Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 [ 33 ] 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

херу работы оно все более пртближается к стержневым конструкциям. Сооружения с поперечными ребрами претерпевают меныние деформации в поцеречном направлении по сравнению с гладкими тонкостенными сооружениями. Увеличение длины сооружений также приводит к уменыпению его деформируемости в поперечном направлении и, следовательно, приближает по характеру работы к балкам или тонкостенным стержням с недеформируемым контуром. Так, железобетонные дымовые трубы, для которых отношение высоты к радиусу срединной поверхности составляет Н/г, * 1/20, допускается рассчитывать как консольный стержень кольцевого сечения. Вид и способ приложения нагрузки, характер температурных воздействий также оказывают большое влияние на деформации сооружения в поперечном направлении. Равномерно распределенные по контуру нагрузки и температурный перепад по толщине стенки приводят к появлению напряженно-деформированного состояния, близкого к плосконапряженному. Это позволяет при расчете сооружений типа резервуаров и силосов ограничиться расчетом отдельных вертикальных и горизонтальных сечений. Для оценки прочности и трещиностойкости стен сооружений типа дымовых труб, силосов, резервуаров, грануляционных башен и т.д. за исключением зон. обладающих особенностями конструктивного характера, особенностями нагружения или температурных воздействий, в большинстве случаев оказывается достаточным рассчитать прочность и трещиностойкость отдельных сечений элементов сооружения. Предлагаемая методика расчета трещиностойкости и прочности элементов, которая приводится ниже в приближенной форме, учитывает плоско-напряженное состояние сооружения, имеет достаточно компактную форму и легко может быть использована в нормативных документах.

Асчет по образованию трещин. Температурные воздействия изменяют характер напряженно-деформированного состояния сооружений и, как правило, существенно снижают их трещиностойкость. Неравномерный нагрев по толщине стенки обусловливает неоднородность бетона, в том числе переменную по толщине стенки прочность на растяжение и предельную растяжимость. На эти же свойства бетона оказывает определенное влияние плосконапряженное состояние, возникающее в стенке при неравномерном нагреве. Интенсивное перераспределение напряжений между бетоном и арматурой за счет усадки и ползучести бетона, особенно при длительном награве, приводит к уменьшению растягивающих напряжений в напрягаемой арматуре и появлению больших сжимающих напряжений в ненапрягаемой арматуре. Экспериментальные исследования В.В. Кардакова, В.А. Косторниченко, В.И. Веретенникова и автора, проведенные на железобетонных брусьях, кольцах и цилиндрах, показывают, что действие этого фактора может привести к появлению растя-

гивающих напряжений в бетоне порядка 2-2,6 МПа и тем самым резко уменыиить треиошостойкость злемента.

Температурные моменты, обусловленные неравномерным распределением температуры по толщине стенки, могут достигать столь значительных величин, что их воздействие вызовет образование трещин даже в сжатых от постоянных и длительных нагрузок элементах с напряжениями в бетоне, не превышающими 3,2-3,5 МПа. Помимо этого, в случае криволинейной зпюры распределения температуры по толщине стенки (кратковременный нестационарный нагрев) возникает дополнительная самоуравновешенная зпюра напряжений в бетоне (см.рис. 1).

За основу для построения методики расчета отдельных сечений железобетонных злеЯ1ентов (сооружений) по образованию трещин с учетом температуры принят метод ядровых моментов с коррективами, принятыми в Нормах [74] . Обшее условие образования трещин для изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов имеет вид

* , (296)

где Ml - момент внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, относительно оси, параллельной нулевой линии и проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется; М- - момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин, определяемый по формуле

(297)

где Л?/в момент усилия Ng относительно той же оси, что и для определения Ml.

Как известно Сб J , метод ядровых моментов позволяет достоверно оценивать трещиносгойкость сечения, когда деформации и напряжения в бетоне сжатой зоны подчиняются линейному закону. В случаях, когда эта закономерность нарушается, метод дает значительные погрешности. В Нормах [74] принят достаточно простой способ учета этих погрешностей, заключающийся в том, что расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки заменяется некоторым условным расстоянием г,, зависящим от напряженного состояния элемента.

Каждый из факторов, обусловленных неравномерным распределением температуры по толщине стенки, предлагается учитывать раздельно. Температурные моменты определяются по формулам (185)-(188) в зависимости от расчетного случая темпе-

ратурных воздействий. С учетом этого определится по

формулам:

при действии растягивающей силы и температурного момента М-/Са * П,) (298);п1ж действии изги-

бающего момента от нагрузки и температурного момента = =Л/ ± Mt (299); при действии сжимающей силы и температурного момента М N(0*- г), (300), В формулах (298) и (300): е = €*е, (301), где е,„ = Л/,/Л (302); €>а - эксцентриситет приложения продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения.

Расчет по образованию трещин железобетонных элементов с ненапрягаемой арматурой при действии повьпиенных температур ведется как предварительно напряженных элементов. Усилие А/о для элементов с напрягаемой арматурой

K-6,r*6:Fj-6F,-6:Fj; (303)

для элементов с ненапрягаемой арматурой при повышенной температуре

для элементов с ненапрягаемой арматурой при отрицательной и нормальной температуре

Л=Л.с-, (305) /Ч.- б„/Г;Л (306)

где бо и до-предварительное напряжение в арматуре с учетом соответственно первых и вторых потерь при нормальной температуре и дополнительных потерь при повышенных температурах; 6а И d, -напряжения в ненапрягаемой арматуре, численно равные потерям от усадки и ползучести бетона при нормальной и повьииенной температурах; 6», и с5а„ - напряжения в ненапрягаемой арматуре с учетом действия повышенных температур, определяемые по формулам (226) - (230).

Влияние температуры на сопротивление бетона растяжению учитывается коэффициентами mt и tn*t, которые определяются по формулам (117), (129) или по табл. 2 для бетона, имеющего температуру центра тяжести растянутой арматур}.!. С учетом влияния плосконапряженного состояния и температуры на сопротивление бетона растяжению последнее принимается равным Rpg kpt,. Коэффициент kt определяется для бетона на уровне центра тяжести растянутой арматуры по формуле (280) или по табл.3. Влияние плосконапряженного состояния на прочность бетона при растяжении допускается не учиты-

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 [ 33 ] 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49