Расстояние между трещинами в железобетоне - Crack spacing of reinforced concrete

Конкретный является хрупким материалом и может выдерживать только небольшое количество растяжения напряжение из-за стресс перед растрескиванием. Когда железобетон член помещен в напряжение после растрескивания член удлиняется за счет расширения трещин и образования новых.

Рисунок 1 Образование внутренних трещин

Игнорируя небольшую упругую деформацию в бетоне между трещинами, мы можем связать ширину трещины с деформацией элемента следующим образом:

${\displaystyle {w}_{m}=\epsilon _{cf}s_{m}}$

Расстояние между первичными трещинами

Первичные трещины (рисунок 1) образуются, когда растягивающее напряжение на внешней поверхности бетона достигает прочности бетона на разрыв. Когда образуется первичная трещина, бетон в непосредственной близости от трещины снимается с любого напряжения, что приводит к стресс свободная зона возле трещины.^[1]

Выражения кода CEB-FIP для расстояния между трещинами и ширины трещин

В Кодексе CEB-FIP для расчета среднего расстояния между трещинами используется следующее выражение:

${\displaystyle s_{m}=2(c+{\frac {s}{10}})+k_{1}k_{2}{\frac {d_{b}}{\rho _{ef}}}}$

куда

${\displaystyle c}$ = прозрачное бетонное покрытие

${\displaystyle s}$ = максимальное расстояние между продольными арматурными стержнями (не должно превышать ${\displaystyle 15d_{b}}$)

${\displaystyle d_{b}}$ = диаметр стержня

${\displaystyle \rho _{ef}}$ = ${\displaystyle A_{s}/A_{cef}}$

${\displaystyle A_{s}}$ = площадь стали, которая считается эффективно связанной с бетоном

${\displaystyle A_{cef}}$ = эффективная площадь вложение зона бетона, где арматурные стержни может повлиять на ширину трещины. Зона эффективной заделки - это площадь бетона вокруг арматурного стержня на расстоянии 7,5 бар диаметром.

${\displaystyle k_{1}}$ = коэффициент что характеризует связующие свойства стержней

${\displaystyle k_{1}}$ = 0,4 для деформированных стержней

${\displaystyle k_{1}}$ = 0,8 для гладких стержней

${\displaystyle k_{2}}$ = коэффициент для учета деформации градиент

${\displaystyle k_{2}=0.25(\epsilon _{1}+\epsilon _{2})/2\epsilon _{1}}$ (e1 и e2 = наибольшая и наименьшая деформации растяжения в эффективной зоне заделки)

Расстояние между наклонными трещинами

Согласно Модифицированная теория поля сжатия (MCFT), расстояние между наклонными трещинами в железобетоне будет зависеть от характеристик контроля трещин как продольной, так и поперечной арматуры. Предлагается принять интервал следующим образом:

${\displaystyle {s}_{m\theta }=1/({\frac {sin\theta }{s_{mx}}}+{\frac {cos\theta }{s_{mv}}})}$

Где ${\displaystyle s_{mx}}$ - среднее расстояние между трещинами, которое могло бы возникнуть, если бы элемент подвергался продольному растяжению, пока ${\displaystyle s_{mv}}$ - средний интервал трещин, который может возникнуть, если элемент подвергнется поперечному растяжению.^[2]

Эти расстояния между трещинами можно оценить с помощью приведенного выше выражения для расстояния между трещинами согласно Кодексу CEB-FIP.

Расстояние между трещинами в зонах сдвига

Вышеупомянутое выражение CEB было предназначено для расчета расстояния между трещинами на поверхности элемента. Расстояние между трещинами увеличивается по мере удаления от арматуры. В этом случае предлагается использовать максимальное расстояние от арматуры вместо расстояния покрытия c (Collins & Mitchell). Таким образом, для равномерного растяжения приведенное выше выражение CEB изменено на:

${\displaystyle s_{mx}=2(c_{x}+{\frac {s_{x}}{10}})+0.25k_{1}{\frac {d_{bx}}{\rho _{x}}}}$

${\displaystyle s_{mv}=2(c_{v}+{\frac {s}{10}})+0.25k_{1}{\frac {d_{bv}}{\rho _{v}}}}$

Приведенные выше уравнения предложены для лучшего приближения расстояния между трещинами в срезать площадь луча.

Рекомендации

1. Пиясена, Ратнамудигедара (2003). Расстояние между трещинами, ширина трещин и эффект жесткости при растяжении в железобетонных балках и односторонних плитах. Университет Гриффита.
2. griffith.edu.au. «Расстояние между трещинами, ширина трещин и эффект жесткости при растяжении в железобетонных балках и односторонних плитах» (PDF). griffith.edu.au.

• Коллинз и Митчелл (1997). Предварительно напряженные бетонные конструкции. Канада: ответные публикации. С. 152, 349. ISBN  978-0968195802.
• CEP-FIP (1978). Типовой код для бетонных конструкций: Международные рекомендации CEP-FIP. Париж: Международный Еврокомитет дю Бетон. п. 348.