Трещиностойкость и деформативность железобетонных элементов.

При работе под нагрузкой в ж/б конструкциях могут возникать трещины, в процессе развития которых повышается деформативность элементов, происходит коррозия арматуры, снижается долговечность.

Под трещиностойкостью железобетонных конструкций понимают их сопротивление образованию и раскрытию трещин. В зависимости от условий работы конструкций, вида

применяемой арматуры к трещиностойкости нормальных наклонных сечений предъявляются требования одной из трех категорий трещиностойкости. Требования 1-й категории трещиностойкости не допускают образования трещин; 2-я категория допускает ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие трещин шириной a_crc≤0,2 мм при условии обеспечения их последующего надежного закрытия (зажатия); 3-я категория допускает ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие шириной a_crc1≤0,4 мм и продолжительное раскрытие шириной a_crc2≤0,З мм.

Под непродолжительным раскрытием трещин следует понимать их раскрытие при совместном действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, под продолжительным раскрытием—только от действия постоянных и длительных, без учета кратковременных нагрузок. Расчет конструкций 1-й категории трещиностойкости проводят по расчетным нагрузкам с коэффициентом надежности по нагрузке _f>1 (как при расчетах на прочть). Расчет конструкций 3-й категории трещиностойкости ведут на действие расчетных нагрузок с коэффициентом _f=1.

Условие трещиностойкости. Считается, что трещины в нормальных сечениях элемента не образуются, если со­блюдается условие

N<Ncrc, (10.1)

где N — усилие в нормальном сечении элемента от внешних нагру­зок (изгибающий момент, продольная сила); Ncrc—внутреннее уси­лие, которое может воспринять сечение перед образованием трещин, при напряжениях в растянутой зоне сечения.

Условие для исключения образования трещин в на­клонном сечении имеет следующий вид;

mt<Rbt,ser (10.2)

Ширина раскрытия трещин в основном зависит от про­цента армирования и диаметра арматуры. С увеличением процента армирования и уменьшением диаметра арма­туры ширина раскрытия трещин уменьшается.

Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента.

Центрально-растянутые элементы. Расчет центрально-растянутых элементов проводится в соответствии с условием (10.1). Для элементов без предварительного на­пряжения

N < Ncrc = Rbt,ser Аь + s Аs = Rbt,ser (Aь + 2_s Аs,) (10.3)

где

_s=_sEs= Rbt,ser Es/_t Eb =2 Rbt,ser; _t=0,5.

Аs —площадь ненапрягаемой арматуры;

s = Es/Eb

Для предварительно напряженных элементов

N<Ncrc =Rbt,ser(Ab+2_pAsp+2_sAs)+P, (10.4)

P—усилие предварительного обжатия; _p=Еsр1Еь.

Изгибаемые, внецентренно-сжатые и внецентренно-растянутые элементы. Расчет этих элементов произво­дится в соответствии с условием, чтобы момент внешних cил М был меньше или равен моменту, воспринимаемому сечением при образовании трещин в бетоне растянутой

Расчет ведут с использованием метода расчета по яд­ровым точкам поперечного сечения, т. е. моментов отно­сительно оси, проходящей через точку, лежащую на гра­нице ядра сечения и наиболее удаленную от проверяе­мой растянутой зоны. В соответствии с этим методом условие трещиностойкости (10.5) примет вид

Мсrс= Rbt,ser Wpl ± Po(e_0p±r)

Где Wpl момент сопротивления приведенного сечения Wpl= Wred

Po усилие сжатия (растяжения), e_0p расстояние м/д центром тяжести и усилием, r расстояние от ц.т. приведенного сечения до верха ядровой точки.