#1 2013-12-01 16:23:56

Admin

Administrator

[KЖ] Трещиностойкость

Обсуждение расчета:
Проверка на образование трещин и ширины их раскрытия

Допущения и предпосылки:
Методика расчета принята согласно СП 63.13330.2012.
Рассматриваются трещины нормальные к продольной оси элемента.
Элемент изгибаемый. Сечение прямоугольное.

Ссылка:
http://webcad.pro/m_crc/m_crc.html

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

При выборе класса арматуры "В500" происходил сбой и расчет не выполнялся. Эта ошибка исправлена.

debug23win

Member

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Возможно ли реализовать задание нескольких вертикальных рядов армирования?

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

В рамках использованной методики это может выглядеть как определение центра тяжести двух (или более) слоев и учете всей арматуры в положении этого центра тяжести. Речь об этом? Иначе следует смотреть в сторону "нелинейной деформационной модели".

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Доброго времени.
Произвел расчет по образованию трещин в плите перекрытия и нашел ошибку, во всем расчете на образование трещин применяется один приведенный модуль деформации бетона Eb,red, вычисленный при Eb1,red=0,0015, хотя 0,0015 применяется только для НЕ продолжительного действия нагрузки, а для продолжительного действия нагрузки необходимо Eb1,red принимать по таблице 6.10 СП 63.13330.2012

Добрый день.

В расчете на образование трещин применяется модуль E_b.
В расчете на раскрытие трещин применяется модуль E_b,red.

Модуль E_b,red вычисляется по требованиям СП 63.13330.2012, пункт 8.2.16, формула (8.131) - там нет указаний использовать различные значения относительных деформаций при длительном и кратковременном воздействиях. Или я что-то упускаю?

b17b52

Member

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Доброго дня.
В СП указано, что Eb1,red подбирается для различных случаев (влажности, продолжительности действия нагрузки), поэтому необходимо учитывать разные относительные деформации для кратковременных нагрузок (расчетных) и длительных (нормативных).
Также забыл в первый раз указать, что в соответствии с пунктом 6.1.12 СП 63 Rb и Rbt также должны быть разные для расчета трещин от кратковременных нагрузок и длительных.
Проще говоря для расчета образования каждого вида трещин применяется свой расчет, так как исходные данных для каждого вида трещин свои.

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Однако, вы ошибаетесь.
Методика расчета момента трещинообразования и ширины раскрытия трещин описаны в разделе 8.2 (п.п.8.2.10-8.2.18) достаточно подробно и там указано какие модули и в каких случаях брать, это же относится и к сопротивлениям бетона. В этой методике продолжительность воздействия учитывается коэффициентом ФИ_1. А те разделы которые вы упоминаете учитываются в тех расчетах, где это прописано явным образом, например, при использовании нелинейной деформационной модели. Прочитайте соответствующие места в СП повнимательней там все более или менее понятно.

b17b52

Member

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Доброго вечера.

В кратце - в расчете на образование трещин есть ряд ссылок на пункты 8.1.30, где указаны как раз разные предельные относительные деформации и на пункт 6.1.22, где указаны и относительная деформация и пункт 6.1.12 где указаны как раз разные расчетные сопротивления бетона.
Ниже часть выкопировоко для упрощения и ускорения понимания.
От себя отмечу, что наши нормы конечно почти все написаны не очень хорошо и создают множество путаниц (в любом снипе их 5-10 штук), однако на мой личный взгляд, если в начале даны основные расчетные параметры для тех или иных видов расчетов, трещин и т.д., то ими и необходимо руководствоваться, так как именно они и регламентируют что необходимо принимать.
Так как в расчете на образвание трещин присутствуют ссылки (хоть и не везде конечно) на пункты 6.1.12 и 6.1.22, то тем более их необходимо учитывать. Если я не прав, просьба привести обоснование почему не нужно учитывать указанные в начале по сути исходные данные.

В пункте 8.2.10 указано:
"относительную деформацию крайнего растянутого волокна бетона принимают
равной ее предельному значению bt ,ult  при кратковременном действии нагрузки (8.1.30);
при двухзначной эпюре деформаций в сечении элемента , 0,00015 bt ult   ;"
в соответствии с первыми двумя строками относительная деформация принимается с учетом пункта 8.1.30.
Также:
"8.2.18. Значения коэффициента s  определяют по формуле  (8.137)
где s,crc  - напряжение в продольной растянутой арматуре в сечении с трещиной
сразу после образования нормальных трещин, определяемое по указаниям 8.2.16,
принимая в соответствующих формулах значения crc M  M ;
s  - то же, при действии рассматриваемой нагрузки.
Для изгибаемых элементов значение коэффициента s  допускается определять по
формуле (8.138)
где crc M определяют по формуле (8.121)."
"8.2.14. Определение момента образования трещин на основе нелинейной
деформационной модели производят исходя из общих положений, приведенных в 6.1.24 и
8.1.20 - 8.1.30, но с учетом работы бетона в растянутой зоне нормального сечения,определяемой диаграммой состояния растянутого бетона согласно 6.1.22. Расчетные
характеристики материалов принимают для предельных состояний второй группы.
Значение crc M определяют из решения системы уравнений, представленных в 8.1.20
- 8.1.30, принимая относительную деформацию бетона bt ,max  у растянутой грани элемента
от действия внешней нагрузки, равной предельному значению относительной деформации
бетона при растяжении bt ,ult  , определяемому согласно указаниям 8.1.30."
"6.1.22. Растягивающие напряжения бетона bt  в зависимости от относительных
деформаций bt  определяют по приведенным в 6.1.20 и 6.1.21 диаграммам. При этом
расчетные значения сопротивления бетона сжатию b R заменяют на расчетные значения
сопротивления бетона растяжению bt R согласно 6.1.11, 6.1.12, значения начального
модуля упругости bt E определяют согласно 6.1.15, значения относительной деформации
bt0  принимают согласно 6.1.12, значения относительной деформации bt2  принимают для
тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетонов: при непродолжительном действии
нагрузки - 2 0,00015 bt   , при продолжительном действии нагрузки - по таблице 6.10. Для
двухлинейной диаграммы принимают 1, 0,00008 bt red   при непродолжительном действии
нагрузки, а при продолжительном - по таблице 6.10; значения bt ,red E определяют по
формуле (6.10), подставляя в нее bt R и bt1,red  ."

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Отвечу кратко, развернуто сейчас не могу.
Возможно, корень ваших вопросов кроется в недопонимании, того момента, что в СП 63 описаны две методики: одна называется "на основе нелинейной деформационной модели" и в ней используются сведения о диаграммах из раздела 6, а вторая - "с учетом неупругих деформаций растянутого бетона" (у нее есть подвид "без учета неупругих деформаций растянутого бетона"). У меня реализована вторая, для нее ссылок на использование диаграмм нет - есть понятные формулы (ну может кое-где вопросы остаются, но это другие вопросы). Если прочитать те цитаты которые вы привели обращая внимание на название методики которую описывает тот или иной пункт - станут понятны их различия.

GOST

Нов.рег.

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Добрый вечер. Почему при выполнении условия Ml(изгибающий момент от длительной нагрузки) < Mcrc(изгибающий момент образования трещин), продолжается расчет по определение ширины раскрытия трещин от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок (acrc1)? Разве в этом случае acrc1 не равно нулю?

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Добрый вечер.
С моей точки зрения, если трещины таки образуются (от полной нагрузки) то определять a_crc1 следует именно таким образом. a_crc1 было бы равно нолю если бы трещины вообще не образовывались.

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Подготовил новую версию расчета трещиностойкости:
http://webcad.pro/m_crc/m_crc.html
Добавлена возможность учета продольной силы. Прежний расчет пока остается на месте, но в дальнейшем основной версией станет данный новый.

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Поменял текущие ссылки на трещиностойкость на обновленный расчет.
Старый перенес в архив: http://webcad.pro/archives/archives_m_crc2.html

Shapito

Member

Re: [KЖ] Трещиностойкость

При расчёте ширины раскрытия трещин внецентренно-сжатых элементов не правильно считается приведенный момент инерции. Отсутствует b*yc*(yc/2)**2.

Shapito

Member

Re: [KЖ] Трещиностойкость

При расчёте ширины раскрытия трещин внецентренно-растянутых элементов элементов при увеличении продольной силы ширина раскрытия трещин уменьшается.
Пример 1. b=40cm, h=60cm, a=0.05cm, B25, A400, As=59.29cm2, Ac=2.2cm2, ds=6.1cm, M=800kN*m, N=300kN*m. Результат Acrc3=0.0357cm.
Пример 2. b=40cm, h=60cm, a=0.05cm, B25, A400, As=59.29cm2, Ac=2.2cm2, ds=6.1cm, M=800kN*m, N=8000kN*m. Результат Acrc3=0.0319cm.

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

При вычислении приведенного момента инерции использовано следующее сокращение:

Что касается уменьшения ширины раскрытия при увеличении продольной (сжимающей) силы, то так и должно быть.

На будущее: просьба давать ссылки на отчеты с предполагаемой ошибкой, иначе мне труднее "въезжать" в вопрос, т.к. некоторые расчеты делались очень давно и подробности в памяти не свежи.

shadeal

Member

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Добрый день, прошу добавить в расчет арматуру класса А600

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Добрый день.
Добавил А600 пробуйте (обновив страницу клавишей F5).
В прочем, для данного расчета никакой разницы между А400, А500 и А600 нет, т.к. из характеристик арматуры здесь используется только модуль упругости и тип профиля арматуры.

Shapito

Member

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Трещина уменьшается при увеличении продольной растягивающей силы. Вот, что странно.

При вычислении приведенного момента инерции использовано следующее сокращение:

Что касается уменьшения ширины раскрытия при увеличении продольной (сжимающей) силы, то так и должно быть.

На будущее: просьба давать ссылки на отчеты с предполагаемой ошибкой, иначе мне труднее "въезжать" в вопрос, т.к. некоторые расчеты делались очень давно и подробности в памяти не свежи.

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Значение с плюсом это сжатие, с минусом - растяжение (см. подпись у поля ввода продольной силы)

Ниже ссылки на отчеты где при большей продольной растягивающей силе трещины больше.

http://webcad.pro/tmp/m_crc3_534872271.pdf
http://webcad.pro/tmp/m_crc3_312406741.pdf

Если у вас где-то получается иначе дайте ссылки - буду разбираться.

Shapito

Member

Re: [KЖ] Трещиностойкость

http://webcad.pro/tmp/m_crc3_170293160.pdf N=300кН alfa_crc2=0.0357 см

http://webcad.pro/tmp/m_crc3_781002304.pdf N=8000кН alfa_crc2=0.0315 см

Значение с плюсом это сжатие, с минусом - растяжение (см. подпись у поля ввода продольной силы)

Ниже ссылки на отчеты где при большей продольной растягивающей силе трещины больше.

http://webcad.pro/tmp/m_crc3_534872271.pdf
http://webcad.pro/tmp/m_crc3_312406741.pdf

Если у вас где-то получается иначе дайте ссылки - буду разбираться.

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Пример конечно очень странный: растяжение 800 т, арматура d=61мм, и при этом As'=2,2 см2. Сомневаюсь, что такое сечение пройдет по прочности.

Впрочем, проблема получается не в этом (или не только в этом), а в том, что сечение полностью растянуто (внецентренно). А штатная методика в явном виде эту ситуацию не описывает.

Таким образом, нужно, на первое время, в алгоритме прописать прерывание расчета в случае когда сечение полностью растянуто и вывод соответствующих предупреждений. А дальше подумать - возможно ли каким-то образом подогнать алгоритм под этот случай.

Shapito

Member

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Думаю, что условием на прерывание расчёта является проходит ли сечение по прочности или нет. Если нет, то ширину раскрытия трещин считать нет смысла.

PS
Спасибо за ресурс и проделанную Вами работу!

Пример конечно очень странный: растяжение 800 т, арматура d=61мм, и при этом As'=2,2 см2. Сомневаюсь, что такое сечение пройдет по прочности.

Впрочем, проблема получается не в этом (или не только в этом), а в том, что сечение полностью растянуто (внецентренно). А штатная методика в явном виде эту ситуацию не описывает.

Таким образом, нужно, на первое время, в алгоритме прописать прерывание расчета в случае когда сечение полностью растянуто и вывод соответствующих предупреждений. А дальше подумать - возможно ли каким-то образом подогнать алгоритм под этот случай.

Admin

Administrator

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Строго говоря даже если сечение будет проходить по прочности на внецентренное растяжение при полностью растянутом сечении мы будем попадать на этот же случай который в нормах не прописан должным образом.

Кроме того, проверка прочности перед трещинами будет выглядеть громоздко - тут же три случая проверки прочности: изгиб, внецентренное сжатие и внецентренное растяжение...  Поэтому пока сделал обыкновенное прерывание в случае M_crc < 0.

Спасибо на добром слове и за найденный пробел в расчете!

Shapito

Member

Re: [KЖ] Трещиностойкость

Можно как-то так попробовать

Ncrc = Ared*Rbtser
       
        if N1<=Ncrc:
          Acrc = 0.0
         
        else:
          sigmaS = N1/(As+Ac)
          fi3 = 1.2
          At = As+Ac
          Abt = 0.5*b*h
          ls = 0.5*Abt/At*ds
          if ls<min(10*ds, 0.1):
             ls = min(10*ds, 0.1)
          if ls>min(40*ds, 0.4):
             ls = min (40*ds, 0.4)
          psiS = 1.0
          Acrc =fi1*fi2*fi3*psiS*sigmaS/Es*ls