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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 74

Скачиваний: 0

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

и внутренних усилий) берутся относительно условной ядровой точки, отстоящей от центра тяжести сечения на расстоянии

Ц?пр

(275)

Рбп

Железобетонные предварительно напряженные изгибаемые и внецентренно сжатые элементы таврового сечения с полкой в рас­ тянутой зоне (или других форм сечений, близких по форме к указанному) следует рассчитывать по образованию трещин с учетом развития пластических деформаций (эпюра сжимающих напряжений отклоняется от треугольной) в том случае, если не соблюдается условие

N + N n = ^ - F 6nR pH.

(276)

, Предварительно напряженные железобетонные элементы можно рассчитывать на трещиностойкость и по формулам (265), (268) и (269), только в левой части указанных формул необхо­ димо учесть силы предварительного обжатия, определяя алгеб­ раическую сумму внешних усилий и усилий обжатия.

Расчет на трещиностойкость по наклонным сечениям должен удовлетворять условию

агр<7С„.с^р,

(277)

где 0гр — определяем по формулам (159) —

(166).

Расчет по раскрытию трещин

Ограничение ширины раскрытия трещин назначается для предотвращения коррозии арматуры и бетона при воздействиях различных агрессивных факторов, уменьшения водопроницае­ мости и фильтрации воды в растянутых частях элементов.

При совместном действии кратковременных и длительных на­ грузок ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента, определяют по формуле от нормативных нагрузок

 

 

 

dT===

а т2 ^тз*

 

(278)

где ат1

— ширина раскрытия трещин от

кратковременного дей­

 

 

ствия всей нагрузки;

 

 

 

 

ат2 — то же, от длительной части нагрузки;

 

ахз

»

от длительного действия

длительной части

 

 

нагрузки.

 

 

 

не должна превы­

Суммарная величина раскрытия трещин ат

шать предельного значения атп

(см. формулу (60)),

принимае­

мого по табл. 58.

 

щелочности

воды-среды,

^ меньшей

| При

бикарбонатной

1мг-экв/л, или сумарной концентрации ионов С1' и SO4, большей

1000 мг/л,

значения атп,

кроме

случая,

когда конструкции на-

133


Таблица 58. Предельная ширина раскрытия трещин атп (СНиП П-И. 14—69)

Предельная

ширина рас­ Характеристика конструкций и условия их работы крытия тре­

щин, мм

Безнапорные конструкции,

находящиеся

постоянно под

водой

0,3

Напорные конструкции, кроме

центрально

растянутых, при

 

градиенте напора:

 

 

 

 

 

 

0,25

<20

 

 

 

 

 

>20

 

 

конструкции с малым

0,20

Центрально и внецентренно растянутые

 

эксцентриситетом

подводных напорных

конструкций

 

 

кри градиенте напора:

 

 

 

 

 

0,15

<20

 

 

 

 

 

>20

 

 

 

 

 

0,10

Все конструкции, находящиеся в зоне переменного уровня во­

 

ды, не подверженные периодическому замораживанию и оттаи­

0,15

ванию

 

находящиеся в

зоне переменного

Безнапорные конструкции,

 

уровня воды и подверженные периодическому замораживанию

0,1

и оттаиванию при числе циклов в год менее 50

 

То же, при числе циклов 50 и более

переменного

уровня .

0,05

Все конструкции,

находящиеся

в зоне

0,05

морской воды

 

 

 

 

 

 

Для сооружений II, III и IV классов капитальности величины раскрытия трещин определяются путем умножения значений атп по табл. 58 на коэффи­ циенты: для сооружений II класса— 1,3; III класса— 1,6; IV класса — 2,0; При этом значения атп принимаются не более 0,3 мм.

ходятся в зоне переменного уровня морской воды, уменьшаются в два раза.

При бикарбонатной щелочности воды-среды, меньшей 0,25 мг-экв/л, при отсутствии защитных средств и мероприятий, конструкции должны проектироваться трещиностойкими.

При диаметрах арматуры свыше 40 мм разрешается увели­ чивать допускаемую величину предельного раскрытия трещин во всех случаях на 25%.

Предельная ширина раскрытия трещин в железобетонных элементах при использовании защитных мероприятий, а также при наличии специальных требований устанавливается нормами проектирования отдельных видов сооружений.

К безнапорным допускается относить конструкции с градиен­ том напора не более 1. При определении градиента расчетную длину падения напора разрешается принимать равной высоте сечения элемента.

Нормы рекомендуют формулу (СНиП П-И. 14—69)

Фа — ебрс^ /т» ^

(279)

134


где /т — расстояние между трещинами:

 

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

 

/т = рт — ;

(280)

б) для элементов с двухзначной эпюрой напряжений: изгибае­

мых, внецентренно сжатых и растянутых

 

 

h

=

■(аат~ епр£а);

(281)

аа — напряжения

в арматуре

от действия

соответствующих

а)

нормативных нагрузок, определяемые для элементов:

центрально растянутых

 

 

 

 

 

 

о.

N1Ыа .

 

(282)

 

 

F H+ F a

 

 

 

 

 

 

б)

изгибаемых

 

 

 

 

 

 

 

M» + N0(ea- Z

l) .

(283)

 

 

 

(/"и +

F а) А

 

 

 

 

в)

внецентренно сжатых и внецентренно растянутых

 

0

= N » ( e ± Z ,)

+ N0(ea- Z 1) .

(284)

 

8

 

+

 

 

 

 

 

 

 

■фа — коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона

 

на участке между трещинами, значение которого мож­

 

но определять по нижеприведенным формулам или по

а)

номограммам (см. рис. 33—36) для элементов:

центрально растянутых

 

 

 

 

обычных

фа =

1 — SA- ^ х- ;

(285)

предварительно напряженных

Nн

 

 

 

 

 

 

 

Ф а = 1

д

NH— N0

(286)

 

 

 

 

где SA— коэффициент, учитывающий длительность действия на­ грузки и принимаемый равным: при кратковременном действии — 0,7; при длительном действии — 0,35;

и 6т= 0,8FRI,

(287)

причем отношения

 

 

N&T <

1;

(288)

ДГН

N K — N 0

 

б) изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растя­ нутых по формулам (258) и (259) при Мбт/Мн< 1 и т = 1;

135


Рис. 37. Расчетные схемы нормального сечения предварительно напряжен­ ных элементов при расчете на образование трещин:

/ — для

изгибаемого элемента при

расчете в стадии

эксплуатации; I I — то

же» для

стадий

обжатия, транспортирования

и монтажа; III

и IV — соответственно

для вне-

центренно сжатого и внецентренно

растянутого элементов при расчете в .стадии экс­

 

плуатации; а — схема усилий; б — сечения; в — эпюры напряжений.

 

136

ебрс — средняя остаточная деформация бетона между трещи­ нами при растяжении, которую можно принимать рав­ ной 1•10~4;

анач — начальное растягивающее напряжение в арматуре: для конструкций, находящихся в воде, разрешается прини­ мать 0нач =200 кГ/см2-, для конструкций, подвержен­ ных длительному высыханию, в том числе во время строительства, следует принимать анач =0;

и = —-----

±—отношение суммарной площади растянутой арматуры

-

к ее периметру, принимаемое для круглых стержней

 

сгат

равным 0,25 d\

 

 

 

— напряжение в арматуре при действии усилий без учета

 

Л/0, вызывающих

появление

трещин,

определяемое

 

по формулам (282) и (284), только вместо Nn и Л4"

 

надо подставить NTи Мт,• определенные по формулам

 

(265) и (270) при /(н.с = 1,0 без учета

N0, а значение

епр

коэффициента mh

допускается принимать равным 0,9;

— предельное удлинение бетона при растяжении, прини­

 

маемое равным: для элементов

с двузначной эпюрой

рт

напряжений — 2ХЮ“4; с однозначной— 1,5-10-4;

— коэффициент, учитывающий вид арматуры, принимает­

 

ся равным: для стержней периодического профиля —

 

0,5; для гладких

горячекатаных стержней— 1,0; для

обыкновенной арматурной проволоки, применяемой в сварных каркасах и сетках— 1,25;

еа — расстояние от центра тяжести площади сечения растя­ нутой арматуры А до силы N0]

Zi — плечо внутренней пары по формуле (254);

е — эксцентриситет приложения внешней силы NH относи­ тельно центра тяжести арматуры А;

(289)

В формуле (284) знак «плюс» принимается при внецентренном растяжении, а знак «минус» — при внецентренном сжатии. Если оа1 > о а, то в формулу (281) при определении величины

/т подставляется оат =сга, а величина Щ, умножается на коэффи­ циент условий работы т тр =0,75. Величину Z\ для расчета на­ пряжений аа по формулам (283) и (284) разрешается принимать

равной:

двутавровых и коробчатых

а) для прямоугольных, тавровых,

сечений с одиночной и двойной арматурой

Z 1 = -t\h,

(290)

где т} — коэффициент, принимаемый по табл. 59;

137


 

 

Таблица 59.

Значение коэффициента ц (СНиП

П-И. 14—69)

 

F

100

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

а

bh„

 

 

 

 

 

 

 

Ti

0,85

0,8

0,75

0,7

0,65

б) для круглых и кольцевых сечений

 

Z, = l,6(/? - а ) ,

(291)

где R — радиус кольца или радиус круга;

а — расчетная толщина защитного слоя.

Для обычных элементов формулы соответственно упрощают­ ся, если принять FH=0, N0= 0 и т. д.

Ширина раскрытия наклонных трещин в изгибаемых эле­

ментах определяется по формуле

 

ат

Qн

(292)

bfhfax + p-о) Е Л/?“

 

 

где

 

 

=

А0 -ф 30dM

(293)

Р-Л-

Ро.

 

dx

dr.

 

dx, d0— диаметры стержней соответственно поперечных и отог­ нутых;

Дмакс — наибольший из этих диаметров;

(294)

их, «о — расстояние между поперечными и отогнутыми стержня­ ми, причем «о— расстояние по нормам между отгибами. При разных расстояниях между отгибами эта величина определяется как полусумма, начиная от опоры

и0

Дщ+ Ц 02 .

, _

й02 + И03

2

0 ~

2

 

И т. д.

(295)

Отгибы могут учитываться в расчете лишь на тех участках, где расстояние от грани опоры до начала первого отгиба, а так­ же расстояние между концом предыдущего и началом следую­ щего не превышает 0,2 h. Допускается уменьшать величину ат в 1,5 раза против определенной по формуле (292), если балка заармирована поперечными стержнями, нормальными к оси эле­ мента, и продольными — того же диаметра с расстояниями по высоте сечения, равными шагу поперечных стержней.

138