Файл: Пахомов, В. А. Бетон и железобетон в гидротехническом строительстве.pdf

M3, N3— заменяющие усилия (момент и продольная сила). Мо­ мент принимается как сумма действующих усилий по одну сторону сечения относительно центра тяжести ар­ матуры растянутой зоны, а сила — 2Х—0. Они прини­ маются равными для элементов:

изгибаемых

фа<(; 1— коэффициент, учитывающий работу растянутого бето­ на между трещинами, принимаемый по номограммам

(рис. 33—36) или по формулам (258) и (259).

Значениями фа, приведенными на рис. 34, можно пользовать­ ся для элементов с двойной арматурой и элементов таврового сечения с полкой в сжатой зоне.

0а — напряжение в арматуре при действии усилий от норма­ тивной нагрузки.

Рис. 33. Номограмма для определения коэффициента фа при расчете цен­ трально растянутых элементов.

Для элементов с жесткой арматурой, а также при многократ­ но повторяющихся воздействиях принимают фа = 1.

При длительном действии нагрузки фадл = —-— .

О

Для изгибаемых обычных элементов значения коэффициента фа определяются по формуле

127

ва,кГ/смг

Рис. 34. Номограмма для определения коэффициента ф при рас­ чете изгибаемых элементов прямоугольного сечения.

Рис. 35. Номограмма для определения коэффициента ф при рас­ чете изгибаемых элементов двутаврового и коробчатого сечений.

128

а) для центрально растянутых элементов (см. рим. 36)

где 5Д— коэффициент, характеризующий профиль арматурных стержней и длительность действия нагрузки, прини­ маемый для конструкций из бетона марок 100 и выше при кратковременном действии нагрузки для стержней периодического профиля— 1,1, а гладкого— 1,0; при длительном действии нагрузки S a=0,8

независимо от профиля арматурных стержней

Ц7б.т — момент сопротивления приведенного сечения, определяе­ мый с учетом пластических деформаций бетона без уче­ та арматуры, расположенной в зоне, растянутой от внеш­ ней нагрузки (234) и (235);

Щ, Мс —- моменты всех расположенных по одну сторону от се­ чения усилий (включая и силу предварительного об­ жатия) относительно центра тяжести сжатой части приведенного сечения над трещиной; Мс определяет­ ся в той стадии, для которой определяют деформации,

а МТ — в стадии непосредственно после образования трещин при изгибающем моменте Мт , который опре­

деляется для приведенного сечения при /? р . Допускается определять Вк при кратковременном действии

полной нагрузки с учетом раскрытия швов и трещин по формуле

При длительном действии нагрузок допускается определять Вд

q, Р — длительно и кратковременно действующие нагрузки; 0 — коэффициент снижения жесткости при длительном действии нагрузки с учетом ползучести бетона, при­

нимаемый:

для тавровых сечений с полкой в сжатой зоне равным

1,5;

для прямоугольных, двутавровых, коробчатых и им подобных сечений — 2,0; для тавровых сечений с полкой в растянутой зоне —

2,5.

Длительность действия нагрузки в формуле (246) учитыва­

вычисляют в предположении трещин в растянутой зоне элемен­ та, принимая Л46т /Л4<1 и m < 1. Для элементов с постоянной вы­ сотой, имеющих тавровое и двутавровое сечение, при отношении высоты к пролету 1/7 и более, а также при действии значитель­ ных сосредоточенных нагрузок, влияние перерезывающих сил на деформации учитывает введение коэффициента 1,2.

При расчете деформации и жесткости элементов необходимо учитывать нормы проектирования отдельных видов гидротехни­ ческих сооружений.

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ

Расчет на образование трещин по нормальным

и наклонным сечениям

Расчет на образование трещин производят для того, чтобы исключить возможность появления трещин в конструкциях в период эксплуатации. Это способствует повышению прочности и долговечности сооружений, их жесткости, работоспособности на вибрационные и динамические нагрузки, предохраняет арматуру от коррозии и др. Конструкции с обычной арматурой в условиях эксплуатации работают, как правило, с трещинами, но в неко­ торых случаях, когда образование трещин не допускается (спе­ циальные элементы гидротехнических сооружений, емкости и др.), производят расчет и на образование трещин. На образова­ ние трещин рассчитывают конструкции первых двух категорий трещиностойкости соответственно на расчетные и нормативные нагрузки по нормальным и наклонным сечениям.

Условия трещиностойкости для бетонных и железобетонных конструкций по нормальным сечениям имеют вид (рис. 37):

где N, М — расчетные или нормативные внешние усилия, со­ ответствующие категории трещиностойкости кон­ струкций;

JVT, AJr*— внутренние усилия в расчетном сечении, соответ* ствующие стадии I а при сопротивлении бетона растяжению.

Эти усилия определяются для элементов: 1) центрально растянутых обычных

130

предварительно напряженных

N <; К » , N T — Кн.с [tnTp Кр F 4- (300 — за) Fa 4- (300 -|- /кх а0 F „)];

(266)

в элементах, в которых до предварительного напряжения могут образовываться трещины, а также для стыковых сечений состав­ ных и блочных конструкций формула (266) преобразовывается:

Рис. 36. Номограмма для определения коэффициента ф при рас­ чете изгибаемых элементов таврового сечения с полкой в растя­ нутой зоне.

2) изгибаемых, внецентренно сжатых и растянутых обычных изгибаемых

внецентренно сжатых (—) и внецентренно растянутых ( + )

предварительно напряженных изгибаемых, внецентренно сжа­

Мя — момент внешних расчетных или нормативных сил, со­ ответствующих 1 и 2-й категориям трещиностойкости, расположенных по одну сторону рассматриваемого се­ чения относительно той же ядровой точки, что для Моя , определяемый для элементов:

изгибаемых М„ =М;

внецентренно растянутых МЯ=Ы (С0+гя‘ ).

Для внецентренно растянутых элементов условие трещино­ стойкости (270) используют в том случае, если в предельном состоянии растягивающая сила не превышает усилия обжатия, что характеризуется следующими условиями;

а) сила обжатия Л'0 и ядровая точка расположены по одну сторону от внешней силы JV;

б) расстояние между внешней силой N и силой обжатия

N0

Если хоть одно из этих условий не выполняется, то расчет производят по той же формуле (270), но все моменты (внешних

132