Ширина трещины w определяется как ширина трещин на поверхности компонента, поскольку ширина трещины уменьшается с увеличением расстояния от поверхности. Допустимый размер трещины зависит от условий окружающей среды, функции конструктивного элемента и подверженности коррозии арматурной стали [1].
Причины образования трещин из-за раннего закрепления
Важным эффектом в образовании трещин является так называемое раннее ограничение, при котором наиболее значимыми значениями, генерирующими ограничение, являются температурные изменения из-за образования тепла гидратации, усадки бетона и движения грунта здания. В частности, в случае железобетонных конструктивных элементов трещины в бетоне раннего возраста обычно возникают через несколько дней после снятия изоляции. В случае толстых стенок теплообразование гидратации также может привести к развитию внутренних напряжений, которые вызваны перепадами температуры по сечению и приводят к трещинам оболочки на поверхности стены.
![Eigenspannungen, Nulllinienlage und Einrisstiefe bei beidseitiger Abkühlung einer Scheibe [2]](/ru/webimage/009621/2419693/01-en-png-png.png)
Бетон возрастом до трех дней считается молодым бетоном. По истечении этого времени молодой бетон достигает степени гидратации от 60 до 90%, в зависимости от типа цемента, температуры окружающей среды и водоцементного отношения. Молодой бетон характеризуется следующими свойствами:
- сильное выделение тепла и, как следствие, теплообмен с окружающей средой,
- большое изменение объема из-за выделения тепла,
- и быстрое изменение механических свойств за счет постепенной гидратации.
Во время образования тепла гидратации возникают условия внутренних напряжений, особенно в железобетонных конструктивных элементах, которые приводят к напряжениям сжатия и растяжения в краевых областях сечения. Исходя из различий без соответствующих контрмер, это напряженное состояние приводит к образованию больших трещин.
Контрмеры
Как правило, можно свести к минимуму или замедлить образование удерживающих напряжений, применяя передовые технологии бетона или соответствующее отверждение, или устраивая компенсационные швы. Поскольку полностью избежать образования трещин невозможно, их необходимо ограничивать и распределять с помощью подходящей арматуры.
Определение минимальной арматуры
Чтобы обеспечить ограничение ширины трещины, необходимо создать минимальную арматуру для контроля ширины трещины. Ниже расчет минимальной арматуры по DIN EN 1992-1-1 сравнивается с результатами RF-CONCRETE Surfaces.
Начальные значения:
Толщина стенки: h = 100 см
Защитный слой бетона: cном = 40 мм для класса воздействия XC4
Бетон: C30/37
Арматурная сталь: B 500 S (А)
Допустимая ширина трещин: wk = 0,2 мм
Выбранный диаметр арматурного стержня: ds = 14 мм
где
kc = 1,0 (чистое натяжение)
k = 0,65 ∙ 0,8 = 0,52 (с поправкой на внутренние напряжения)
fct, eff = 0,5 ∙ fctm = 1,45 Н/мм²
act = h/2 ∙ b = 5000 см²/м
σs определяется с использованием предельного диаметра ds * следующим образом:
20,2 мм ≤ 28,0 мм
где
d = h - (cном + ds/2) = 95,3 см
hкр = h = 100 см
Для более толстых компонентов конструкции можно выполнить расчет минимальной арматуры с учетом эффективной краевой зоны Ac, eff , и в этом случае арматура больше не должна создаваться, как это было определено в предыдущем расчете [3].
где
к = 0,52
fct, eff = 0,5 ∙ fctm = 1,45 Н/мм²
ac, eff = hc, eff ∙ b = 19,4 см ∙ 100 см/м [согласно рисунку 7.1d) DE]
act = h/2 ∙ b = 5000 см²/м
fyk = 500 Н/мм²
σs определяется с использованием предельного диаметра ds * следующим образом:
![Eigenspannungen, Nulllinienlage und Einrisstiefe bei beidseitiger Abkühlung einer Scheibe [2]](/ru/webimage/009621/2419693/01-en-png-png.png?mw=350&hash=6df177f79b56a739ae03136ed78e29ba1006d88d)
