Что влияет на ширину раскрытия нормальных трещин.

Прежде всего, влияет удлинение растянутой арматуры e_s, которое зависит от напряжений s_s, возникающих от действия внешней нагрузки (а если арматура напрягаемая, то s_s - это приращение напряжений к имеющемуся предварительному напряжению s_sp). Чем выше s_s, тем больше ширина раскрытия трещины а_crc. Разумеется, суммарное напряжение (s_sp + s_s) не должно превышать R_s,ser.

Далее, влияет профиль арматуры: чем более развита поверхность, тем лучше сцепление с бетоном, тем меньше шаг трещин, тем меньше а_crc. Учитывается это коэффициентом h, значение которого принимают в зависимости от типа арматуры (от 1 для стержней периодического профиля до 1,4 для гладкой проволоки).

Влияет также диаметр d арматуры. С увеличением d площадь сечения арматуры A_s (или A_sp) возрастает в квадрате, а периметр р - линейно, т.е. увеличение поверхности контакта арматуры с бетоном отстает от роста усилия N_s = s_sA_s. Поэтому при одинаковых напряжениях s_s чем больше диаметр стержня, тем хуже сцепление, тем больше раскрытие трещин.

Величина а_crc увеличивается, если внешняя нагрузка действует продолжительно, что учитывается коэффициентом j_l. Зависит а_crc и от характера действия усилий в сечении (изгиб, сжатие или растяжение), что учитывается коэффициентом d, и от коэффициента армирования m. В итоге, формула ширины раскрытия трещин на уровне центра тяжести растянутой арматуры имеет вид: а_crc= d j_l h (s_s /E_s)×20× (3,5 –100 m)× . В случае применения арматуры разного диаметра в формулу а_crc вводится осредненная величина d, которую находят из выражения d = (n₁d₁² +... + n_kd_k²)/(n₁d₁ +... + n_kd_k), где d₁… d_k - диаметры стержней растянутой арматуры, n₁...n_k - число стержней каждого диаметра.

164. КАК ОПРЕДЕЛЯЮТ s_s В РАСТЯНУТОЙ АРМАТУРЕ ПРИ РАСЧЕТЕ ШИРИНЫ РАСКРЫТИЯ ТРЕЩИН В НОРМАЛЬНОМ СЕЧЕНИИ?

Определяют из суммы моментов относительно точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне (на рис. 83 эта точка отмечена звездочкой). Для изгибаемых элементов (а)

,

для внецентренно сжатых элементов (б):

.

Вместо N и Р можно пользоваться их равнодействующей N_tot = = N+P₂ (рис. 83,в). Тогда е_s,tot = (Ne_s + P₂e_sp) /N_tot. Для изгибаемых элементов N_tot = P₂, а e_s,tot = (M + P₂e_sp) /P₂. Аналогичный подход и для внецентренно растянутых элементов с одним уточнением: при 0 £ e_o,tot £ 0,8 h_o высота сжатой зоны становится очень малой или вообще отсутствует, поэтому плечо внутренней пары z заменяется на плечо z_s - расстояние между центрами тяжести арматуры S и S¢. Значение z определяют по формулам Норм проектирования.

Для изгибаемых элементов с обычным армированием напряжения s_s можно определять по упрощенной формуле: s_s = R_s (M /M_u), где M – величина изгибающего момента, при действии которого определяют ширину раскрытия трещин, M_u – несущая способность нормального сечения на изгиб (см. вопрос 58).

Следует иметь в виду, что при внецентренном растяжении сечение, в итоге, может оказаться и внецентренно сжатым, если сила обжатия Р по абсолютной величине больше внешней растягивающей силы N. Чтобы не запутаться в знаках сил и эксцентриситетов, можно порекомендовать простой рецепт: сопровождать расчет схемами, наподобие тех, что изображены на рис. 83.

Рис. 83