Методика расчета по образованию и раскрытию наклонных трещин

Трещиностойкость наклонных сечений элементов проверяют в зоне действия главных растягивающих напряжений. По длине элемента такую проверку производят в нескольких местах в зависимости от изменения формы сечения, эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Проверка по высоте сечения производится в центре тяжести приведенного сечения и в месте резкого изменения ширины или примыкания сжатых полок к ребру таврового сечения. В конструкциях, армированных напрягаемой арматурой без специальных анкеров, проверяют трещиностойкость концевых участков на длине зоны передачи напряжений 1Р с учетом снижения предварительного напряжения.
В расчетах трещиностойкости следует принимать во внимание не только главные растягивающие, но и главные сжимающие напряжения. Как показали испытания бетонных образцов, при двухосном напряженном состоянии сжатие в одном из направлений снижает способность бетона сопротивляться растяжению в другом направлении

Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента, должен производиться из условия

σ_mt≤γ_b4R_bt,ser (1)

где γ_b4 ~- коэффициент условий работы бетона, определяемый по формуле

γ_b4 =(1- σ_mc/ R_bt,ser)/0,2+αВ (2)

но не более 1,0;

где α — коэффициент, принимаемый равным для бетона:

тяжелого - 0,01; мелкозернистого, легкого и ячеистого- 0,02; В — класс бетона по прочности на сжатие, МПа.

Значение α В следует принимать не менее 0,3.

Значения главных растягивающих и главных сжимающих напряжении в бетоне σ_mt и σ_mc определяются по формуле

(3)

где σ_x - нормальное напряжение в бетоне на площадке, перпендикулярной продольной оси элемента, от внешней нагрузки и усилия предварительного обжатия;

σ_y — нормальное напряжение в бетоне на площадке, параллельной продольной оси элемента, от местного действия опорных реакций, сосредоточенных сил и распределенной нагрузки, а также усилия обжатия вследствие предварительного напряжения хому­тов и отогнутых стержней;

t_xy — касательное напряжение в бетоне от внешней нагрузки и усилия обжатия вследствие предварительного напря­жения отогнутых стержней.

Напряжения σ_x, σ_y и t_xy определяются как для упругого тела, за исключением касательных напря­жений от действия крутящего момента, определяе­мых по формулам дли пластического состояния элемента.

Напряжения σ_x и σ_y подставляются в формулу (3) со знаком „плюс", если они растягивающие.и со знаком „минус", если сжимающие. Напряжение σ_mc в формуле (2) принимается по абсолютной величине.

Проверка условия (1) производится в центре тяжести приведенного сечения и в местах примыка­ния сжатых полок к стенке элемента таврового и двутаврового сечений.

При расчете элементов с предварительно напря­женной арматурой без анкеров должно учитываться снижение предварительного напряжения s_sp и s’_sp на длине зоны передачи напряжения I_p путем умножения на коэффициент g _{s 5}согласно.

При действии многократно повторяющейся нагрузки расчет по образованию трещин должен производиться согласно указаниям п. 4.11, при этом расчетные сопротивления бетона R_bt,ser и R_b,ser вводятся с коэффициентом условий работы γ _{b 1}.

Ширина раскрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, при армировании хомутами, нормальными к продольной оси, должна определяться по формуле

(2.2)

где φi коэффициент, принимаемый равным при учете: кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок - 1,00; многократно повторяющейся нагрузки, а также продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок для конструкций из бетона: тяжелого: естественной влажности - 1,50; в водонасыщенном состоянии - 1,20; при попеременном водонасыщении и высушивании - 1,75; мелкозернистого, легкого, поризованного, ячеистого — то же, что и в формуле (144); hо то же, что и в формуле (144); d_w — диаметр хомутов;

α=Еs/Еb; μ=Asw/bs

Напряжение в хомутах определяется по формуле

(153)

значение напряжения s_sw не должно превышать R_s,ser; здесь Q и Q_{b 1} соответственно левая и правая части условия (84) при замене значения R_bt на R_bt,ser, при этом коэффициент g _{b 4} умножается на 0,8.

При отсутствии в рассматриваемой зоне действия поперечных сил нормальных трещин, т. е. если вы­полняется условие (124), допускается учитывать повышение поперечного усилия Q_{b 1}, воспринимае­мого элементом по расчету из условия (141).

Расчетные сопротивления R_bt,ser и R_b,ser не должны превышать значений, соответствующих бетону класса В30.

Для элементов из легкого бетона класса В7,5 и ниже значение a_crc, вычисленное по формуле (152), должно быть увеличено на 30 %.

При определении ширины непродолжительного и продолжи­тельного раскрытия наклонных трещин должны учитываться указания п. 4.14 об учете дли­тельности действия нагрузок.