2.Причины образования трещин в преднапряженных конструкциях.

Повреждение железобетонной конструкции неизбежно сопровождается трещинообразованием. Изучение трещин в бетоне, причин их возникновения, а также возможности ремонта конструкций—наиболее важный момент в общей проблеме восстановления и усиления железобетонных сооружений.

К трещинам в преднапряженных конструкциях относятся такие трещины как несквозные продольные, возникающие в предварительно напряжённых элементах в зоне анкеровки арматуры. Например такие трещины возникают в предварительно напряженных балках, армированных высокопрочной арматурой причинами которых являются либо серьёзные технологические недоработки либо перегрузки.

Также возможными причинами возникновения трещин в преднапряженных балках могут являться:

1. Недостаточное напряжение балки: малая величина натяжения арматуры, большие потери предварительного напряжения. Перегрузка балки по нормальному сечению.

2. Брак при изготовлении: низкий класс бетона, большой шаг поперечной арматуры, плохое приваривание поперечных стержней к продольным. Перегрузка балки по наклонному сечению.

3. Низкий класс бетона. Перегрузка балки по нормальному сечению.

4. Нарушение анкеровки предварительно напряжённой арматуры: низкий класс бетона, недостаточная прочность бетона на момент обжатия.

5. Отсутствие косвенного армирования в зоне заанкеривания предварительно напряжённой арматуры. Низкая прочность бетона на момент обжатия.

6. Недостаточное косвенное армирование. Соединение сваркой закладных деталей смежных балок в нарушение расчётной схемы

7. Перегрузка балки по нормальному сечению. Недостаточное количество рабочей арматуры

Билет №11

2. Ширина раскрытия трещин

Расчет железобетонных элементов производят по непродолжительному раскрытию трещин и продолжительному раскрытию трещин.

Непродолжительное раскрытие трещин определяют от совместного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок; продолжительные - только от постоянных и временных длительных нагрузок.

Расчет по раскрытию трещин производят из условия

a_crc ≤ a_crc,ult

где a_crc - ширина раскрытия трещин от действия внешней нагрузки

a_crc,ult - предельно допустимая ширина раскрытия трещин.

Расчет по раскрытию трещин не производится, если соблюдается условие

М < M_crc,

где М - момент от внешней нагрузки относительно оси, нормальной к плоскости действия момента

M_crc - момент, воспринимаемый нормальный сечением элемента при образовании трещин

Изгибающий момент M_crc при образовании трещин определяется на основе деформационной модели с учетом неупругих деформаций растянутого бетона

Момент образования трещин без учета неупругих деформаций бетона определяют как для сплошного упругого тела по формуле

M_crc = R_bе,serW ± Ne_я

где W - момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна бетона:

e_я - расстояние от центра тяжести приведенного сечения элемента до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется

Момент сопротивления W и расстояние е_я определяют по формулам:

,

,

где I_red - момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести, определяемый по формуле

I_red = I + I_sa + I'_sa;

I , I_s , I'_s - момент инерции сечения соответственно бетона, растянутой и сжатой арматуры;

A_red - площадь приведенного сечения, равная

A_red = A + A_sa + A'_sa,

- коэффициент приведения арматуры к бетону;

Усилие N_crc при образовании трещин в центрально растянутых элементах определяют по формуле

N_crc = R_bt,serA + 20A_s

Билет №12

2. Особенности расчёта по деформациям в зависимости от наличия трещин и учёта упруго-пластических свойств бетона и арматуры.