Три категорії вимог до тріщиностійкості залізобетонних

Конструкцій

Категорії вимог до тріщиностійкості і гранично допустиму ширину розкриття тріщин [a_crc] встановлюють для обмеження проникності конструкцій і для забезпечення збереженості арматури залежно від умов експлуатації, виду конструкції, діаметра арматури і напруженого стану.

1-ша категорія – не допускається утворення тріщин. Це конструкції, на які діє тиск рідин або газів; конструкції, які експлуатуються в ґрунтах нижче від рівня ґрунтових вод або в дуже агресивному середовищі. У цьому випадку слід застосовувати напружувану арматуру, яка може гарантувати відсутність тріщин у конструкціях за умови правильної їх експлуатації.

2-га категорія – допускається обмежене щодо ширини нетривале розкриття тріщин, але вимагається їх надійне закриття (затискування) при відсутності короткочасного навантаження. Це конструкції сховищ сипких матеріалів, підкранові балки, мостові конструкції, опори ліній електропередач. Ці конструкції армують напружуваною арматурою.

3-тя категорія – утворення тріщин у стадії експлуатації допускається, але обмежується ширина розкриття їх, різна в умовах короткочасної і тривалої дії навантаження. До цієї групи належать усі конструкції без попереднього напруження, а також попередньо напружені конструкції зі стержньовою арматурою.

Категорії вимог до тріщиностійкості, що ставляться до конструкцій, визначають залежно від умов експлуатації їх і чутливості арматури до агресивної дії середовища. Наприклад, дротяна арматура класів В-ІІ та Вр-ІІ більше зазнає корозії, ніж стержньова арматура класу А-ІІІ. Отже, конструкції армовані різними сталями, можуть мати різні категорії вимог щодо тріщиностійкості. Залежно від напруженого стану елементів і класу застосовуваної арматурної сталі можливі випадки, коли до різних частин тієї самої конструкції ставляться різні категорії вимог щодо тріщиностійкості. Наприклад, у сегментній фермі, яку експлуатують просто неба, до розкосів, армованих стержньовою арматурою класу А-ІІІ, ставляться вимоги 3-ї категорії тріщиностійкості, а до нижнього пояса, армованого дротом Вр-ІІ діаметром 3 мм, – 2-ї категорії.

Зазначені вимоги стосуються як нормальних перерізів, так і нахилених до осі елемента.

 

Попереднє напруження арматури та

Рівень обтискання бетону

Важливим моментом в проектуванні попередньо-напруженихЗБК є вибір величини попереднього напружування арматури.

При механічному способі натягування стержньової та дротяної арматури попереднє напруження слід призначити в межах

. (4.11)

При електротермічному та електромеханічному способі натягування

, (4.12)

де р – допустиме відхилення попереднього напруження, МПа.

У цьому випадку враховується істотний вплив довжини натягування стержня l, м, на величину р, яку обчислюють за формулою р=30+360/l. Попереднє напруження в арматурі вводять у розрахунок з коефіцієнтом точності натягу .

Знак “плюс” приймають у разі несприятливого впливу напруження арматури на роботу конструкції, знак “мінус” – якщо вплив сприятливий.

При механічному способі натягування коефіцієнт приймають рівним 0,1, а при електротермічному та електротермомеханічному обчислюють за формулою

де n_p – число стержнів напружуваної арматури в перерізі елемента.

Максимальне значення s_sp () обмежується умовою (4.11) або (4.12) у зв’язку з небезпекою обриву арматури від натягування і можливістю розвитку в ній неприпустимих пластичних деформацій.

Мінімальне значення приймають, виходячи з умов обмеження ширини розкриття тріщин і можливих втрат попереднього напруження.

Міцність бетону в момент його обтискування R_bp, яку називають передавальною міцністю, звичайно приймають не менш як 50% міцності взятого класу бетону і не менш як 11...15 МПа. Мінімальні класи бетонів залежно від класу і діаметра арматури наведено в нормах. Наприклад, при арматурі з канатів класу К-7 мінімальний клас бетону – В30, мінімальна передавальна міцність – 15,5 МПа.

Якщо напруження від обтискування бетону під дією зовнішнього навантаження знижуються або залишаються без змін, то зусилля обтискування обмежують значенням (0,6...0,95) R_b. Це має місце в розтягнутій зоні конструкцій, що згинаються.

Із збільшенням напруження від обтискування бетону в результаті дії зовнішнього навантаження зусилля обтискування обмежуються значенням (0,15...0,7) R_bp. Такий характер зміни напружень спостерігається у стиснутій зоні конструкцій, що згинаються, і в позацентрово стиснутих конструкціях.

При позацентровому обтискуванні конструкцій в бетоні допускаються напруження вищі, ніж при центральному обтискуванні. В разі натягування арматури на бетон деформації пружного обтискування бетону проявляються в процесі натягування, а тому ступінь обтискування приймають нижчим, ніж у випадку натягування арматури на упори.