Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента
4.14. Ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента acrc, мм* следует определять по формуле
(144)
где d - коэффициент, принимаемый равным для элементов:
изгибаемых и внецентренно
сжатых 1,0
растянутых 1,2
jl - 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 jl = 1,60 - 15m
в водонасыщенном состоянии 1,20
при попеременном водонасыщении и высушивании 1,75
мелкозернистого групп:
А 1,75
Б 2,00
В 1,50
легкого и поризованного не менее 1,50
ячеистого 2,50
значение jl для мелкозернистого, легкого, поризованного и ячеистого бетонов в водонасыщенном состоянии умножают на коэффициент 0,8, а при попеременном водонасыщении и высушивании - на коэффициент 1,2;
h - коэффициент, принимаемый равным:
при стержневой арматуре периодического профиля 1,0
при стержневой арматуре гладкой 1,3
при проволочной арматуре периодического профиля и канатах 1,2
при гладкой арматуре 1,4
ss - напряжение в стержнях крайнего ряда арматуры S или (при наличии предварительного напряжения) приращение напряжений от действия внешней нагрузки, определяемое согласно указаниям п. 4.15;
m - коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечения арматуры S к площади сечения бетона (при рабочей высоте h0 и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02;
d - диаметр арматуры, мм.
Для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 2-й категории, ширина раскрытия трещин определяется от суммарного действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок при коэффициенте jl = 1,0.
Для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории, ширина продолжительного раскрытия трещин определяется от действий постоянных и длительных нагрузок при коэффициенте jl > 1,0. Ширина непродолжительного раскрытия трещин определяется как сумма ширины продолжительного раскрытия и приращения ширины раскрытия от действия кратковременных нагрузок, определяемого при коэффициенте jl = 1,0.
Ширина раскрытия трещин, определенная по формуле (144), корректируется в следующих случаях:
а) если центр тяжести сечения стержней крайнего ряда арматуры S изгибаемых, внецентренно сжатых, внецентренно растянутых при e0,tot ³ 0,8h0 элементов отстоит от наиболее растянутого волокна на расстоянии а2 > 0,2h, значение acrc должно быть увеличено путем умножения на коэффициент da, равный:
(145)
и принимаемый не более 3;
б) для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов из тяжелого и легкого бетонов при m £ 0,008 и Mr2 < М0 ширину раскрытия трещин от непродолжительного действия всех нагрузок допускается определять по линейной интерполяции между значением acrc = 0 при моменте Мcrc и значением acrc вычисленным согласно указаниям настоящего пункта при моменте M0 = Мcrc + y bh2 Rbt,ser, где y = 15 m a/h, но не более 0,6. При этом ширина продолжительного раскрытия трещин от действия постоянных и длительных нагрузок определяется путем умножения найденного значения acrc от действия всех нагрузок на отношение
где но не менее jl.
Здесь m, h - то же, что и в формуле (144);
Mr1, Mr2 - моменты Mr соответственно от действия постоянных и длительных и от всех нагрузок (см. п. 4.5);
в) для элементов из легкого и поризованного бетонов классов В7,5 и ниже значение acrc должно быть увеличено на 20 %.
4.15. Напряжения в растянутой арматуре (или приращении напряжений) ss должны определяться по формулам для элементов:
центрально-растянутых
(146)
изгибаемых
(147)
внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутых при e0,tot ³ 0,8h0
(148)
Для внецентренно растянутых элементов при e0,tot < 0,8h0 значение ss определяется по формуле (148), принимая z = zs (где zs - расстояние между центрами тяжести арматуры S и S¢).
Для элементов, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, значение усилия предварительного обжатия P допускается принимать равным нулю.
В формуле (148) знак «плюс» принимается при внецентренном растяжении, а знак «минус» - при внецентренном сжатии. При расположении растягивающей продольной силы N между центрами тяжести арматуры S и S¢ значение еs принимается со знаком «минус».
В формулах (147) и (148):
z - расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры S до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной, определяемое согласно указаниям п. 4.28.
При расположении растянутой арматуры в несколько рядов по высоте сечения в изгибаемых, внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутых элементах при e0,tot ³ 0,8h0 напряжения ss, подсчитанные по формулам (147) и (148), должны умножаться на коэффициент dn, равный:
(149)
где х = x h0; значение x определяется по формуле (161);
а1, а2 - расстояния от центра тяжести площади сечения соответственно всей арматуры S и крайнего ряда стержней до наиболее растянутого волокна бетона.
Значение напряжения ss + ssp, а при многорядной растянутой арматуре dnss + ssp не должно превышать Rs,ser.
На участках элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне (см. п. 1.18), значение усилия предварительного обжатия Р следует снижать на величину DР, определяемую по формуле
(150)
где l определяется по формуле (136).
4.16. Глубина начальных трещин hcrc в сжатой зоне (см. п. 1.18) должна быть не более 0,5h0.
Значение hcrc определяется по формуле
(151)
Значение x определяется по формуле (161), jm - по формуле (168) для зоны с начальными трещинами.