Трещинообразование в строительных элементах и конструкциях, страница 7

В бетонных неармированных стенах трещины возникают из-за трения стен о грунт при его осадке. Трещины этого типа располагаются на одинаковых расстояниях /г. В стенах значительной протяженности 1Г = 5— 10 м. Появление разветвлений трещин (рис. 25) указывает на дополнительное влияние осадки одной части стены (в данном случае, левой части).

В многопролетных плитах достаточной длины, которые не закреплены по краям, параллельным рабочей арматуре, усадочные трещины появляются, как правило, в середине длины плиты (рис. 26) и обычно пересекают всю высоту сечения. Если же края укреплены, то трещины располагаются перпендикулярно распределительной арматуре, т. е. параллельно рабочей арматуре (рис. 27).

В длинных слабо армированных балках с малоподвижными крайними опорами усадочные трещины располагаются, как показано на рис. 28. Напряжения от усадки суммируются с растягивающими напряжениями от изгиба, вызывая появление трещин в наиболее слабо армированных сечениях.


Расположение трещин в сильно армированных балках показано на рис. 29; бетон трескается только в промежутке между сжатой и растянутой зонами. Около опор могут образоваться наклонные трещины от усадки (рис. 30,а), которые становятся опасными, если появляются одновременно с трещинами от среза. При большом содержании цемента в бетоне и сильном армировании трещины в балках имеют вид, показанный на рис. 30 и 30, в.

К часто встречающимся усадочным относятся трещины, возникающие у верхних краев стен резервуаров и плавательных бассейнов (рис. 31). Они появляются из-за разницы между усадкой нижней части резервуара, находящейся в земле либо под водой, и усадкой его верхней части, расположенной над землей. Другой причиной трещинообразования на стенах таких объектов может быть разница температуры воды и воздуха.

В железобетонных напряженных элементах может проявиться также ползучесть бетона. Она вызывается длительной нагрузкой.

При современном состоянии знаний трудно однозначно определить степень влияния ползучести бетона на образование и распространение трещин в бетонных элементах. Данные многочисленных теоретических и экспериментальных исследований позволяют утверждать, что ползучесть бетона влияет только на деформацию элементов и особенно на прогиб изгибаемых железобетонных элементов.

Основной причиной увеличения прогибов в железобетонных элементах при длительном их нагружении является ползучесть бетона в сжатой зоне и развитие трещин в растягиваемой зоне, т. е. рост их числа и их расширение. Увеличение прогибов вызывается также усадкой бетона.

Неупругие деформации ползучести, возникающие в процессе действия кратковременной нагрузки, т. е. при доведении нагрузки от нулевой до полезной, невелики по сравнению с деформациями при действии длительных нагрузок.

Армирование сжатой зоны уменьшает ползучесть бетона в этой зоне и тем самым уменьшает прогиб железобетонных элементов.

При воздействии Длительных постоянных нагрузок длина трещин непрерывно растет, асимптотически приближаясь к определенной граничной величине.

Экспериментальные исследования показали, что прогибы (выгибы), вызванные усадкой бетона в железобетонных элементах без трещин в растягиваемой зоне, почти такие же, как и в элементах с трещинами.

При несимметрично расположенной в сечении арматуре ползучесть бетона вызывает искривление железобетонных элементов (стержневых). В элементах, армированных одиночной арматурой (внизу), верхние волокна укорачиваются больше, чем нижние, так как в волокнах, близких к арматуре, усадка тормозится. Прогибы, вызванные усадкой, обычно бывают меньше прогибов от нагрузки. В некоторых случаях, например при использовании мелкозернистых бетонов или других бетонов с повышенной ползучестью, в тонкостенных несимметрично армированных сечениях ползучесть может быть довольно значительной.

Вышеизложенные замечания, не характеризуя ползучесть бетона как непосредственную причину появления трещин в железобетонных элементах, дают, однако, возможность судить о влиянии ползучести на трещинообразование в этих элементах.