4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ВТОРОЙ ГРУППЫ
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН
4.1. Расчет железобетонных элементов по образованию трещин следует производить в соответствии с указаниями пп. 4.1-4.12 СНиП 2.03.01-84, принимая:
расчетные характеристики материалов согласно разд. 2 настоящих норм;
длину зоны передачи напряжений для напрягаемой арматуры без анкеров, указанную в пп. 4.3 и 4.11 СНиП 2.03.01-84, - согласно п. 2.19 настоящих норм;
значение sbt в формуле (140) СНиП 2.03.01-84 ¾ с учетом указаний п. 3.14 настоящих норм;
коэффициент условий работы бетона gbi — по табл. 11 настоящих норм;
коэффициент а в формуле (142) СНиП 2.03.01-84 равным 0,02.
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН
Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента
4.2. Ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента аcrс, мм, на уровне центра тяжести растянутой арматуры следует определять по формуле
, (26)
где jl3 — коэффициент, принимаемый равным при учете:
кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок - 1,0;
многократно повторяющейся нагрузки, а также продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок —1,5;
h ¾ коэффициент, принимаемый согласно указаниям п. 4.14 СНиП 2.03.01-84;
ss — напряжение на уровне центра тяжести арматуры S или (при наличии предварительного напряжения) приращение напряжений от действия внешней нагрузки, определяемое согласно указаниям п. 4.3 настоящих норм;
Gsb — модуль деформации смещения арматуры относительно бетона на участках между трещинами, принимаемый равным для бетона:
на известково-песчаном вяжущем ............ 0,67Eb
на известково-шлаковом вяжущем ............ 0,62Eb
us — периметр сечения растянутой арматуры;
а1 — коэффициент, определяемый: при двузначной эпюре напряжений в сечении элемента по формуле
; (27)
при однозначной эпюре напряжений в сечении элемента по формуле
; (28)
значение a1 принимается не менее 0,4.
В формулах (27) и (28) :
— коэффициент, учитывающий положение растянутой арматуры по высоте сечения;
xm — относительная высота сжатой зоны элемента с усредненными деформациями в сжатой зоне и растянутой арматуре, определяемая согласно п. 4.18;
а2 — коэффициент, принимаемый равным
, (29)
При расположении растянутой арматуры в несколько рядов по высоте растянутой зоны ширина раскрытия трещин на уровне стержней, наиболее удаленных от нейтральной линии, вычисляется по формуле (26) с умножением на коэффициент a3, определяемый по формуле
, (30)
где Сs — расстояние от центра тяжести площади сечения всей растянутой арматуры до центра тяжести ряда стержней, наиболее удаленного от нейтральной линии.
Ширина непродолжительного раскрытия трещин определяется:
для элементов 2-й категории трещиностойкости от непродолжительного действия полной нагрузки (постоянной, длительной, кратковременной) — по формуле (26);
для элементов 3-й категории трещиностойкости— по формуле
, (31)
где ¾ ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки;
¾ ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок;
¾ ширина продолжительного раскрытия трещин от действия постоянных и длительных нагрузок.
Значения , и определяются по формуле (26) настоящих норм. Входящие в нее величины ym и еs,tot вычисляют по формулам (42) и (55) при значениях wpl определяемых по формулам (37) и (38), и qm ¾ по табл. 15, причем wpl и qm находят при вычислении:
и ¾ от действия полной нагрузки;
¾ действия постоянной и длительной нагрузок.
Ширина продолжительного раскрытия трещин для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории, определяются от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок.
На участках элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне, ширину раскрытия трещин, вычисленную по формуле (31), следует увеличивать на 15%.
4.3. Напряжения (или их приращения) следует определять по формулам:
для центрально растянутых элементов
; (32)
для изгибаемых, а также внецентренно растянутых при e0,tot ³ 0,8h0 и внецентренно сжатых элементов
, (33)
для внецентренно растянутых элементов при e0,tot < 0,8h0
(34)
В формулах (32) - (34) :
Ntot и Ms — соответственно равнодействующая продольных сил и заменяющий момент, определяемые согласно требованиям п. 4.16; при определении значения Мs эксцентриситет продольных усилий относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой арматуры, следует считать положительным, если он направлен в сторону сжатой (менее растянутой) зоны сечения;
xm — относительная высота сжатой зоны (см. п. 4.2 );
zm ¾ величина, характеризующая положение внутренних усилий в сечении и определяемая согласно требованиям п. 4.19;
zs — расстояние между центрами тяжести растянутой и сжатой арматуры, равное h0-a’;
e0,tot — эксцентриситет равнодействующей продольной силы N и усилия предварительного обжатия P относительно центра тяжести приведенного сечения.
4.4. Глубину начальных трещин в сжатой зоне hcrc, образующихся при предварительном обжатии, транспортировании или монтаже элементов, следует определять по формуле
(35)
Значения xm следует определять по формулам (53) — (56). Значение hcrc не должно превышать 0,5h.
Расчет по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента
4.5. Ширину раскрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, в месте пересечения поперечной арматурой наклонной трещины следует определять согласно указаниям п. 4.17 СНиП 2.03.01-84, принимая усилие обжатия Р с учетом потерь по табл. 2 настоящих норм и значения jl = jl3, указанных в п. 4.2 настоящих норм.
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ЗАКРЫТИЮ ТРЕЩИН
4.6. Расчет железобетонных элементов по закрытию (зажатию) трещин следует производить согласно указаниям пп. 4.18, 4.19 и 4.21 СНиП 2.03.01-84, принимая:
расчетные характеристики материалов согласно разд. 2 настоящих норм;
значения ssp и Р с учетом потерь — по табл. 2 настоящих норм;
значение—по формулам (32)—(34) настоящих норм;
главные напряжения в бетоне на уровне центра тяжести приведенного сечения — по п. 4.11 СНиП 2.03.01-84 с учетом указаний п. 4.1 настоящих норм.
Для участков элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне, значение ssp, приведенное в формуле (154) СНиП 2.03.01-84, должно быть снижено на 15%.