Три категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций
Под трещиностойкостыо конструкции понимают ее сопротивление образованию или раскрытию трещин (а также способность к закрытию трещин при снижении нагрузки) при расчете по II группе предельных состояний. В зависимости от условий, в которых эксплуатируется конструкция, к ней предъявляются требования одной из трех категорий - 1-я категория — не допускается образование никаких трещин; 2-я категория — допускается ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие трещин при условии обеспечения их последующего надежного закрытия (зажатия); 3-я категория — допускается ограниченное по ширине непродолжительное и продолжительное раскрытие трещин.
Под непродолжительным понимают раскрытие трещин от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок (т. е. практически от суммарной нагрузки); под продолжительным — раскрытие трещин только от постоянных и длительных нагрузок. Категории требований к трещиностойкости и соответствующие значения предельной ширины раскрытия трещин даны в табл. 6.1, а порядок учета нагрузок при расчетах по образованию и раскрытию трещин — в табл. 6.2.
Как следует из табл. 6.1, требования 1-й категории трещиностойкости (никакие трещины не допускаются) предъявлены к элементам, воспринимающим давление жидкостей или газов при полностью растянутом сечении, когда возможно образование сквозных трещин, нарушающих непроницаемость конструкции. Из экспериментов известно, что трещины в бетоне образуются в результате исчерпания бетоном прочности на растяжение (величины относительно низкой) при сравнительно малых деформациях растяжения, чему соответствует минимальная величина напряжений в арматуре (30 МПа). Поэтому для повышения трещиностойкости железобетона, находящегося под давлением жидкостей и газов, целесообразно применять предварительное напряжение, используя стержневую арматуру классов A-IV и выше, проволочную классов B-II, Вр-II, К-7, К-19. По этим же причинам не рекомендуется использование элементов без предварительного напряжения.
Требования 2-й категории трещиностойкости (ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие трещин), как следует из табл. 6.1, предъявлены к отдельным элементам, армированным наиболее высокопрочной стержневой арматурой (класса A-V, A-VI) или же высокопрочной проволочной арматурой. Возможная коррозия такой арматуры (обычно имеющей небольшое сечение) наиболее опасна, так как даже небольшое (доли миллиметра) снижение диаметра арматуры вследствие коррозии ведет к значительному снижению усилия, воспринимаемого арматурой и, как следствие, к существенному падению несущей способности железобетонного элемента. Поэтому для таких элементов при определенных условиях эксплуатации (на открытом воздухе, в грунте, см. табл. 6.1) не допускается длительное раскрытие трещин. Для остальных железобетонных элементов (3-я категория требований) длительное раскрытие трещин допускается, но при ограниченной ширине их раскрытия. Эти ограничения обусловлены тем, что процесс коррозии арматуры при такой ширине трещин и соответствующих условиях эксплуатации протекает достаточно медленно, и его влиянием на снижение несущей способности элемента обычно можно пренебречь.
Приведенные требования относятся к трещинам, нормальным и наклонным к продольным оси элемента. Во избежание раскрытия продольных трещин — устанавливают поперечную арматуру.