Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений (стр. 7 )

g l c g n N e £ g c [ g b Rb b x ( h0 - 0,5 x ) + g s Rs c A /s ( h0 - a / ) ]. (51)

При этом положение нейтральной оси определяется из условия:

g l c g n N £ g c ( g s Rs As - g s Rs c A /s - g b Rb b x ). (52)

При x > x R расчёт прочности внецентренно растянутых сталежелезобетонных (железобетонных) элементов следует производить по формуле (51), принимая x = x R h0 .

8.2.9 К центрально растянутым относятся элементы, в которых линия действия продольной силы N совпадает с равнодействующей усилий во всей арматуре поперечного сечения элемента ( e / = e ; черт.4, а ).

Центрально растянутые сталежелезобетонные (железобетонные) элементы должны удовлетворять следующему условию прочности:

g l c g n N £ g c ( g s Rs A s + g s R s i A s i ). (53)

Для элементов прямоугольного сечения As i = b ds i .

Для железобетонных (не имеющих листовой арматуры) элементов условие (53) принимает вид:

g l c g n N £ g c g s Rs As . (54)

8.2.10 Сталежелезобетонные элементы водоподводящего тракта ГЭС и ГАЭС (турбинные водоводы, их развилки и колена, турбинные блоки, затворные камеры и др.), сталежелезобетонные конструкции, расположенные в массиве гравитационных плотин и других сооружений, условия наступления предельных состояний которых выражаются через напряжения, при однозначной эпюре напряжений в расчётных сечениях рассчитываются из условий:

g l c g n s s £ g c g s Rs ; (55)

g l c g n s s i £ g c g s Rs i . (56)

где s s и s s i - растягивающие напряжения соответственно

в стержневой арматуре и в облицовке.

8.2.11 При расчёте на действие поперечной силы должно соблюдаться условие:

g l c g n Q £ 0,25 g c g b 7 Rb b h0 , (57)

где b - минимальная ширина элемента в сечении.

8.2.12

Расчёт прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы можно не производить, если соблюдаются условия:

а) для плитных конструкций, работающих пространственно, и для конструкций на упругом основании, за исключением вертикальных консолей подпорных стен:

g l c g n Q £ g c g b 7 g j Rb t b h0 , (58)

б) для всех остальных конструкций:

g l c g n Q £ g c g b 7 Q b , (59)

где Q b - поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны в

наклонном сечении, определяемое по формуле:

Qb £ j 2 j 3 g j Rb t b h0 tg b , (60)

где j 2 = 0,5 + 2 x ;

j 3 = 1,0 - для элементов с высотой сечения h < 0,6 м;

0,83 - для элементов с высотой сечения h ³ 0,6 м;

g j - коэффициент, учитывающий влияние строительных швов в

зоне действия поперечных сил, принимаемый по табл.22.

Таблица 22

l j / h j	0,45 и меньше	от 0,46 до 0,64	0,65 и выше
g j	1,0	1 - [( l j / h j ) - 0,45 ]	0,80

Обозначения, принятые в табл.22:

l j - расстояние между сечением по шву и нормальным сечением, проходящим

через конец наклонного сечения в сжатой зоне (черт. 5, а);

h j - высота сечения по шву.

Относительная высота сжатой зоны сечения x определяется по формулам:

для изгибаемых элементов

x = m Rs / Rb ; (61)

для внецентренно сжатых во всех случаях и внецентренно растянутых элементов с большим эксцентриситетом

x = m Rs / Rb ± N / ( b h0 Rb ) , (62)

Черт. 5. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонного элемента, при расчете его по прочности на действие поперечной силы

а - нагрузка действует в сторону элемента;

б - нагрузка действует в сторону от элемента

где знаки "плюс" и "минус" следует применять соответственно для внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов.

Для внецентренно растянутых элементов с малым эксцентриситетом следует принимать Qb = 0.

Угол между наклонным сечением и продольной осью элемента определяется по формуле:

tg b = 2 / [ 1 + M / ( Q h0 ) ]. (63)

Значение tg b принимается не более 1,5 и не менее 0,5.

Допускается поперечное усилие Qb в условии (61) определять по формулам:

Qb 1 = [ 0,6 j s j 3 ( 1 + j n ) g j Rb t b h0 2 ] / c , (64)

но не более Qb 1 = j s j 3 ( 1 + j n ) g j Rb t b h0 ;

Qb 2 = [ 0,8 j s j 3 ( 1 + j n ) g j Rb t b h0 ] / [ 1 + M / (Q h0 ) ] , (65)

где j s - коэффициент, учитывающий влияние продольной арматуры

определяемый по формуле

j s = 1+ 50 As / ( b h0 ) (66)

и принимаемый не более 2,0;

j n - коэффициент, учитывающий влияние продольных сил

(с учётом противодавления), определяемый по формулам:

- при действии продольных сжимающих сил:

j n = 0,1 N / ( Rb t b h0 ), (67)

принимаемый не более 0,5;

- при действии продольных растягивающих сил:

j n = 0,2 N / ( Rb t b h0 ) , (68)

принимаемый не более 0,8 по абсолютной величине;

c - длина проекции наклонного сечения на продольную ось

элемента, отсчитывая от опоры.

В формулах (63) и (65) M и Q - соответственно изгибающий момент и поперечная сила в нормальном сечении, проходящем через конец наклонного сечения в сжатой зоне.

В общем случае расчета элемента следует задаваться рядом сечений с и определять Qb 1 по формуле (64). При действии на элемент сосредоточенных сил значения с принимаются равными расстояниям от опоры до точки приложения этих сил.

При действии на элемент распределенной нагрузки интенсивностью g1 значение с определяется по формуле

c = {[ 0,6 j s ( 1 +j n ) g j Rb t b h02 ] / g1 }1 /

Если условие (59) при подстановке в правую часть вместо Qb Q b 1 не удовлетворяется, следует задаться рядом наклонных сечений, для которых найти значения M и Q , по формуле (65) определить значение Qb 2 и проверить условие (59) при Qb = Qb 2 .

Расчет поперечной арматуры не производится, если условие (59) соблюдается при подстановке в его правую часть одного из поперечных усилий Qb 1 или Qb 2 .

8.2.13 Расчёт поперечной арматуры в наклонных сечениях элементов постоянной высоты (черт. 5) следует производить по формуле:

g l c g n Q1 £ g c ( S g s Rs w As w + S g s Rs w A s, i n c sin a + g b 7 Qb ), (70)

где Q1 - поперечная сила, действующая в наклонном сечении, т. е.

равнодействующая всех поперечных сил от внешней нагруз-

ки, расположенных по одну сторону от рассматриваемого

наклонного сечения;

S g s Rs w As w ; S g s Rs w As, i n c sin a - суммы поперечных

усилий, воспринимаемых соответственно хомутами и отог-

нутыми стержнями, пересекающими наклонное сечение;

a - угол наклона отогнутых стержней к продольной оси элемен-

та в наклонном сечении.

Если внешняя нагрузка действует в сторону элемента, как показано на черт.5, а, расчётную поперечную силу надлежит определять по формуле:

Q1 = Q - Q g + V cosb , (71)

где Q - поперечная сила в опорном сечении;

Q g - равнодействующая внешней нагрузки, действующей на эле-

мент в пределах длины проекции наклонного сечения на про-

дольную ось элемента;

V - сила противодавления, действующая в наклонном сечении,

определяемая в предположении линейного распределения

пьезометрического давления и a 2 b = 1,0 .

Если внешняя нагрузка действует в сторону от элемента, как показано на черт. 5, б, то Q g в формуле (71) не учитывается.

8.2.14 Если условие (59) при Qb = Qb 1 и Qb = Qb 2 не выполняется, расчет элементов, армированных хомутами, допускается производить по наиболее опасному наклонному сечению из условий:

g l c g n Q £ g c ( g b 7 Qb 1 + Qs w ) ; (72)

g l c g n Q £ g c ( g b 7 Qb 2 + Qs w ) , (73)

где Qs w - поперечное усилие, воспринимвемое хомутами в пределах

наиболее опасного наклонного сечения и определяемое по

формуле:

Q s w = q s w {[ 0,6 j s ( 1 + j n ) g j R b t b h0 2 ] / q s w }1 / 2, (74)

где q s w - усилие в хомутах на единицу длины элемента в пределах

наклонного сечения, определяемое по формуле:

q s w = g s Rs w As w / s , (75)

где s - шаг хомутов.

При расчете элементов принимается наименьшее число хомутов, полученных из условий (72) и (73) .

8.2.15 Расстояние между поперечными стержнями (хомутами), между концом предыдущего и началом последующего отгиба, а также между опорой и концом отгиба, ближайшего к опоре, должно быть не более величины s max , определяемой по формуле:

s max = g c g b 7 j 2 Rb t b h0 2 / ( g l c g n Q1

8.2.16 Расчет элементов переменной высоты сечения на действие поперечной силы производится следующим образом:

если одна из граней элемента горизонтальна или вертикальна, а вторая наклонна, то ось элемента принимается соответственно горизонтальной или вертикальной. За рабочую высоту наклонного сечения следует принимать проекцию рабочей части наклонного сечения на нормаль к оси элемента:

- для элемента с наклонной сжатой гранью - у конца наклонного сечения в сжатой зоне (черт. 6, а);

- для элемента с наклонной растянутой гранью - у начала наклонного сечения в растянутой зоне (черт. 6, б);

если обе грани элемента наклонные, за ось элемента следует принимать геометрическое место точек, равноудаленных от граней элемента. За рабочую высоту сечения принимается проекция рабочей части наклонного сечения на нормаль к оси элемента.

8.2.17 Расчёт сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие изгибающего момента следует производить для сечений, проверяемых на прочность при действии поперечных сил, а также для сечений, проходящих через точки изменения площади поперечного сечения продольной растянутой арматуры (точки теоретического обрыва арматуры или изменения её диаметра), и в местах резкого изменения размеров поперечного сечения элемента по формуле:

g l c g n M £ g c ( g s Rs As z + S g s Rs w As, i n c z s, i n c + S g s Rs w As w z s w ), (77)

где M - момент всех внешних сил (с учётом противодавления), распо-

ложенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного

сечения относительно оси, которая проходит через точку

приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне и пер-

пендикулярна плоскости действия момента;

g s Rs As z ; S g s Rs w As, i n c zs, i n c ; S g s Rs w As w z s w - сум-

мы моментов относительно той же оси соответственно от

усилий в продольной арматуре, в отогнутых стержнях и хо-

мутах, пересекающих растянутую зону наклонного сечения;

z ; z s , i n c ; z s w - плечи усилий в продольной арматуре, в отогнутых

стержнях и хомутах относительно той же оси (черт.7).

Черт. 6. Схема усилий в cечении, наклоннoм к продольной оси

железобетонного элемента, с наклонной гранью при расчете его

по прочности на действие поперечной силы

а - наклонная грань сжата; б - наклонная грань растянута

Черт. 7. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси

железобетонного элемента, при расчете его по прочности

на действие изгибающего момента

Если наклонное сечение расположено в зоне изменения знака изгибающего момента, проверку на изгиб следует производить относительно точек пересечения наклонного сечения с продольной арматурой, расположенной у обеих граней. При этом следует принимать Qb = 0.

Высота сжатой зоны в наклонном сечении, измеренная по нормали к продольной оси элемента, определяется в соответствии с требованиями п. п.8.2.5 – 8.2.7.

8.2.18 Элементы с постоянной или плавно изменяющейся высотой сечения допускается не рассчитывать по прочности наклонного сечения на действие изгибающего момента в одном из следующих случаев:

если вся продольная арматура доводится до опоры или до конца элемента и имеет достаточную анкеровку;

в плитных пространственно работающих конструкциях;

если продольные растянутые стержни, обрываемые по длине элемента, заводятся за нормальное сечение, в котором они не требуются по расчёту, на длину lg и более, определяемую по формуле:

lg = [ (g l c g n Q - 0,75 g c g s Rs w As , i n c sin a ) / (1,5 q sw )] + 5 d, (78)

где Q - поперечная сила в нормальном сечении, проходящем

через точку теоретического обрыва стержня;

A s, i n c ; a - соответственно площадь сечения и угол наклона отогнутых

стержней, расположенных в пределах участка длиной lg ;

q s w - усилие в хомутах на единицу длины элемента на участке

длиной lg , определяемое по формуле:

q s w = g s Rs w As w / s , (79)

здесь d - диаметр обрываемого стержня, см;

если выполняется условие:

g l c g n Q £ 0,25 g c g b 7 Rb t, s e r b h0 ; (80)

в конструкциях на упругом основании, за исключением подпорных стен.

8.2.19 Расчет консоли, длина которой равна или меньше ее высоты в опорном сечении h (короткая консоль), следует производить по действующим нормативным документам.

8.2.20 Железобетонные элементы, наступление предельных состояний которых выражается через главные напряжения в бетоне, рекомендуется рассчитывать из следующих условий:

g l c g n Kx s m t £ g c g s mx Rs ü

g l c g n Ky s m t £ g c g s my Rs ý , (81)

g l c g n Kz s m t £ g c g s mz Rs þ

где Кx , Кy , Кz - коэффициенты, учитывающие схему армирования

элемента и влияние работы арматуры на сдвиг

(нагельный эффект);

mx , my , mz - коэффициенты армирования сечений, перпендику-

лярных соответственно осям x, y и z .

Значения коэффициентов Kx , Ky и Kz определяются экспериментально. Допускается значения коэффициентов Kx , Ky и Kz определять по графикам приложения 5 в зависимости от диаметра арматуры и углов наклона a x , a y и a z траектории напряжений s m t к осям x , y и z .

При a i £ 20 0 следует принимать K i = 1,0.

В случаях, когда главные растягивающие напряжения s m t воспринимаются арматурными стержнями, ориентированными по двум взаимно перпендикулярным направлениям (армирование ортогональными сетками), или только стержнями, ориентированными вдоль траектории напряжений s m t , в условиях (81) следует принимать:

- при армировании сетками:

mz = 0; K z = 0;

- при армировании стержнями, параллельными вектору s m t:

mz = my = 0; Kz = Ky = 0; Kx = 1,0.

8.2.21 При проектировании массивных железобетонных элементов прямоугольного сечения, предельные состояния которых выражаются через усилия, следует проверять прочность продольных сечений на уровне нейтральной оси и на уровне продольных строительных швов на действие вторичных (после образования трещин в растянутой зоне элемента) напряжений в бетоне из условий:

- на уровне нейтральной оси:

g l c g n s s w £ g c g s Rs w ; (82)

- на уровне продольного строительного шва:

g l c g n s s w, j £ g c g s Rs w , (83)

g l c g n t s w, j £ g c KR ( Rs w, Rb ), (84)

где s s w - растягивающие напряжения в хомутах на уровне ней-

тральной оси;

s s w, j , t s w, j - соответственно растягивающие и касательные напряже-

ния в хомутах на уровне продольного строительного

шва;

KR ( Rs w, Rb ) - критерий прочности на срез хомутов при их нагель-

ной работе.

Критерий KR ( Rs w, Rb ) определяется экспериментально.

Для сооружений III и IV классов допускается принимать

KR ( Rs w, Rb ) = 5,2 ( Rs w. · Rb )1 /

Растягивающие напряжения в хомутах на уровне нейтральной оси определяются по формуле:

s s w = s /t b s [ 1 - ( Rb t / s /t ) 2 ] / ( p m ds w2 ), (86)

где s /t - максимальное вторичное растягивающее напряжение в бе-

тоне на уровне нейтральной оси;

b - ширина сечения элемента;

m - число стержней хомутов в поперечном сечении элемента;

ds w , s - соответственно диаметр стержней и шаг хомутов.

Растягивающие напряжения в хомутах на уровне продольного строительного шва определяются по формуле:

s s w, j = s /t, j b s / ( p m ds w2 ) , (87)

где s / t, j - максимальное вторичное поперечное растягивающее

напряжение в бетоне на уровне продольного строи-

тельного шва.

Касательные напряжения в хомутах на уровне продольного строительного шва определяются по формуле:

ts w, j = 4 ( t j - Rs h, j ) b s / ( p m ds w2 ) , (88)

где t j - среднее значение касательных напряжений на уровне про-

дольного строительного шва;

Rs h, j - прочность продольного строительного шва на сдвиг при

наличии нормальных растягивающих напряжений s /t, j .

Значения t j определяются по формуле:

t j = 0,5 ( t 0j + t /j ), (89)

где t 0j и t /j - касательные напряжения на уровне продольного

строительного шва на участке между нормальными

трещинами в растянутой зоне элемента соответ-

ственно до образования нормальных трещин и пос-

ле их образования.

Прочность продольного строительного шва на срез определяется по формулам:

- для необработанного шва:

Rs h, j = 0,6 t j Rb t / ( t j + 3s t, j ) ; (90)

- для обработанного шва (снятие цементной плёнки, устройство штраб и т. п.):

Rs h, j = 1,2 t j Rb t / ( t j + 2,4 s t, j ). (91)

Касательные напряжения в бетоне на уровне продольного строительного шва до образования нормальных трещин определяются по формуле:

t 0 j = Q S j / ( I b ) , (92)

где S j - статический момент части поперечного сечения, ограничен-

ной строительным швом.

Вторичные напряжения в элементе s /t ; s /t , j ; t 0 j определяются из расчетов элементов с трещинами численными методами или по методике вторичных полей напряжений на основе блочной модели элемента с трещинами при действии изгибающего момента M и перерезывающей силы Q .

8.2.22 Расчет выносливости сечений, нормальных к продольной оси элемента должен производиться из условий:

для сжатого бетона

g l c g n s с £ g c g b Rb ; (93)

для растянутой арматуры

g l c g n s s £ g c g s 1 Rs , (94)

где s с и s s - максимальные значения соответственно сжимающих

напряжений в бетоне и растягивающих напряжений

в арматуре;

g b = g b 7 . g b 12 . g b 14 . g b 15 .

Сжатая арматура на выносливость не рассчитывается.

8.2.23 В трещиностойких элементах напряжения в бетоне s c и в арматуре s s определяются в зоне действия максимального изгибающего момента по расчету как для упругого тела по приведенным сечениям с учетом указаний п.5.34.

В нетрещиностойких элементах площадь и момент сопротивления приведенного сечения следует определять без учета растянутой зоны бетона. Напряжения в арматуре следует определять согласно п.9.2.3 настоящих Правил.

8.2.24 Расчет выносливости сечений, наклонных к продольной оси элемента, следует выполнять из условия:

g l c g n s m t £ g c g b Rb t , (95)

где s m t - главные растягивающие напряжения в бетоне;

g b = g b 5 . g b 7 . g b 12 . g b 13 . g b 14 . g b 15 .

Величину главных растягивающих напряжений в бетоне следует определять по формуле (30) с учетом указаний п.7.8.

Для стержневых элементов прямоугольного сечения с параллельными растянутой и сжатой гранями допускается при определении главных растягивающих напряжений принимать s y = 0, а напряжения s x и t x y опре-делять по формулам:

s x = M y / Ired ± N / Ared , (96)

t x y = Q Sred / ( Ired b ), (97)

где Ared и Ired - площадь и момент инерции приведенного сечения

относительно его центра тяжести;

Sred - статический момент части приведенного сечения,

лежащей по одну сторону от оси, на уровне

которой определяются касательные напряжения;

y - расстояние от центра тяжести приведенного сече-

ния до линии, на уровне которой определяются

касательные напряжения;

b - ширина сечения на том же уровне.

В формуле (96) знак “плюс” принимается для внецентренно растянутых, а знак “минус” - для внецентренно сжатых элементов.

Геометрические параметры приведенного сечения следует определять с учетом указаний п.5.34.

Для элементов с переменной высотой сечения касательные напряжения t x y следует определять с учетом указаний п.8.1.8.

Если условие (95) не выполняется, то равнодействующая главных растягивающих напряжений должна быть полностью передана на поперечную арматуру при напряжениях в ней s s £ g s 1 Rs .

9 Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций

по образованию и раскрытию трещин и по деформациям

9.1 Расчет бетонных и железобетонных элементов по образованию

трещин

9.1.1 Расчет бетонных и железобетонных элементов по образованию трещин следует производить:

а) в случаях, когда по условиям эксплуатации трещины не допускаются;

б) для выявления зон трещинообразования при расчете статически неопределимых стержневых и массивных конструкций в соответствии с п. п.7.8 и 7.9.

в) при наличии специальных требований норм проектирования отдельных видов гидротехнических сооружений.

К числу конструкций, в которых трещины не допускаются, относятся:

напорные и безнапорные элементы, находящиеся в зоне переменного уровня воды и подвергающиеся периодическому замораживанию и оттаиванию при невозможности устройства необходимых защитных мероприятий;

конструкции, к которым предъявляется требование водонепроницаемости в тех случаях, когда это требование невозможно обеспечить конструктивными и технологическими мероприятиями;

элементы причальных набережных, погружаемые в грунт забивкой или вибрированием;

лицевые элементы причальных набережных, сваи и сваи-оболочки для стадий изготовления, транспортировки и монтажа.

9.1.2 Расчет стержневых железобетонных элементов по образованию трещин, нормальных к их продольной оси, следует производить:

а) для центрально растянутых элементов по формуле:

N £ g c g b Rb t, ser Ared , (98)

где g b = g b 7 . g b 8 . g b 9 . g b 13 . g b 14 . g b 15 .

При g b 8 . g b 9 > 2 следует принимать g b 8 . g b 9 = 2,0.

б) для изгибаемых элементов по формуле:

M £ g c g b Rb t, ser Wt, red , (99)

где g b = g b 7 . g b 8 . g b 10 . g b 13 . g b 14 . g b 15 .

При g b 8 . g b 10 > 2 следует принимать g b 8 . g b 10 = 2,0 .

в) для внецентренно сжатых элементов по формуле:

( M / Wt, red - N / Ared ) £ g c g b Rb t, ser , (100)

где g b = g b 7 . g b 8 . g b 10 . g b 13 . g b 14 . g b 15 .

При g b 8 . g b 10 > 2 следует принимать g b 8 . g b 10 = 2,0.

г) для внецентренно растянутых элементов по формуле:

[ M / ( g b 10 Wt, red ) + N / ( g b 9 Ared ) ] £ g c g b Rb t, ser , (101)

где g b = g b 7 . g b 8 . g b 13 . g b 14 . g b 15 .

При расчете по формуле (101) следует принимать:

g b 9 - как для центрально растянутого элемента такого же попереч-

ного сечения;

g b 10 - как для изгибаемого элемента такого же поперечного сечения.

Примечание - В формулах (знак равенства соответствует

условию образования трещин, знак неравенства - усло-

вию трещиностойкости.

9.1.3 Расчеты по образованию трещин, нормальных к продольной оси бетонных элементов, предельные состояния которых выражаются через усилия, следует производить по формулам (22) и (26), принимая в них g n = 1,0 , g l c = 1,0 и Rb t, ser вместо Rb t .

9.1.4 Расчеты по образованию трещин по главным растягивающим напряжениям выполняются:

- для оценки трещиностойкости сечений, наклонных к продольной оси стержневых бетонных и железобетонных конструкций;

для оценки трещиностойкости объемных бетонных и железобетонных конструкций, предельные состояния которых не могут быть выражены через усилия;

для оценки трещиностойкости бетонных и железобетонных конструкций при действии многократно повторяющейся нагрузки.

Расчеты по образованию трещин в этих случаях выполняются из

условия:

s m t £ g c g b Rb t , (103)

где

g b = g b 1 . g b 2 . g b 3 . g b 5 . g b 13 . g b 14 . g b 15 - при расчетах бетонных эле -

ментов,

g b = g b 7 . g b 8 . g b 10 . g b 11 . g b 13 . g b 14 .g b15 - при расчетах железобетонных

элементов;

g b = g b 1 . g b 2 . g b 5 .g b 12 . g b 13 . g b 14 .g b 15 - при расчетах бетонных элемен-

тов при действии многократно

повторяющейся нагрузки;

g b = g b 7 . g b 11 . g b 12 . g b 13 . g b 14 . g b 15 - при расчетах железобетонных

элементов при действии много-

кратно повторяющейся нагрузки.

Напряженное состояние элементов определяется в соответствии с указаниями п.8.1.8 Проверка условия (102) производится для наружных граней элементов, в точках пересечения их с главными центральными осями инерции приведенного сечения, а для элементов таврового, двутаврового и коробчатого сечений также в местах примыкания сжатых полок к стенке.

При определении коэффициентов g b 3 - для бетонных конструкций и g b 10 - для железобетонных конструкций высота растянутой зоны сечения h t находится по эпюре напряжений в плоскости главных растягивающих напряжений.

Коэффициент g b 8 вычисляется в зависимости от схемы армирования (однорядное или многорядное, дисперсное или обычное) области элемента, для которой производится проверка трещиностойкости.

9.2 Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин

9.2.1. В нетрещиностойких стержневых элементах расчет по раскрытию нормальных к продольной оси трещин следует выполнять из условия

a c r £ g c D c r , (103)

где

a c r - расчетная ширина раскрытия трещин, мм ;

D c r - допускаемая ширина раскрытия трещин, мм, определяемая

по п.9.2.4.

9.2.2 Ширину раскрытия трещин a c r , мм, следует определять по формуле:

a c r = d j l h [ ( s s - s s , b g ) / Es ] · m ) d 1 / 2 , (104)

где

d - коэффициент, принимаемый равным для элементов:

изгибаемых и внецентренно сжатых ,0

центрально и внецентренно растянутых. . 1,2;

j l - коэффициент, принимаемый равным:

при учете временного действия нагрузок:

при F l / F c < 2 / ,0

при Fl / F c ³ 2 / ,3,

здесь Fc и F l - наибольшие обобщенные усилия (изги-

бающий момент, нормальная сила и т. п.) соответственно

от действия полной нагрузки (постоянной, длительной,

кратковременной) и от действия постоянной и длитель-

ной нагрузок;

при учете многократно повторяющейся нагрузки:

при воздушно-сухом состоянии бетонаr s ,

здесь r s - коэффициент асимметрии цикла;

при водонасыщенном состоянии бетона,9

h - коэффициент, принимаемый равным при арматуре:

стержневой периодического профиля,0

гладкой стержневой. . 1,4

проволочной периодического профиля. . 1,2;

s s - напряжение в растянутой арматуре, определяемое в соот-

ветствии с п.9.7 без учета сопротивления бетона растянутой

зоны сечения; с учетом фильтрационного давления воды,

определяемого в соответствии с п. п.8.2.4 и 8.2.5;

s s, b g - начальное растягивающее напряжение в арматуре от набу-

хания бетона. Для конструкций, находящихся в воде,

s s , b g = 20 МПа; для конструкций, подверженных длитель-

ному высыханию, в том числе во время строительства

s s , b g = 0;

m - коэффициент армирования сечения,

m = As / ( b h 0 ) , но не более 0,02 ;

d - диаметр стержневой арматуры, мм.

При различных диаметрах стержней следует принимать

к к

d = ( å n i d i 2 ) / ( å n i d i ) ,

1 1

здесь n - число стержней одного диаметра.

9.2.3 Напряжения в арматуре при расчетах ширины раскрытия трещин следует определять по следующим формулам:

для изгибаемых элементов

s s = M / ( As z ) ; (105)

для центрально растянутых элементов

s s = N / As ; (106)

для внецентренно растянутых и внецентренно сжатых элементов при

больших эксцентриситетах

s s = N ( e ± z ) / ( As z ) ; (107)

для внецентренно растянутых элементов при малых эксцентриситетах:

для арматуры S

s s = N e / / [ As ( h0 - a / ) ] ; (108)

для арматуры S /

s s = N e / [ As / ( h0 - a / ) ] . (109)

В формуле (105) знак “плюс” принимается при внецентренном растяжении, “минус” - при внецентренном сжатии.

В формулах (105) и (107) z ( плечо внутренней пары сил) допускается принимать по результатам расчета сечений на прочность при расчетных нагрузках.

9.2.4 Допускаемую ширину раскрытия трещин D c r , мм, для массивных напорных конструкций следует принимать не более величин, приведенных в табл.23, 24, 25 по условиям коррозионной стойкости, сохранности арматуры и по влиянию процессов замораживания-оттаивания.