Ширина раскрытия трещин железобетонных конструкций трапециевидного поперечного сечения с учетом новых эффектов сопротивления

Abstract

Аннотация. В изгибаемых железобетонных конструкциях после появления трещин возникает эффект нарушения сплошности, который заметно изменяет напряженно деформированное состояние в окрестностях, прилегающих к трещине. В статье рассмотрены предложения по совершенствованию метода расчета ширины раскрытия трещин с учетом новых эффектов сопротивления железобетона. Применительно к изгибаемым железобетонным элементам трапециевидного поперечного сечения разработана методика и получены расчетные формулы, базирующиеся на традиционных предпосылках теории железобетона и основных положениях механики разрушения. Предложены зависимости для определения теоретических значений ширины раскрытия трещины не только на расстоянии d, принятом за стандартное от поверхности арматуры, но и на удалении защитного слоя до боковых граней и нижней поверхности железобетонной конструкции, где она и замеряется в опытах с помощью микроскопа. Рассмотрены расчетные схемы полосок-консолей, вырезанных в окрестностях трещины. При этом распределение усилий в сечениях вырезанной полоски соответствует двум случаям, которые подробно рассмотрены в статье. Для каждого из них приведены точные решения для получаемых эпюр напряжений, а также предложены аппроксимирующие зависимости для их описания, что существенно упрощает итоговые расчетные формулы. На основании обработки имеющихся опытных данных получена эмпирическая зависимость ширины раскрытия трещин от расстояния до поверхности арматуры. До накопления достаточного количества экспериментальных данных её использование в практике проектирования имеет некоторые ограничения. Проведенными исследованиями выявлено, что учет эффекта нарушения сплошности железобетона позволяет существенно уточнить значения ширины раскрытия трещин и объяснить многие замеченные в экспериментах явления, происходящие при сопротивлении железобетонных конструкций силовым и деформационным воздействиям.