткость здания.

Вертикальные связи. При действии горизонтальных нагрузок в продольном направлении здания (ветер на торец, торможение кранов и т.д.) усилия воспринима­ются продольной рамой, ригелем которой является по­крытие. Сопряжение между плитами покрытия и колон­нами осуществляется через балки или фермы, обладаю­щие малой жесткостью из своей плоскости. Систему вертикальных связей по ли­нии колонн здания предусматривают для того, чтобы со­здать жесткое, геометрически неизменяемое в продольном направлении покрытие.

Вертикальные связевые фермы из стальных уголков устанавливают в крайних пролетах блока между колоннами и связывают железобетонными распорками или распорками из стальных уголков по верху колонн. Решетка вертикальных связевых ферм для восприятия горизонтальных сил, действующих слева или справа, проектируется как крестовая система. При небольшой высоте ригеля на опоре (до 800 мм) и нали­чии опорного ребра, способного воспринять горизонталь­ную силу, продольные связи выполняют только в виде распорок по верху колонн.

Горизонтальные связи по нижнему поясу ригелей.

Ветровая нагрузка, действующая на торец здания, вызывает изгиб колонн торцовой стены. В зданиях большой высоты и со значительными пролетами рационально создать горизонтальную опору для торцовой стены и в уровне нижнего пояса ригеля устройством горизонтальной связевой фермы. Такая дополнительная опора возможна также в виде горизонтальной фермы в уровне верха подкрановых балок. Горизонтальные связи по нижнему поясу выполняют из стальных уголков, образующих вместе с нижним поясом крайнего ригеля связевую ферму с крестовой решеткой. Опорное давление горизонтальной связевой фермы передается через вертикальные связи на все колонны температурного блока и дальше на фундаменты и грунты основания.

Горизонтальные связи по верхнему поясу ригелей. Устойчивость сжатого пояса ригеля поперечной рамы из своей плоскости обеспечивается плитами покрытия, приваренными закладными деталями к ригелям. При наличии фонарей расчетная длина сжатого пояса ригеля из плоскости равна ширине фонаря.