165. Как определяют ширину раскрытия трещин при многорядном армировании?

Напряжения (или приращения напряжений) _sопределяют на уровне центра тяжести растянутой арматуры (см. вопрос 163). Если арматура расположена в несколько рядов по высоте, то очевидно, что напряжение в крайнем ряду будет больше, чем на уровне центра тяжести.

Поэтому полученное по расчету напряжение _sумножают на коэффициент_n =(h  x  a₂)/(h  x  a₁), гдех = h_o(величинувычисляют при определенииz). Как видно из рис. 84, коэффициент_nнаходят из условия плоского поворота сечения и в предположении упругой работы стали, т.е. по закону пропорциональности.

Рис. 84 Рис. 85

166. Как вычисляют продолжительное и непродолжительное раскрытие трещин?

Для понимания смысла расчета нужно помнить, что при продолжительном действии неизменной нагрузки (а, как правило, это постоянные и длительные нагрузки) ширина раскрытия трещин со временем увеличивается. Рассмотрим график раскрытия трещин на рис. 85, где точка 1 соответствует ширине непродолжительного раскрытия трещин а_crc1от суммарного действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузокF_tot,точка 2ширине продолжительного раскрытия трещина_crc2от действия постоянных и длительных нагрузокF_l(понятно, что кратковременная нагрузкаF_sh = F_tot  F_l).

Величину а_crc1, являющуюся суммой разнородных величинширины продолжительногоа_crc2 и приращения ширины непродолжительногоа_crcраскрытия трещин, непосредственно вычислить нельзя. Еслиа_crc2 можно вычислить сразу, тоа_crcприходится вычислять как разность величин непродолжительногоа_crc3(точка 3) и продолжительногоа_crc4(точка 4) раскрытия трещин от кратковременного действия соответственно полнойF_tot и постоянной и длительнойF_lнагрузок. Заметим, что показанный на рис. 85 график является весьма условным – на самом деле, расчетная зависимостьа_crc  Fменяется по сложному закону.

167. Можно ли арматуру одного класса заменить на арматуру более высокого класса, эквивалентную по прочности?

Можно, но не всегда. Если элемент запроектирован с арматурой, имеющей площадь сечения А_s1 и расчетное сопротивлениеR_s1,то новая арматура с расчетным сопротивлениемR_s2 > R_s1 будет иметь площадь сечения А_s2 = А_s1 (R_s1/R_s2) < A_s1. Но еслиА_s2 < A_s1, то_s2 > _s1, а это значит, что ширина раскрытия трещин увеличится (см. вопрос 163). Превысит ли она предельно допустимые значения, можно определить только расчетом. К сожалению, об этом часто забывают даже инженеры.

168. С какой целью выполняют расчет прогибов (перемещений)?

Цель состоит в соблюдении условия f  f_u, гдеf полный прогиб элемента от действия нормативных нагрузок и силы предварительного обжатия, f_uпредельно допустимый Нормами прогиб. Величинаf_uпринимается в границах от 1/600 до 1/150 пролета конструкции в зависимости от требованийтехнологических, конструктивных или эстетических.

Под технологическими требованиями подразумевается обеспечение условий нормальной эксплуатации технологического, подъемно-транспортного и т.п. оборудования (например, чрезмерные прогибы подкрановых балок могут сделать невозможной работу мостового крана). Под конструктивными требованиями подразумевается обеспечение целостности примыкающих элементов конструкции (например, чрезмерный прогиб перекрытия может привести к разрушению нижерасположенных перегородок). Под эстетическими требованиями подразумевается создание благоприятного впечатления от внешнего вида конструкции (например, чрезмерный прогиб перекрытия оставляет у зрителя ощущение близкого обрушения).

Если f_u ограничивается конструктивными или технологическими требованиями, то полное значениеfопределяют при действии полной нагрузки (постоянной плюс длительной, плюс кратковременной), если эстетическимито от действия только постоянной и длительной нагрузок.