ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 253

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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