Бюлетень fib № 92 (2019)
«Граничний стан бетонних конструкцій за критеріями придатності для нормальної експлуатації» (209 с.)
ISBN 978-2-88394-136-6
Граничні стани за придатністю для нормальної експлуатації є важливими для належного функціонування та довговічності бетонних конструкцій. Особлива увага приділяється граничним напруженням, аналізу ширини тріщин та аналізу деформацій. Документ містить додаткову інформацію до Модельного кодексу 2010 fib (MC2010), у якому через брак місця не були детально описані окремі процедури. У цьому документі детально пояснюються принципи, використані у розділі 7.6 MC2010.
Аналіз напружень зосереджено на зусиллях у бетоні та сталі, включаючи перерозподіл напружень внаслідок тривалого навантаження та розтріскування залізобетонних і попередньо напружених бетонних елементів. Механізм розтріскування при механічному навантаженні та внаслідок протидії деформаціям пояснюється через аналіз ширини тріщин. Також розглянуто тріщини в попередньо напружених бетонних елементах. Для деформацій, включаючи вплив зсуву, описано методи аналізу з різним рівнем точності.
Практичне застосування правил, визначених у MC2010 для окремих граничних станів придатності для надійної експлуатації, проілюстроване на прикладах. Використовуються спрощені та більш загальні методи.
Важлива частина бюлетеня присвячена розвитку та поширенню досвіду щодо граничних станів придатності для нормальної експлуатації після публікації MC2010 та альтернативних підходів. Особлива увага приділяється деформаціям попередньо напружених бетонних балок, впливам зсувів на деформації, граничній гнучкості та впливам бетонного покриття. У заключній частині йдеться про застосування чисельного моделювання.
Зміст
Попередні зауваження i
1. Вступ 1
2. Вимоги до граничних станів бетонних конструкцій за критеріями придатності для нормальної експлуатації (SLS) 3
2.1 Вступ 3
2.2 Критерії граничних станів придатності для нормальної експлуатації 3
2.2.1 Обмеження внаслідок напружень 3
2.2.2 Тріщини та їх ширина 4
2.2.3 Деформації бетонних конструкцій 5
2.2.4 Вібрації 5
2.3 Аналіз граничних станів за критеріями придатності для нормальної експлуатації 5
2.3.1 Аналіз напружень 6
2.3.2 Аналіз ширини тріщин 6
2.3.3 Аналіз деформацій 7
3. Проектні критерії граничних станів придатності для нормальної експлуатації 9
3.1 Границі напружень 9
3.2 Ширина тріщин 10
3.3 Деформаційні критерії 11
3.4 Вібрації 12
4. Правила і пояснення 13
4.1 Розрахунок напружень 13
4.1.1 Залізобетонні секції 14
4.1.2 Секції з попередньо напруженого залізобетону 21
4.2 Утворення тріщин 30
4.2.1 Згинальні тріщини 30
4.2.2 Зсувні тріщини 48
4.2.3 Тріщини внаслідок протидії деформаціям 52
4.2.4 Тріщини у попередньо напружених бетонних конструкціях 56
4.2.5 Контроль тріщиноутворення без розрахунків 60
4.2.6 Тріщини в ортогонально підкріплених елементах 63
4.3 Деформації бетонних конструкцій 70
4.3.1 Розрахунок деформацій, викликаних згинанням 72
4.3.2 Деформації внаслідок зсуву 91
5. Приклади 93
5.1 Аналіз напружень і деформацій у балці з попередньо напруженого бетону 93
5.1.1 Аналіз напружень 93
5.1.2 Аналіз деформацій 96
5.2 Частково попередньо напружена балка – тріщиноутворення 99
5.3 Тріщиноутворення внаслідок зсуву 101
5.3.1 Експеримент – Опис конструкції 101
5.3.2 Чисельний аналіз формування першої зсувної тріщини 102
5.3.3 Порівняння чисельних і експериментальних результатів 103
5.3.4 Висновки 104
5.4 Приклад поєднання впливу протидії деформаціям і навантаження 105
5.5 Розрахунок водонепроникної стіни 109
5.5.1 Допущення 110
5.5.2 Проектування граничних станів бетонних конструкцій за критеріями придатності для нормальної експлуатації відповідно до параграфа 7.6.4.4 Модельного кодексу 2010 111
5.5.3 Обговорення 114
5.5.4 Рівновіддалені конструктивні з’єднання 114
5.5.5 Досвід, набутий на місці проведення робіт 115
5.6 Аналіз деформацій 115
5.6.1 Приклад застосування загального методу 115
5.6.2 Приклад застосування спрощених методів. Контроль деформацій залізобетонної плити 120
5.6.3 Вирішення проблеми загальним секційним методом 124
5.6.4 Загальний метод і порівняння результатів 127
6. Прогнози щодо граничних станів придатності для нормальної роботи 130
6.1 Деформації попередньо напружених бетонних балок 130
6.1.1 Границі гнучкості 131
6.1.2 Основні допущення для параметричного аналізу 131
6.1.3 Параметричний аналіз 133
6.1.4 Висновки 143
6.2 Впливи зсуву на деформації 144
6.2.1 Вступ 144
6.2.2 Експериментальний досвід 145
6.2.3 Огляд теоретичних моделей для розрахунку деформації макроелемента балочного блоку внаслідок вигину та зсуву 150
6.2.4 Розрахунок деформації балки внаслідок згину та зсуву 155
6.2.5 Практична оцінка впливу зсуву на деформації 155
6.3 Границі гнучкості 163
6.3.1 Як визначаються границі гнучкості 163
6.3.2 Доопрацювання моделі 164
6.4 Ширина тріщини по бетонному покриттю залізобетону 171
6.4.1 Загальні положення щодо ширини тріщини та сили зчеплення в бетоні 171
6.4.2 Ширина тріщини по бетонному покриттю 176
6.4.3 Висновки та рекомендації 186
7. Чисельне моделювання при дослідженні граничних станів за критеріями придатності для нормальної експлуатації 188
7.1 Вступ 188
7.2 Моделювання тріщиноутворення методами механіки руйнування 189
7.3 Модель тріщиноутворення на основі посилення розтягнення 192
8. Висновки 194
Список літератури 196
Розділ 2 196
Розділ 3 196
Розділ 4 196
Розділ 5 199
Розділ 6 200
Розділ 7 201
Розділ 8 202
Членство в громадських організаціях
