Расчет по раскрытию нормальных трещин

В стадии изготовления и монтажа трещины образуются в верхней зоне сечения, где устанавливаются монтажные петли.

Расчетная ширина раскрытия трещин , нормальных к продольной оси, определяют по формуле

где ;  - среднее расстояние между трещинами, мм, ;  - стержни периодического профиля;  - при изгибе;  - диаметр стержней, 12 мм;  – эффективный коэффициент армирования, ; ; ; ; .

Среднее значение относительной деформации растянутой арматуры  определяется по формуле

где  - относительная деформация растянутой арматуры в сечении с трещиной, ;  - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения относительных деформаций растянутой арматуры на участке между трещинами.

Для вычисления  определяем напряжения в растянутой арматуре :

где ,  – высота сжатой зоны сечения, определяется из условия равенства статических моментов сжатой и растянутой зон относительно нейтральной оси:

Здесь ,  - для кратковременной нагрузки.

Получаем .

Тогда .

Определяем величину :

Здесь  - для стержней периодического профиля;  - для кратковременной нагрузки.

После чего определяем:

Тогда расчетная ширина раскрытия трещин

.

Ширина раскрытия трещин не превышает допустимую.

В стадии эксплуатации трещины образуется в нижней зоне в расчетных сечениях 1–1 и 2–2.

Коэффициент  = 1,3м.

Среднее расстояние между трещинами

Для длительно действующей нагрузки

Определяем высоту сжатой зоны сечения (рисунок 5.8):

Так как высота сжатой зоны больше высоты пояса сечения балки, то ее принимаем равной высоте пояса . Равнодейст-вующую сжатой зоны бетона считаем приложенной на половине высоты .

Определяем приращение напряжений в напрягаемой арматуре:

- для длительно действующей нагрузки;

 

Ширина раскрытия трещин в сечениях 1-1 и 2-2 не превышает допустимую.

Расчет по деформациям

Прогиб балки определяем в середине пролета (сечение 2–2) упрощенным методом расчета и исходя из принципа суперпозиции, т. е. суммируя прогиб от внешней нагрузки и выгиб от усилия предварительного обжатия бетона (соответственно

):

Здесь  - для однопролетной балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой;  - для напрягаемых стержней с прямолинейной осью трассы; ; .

В расчетном сечении образуются трещины, поэтому изгибная жесткость балки определяется по формуле:

где ;  - момент инерции приведенного сечения балки с нормальными трещинами в растянутой зоне относительно нейтральной оси. Положение нейтральной оси и высоту сжатой зоны  находим из условия равенства статических моментов сжатой зоны сечения и растянутой арматуры относительно нейтральной оси: :

;  - момент инерции приведенного сечения балки без трещин в растянутой зоне.

Для определения  при  вычисляем расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:

Предельно допустимый прогиб:

Максимальный прогиб в середине пролета балки не превышает допустимый.

 

Литература

1. СНБ 5.03.01-02. Конструкции бетонные и железобетонные. –Мн. Стройтехнорм., 2003.-139с.

2. СНиП II-6-74. Нагрузки и воздействия. –М., 1976.-59с.

3. Железобетонные конструкции. Под ред. Пецольда Т. М. и Туре В.В. БМб, БГТУ, 2002.- 466с.

4. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. –М., 1985.-728с.

5. Дрозд Я.И., Пастушков Г.П. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. –Мн: Высшая школа, 1984.-208с.

6. Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства: Справочник проектировщика. –М., 1981.-488с.

7. Талецкий В.В. Проектирование конструкций каркаса и фундаментов одноэтажного промышленного здания из сборного железобетона. Часть 1.

 БелГУТ Гомель, 2010.

8. Золотухин Ю.Д. Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания. БелГУТ Гомель, 2003. Часть II, Гомель 2004,-58,40с