41. Расчет по образованию трещин.

Ответ: Требования по трещиностойкости железобетонных конструкций. Три категории требований. Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента, центрально растянутых, изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов, предварительно напряженных и без предварительного напряжения. Определение момента образования трещин изгибаемых элементов по способу ядровых точек. Расчет по образованию наклонных трещин.

При проектировании и строительстве железобетонных конструкций надо обеспечить не только их прочность и устойчивость, но и достаточную жесткость, а в ряде случаев трещиностойкость.

Расчет по деформациям необходим для конструкций, величина деформаций которых по условиям эксплуатации должна быть ограничена.

Расчет по образованию или по раскрытию трещин производится для конструкций, в которых по условиям эксплуатации образование трещин не допускается или раскрытие их должно быть ограничено.

В зависимости от требуемой долговечности конструкций, условий их работы, вида применяемой арматуры к трещиностойкости предварительно напряженных конструкций предъявляются различные требования, которые подразделяются на три категории:

1-я категория — при расчетных нагрузках (воздействиях) не допускается образование нормальных и наклонных к продольной оси элемента, а также продольных трещин;

2-я категория — при нормативных нагрузках (воздействиях) допускается ограниченное по ширине кратковременное (а_сгс1) раскрытие нормальных и наклонных трещин. Однако такие трещины должны надежно закрываться при длительно действующей нагрузке, под влиянием которой в нормальных и наклонных сечениях напряжения в бетоне должны быть только сжимающими;

3-я категория — при нормативньгх нагрузках (воздействиях) допускается ограниченное по ширине длительное (а_сгс2) и кратковременное (а_сгс{) раскрытие нормальных и наклонных трещин.

Трещиностойкость конструкций, армированных предварительно напряженными линейными элементами , рассчитывают раздельно: для предварительно напряженных элементов и для бетона конструкции; в обоих случаях могут быть приняты различные категории трещиностойкости.

Эти требования к трещиностойкости железобетонных конструкций относятся как к нормальным, так и наклонным к продольной оси сечениям.

Трещиностойкость элементов, работающих на изгиб, внецентренное сжатие, внецентренное растяжение и осевое растяжение при внецентрен-ном обжатии рассчитывают на основе следующих положений :

1. в расчет вводится приведенное к бетону сечение А_ге({,

2. равнодействующая усилий преднапряжения во всей продольной арматуре

P = A_spG_sp + A_spG'_sp-Ap_s-A'_so'_s

учитывается как внешняя сила, обжимающая приведенное сечение; для обычного железобетона A_sp = A'_sp = О ; для бетонных (неармированных) элементовA_red=A;

3. принимается гипотеза плоских сечений;

4. расчетная эпюра напряжений в сечении в стадии 1а, предшествующей образованию трещин в бетоне, принимается в сжатой зоне треугольной, а в растянутой — прямоугольной с напряжением, равным R_gtser.

Трещиностойкость элементов проверяют из условия

М_Г<М_СГС,

где М_г — момент внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения относительно оси, нормальной к плоскости изгиба и проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от зоны сечения, трещинообразование которой проверяется.

Для изгибаемых элементов М_Г=М, для внецентренно сжатыхM_r~N(e₀- г), для внецентренно растянутых M_r=N(e₀ + г).