Расчет железобетонных элементов по закрытию трещин

4.18. Железобетонные элементы должны рассчитываться по закрытию (зажатию) трещин:

нормальных к продольной оси элемента;

наклонных к продольной оси элемента.

Расчет по закрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента

4.19. Для обеспечения надежного закрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента, при действии постоянных и длительных нагрузок должны соблюдаться следующие требования:

а) в напрягаемой арматуре S от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок не должны возникать необратимые деформации, что обеспечивается соблюдением условия

где - приращение напряжения в напрягаемой арматуре S от действия внешних нагрузок, определяемое по формулам (146) - (148);

б) сечение элемента с трещиной в растянутой зоне от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок должно оставаться обжатым при действии постоянных и длительных нагрузок с нормальными напряжениями сжатия на растягиваемой внешними нагрузками грани элемента не менее 0,5 МПа, при этом величина определяется как для упругого тела от действия внешних нагрузок и усилия предварительного обжатия.

4.20. Для участков элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне (см. п.1.18), значение в формуле (154) умножается на коэффициент, равный , а величина Р при определении напряжения умножается на коэффициент, равный , но не более 1,0, где значения определяются согласно указаниям п.4.6*.

Расчет по закрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента

4.21. Для обеспечения надежного закрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, оба главных напряжения в бетоне, определяемые согласно указаниям п.4.11 на уровне центра тяжести приведенного сечения при действии постоянных и длительных нагрузок, должны быть сжимающими и по величине не менее 0,5 МПа.

Указанное требование обеспечивается с помощью предварительно напряженной поперечной арматуры (хомутов или отогнутых стержней).

Расчет элементов железобетонных конструкций по деформациям

4.22. Деформации (прогибы, углы поворота) элементов железобетонных конструкций следует вычислять по формулам строительной механики, определяя входящие в них значения кривизны согласно указаниям пп.4.23-4.30.

Величина кривизны и деформаций железобетонных элементов отсчитывается от их начального состояния, при наличии предварительного напряжения - от состояния до обжатия.

Начальная кривизна самонапряженных элементов определяется с учетом содержания и положения продольной арматуры относительно бетонного сечения и величины обжатия бетона.

4.23. Кривизна определяется:

а) для участков элемента, где в растянутой зоне не образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента, - как для сплошного тела;

б) для участков элемента, где в растянутой зоне имеются трещины, нормальные к продольной оси, - как отношение разности средних деформаций крайнего волокна сжатой зоны бетона и продольной растянутой арматуры к рабочей высоте сечения элемента.

Элементы или участки элементов рассматриваются без трещин в растянутой зоне, если трещины не образуются при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок или если они закрыты при действии постоянных и длительных нагрузок, при этом нагрузки вводятся в расчет с коэффициентом надежности по нагрузке .

Определение кривизны железобетонных элементов на участках без трещин в растянутой зоне

4.24. На участках, где не образуются нормальные к продольной оси трещины, полная величина кривизны изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов должна определяться по формуле

где , - кривизна соответственно от кратковременных (определяемых согласно указаниям п. 1.12*) и от постоянных и длительных временных нагрузок (без учета усилий P), определяемая по формулам:

787 × 787 пикс.     Открыть в новом окне

здесь M - момент от соответствующей внешней нагрузки (кратковременной, длительной) относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через центр тяжести приведенного сечения;

- коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона и принимаемый для бетонов:

тяжелого, мелкозернистого, легкого при плотном мелком

заполнителе, а также ячеистого (для двуслойных

предварительно напряженных конструкций из ячеистого и

тяжелого бетонов) ....................................0,85

легкого при пористом мелком заполнителе, поризованного ...

......................................................0,70

- коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона на деформации элемента без трещин и принимаемый по табл.34;

- кривизна, обусловленная выгибом элемента от кратковременного действия усилия предварительного обжатия P и определяемая по формуле

- кривизна, обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле

здесь , - относительные деформации бетона, вызванные его усадкой и ползучестью от усилия предварительного обжатия и определяемые соответственно на уровне центра тяжести растянутой продольной арматуры и крайнего сжатого волокна бетона по формулам:

Значение принимается численно равным сумме потерь предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона по поз.6, 8 и 9 табл.5 для арматуры растянутой зоны, а - то же для напрягаемой арматуры, если бы она имелась на уровне крайнего сжатого волокна бетона.

Таблица 34

┌─────────────────────────────┬─────────────────────────────────────────┐
│Длительность действия нагруз-│Коэффициент  фи_b2,  учитывающий  влияние│
│ки                           │длительной ползучести бетона на  деформа-│
│                             │ции элемента без трещин, для  конструкций│
│                             │из бетона                                │
│                             ├─────────────────┬───────────────────────┤
│                             │тяжелого,  легко-│мелкозернистого        │
│                             │го,  поризованно-│групп                  │
│                             │го,     ячеистого├────────┬──────┬───────┤
│                             │(для   двуслойных│     А  │  Б   │ В     │
│                             │предварительно   │        │      │       │
│                             │напряженных конс-│        │      │       │
│                             │трукций из ячеис-│        │      │       │
│                             │того  и  тяжелого│        │      │       │
│                             │бетонов)         │        │      │       │
│                             │                 │        │      │       │
├─────────────────────────────┼─────────────────┼────────┼──────┼───────┤
 │1. Непродолжительное действие│       1,0       │    1,0 │ 1,0  │ 1,0   │
├─────────────────────────────┼─────────────────┼────────┼──────┼───────┤
│2. Продолжительное   действие│                 │        │      │       │
│   при    влажности   воздуха│                 │        │      │       │
│   окружающей среды, %:      │                 │        │      │       │
 │   а) 40 - 75                │       2,0       │  2,6   │ 3,0  │ 2,0   │
│   б) ниже 40                │       3,0       │  3,9   │ 4,5  │ 3,0   │
└─────────────────────────────┴─────────────────┴────────┴──────┴───────┘

Примечания: 1. Влажность воздуха окружающей среды принимается согласно указаниям п.1.8.

2. Группы мелкозернистого бетона приведены в п.2.3.

3. При попеременном водонасыщении и высушивании бетона значения при продолжительном действии нагрузки следует умножать на коэффициент 1,2.

4. При влажности воздуха окружающей среды свыше 75% и при загружении бетона в водонасыщенном состоянии значения по поз.2a настоящей таблицы следует умножать на коэффициент 0,8.

При этом сумма принимается не менее . Для элементов без предварительного напряжения значения кривизны и допускается принимать равными нулю.