ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 253
Скачиваний: 0
Прогиб:
|
г |
_ |
5Л№ _ |
5 X 337500 X 600 X 600 |
~ |
|
|||||||
|
J2 |
~ |
48В2 |
~ |
|
48 |
X 29,2 |
X 109 |
|
— |
СМ. |
||
Прогиб |
|
/ 3 : |
|
|
|
|
|
|
= 0,22; |
|
|
|
|
При |
5 = |
0,8; |
фа |
= 0,75; |
S, = |
£2 |
|
фб = |
0,9; |
||||
v = 0,15; |
z3 |
|
= z2 = 41,8 |
см. |
|
|
|
|
|
|
|||
Жесткость: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
у 9 3 = |
13,4 X Ю9 |
|
кГсм2. |
|
|
|
|||
Прогиб: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ 3 |
= 0,95 |
см. |
|
|
|
|
||
Суммарный |
прогиб: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
/ = |
Л |
- |
Л |
+ Л |
= |
0,72 |
- |
0,44 |
+ 0,95 |
- |
1,23 |
см. |
|
Относительный |
прогиб: |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
/ |
— |
600 |
— |
490 |
< |
300' |
|
|
|
§ 2. РАСЧЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ И |
РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН |
||||||||||||
Задача |
расчета |
по |
образованию и |
раскрытию тре |
щин заключается в том, чтобы исключить возможность появления в элементах железобетонных конструкций трещин или ограничить величину их раскрытия. Тре- 'щины в железобетонных элементах образуются под действием нагрузки, изменения температуры или усад ки бетона.
От воздействия внешних нагрузок или других фак торов трещины появляются по нормальным или по на клонным сечениям как в сжатой, так и растянутой зо нах.
Появление трещин в сжатой зоне бетона недопус тимо, а в растянутой зоне допускается в ряде случаев, поскольку растягивающие усилия после появления тре щин могут быть восприняты арматурой.
Прочность бетона на растяжение зависит от многих факторов, главным образом, от прочности цементного камня, силы сцепления его с заполнителем и т. п.
Расчетами по образованию трещин определяется ве личина нагрузки, при которой появляются трещины,
171
или |
размеры и |
характеристика |
материалов и сечений, |
|
а по |
раскрытию |
трещин устанавливается |
ширина рас |
|
крытия трещин |
при различных |
условиях |
загружения. |
Железобетонные конструкции с обычной гибкой арма
турой рассчитываются в |
основном |
по |
раскрытию |
тре |
|||||||
щин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При расчете железобетонных элементов учитывает |
||||||||||
ся |
образование трещин, |
когда |
они |
становятся видимы |
|||||||
ми |
невооруженным |
глазом и |
раскрытие их |
допустимо |
|||||||
до |
предельно возможной |
величины. |
|
ат, |
|
|
|||||
|
Поэтому |
ширина |
раскрытия трещин |
подсчитан |
|||||||
ная с учетом изменчивости прочностных |
и деформатив- |
||||||||||
ных свойств |
материалов, |
должна |
быть |
не |
более |
пре |
|||||
дельной ширины раскрытия трещин а1т', |
т. е. |
а^а* |
|
||||||||
|
Таким образом, сущность расчета сводится к опре |
||||||||||
делению ширины раскрытия трещин ат . сравнению |
по |
||||||||||
лученной расчетом величины с предельно |
допустимой |
||||||||||
шириной |
раскрытия |
трещин, |
принятой |
в СН и П |
П-В. |
||||||
1-62*. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Строительные нормы и правила допускают ширину |
||||||||||
раскрытия |
трещин |
(нормальных |
и |
наклонных к оси |
|||||||
элемента) |
не |
более: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) для элементов, находящихся под давлением |
жид |
|||||||||
кости и работающих |
на |
центральное |
и |
внецентренное |
|||||||
растяжение, |
если |
все |
сечение |
элемента |
растянуто |
(при отсутствии специальных защитных мероприятий),
—0,1 |
мм; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) для элементов, находящихся под давлением жид |
|||||||||||||
кости |
и |
работающих |
на изгиб |
И на внецентренное |
сжа |
||||||||
тие, а |
также на внецентренное растяжение, |
если |
часть |
||||||||||
сечения |
элемента |
сжата, |
и для элементов, |
|
находящих |
||||||||
ся под |
давлением |
сыпучих |
материалов, |
|
а |
также для |
|||||||
всех |
элементов, |
армированных |
сталью |
классов A - V , |
|||||||||
А т - I V |
И |
A T - V , - 0,2 |
мм; |
|
мм. |
|
|
|
|
|
|||
в) |
в остальных |
случаях — 0,3 |
|
|
|
|
|
||||||
Предельная ширина раскрытия трещин в железобе |
|||||||||||||
тонных |
элементах |
при |
специальных |
защитных |
меро |
||||||||
приятиях устанавливается в соответствии |
с |
требования |
|||||||||||
ми к |
железобетонным конструкциям, |
эксплуатируемым |
|||||||||||
в агрессивной среде, |
по |
категории |
трещиностойкости |
||||||||||
и максимальной допустимой ширине раскрытия |
трещин, |
||||||||||||
в зависимости от |
вида и |
класса |
применяемой |
арматур |
|||||||||
ной стали. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
172
Расчет изгибаемых элементов по раскрытию трещин производится на действие нормативной нагрузки по ста дии II напряженно-деформативного состояния.
Согласно проекту новых норм, в зависимости от класса здания, требуемой степени долговечности же лезобетонных конструкций, стадии, для которой произ водится ее расчет (транспортирование, возведение или
эксплуатация), от |
условий, |
в которых при этом |
нахо |
|
дится |
конструкция, |
а также от вида применяемой |
арма |
|
туры, |
к трещиностойкости |
конструкции или ее |
частей |
предъявляются |
различные требования. |
|
|
|
Эти требования подразделяются на следующие |
три |
|||
категории: |
|
|
|
|
а) |
первая |
категория — при расчетных |
нагрузках |
|
(воздействиях) |
не допускается образование |
нормальных |
||
и наклонных к |
продольной оси элемента, а также |
про |
||
дольных трещин; |
|
|
||
б) |
вторая категория — при нормативных |
нагрузках |
(воздействиях) допускается ограниченное по ширине
кратковременное |
раскрытие |
нормальных |
и |
наклонных |
|
к продольной оси |
элемента |
трещин при |
условии |
обес |
|
печения их надежного закрытия (зажатия) |
при |
„часто |
|||
встречающихся" нагрузках, |
под влиянием |
которых в |
|||
сечениях, как нормальных, |
так и наклонных к продоль |
ной оси элемента, напряжения в бетоне должны быть только сжимающими; если для наклонных сечений дан ное требование не может быть удовлетворено, то обра зование наклонных трещин не допускается при расчет ных нагрузках (т. е. в отношении этих трещин должны выполняться требования первой категории трещиностой кости:; при расчетных нагрузках не допускается обра зование продольных трещин;
в) третья категория — при „часто встречающихся" нагрузках (воздействиях) допускается ограниченное по
ширине длительное раскрытие трещин, |
нормальных и |
||
наклонных к продольной оси элемента, а |
при |
норма |
|
тивных нагрузках-^ограниченное по ширине |
кратковре |
||
менное раскрытие тех или других трещин; |
допускается |
||
ограниченное раскрытие продольных трещин. |
|
||
В железобетонных элементах максимальная |
ширина |
||
раскрытия трещин (как нормальных, так |
и |
наклонных |
|
к оси элемента) должна ограничиваться в |
зависимости |
||
от вида арматуры и условий эксплуатации |
конструкции. |
173
Определяемая расчетом ширина раскрытия трещин для
конструкций, |
эксплуатируемых |
в нормальных условиях |
|||||||||
(в неагрессивных средах), не должна |
превышать: |
|
|||||||||
в |
элементах |
со |
стержневой |
арматурой |
классов от |
||||||
A - I |
до |
A - V (Ат-V) |
включительно и с |
обыкновенной |
|||||||
арматурной проволокой классов B-I |
и Вр-I: |
при |
крат |
||||||||
ковременном |
|
раскрытии—ОЛ |
мм; |
при |
длительном |
||||||
раскрытии — 0,3 |
мм; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
в |
элементах со стержневой арматурой классов |
A T - V I |
|||||||||
и выше, |
с высокопрочной |
проволокой |
классов |
В-И |
|||||||
и Вр-П |
и с |
арматурными |
прядями |
и |
канатами: |
при |
кратковременном раскрытии — 0,\5 |
мм; при |
длительном |
||
раскрытии, допускаемом |
только в случае эксплуатации |
|||
Конструкции в |
закрытом |
помещении, — 0,1 |
мм. |
|
Предельную |
ширину |
длительно |
раскрытых трещин |
следует снижать для конструкций (или их элементов), находящихся под давлением жидкостей или сыпучих материалов в неблагоприятных условиях, а также для зданий или сооружений повышенной долговечности.
В конструкциях, эксплуатируемых в агрессивных средах, допустимость образования трещин, длительно го их раскрытия, а также предельная ширина трещин
при кратковременном и длительном их |
раскрытии |
ус |
танавливается в зависимости от степени |
агрессивности |
|
среды и вида арматуры. |
|
|
Ш и р и н а р а с к р ы т и я т р е щ и н и з г и б а е м ы х |
||
э л е м е н т о в представляет собой сумму |
удлинения |
ра |
стянутого бетона на участке между трещинами. Ширина раскрытия трещины должна соответствовать удлинению
арматуры на участке длиной /т , поэтому ~- = еа с . (IV.24)
Следовательно, |
|
|
|
|
a i = £ а . с |
/ т . |
|
(IV.25) |
|
Средние относительные |
деформации |
арматуры: |
|
|
s,c - |
Фа*а = |
Фа2Га ' |
|
< I V - 2 6 > |
Подставляя значение |
е а с в |
формулу (IV. 25), |
нахо |
|
дим ширину раскрытия |
трещин о т в |
нормальных |
сече |
ниях изгибаемых элементов на уровне оси продольной растянутой арматуры:
174
|
|
|
|
|
|
вт = |
Фа^Мт, |
|
|
|
|
(IV. 27) |
||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
м» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь |
Ми |
— изгибающий момент от нормативной |
нагру |
|||||||||||||
|
zx |
|
зки; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— плечо внутренней |
пары |
сил, |
определяется по |
||||||||||||
|
|
|
формуле (IV. 14). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Значение коэффициента фа определяется по известной |
||||||||||||||||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
Мл |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
фа |
= |
1,3—S |
|
|
|
(IV.28) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Ширина раскрытия |
трещин |
а7 |
зависит от |
напряже |
||||||||||||
ния |
в |
арматуре, |
процента армирования, |
силы |
сцепле |
|||||||||||
ния |
арматуры |
с бетоном, профиля поперечного |
сечения |
|||||||||||||
и прочности бетона на растяжение. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
При |
совместном |
действии |
кратковременной |
и |
дли |
|||||||||||
тельно |
действующей нагрузок |
ширина |
раскрытия |
тре |
||||||||||||
щин |
нормальных |
к |
продольной |
оси изгибаемого |
же |
|||||||||||
лезобетонного |
элемента |
определяется |
по |
формуле |
|
|||||||||||
|
|
|
|
а т |
= |
aJt |
— а12 |
+ |
ar3, |
|
|
|
(IV. 29) |
|||
где |
а т 1 |
— ширина |
раскрытия трещин от кратковремен |
|||||||||||||
|
ат2 |
|
ного действия |
всей |
нагрузки; |
|
|
|
|
|||||||
|
— начальная |
ширина раскрытия трещин |
от |
дли |
||||||||||||
|
|
|
тельно действующей нагрузки (при ее кратко |
|||||||||||||
|
|
|
временном |
действии); |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
а73 |
— полная |
ширина раскрытия от длительно дей~ |
|||||||||||||
|
|
|
ствующей |
нагрузки. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Величины |
ати |
#Т 2 , |
а т |
з |
определяются |
по |
формуле |
|||||||||
(IV. 27), |
причем а х 1 |
и |
а т 2 |
— при |
кратковременном |
дей |
||||||||||
ствии, |
а |
величина |
а т з |
— при длительном |
действии |
наг-^ |
||||||||||
рузки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
График зависимости ширины раскрытия трещин |
от |
|||||||||||||||
кратковременной |
и |
длительно |
действующей |
нагрузок |
||||||||||||
показан на рис. IV. 4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Р а с с т о я н и е |
м е ж д у т р е щ и н а м и / т |
можно оп |
||||||||||||||
ределить |
из |
условия |
равенства — разности |
усилия в |
арматуре в сечении с первой трещиной при напряжении
а а т и |
в сечении, где должна образоваться смежная |
тре |
|
щина |
при напряжении 2nRp |
с силами сцепления |
ме |
жду |
арматурой и бетоном, |
т. е. |
|
175