Страница 11: ДСТУ Б В.2.6-156:2010. Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону гіравила проектування (34083)

Примітка. Якщо забезпечено мінімальне армування, наведене у 5.3.2, то малоймовірно, що ширина тріщин перевищить допустимі у разі, коли:

- для тріщин, спричинених переважно обмеженням деформацій, розміри стрижнів, наведені у таблиці

1. не перевищуються, якщо напруження в арматурі є величиною, отриманою після утворення тріщин (тобто gs у виразі (5.1));

-для тріщин, спричинених переважно навантаженням, застосовуються положення таблиці 5.2, або 5.3. Напруження у сталі повинні визначатись на основі перерізу з тріщинами при відповідному сполученні навантажень.

У попередньо напружених елементах, коли обмеження ширини розкриття тріщин забезпечуються переважно напруженою арматурою, яка має зчеплення з бетоном, можуть бути використані таблиці 5.2 і 5.3' при напруженнях, які визначаються як різниця між повними і попередніми напруженнями. Для елементів, що напружуються на бетон, коли запобігання тріщинам забезпечується переважно звичайною арматурою, таблиці можуть застосовуватись із напруженнями у цій арматурі, визначеними з урахуванням ефекту попереднього напруження.

Максимальний діаметр стрижня необхідно коригувати у наступних випадках: при згині (хоча б частина перерізу стиснута):

• (5'6) 2 (л-сг) >,

при розтягу (рівномірний осьовий розтяг):

0S =0; {fct eff I2,9)hcr/(8(h-d)) ,(5.7)

де 0S- заданий діаметр стрижня;

*

0S- максимальний діаметр стрижня за таблицею 5.2;

h- загальна висота перерізу:

hcr- висота розтягнутої зони зразу після утворення тріщин з урахуванням величинсил

попереднього напруження і осьових зусиль при основному сполученні дій; d- фактична висота до центра ваги зовнішнього шару арматури.

Якщо весь переріз розтягнутий, то h -d є мінімальною відстанню відцентра вагишару арма

тури до грані бетону (враховується кожна грань при несиметричній'арматурі).

Таблиця 5.2 - Максимальний діаметр стрижня 0* для обмеження тріщиноутворення1

1. Балки із загальною висотою 1000 мм і більше, коли основна арматура сконцентрована тільки на невеликій частині по висоті, повинні забезпечуватись додатковим поверхневим армуванням для запобігання появі тріщин на лицьовій поверхні балки. Це армування повинно рівномірно розподілятись між рівнем розтягнутої арматури і нейтральною віссю та розташовуватись^ між з’єднаннями. Площа перерізу поверхневої арматури повинна бути не меншою ніж визначена за
2. приймаючи к = 0,5, a os = fyk. Крок і діаметр необхідних стрижнів можна визначити за 5.3.4 або при відповідному спрощенні (5.3.3.2), припускаючи чистий розтяг та напруження у сталі, що дорівнює половині значення, визначеного для основної арматури.
3. Необхідно зважати, що існує певна небезпека виникнення великих тріщин у перерізі, де має місце різка зміна напружень, наприклад:

• при змінах перерізу:
• поблизу зосереджених навантажень;

-у місцях, де стрижні обриваються;

-у зонах високих напружень зчеплення, особливо на кінцях з’єднань внапуск.

На такі місця слід звернути особливу увагу, щоб мінімізувати зміну напружень, наскільки це можливо. Однак, вищенаведені правила запобігання утворенню тріщин, зазвичай, будуть достатніми для забезпечення контролю вказаних місць за умови застосування правил конструювання армування, наведених у розділах 7 і 8.

1. Можна вважати, що тріщиноутворення внаслідок впливу дотичних дій достатньо обмежується, якщо враховані правила конструювання, надані у 8.2.6, 8.2.7, 8.3.2 і 8.4.3.
2. Визначення ширини розкриття тріщин
3. Ширина тріщин wk може визначатись за виразом:

wk =sr,max(Esm -Zctm) ’'(5-8)

де sr max - максимальний крок тріщин;

zsm - середні деформації в арматурі при відповідному сполученні навантажень, вкпючнр

з впливом прикладених деформацій та при врахуванні впливу жорсткості при розтягу. Враховуються тільки додаткові деформації розтягу, що мають місце при деформації бетону на тому ж рівні вище нуля;

zctm - середня деформація бетону між тріщинами.

1. (ssm -гс(т) може визначатись за наступним виразом:

де gs - напруження у розтягнутій арматурі в перерізі з тріщинами. Для елементів, напружених на упори, ст5 можна замінити на зміну напружень Лстр у попередньо напруженій арматурі від стану нульової деформації бетону на тому ж рівні.

а е - відношення Es / Ест;

Рp.eff “(As +^Ар)1 Ac,eff '(5.10)

Ар tAceff визначаються за 5.3.2.2;

£, т- згідно з виразом (5.5);

kt- коефіцієнт, що залежить від тривалості навантаження:

kt = 0,6 для короткотривалого навантаження, kt = 0,4 для довготривалого навантаження.

1. У випадках, коли зчеплена арматура розміщена достатньо близько в центрах у межах розтягнутої зони (крок <5(с + 0/2) та одинокого стрижня, максимальний кінцевий крок тріщин можна визначити за виразом (рисунок 5.2):

(5.11)

s/-,max -kZc+klk2k4®/Pp,eff ,

де 0-діаметр стрижня. Якщо у перерізі використовуються стрижні різних діаметрів,

то необхідно визначити еквівалентний діаметр 0eq. Для перерізу зі стрижнями п^ діаметром 01 і п2 діаметром 02 можна застосовувати наступний вираз:

(5.12)

0п^+п2022

eq л101+л202

де с- захисний шар бетону для поздовжньої арматури;

/с1-коефіцієнт, що враховує характеристики зчепленняарматури:

0,8 для стрижнів із високим зчепленням;

1. для стрижнів із фактично гладкою поверхнею (наприклад напружувані пучки);

к2 - коефіцієнт, що враховує розподіл деформацій

0,5 для згину;

1. для чистого розтягу.

У випадку розтягу з ексцентриситетом або для локальних зон необхідно застосовувати проміжні значення к2, які можна визначити із відношення:

(5.13)

к2 ~ (є 1 +є2) ^ (^є і) '

де є1- найбільша деформація;

є2-найменшадеформація намежах перерізу, який розглядається, визначена для

перерізу з тріщинами.

Примітка. Рекомендованими величинами к3 і кА є 3,4 та 0,425 відповідно.

'І

Якщо крок зчепленої арматури перевищує 5(с+ 0/2) (рисунок 5.2) або якщо зчеплена арматура у розтягнутій зоні відсутня, то можна знайти верхню межу ширини тріщини за припущення максимального кроку тріщин

(5.14)

sr,max =1,3(Л-Х).

Рисунок 5.2 - Ширина тріщин wk на поверхні бетону в залежності від відстані між стрижнями

• нейтральна вісь
• поверхня розтягнутого бетону
• крок тріщин, розрахований за виразом (5.14)
• крок тріщин, розрахований за виоазом (5.11)
• фактична ширина тріщин

D

1. Якщо кут між віссю головних напружень і напрямком арматури для елементів, армованих у двох ортогональних напрямках, є суттєвим (>15°), то крок тріщин може визначатись за наступним виразом:

Sr'max =sintT” ’(5'15)

1

sr,max,y sr,max,z

де 9- кут між арматурою в напрямку осі у і напрямом головних напружень розтягу;

sr max у sr таxz ~ крок тріщин, визначений згідно з 5.3.4.3 у напрямках у і z відповідно.

1. Для стін, що зазнають ранньої термічної усадки, а площа перерізу горизонтальної арматури не відповідає вимогам 5.3.2, і якщо низ стіни обмежений попередньо виконаною основою, то можна припускати, luos,. max дорівнює 1,3 висоти стіни.
2. 1. Обмеження прогинів
   2. 1. Загальні передумови
      2. 1. Вимоги щодо обмеження прогинів наведено в 7.4 ДБН В.2.6-98. Для запобігання несприятливому впливу деформацій елемента або конструкції на їх належне функціонування і зовнішній вигляд необхідно встановлювати відповідні граничні величини прогинів з урахуванням характеру конструкції, оздоблення, перегородок і закріплень, а також функціонального призначення.
         2. Деформації не повинні перевищувати тих, які можуть сприйняти інші закріплені елементи, такі як перегородки, скління, лицювання, комунікації або оздоблення. В окремих випадках обмеження необхідні для забезпечення належного функціонування обладнання або апаратури, що обпираються на конструкцію, або для запобігання деформаціям від затоплення плоских покрівель.

Примітка. Граничні прогини, наведені у 5.4.1.3 і 5.4.1.4, взяті з ISO 4356, повинні забезпечувати прийнятні характеристики житлових будинків, офісів, громадських будівель або підприємств. Слід звернути увагу, що допустимі прогини відповідають конкретним конструкціям, які розглядаються, і що немає спеціальних вимог. Подальшу інформацію стосовно прогинів і граничних величин можна отримати з ISO 4356.

1. Зовнішній вид та загальне використання конструкції може погіршуватись, якщо визначений прогин балки, плити або консолі при основному сполученні навантажень перевищує 1/250 прольоту. Прогин обчислюється відносно опор. Для компенсації певної частини або всього прогину може застосовуватись "будівельний підйом", зворотній вигин, сформований опалубкою, який не повинен перевищувати 1/250 прольоту.
2. 1. Необхідно обмежувати прогини, які можуть спричинити пошкодження прилеглих частин конструкції. Після завершення будівництва прийнятним є граничний прогин 1/500 прольоту при основному сполученні навантажень. У залежності від чутливості прилеглих частин можуть розглядатись інші допустимі значення.
   2. 1. Граничний стан за деформацією може перевірятись:

• шляхом обмеження співвідношення проліт/висота згідно з 5.4.2;
• порівнянням прогину, визначеного згідно з 5.4.3, з гранично-допустимим.

Примітка. Фактичні деформації можуть відрізнятись від обчислених, особливо коли прикладені моменти, близькі до моментів тріщиноутворення. Відхилення залежать від дисперсії характеристик матеріалів, умов навколишнього середовища, послідовності навантаження, закріплення на опорах, ґрунтових умов тощо.

1. Випадки, коли обчислення можна не виконувати
2. 1. При забезпечені розмірів залізобетонних балок і плит у будівлях так, що відношення прольотів до висот менше граничних, то можна вважати, що їх прогини не перевищують допустимих, вказаних у 5.4.1.3 і 5.4.1.4. Граничне співвідношення проліт/висота можна визначити за виразами (5.16а) і (5.166) з наступним множенням на поправочні коефіцієнти для врахування типу арматури та інших змінних. При виведенні нижченаведених виразів "будівельний підйом" ніяк не враховувався.

11 + 1,5^^+ 3,2^ Р

якщо р < р0

І = К d

(5.16а)

(5.166)

= К

якщо р > р0 ,

Р~Ро '2 V Ро

• граничне відношення проліт/висота;
• коефіцієнт, що враховує різні конструктивні системи;
• довідковий відсоток армування р0 =
• необхідний процент армування для розтягнутої арматури у середині прольоту для сприйняття моменту від розрахункових навантажень (на опорі для консолей);
• необхідний процент армування для стиснутої арматури у середині прольоту для сприйняття моменту від розрахункових навантажень (на опорі для консолей);

-в МПа.

і

Залежності (5.16а) і (5.166) були одержані за умови, що' напруження у сталі при відповідному розрахунковому навантаженні за II групою граничних станів у середині прольоту балки або на опорі консолі становить 310 МПа (що наближено відповідає fyk = 500 МПа).

Якщо застосовуються інші рівні напружень, то значення, отримані за залежністю (5.16), необхідно помножити на310los. Зазвичай, консервативно приймають, що:

310/as =500l(fykAsreq/AS'Prov),(5.17)

де II d К

Ро

Р

І

ск

де а з - напруження розтягу сталі в середині прольоту (на опорі консолі) при розрахунковому навантаженні за II групою граничних станів;

As prov - фактична (встановлена) площа арматурної сталі;

As req - необхідна площа арматурної сталі за І групою граничних станів.