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
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. |
N1— Ыа . |
|
(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 |
|
|
|
1г = |
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