Трещины в стропильных фермах

Трещинообразование в стропильных фермах обусловлено особенностью их статической работы как плоских стержневых конструкций. Соединение элементов фермы в узлах создает предпосылки для концентрации в них разнородных по знаку и характеру напряжений: сжимающих, растягивающих, касательных. В результате концентрации напряжений узлы подвержены наиболее интенсивному трещинообразованию и требуют значительного расхода арматуры. Большие растягивающие усилия в нижнем поясе приводят к появлению сквозных вертикальных трещин, а сжимающие усилия в верхнем поясе – к появлению несквозных горизонтальных трещин.

Картина трещинообразования в раскосной стропильной ферме сегментного очертания представлена на рисунке 6.8.

Причинами появления наклонных трещин опорного узла являются: трещин 1 – низкий класс бетона по прочности, недостаточное количество поперечной арматуры; большой шаг стержней, малый диаметр арматуры; трещин 2 – недостаточное преднапряжение продольной арматуры, проскальзывание ее в зоне заанкеривания, недостаточное количество поперечной арматуры; трещин 3 – нарушение анкеровки преднапряженной арматуры, низкий класс бетона по прочности, недостаточная прочность бетона на момент обжатия.

Лучеобразные вертикальные трещины 4 образуются при недостаточном косвенном армировании от усилий обжатия преднапряженной арматуры.

Горизонтальные трещины 5 свидетельствуют об отсутствии косвен-ного армирования (сетки, замкнутые хомуты) в зоне заанкеривания преднапряженной арматуры, трещины 6 – о низкой прочности бетона на момент обжатия.

Продольные трещины в верхнем поясе 7 являются следствием недостаточного косвенного армирования узла поперечными стержнями (сетками).

Причинами появления трещин, перпендикулярных оси элементов фе-

рмы, являются: трещины 8 – недостаточное заанкеривание рабочей арматуры растянутого элемента в узле фермы, слабое косвенное армирование узла; трещины 9 – недостаточное преднапряжение арматуры нижнего пояса, перегрузка фермы.

Рисунок 6.8 – Картина трещинообразования в стропильной ферме:

1–13 – различные типы трещин

Продольные трещины в сжатых элементах 10 образуются из-за низкого класса бетона по прочности, перегрузки фермы.

Монтажные трещины 11 свидетельствуют об изгибе из плоскости фермы при монтаже, перевозке, складировании.

Нормальные трещины 12 в растянутых элементах образуются от перегрузки фермы, смещения арматурного каркаса относительно продольной оси элемента; трещины 13 свидетельствуют об отколе лещадок бетона.

Трещины опорного узла ферм по своей природе близки к трещинам на опорах балок. Появление горизонтальных трещин в нижнем напряженном поясе 6 свидетельствует об отсутствии или недостаточности поперечного армирования в обжатом бетоне. Нормальные (перпендикулярные к продольной оси) трещины типа 9 появляются в растянутых стержнях при необеспеченности трещиностойкости элементов. Причем сле-дует обратить внимание на то обстоятельство, что снижение внешней нагрузки на ферму уменьшает растягивающие усилия в нижнем поясе и приводит к закрытию трещин типа 9, но при этом может вызвать увеличение раскрытия трещин типов 4, 5. Появление повреждений в виде лещадок (13) свидетельствуют об исчерпании прочности бетона на отдельных участках сжатого пояса или на опорах.