О-

3

-I-

Рис. 2. Схема трещин в статически определяемом изгибаемом железобетонном элементе:

/ — нормальная трещина, в которой арматура достигла предела текучести; 2 — наклонная трещина; 5 — продольная трещина в сжатой зоне элемента.

Если пренебречь растяжимостью бетона, то раскрытие трещин будет равно абсолютному удлинению арматуры на участке между трещинами

где е „ —среднее значение относительной деформации арматуры на участке между трещинами

е.ш = ¥Л-(2)

Здесь V/j — отношение средних относительных деформаций на участке между трещинами к относительным деформациям арматуры в сечении с трещиной е . Ориентировочно можно принять V/ = 0,9.

Относительные деформации арматуры при достижении предела текучести Ejp, можно принять для арматуры, имеющей физический предел текучести: из стали класса А-1 = 0,0011; из стали класса А-И = 0,0019; из стали класса A-III = 0,0028.

Для арматуры, не имеющей физического предела текучести, относительные деформации при достижении

Л

А/

21U-vJ 32 1

Рис. 3. Схема трещин в растянутой и сжатой зонах в статически неопределяемом изгибаемом железобетонном элементе:

1 — нормальные трещины; 2 — наклонные трещины; 5 — продольные трещины в сжатой зоне элемента.

условного предела текучести можно вычислить по формуле

е..р/ = {Rs.er -+ 0.002.(3)

где as,,2 — напряжение в предварительно напряженной арматуре при напряжении в бетоне, равном нулю с учетом всех потерь.

Для ориентировочных расчетов можно принять Oi„2 = 0.6/?„„.

Тогда для арматуры из стали класса A-IV е, , = 0.0032; класса A-V е,., = 0.0037; класса В-П е,., = 0,0048; класса К-7 е,,, = 0,0037.

При таком подходе к решению поставленной задачи раскрытие треш,ин, соответствуюш,ее достижению предела текучести в арматуре, можно представить в виде следующей таблицы.

Таблица I

Раскрытие трещим Осп при достижении в арматуре предела текучести, мм

Таким образом, чтобы судить о том, достигла ли арматура предела текучести, нужно знать не только раскрытие трещин, но и расстояние между ними. Следует обратить внимание на то, что при малых расстояниях между трещинами текучесть в арматуре будет наблюдаться при раскрытии трещин значительно меньшем, чем предусмотрено Нормами [35] из условия сохранности арматуры от коррозии.

14

При выяснении вопроса о достижении предела текучести в поперечной арматуре (поперечных стержнях, хомутах), учитывая, что наклонные трещины обычно располагаются под углом 45° к оси элемента, значение раскрытия трещин в таблице I следует умножить на коэффициент 0,7. За расстояние между трещинами в этом случае следует принимать расстояние по перпендикуляру к оси элемента между двумя соседними трещинами или (если трещина одна) длину поперечного стержня.

О достижении предельных деформаций в сжатой зоне бетона судят по появлению трещин, параллельных оси элемента (рис. 2 и 3), и отслоению в этой зоне лещадок.

Если наклонная трещина у свободной опоры элемента выходит на растянутую грань и раскрытие трещины превысило 0,5 мм, то это свидетельствует о том, что произошло продергивание продольной арматуры на опоре. Если одновременно появились продольные трещины в бетоне над концом наклонной трещины, то наступило аварийное состояние конструкции в связи с ее разрушением по наклонному сечению (рис. 4).

Трещины в бетоне вдоль продольной растянутой арматуры могут образоваться по следующим причинам:

—коррозия арматуры, сопровождающаяся увеличением ее диаметра;

—выпрямление арматурных стержней, первоначально имеющих изгиб;

—продергивание арматуры на свободной опоре.

Во всех трех случаях нарушается сцепление арматуры с бетоном, что увеличивает деформативность элемента и снижает его несущую способность. Об аварийном состоянии элемента можно говорить в том случае, если при этом раскрытие нормальных и наклонных трещин пре-

Рис. 4. Схема разрушения железобетонного элемента по наклонному сечению из-за продергивания арматуры на свободной опоре:

/ — продольные трещины в сжатой Зоне элемента; 2 — наклонная трещина; 3 — продольная растянутая арматура; 4 — поперечная арматура.

f

2