Расчет ЖБ элементов по раскрытию трещин.

Расчет по раскрытию трещин производят из условия:

a_crc < = a_{crc, ult}, где a_crc - ширина раскрытия трещин от действия внешней нагрузки. a_{crc, ult} - предельно допустимая ширина раскрытия трещин.

а) из условия обеспечения сохранности арматуры: 0, 3 мм – от продолжительных нагрузок; 0, 4 мм - от непродолжительных нагрузок; б) из условия ограничения проницаемости конструкций: 0, 2 мм - от продолжительных нагрузок; 0, 3 мм - от непродолжительных нагрузок.

Ширину раскрытия трещин определяют исходя из взаимных смещений растянутой арматуры и бетона по обе стороны трещины на уровне оси арматуры:

a_crc = (ε _sm- ε _btm) l_crc, где l_crc – расстояние между трещинами; ε _sm, ε _btm – средние относительные деформации соответственно арматуры и бетона. Удлинениями растянутого бетона как малой величиной, пренебрегают, тогда a_crc = ε _sml_crc

Средние деформации арматуры ε _sm= ψ _sε _s, где ψ _s – коэффициент, учитывающий неравномерное удлинение арматуры на участках между трещинами; ε _s – удлинение арматуры в пределах трещины.

Тогда ширина раскрытия трещины

a_crc = ψ _s ε _sl_crc = ψ _s (σ _s/E_s)l_crc, где σ _s – напряжения в арматуре

По нормам ширину раскрытия нормальных трещин определяют по эмпирической формуле

a_crc = φ ₁ φ ₂φ ₃ψ _s (σ _s/E_s)l_crc.

Ширину непродолжительного раскрытия трещин - по формуле a_crc = a_{crc 1}+ a_{crc 2} - a_{crc 3},

где a_{crc 1} - ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок;

a_{crc 2} - ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок;

a_{crc 3}- ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок.

24. Расчет железобетонных элементов по прогибам

Расчет железобетонных элементов по прогибам производят из условия:

f < = f_ult, где f - прогиб железобетонного элемента от действия внешней нагрузки; f_ult - значение предельно допустимого прогиба железобетонного элемента;

прогибы ограничиваются исходя из требований:

• Конструктивных – не должны приводить к разрушениям смежных элементов и конструкций;

• Технологических – не затруднять протекание технологического процесса в цехах;

• Эстетико-психологических – не портить внешний вид сооружения и не оказывать негативного влияние на психологическое состояние людей;

• Физиологических - не оказывать отрицательного влияния на здоровье людей.

Расчет по прогибам производят на действие:

• полных нагрузок при ограничении деформаций технологическими, конструктивными или физиологическими требованиями;

• постоянных и временных длительных нагрузок при ограничении деформаций эстетико-психологическими требованиями.

• изгибающий момент в сечении х от действия единичной силы;

• Полн. кривизна эл-та в сечении х от внеш. нагрузки.

Для свободно опертых или консольных элементов максимальный прогиб определяют по формуле

f = sl²(1/r)_max, где s - коэффициент, зависящий от расчетной схемы элемента и вида нагрузки, определяемый по правилам строительной механики;

При действии равномерно распределенной нагрузки значение s принимают равным: s = 5/48 - для свободно опертой балки и s = 1/4 - для консольной балки; (1/r) _max - полная кривизна в сечении с наибольшим изгибающим моментом от нагрузки, при которой определяют прогиб.

Кривизну железобетонных элементов определяют по формуле 1/r = M/D, где М - изгибающий момент от внешней нагрузки; D - изгибная жесткость поперечного сечения элемента, вычисляется в зависимости от наличия или отсутствия трещины в элементе.

Кривизну железобетонного элемента на участке без трещин определяют по формуле.

1/r = M/E_b1I_red, где E_b1 - модуль деформации сжатого бетона, определяемый в зависимости от продолжительности действия нагрузки;

Значения модуля деформации бетона принимают равными: -при непродолжительном действии нагрузки E_b1 = 0, 85E_b, -при продолжительном действии нагрузки E_b1 = E_bτ = 0, 85E_b[1/(1 + φ _{b, cr})], где φ _{b, cr} - коэффициент ползучести бетона.

Полный изгиб. Для участков без трещин в растянутой зоне f = f₁ + f₂, f₁ – прогиб от непродолжительного действия кратковременных нагрузок; f₂ – прогиб от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок.

Для участков с трещинами в растянутой зоне f = f₁ - f₂+ f₃, f₁ - прогиб от непродолжительного действия полных нагрузок; f₂ - прогиб от непродолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок;

f₃ - прогиб от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок.