Часть 1 | Часть 2 | Часть 3 | Часть 4 | Часть 5 | Часть 6 | Часть 7 | Часть 8 | Часть 9 | Часть 10 | Часть 11 | Часть 12 | Часть 13 | Часть 14
СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции Часть 10
|
3.41 . При расчете на местное сжатие элементов из тяжелого бетона с косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток должно удовлетворяться условие
где Aloc1 — площадь смятия; Rb,red — приведенная призменная прочность бетона при расчете на местное сжатие, определяемая по формуле
здесь Rs,xy, j, mxy ¾ обозначения те же, что и в п. 3.22*;
но не более 3,5;
js — коэффициент, учитывающий влияние косвенного армирования в зоне местного сжатия; для схем черт. 15, б, д, ж принимается js = 1,0, при этом косвенное армирование учитывается в расчете при условии, что поперечные сетки установлены на площади не менее ограниченной пунктирными линиями на соответствующих схемах черт. 15; для схем черт. 15, а, в, г, е, и коэффициент js определяется по формуле
здесь Aef —площадь бетона, заключенного внутри контура сеток косвенного армирования, считая по их крайним стержням, для которой должно удовлетворяться условие Aloc1 < Аef £ Aloc2. Расчет на продавливание
3.42. Расчет на продавливание плитных конструкций (без поперечной арматуры) от действия сил, равномерно распределенных на ограниченной площади, должен производиться из условия
где F — продавливающая сила; a — коэффициент, принимаемый равным для бетона:
тяжелого ....................... 1,00 мелкозернистого .......... 0,85 легкого .......................... 0,80
um — среднеарифметическое значений периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения. При определении um и F предполагается, что продавливание происходя по боковой поверхности пирамиды, меньшим основанием которой служит площадь действия продавливающей силы, а боковые грани наклонены под углом 45° к горизонтали (черт. 16, а). Продавливающая сила F принимается равной силе, действующей на пирамиду продавливания. за вычетом нагрузок, приложенных к большему основанию пирамиды продавливания (считая по плоскости расположения растянутой арматуры) и сопротивляющихся продавливанию. Если схема опирания такова, что продавливание может происходить только по поверхности пирамиды с углом наклона боковых граней более 45° (например, в свайных ростверках, черт. 16, б), правая часть условия (107) определяется для фактической пирамиды продавливания с умножением на h0/с. При этом значение несущей способности принимается не более значения, соответствующего пирамиде при с = 0,4 h0, где с — длина горизонтальной проекции боковой грани пирамиды продавливания.
Черт. 16. Схемы для расчета железобетонных элементов на продавливание а — при наклоне боковых граней пирамиды продавливания под углом 45°; б ¾ то же, более 45°
При установке в пределах пирамиды продавливания хомутов, нормальных к плоскости плиты, расчет должен производиться из условия
но не более 2 Fb. Усилие Fb принимается равным правой части неравенства (107), а Fsw определяется как сумма всех поперечных усилий, воспринимаемых хомутами, пересекающими боковые грани расчетной пирамиды продавливания, по формуле
где Rsw не должно превышать значения, соответствующего арматуре класса А-I. При учете поперечной арматуры значение Fsw должно быть не менее 0,5 Fb. При расположении хомутов на ограниченном участке вблизи сосредоточенного груза производится дополнительный расчет на продавливание пирамиды с верхним основанием, расположенным по контуру участка с поперечной арматурой, из условия (107). Поперечная арматура должна удовлетворять требованиям п. 5.29.
Расчет на отрыв
3.43. Расчет железобетонных элементов на отрыв от действия нагрузки, приложенной к его нижней грани или в пределах высоты его сечения (черт. 17), должен производиться из условия
Черт. 17. Схема для расчета железобетонных элементов на отрыв
где F — отрывающая сила; hs — расстояние от уровня передачи отрывающей силы на элемент до центра тяжести сечения продольной арматуры; åRswAsw ¾ сумма поперечных усилий, воспринимаемых хомутами, устанавливаемыми дополнительно по длине зоны отрыва, равной:
здесь b — ширина площадки передачи отрывающей силы. Значения hs и b устанавливаются в зависимости от характера и условий приложения отрывающей нагрузки на элемент (через консоли, примыкающие элементы и др.).
Расчет закладных деталей
3.44. Расчет анкеров, приваренных втавр к плоским элементам стальных закладных деталей, на действие изгибающих моментов, нормальных и сдвигающих сил от статической нагрузки, расположенных в одной плоскости симметрии закладной детали (черт. 18), должен производиться по формуле
Черт. 18. Схема усилий, действующих на закладную деталь
где Aan ¾ суммарная площадь поперечного сечения анкеров наиболее напряженного ряда; Nan ¾ наибольшее растягивающее усилие в одном ряду анкеров, равное:
Qan — сдвигающее усилие, приходящееся на один ряд анкеров, равное:
N’an — наибольшее сжимающее усилив в одном ряду анкеров, определяемое по формуле
В форму лак (112) ¾ (115): М, N, Q ¾ соответственно момент, нормальная и сдвигающая силы, действующие на закладную деталь; момент определяется относительно оси, расположенной в плоскости наружной грани пластины и проходящей через центр тяжести всех анкеров; nan — число рядов анкеров вдоль направления сдвигающей силы; если не обеспечивается равномерная передача сдвигающей силы Q на все ряды анкеров, то при определении сдвигающего усилия Qan учитывается не более четырех рядов; z — расстояние между крайними рядами анкеров; l — коэффициент, определяемый при анкерных стержнях диаметром 8—25 мм для тяжелого и мелкозернистого бетонов классов В12,5 ¾ В50 и легкого бетона классов В12,5 — В30 по формуле
но принимаемый не более 0,7; для тяжелого и мелкозернистого бетонов классов выше В50 коэффициент l принимается как для класса В50, а для легкого бетона классов выше В30 — как для класса В30; здесь Rb, Rs ¾ в МПа; Aan1 — площадь анкерного стержня наиболее напряженного ряда, см2; b — коэффициент, принимаемый равным для бетона:
тяжелого ................................ 1,0 мелкозернистого групп: А ....................................... 0,8 Б и В.................................. 0,7 легкого .......................... rm/2300 (rm — средняя плотность бетона, кг/м3);
d ¾ коэффициент, определяемый по формуле
но принимаемый не менее 0,15;
здесь
Площадь сечения анкеров остальных рядов должна приниматься рваной площади сечения анкеров наиболее напряженного ряда. В формулах (113) и (115) нормальная сила N считается положительной, если направлена от закладной детали (см. черт. 18), и отрицательной — если направлена к ней. В случаях, когда нормальные усилия Nan и N’an, а также сдвигающее усилие Qan при вычислении по формулам (113) — (115) получают отрицательные значения, в формулах (112) — (114) и (117) их принимают равными нулю. Кроме того, если Nan получает отрицательное значение, то в формуле (114) принимается N’an = N. При расположении закладной детали на верхней (при бетонировании) поверхности изделия коэффициент l уменьшается на 20 %, а значение N’an принимается равным нулю. 3.45. В закладной детали с анкерами, приваренными внахлестку под углом от 15 до 30°, наклонные анкера рассчитываются на действие сдвигающей силы (при Q > N, где N — отрывающая сила) по формуле
где Aan,inc — суммарная площадь поперечного сечения наклонных анкеров; N’an ¾ см. п. 3.44. При этом должны устанавливаться нормальные анкера, рассчитываемые по формуле (112) при d = 1,0 и при значениях Qan, равных 0,1 сдвигающего усилия, определяемого по формуле (114). 3.46. Конструкция сырных закладных деталей с приваренными к ним элементами, передающими нагрузку на закладные детали, должна обеспечивать включение в работу анкерных стержней в соответствии с принятой расчетной схемой. Внешние элементы закладных деталей и их сварные соединения рассчитываются согласно СНиП II-23-81*. При расчете пластин и фасонного проката на отрывающую силу принимается, что они шарнирно соединены с нормальными анкерными стержнями. Кроме того, толщина пластины t расчетной закладной детали, к которой привариваются в тавр анкера, должна проверяться из условия
где dan ¾ диаметр анкерного стержня, требуемый по расчету; Rsq ¾ расчетное сопротивление стали на срез, принимаемое согласно СНиП II-23-81*. При применении типов сварных соединений, обеспечивающих большую зону включения пластины в работу при вырывании из нее анкерного стержня, и соответствующем обосновании возможна корректировка условия (119) для этих сварных соединений. Толщина пластины должна также удовлетворять технологическим требованиям по сварке.
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
3.47. Расчет железобетонных элементов на выносливость производится путем сравнения напряжений в бетоне и арматуре с соответствующими расчетными сопротивлениями, умноженными на коэффициенты условий работы gb1 и gs3, принимаемые соответственно по табл. 16 и 25*, а при наличии свиных соединений арматуры — также на коэффициент условий работы gs4 (см. табл. 26*). Напряжения в бетоне и арматуре вычисляются как для упругого тела (по приведенным сечениям) от действия внешних сил и усилия предварительного обжатия Р. Неупругие деформации в сжатой зоне бетона учитываются снижением модуля упругости бетона, принимая коэффициенты приведения арматуры к бетону a’ равными 25, 20, 15 и 10 для бетона классов соответственно В15, B25, В30, B40 и выше. В случае, если не соблюдается условие (140) при замене в нем значения Rbt,ser на Rbt, площадь приведенного сечения определяется без учета растянутой зоны бетона. 3.48. Расчет на выносливость сечений, нормальных к продольной оси элемента, должен производиться из условий: для сжатого бетона для растянутой арматуры
где sb,max, ss,max ¾ максимальные нормальные напряжения соответственно в сжатом бетоне и в растянутой арматуре. В зоне, проверяемой по сжатому бетону, при действии многократно повторяющейся нагрузки следует избегать возникновения растягивающих напряжений. Сжатая арматура на выносливость не рассчитывается. 3.49. Расчет на выносливость сечений, наклонных к продольной оси элемента, должен производиться из условия, что равнодействующая главных растягивающих напряжений, действующих на уровне центра тяжести приведенного сечения, по длине элемента, должна быть полностью воспринята поперечной арматурой при напряжениях в ней, равных сопротивлению Rs, умноженному на коэффициенты условий работы gs3 и gs4 (см. табл. 25* и 26*). Для элементов, в которых поперечная арматура не предусматривается, должны быть выполнены требования п. 4.11 при замене в условиях (141) и (142) расчетных сопротивлений бетона Rb,ser и Rbt,ser соответственно расчетными сопротивлениями Rb и Rbt, умноженными на коэффициент условий работы gb1 (см. табл. 16).
4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ВТОРОЙ ГРУППЫ
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН
4.1. Железобетонные элементы рассчитываются по образованию трещин: нормальных к продольной оси элемента; наклонных к продольной оси элемента.
Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента
4.2. Для изгибаемых, растянутых и внецентренно сжатых железобетонных элементов усилия, воспринимаемые нормальными к продольной оси сечениями при образовании трещин, определяются исходя из следующих положений: сечения после деформации остаются плоскими; наибольшее относительное удлинение крайнего растянутого волокна бетона равно 2 Rbt,ser/Eb; напряжения в бетоне сжатой зоны (если она имеется) определяются с учетом упругих или неупругих деформаций бетона, при этом наличие неупругих деформаций учитывается уменьшением ядрового расстояния r (см. п. 4.5); напряжения в бетоне растянутой зоны распределены равномерно и равны по величине Rbt,ser; напряжения в ненапрягаемой арматуре равны алгебраической сумме напряжений, отвечающих приращению деформаций окружающего бетона, и напряжений, вызванных усадкой и ползучестью бетона; напряжения в напрягаемой арматуре равны алгебраической сумме ее предварительного напряжения (с учетом всех потерь) и напряжения, отвечающего приращению деформаций окружающего бетона. Указания данного пункта не распространяются на элементы, рассчитываемые на воздействие многократно повторяющейся нагрузки (см. п. 4.10). 4.3. При определении усилий, воспринимаемых сечениями элементов с предварительно напряженной арматурой без анкеров, на длине зоны передачи напряжения Ip (см. п. 2.29) при расчете по образованию трещин должно учитываться снижение предварительного напряжения в арматуре ssp и s’sp путем умножения на коэффициент gs5 согласно поз. 5 табл. 24*. 4.4. Расчет предварительно напряженных центрально-обжатых железобетонных элементов при центральном растяжении силой N должен производиться из условия
где Ncrc ¾ усилие, воспринимаемое сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемое по формуле
4.5. Расчет изгибаемых, внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутых элементов по образованию трещин производится из условия
где Мr ¾ момент внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, относительно оси, параллельной нулевой линии и проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется; Мcrc ¾ момент, воспринимаемый сечением. нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемый по формуле
здесь Мrp — момент усилия Р относительно той же оси, что и для определения Мr; знак момента определяется направлением вращения („плюс" — когда направления вращения моментов Mrp и Мr противоположны; „минус" — когда направления совпадают). Усилие Р рассматривают: для предварительно напряженных элементов — как внешнюю сжимающую силу; для элементов, выполняемых без предварительного напряжения, — как внешнюю растягивающую силу, определяемую по формуле (8), принимая напряжения ss и s’s в ненапрягаемой арматуре численно равными значениям потерь от усадки бетона по поз. 8 табл. 5 (как для арматуры, натягиваемой на упоры). Значение Мr определяется по формулам: для изгибаемых элементов (черт. 19, a)
для внецентренно сжатых элементов (черт. 19, б)
для внецентренно растянутых элементов (черт. 19, в)
Значения Мrp определяются: при расчете по образованию трещин в зоне сечения, растянутой от действия внешних нагрузок, но сжатой от действия усилия предварительного обжатия (см. черт. 19), по формуле
при расчете по образованию трещин в зоне сечения, растянутой от действия усилия предварительного обжатия (черт. 20), по формуле
Черт. 19. Схемы усилий и эпюры напряжений в поперечном сечении элемента при расчете его по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента, в зоне сечения, растянутой от действии внешних нагрузок, но сжатой от действия усилия предварительного обжатия а — при изгибе; б — при внецентренном сжатии; в — при внецентренном растяжении; 1 — ядровая точка; 2 — центр тяжести приведенного сечения
В формулах (127) ¾ (130): r — расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется. Значение r определяется для элементов: внецентренно сжатых, изгибаемых предварительно напряженных, а также для внецентренно растянутых, если удовлетворяется условие
по формуле
внецентренно растянутых, если не удовлетворяется условие (131), по формуле
изгибаемых, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, по формуле
В формулах (132) и (133):
но принимается не менее 0,7 и не более 1,0;
Черт. 20. Схема усилий и эпюра напряжений в поперечном сечении элемента при расчете его по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента, в зоне сечения, растянутой от действия усилия предварительного обжатия 1 ¾ ядровая точка; 2 — центр тяжести приведенного сечения
здесь sb — максимальное напряжение в сжатом бетоне от внешней нагрузки и усилия предварительного напряжения, вычисляемое как для упругого тела по приведенному сечению; Wpl — определяется согласно указаниям п. 4.7;
Для стыковых сечений составных и блочных конструкций, выполняемых без применения клея в швах, при расчете их по образованию трещин (началу раскрытия швов) значение Rbt,ser в формулах (123) и (125) принимается равным нулю. 4.6*. При расчете по образованию трещин элементов на участках с начальными трещинами в сжатой зоне (см. п. 1.18) значение Мcrc для зоны, растянутой от действия внешней нагрузки, определенное по формуле (125), необходимо снижать на DMcrc = lMcrc. Коэффициент l определяется по формуле
причем при получении отрицательных значений он принимается равным нулю. В формуле (136): jm ¾ определяется по формуле (168) для зоны с начальными трещинами, но принимается не менее 0,45;
но не более 1,4; здесь у — расстояние от центра тяжести приведенного сечения до крайнего волокна бетона, растянутого внешней нагрузкой. Для конструкций, армированных проволочной арматурой и стержневой арматурой класса А-VI и Ат-VII, значение d, полученное по формуле (137), снижается на 15 %. 4.7. Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна (с учетом неупругих деформаций растянутого бетона) Wpl определяется в предположении отсутствия продольной силы N и усилия предварительного обжатия P по формуле
Положение нулевой линии определяется из условия
4.8. В конструкциях, армированных предварительно напряженными элементами (например, брусками), при определении усилий, воспринимаемых сечениями при образовании трещин в предварительно напряженных элементах, площадь сечения растянутой зоны бетона, не подвергаемая предварительному напряжению, в расчете не учитывается. 4.9. При проверке возможности исчерпания несущей способности одновременно с образованием трещин (см. п. 1.19) усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин, определяется по формулам (123) и (125) с заменой значения Rbt,ser на 1,2 Rbt,ser при коэффициенте gsp = 1,0 (см. п. 1.27). 4.10. Расчет по образованию трещин при действии многократно повторяющейся нагрузки производится из условия
где sbt ¾ максимальное нормальное растягивающее напряжение в бетоне, определяемое согласно указаниям п. 3.47. Расчетное сопротивление бетона растяжению Rbt,ser в формулу (140) вводится с коэффициентом условий работы gb1, принимаемым по табл. 16.
Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента
4.11. Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента, должен производиться из условия
где gb4 ~- коэффициент условий работы бетона (см. табл. 15), определяемый по формуле
но не более 1,0; здесь a — коэффициент, принимаемый равным для бетона:
тяжелого ............................... 0,01 мелкозернистого, легкого и ячеистого............................ 0,02
В — класс бетона по прочности на сжатие, МПа. Значение a В следует принимать не менее 0,3. Значения главных растягивающих и главных сжимающих напряжении в бетоне smt и smc определяются по формуле
где sx ¾ нормальное напряжение в бетоне на площадке, перпендикулярной продольной оси элемента, от внешней нагрузки и усилия предварительного обжатия; sy — нормальное напряжение в бетоне на площадке, параллельной продольной оси элемента, от местного действия опорных реакций, сосредоточенных сил и распределенной нагрузки, а также усилия обжатия вследствие предварительного напряжения хомутов и отогнутых стержней; txy — касательное напряжение в бетоне от внешней нагрузки и усилия обжатия вследствие предварительного напряжения отогнутых стержней. Напряжения sx, sy и txy определяются как для упругого тела, за исключением касательных напряжений от действия крутящего момента, определяемых по формулам дли пластического состояния элемента. Напряжения sx и sy подставляются в формулу (143) со знаком „плюс", если они растягивающие. и со знаком „минус", если сжимающие. Напряжение smc в формуле (142) принимается по абсолютной величине. Проверка условия (141) производится в центре тяжести приведенного сечения и в местах примыкания сжатых полок к стенке элемента таврового и двутаврового сечений. При расчете элементов с предварительно напряженной арматурой без анкеров должно учитываться снижение предварительного напряжения ssp и s’sp на длине зоны передачи напряжения Ip (см. п. 2.29) путем умножения на коэффициент gs5 согласно поз. 5 табл. 24*. 4.12. При действии многократно повторяющейся нагрузки расчет по образованию трещин должен производиться согласно указаниям п. 4.11, при этом расчетные сопротивления бетона Rbt,ser и Rb,ser вводятся с коэффициентом условий работы gb1 принимаемым по табл. 16.
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН
4.13. Железобетонные элементы рассчитываются по раскрытию трещин: нормальных к продольной оси элемента; наклонных к продольной оси элемента.
Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента
4.14. Ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента acrc, мм* следует определять по формуле
где d ¾ коэффициент, принимаемый равным для элементов:
изгибаемых и внецентренно сжатых ..................................... 1,0 растянутых............................... 1,2
jl ¾ коэффициент, принимаемый равным при учете:
кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок ......................................................1,00 многократно повторяющейся нагрузки, а также продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок для конструкций из бетона: тяжелого: естественной влажности ....................... jl = 1,60 – 15m в водонасыщенном состоянии .......................................... 1,20 при попеременном водонасыщении и высушивании ..... 1,75 мелкозернистого групп: А ......................................................... 1,75 Б ......................................................... 2,00 В ......................................................... 1,50 легкого и поризованного ........ не менее 1,50 ячеистого.................................................. 2,50
значение jl для мелкозернистого, легкого, поризованного и ячеистого бетонов в водонасыщенном состоянии умножают на коэффициент 0,8, а при попеременном водонасыщении и высушивании — на коэффициент 1,2; h — коэффициент, принимаемый равным:
при стержневой арматуре периодического профиля .................1,0 „ стержневой арматуре гладкой .........1,3 „ проволочной арматуре периодического профиля и канатах .............................................1,2 „ гладкой арматуре ............................1,4
ss — напряжение в стержнях крайнего ряда арматуры S или (при наличии предварительного напряжения) приращение напряжений от действия внешней нагрузки, определяемое согласно указаниям п. 4.15; m — коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечения арматуры S к площади сечения бетона (при рабочей высоте h0 и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02; d — диаметр арматуры, мм. Для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 2-й категории, ширина раскрытия трещин определяется от суммарного действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок при коэффициенте jl = 1,0. Для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории, ширина продолжительного раскрытия трещин определяется от действии постоянных и длительных нагрузок при коэффициенте jl > 1,0. Ширина непродолжительного раскрытия трещин определяется как сумма ширины продолжительного раскрытия и приращения ширины раскрытия от действия кратковременных нагрузок, определяемого при коэффициенте jl = 1,0. Ширина раскрытия трещин, определенная по формуле (144), корректируется в следующих случаях: а) если центр тяжести сечения стержней крайнего ряда арматуры S изгибаемых, внецентренно сжатых, внецентренно растянутых при e0,tot ³ 0,8h0 элементов отстоит от наиболее растянутого волокна на расстоянии а2 > 0,2h, значение acrc должно быть увеличено путем умножения на коэффициент da, равный:
и принимаемый не более 3; б) для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов из тяжелого и легкого бетонов при m £. 0,008 и Mr2 < М0 ширину раскрытия трещин от непродолжительного действия всех нагрузок допускается определять по линейной интерполяции между значением acrc = 0 при моменте Мcrc и значением acrc вычисленным согласно указаниям настоящего пункта при моменте M0 = Мcrc + y bh2 Rbt,ser, где y = 15 m a/h, но не более 0,6. При этом ширина продолжительного раскрытия трещин от действия постоянных и длительных нагрузок определяется путем умножения найденного значения acrc от действия всех нагрузок на отношение
где Здесь m, h — то же, что и в формуле (144); Mr1, Mr2 ¾ моменты Mr соответственно от действия постоянных и длительных и от всех нагрузок (см. п. 4.5); в) для элементов из легкого и поризованного бетонов классов В7,5 и ниже значение acrc должно быть увеличено на 20 %. 4.15. Напряжения в растянутой арматуре (или приращении напряжений) ss должны определяться по формулам для элементов: центрально-растянутых
изгибаемых
внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутых при e0,tot ³ 0,8h0
Для внецентренно растянутых элементов при e0,tot < 0,8h0 значение ss определяется по формуле (148), принимая z = zs (где zs — расстояние между центрами тяжести арматуры S и S’). Для элементов, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, значение усилия предварительного обжатия P допускается принимать равным нулю. В формуле (148) знак „плюс" принимается при внецентренном растяжении, а знак „минус" — при внецентренном сжатии. При расположении растягивающей продольной силы N между центрами тяжести арматуры S и S’ значение еs принимается со знаком „минус". В формулах (147) и (148): z — расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры S до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной, определяемое согласно указаниям п. 4.28. При расположении растянутой арматуры в несколько рядов по высоте сечения в изгибаемых, внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутых элементах при e0,tot ³ 0,8h0 напряжения ss, подсчитанные по формулам (147) и (148), должны умножаться на коэффициент dn, равный:
где х = x h0; значение x определяется по формуле (161); а1, а2 — расстояния от центра тяжести площади сечения соответственно всей арматуры S и крайнего ряда стержней до наиболее растянутого волокна бетона. Значение напряжения ss + ssp, а при многорядной растянутой арматуре dnss + ssp не должно превышать Rs,ser. На участках элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне (см. п. 1.18), значение усилия предварительного обжатия Р следует снижать на величину DР, определяемую по формуле
где l определяется по формуле (136). 4.16. Глубина начальных трещин hcrc в сжатой зоне (см. п. 1.18) должна быть не более 0,5h0. Значение hcrc определяется по формуле
Значение x определяется по формуле (161), jm — по формуле (168) для зоны с начальными трещинами.
Расчет по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента
4.17. Ширина раскрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, при армировании хомутами, нормальными к продольной оси, должна определяться по формуле
где jl ¾ коэффициент, принимаемый равным при учете:
кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок .........................................................1,00 многократно повторяющейся нагрузки, а также продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок для конструкций из бетона: тяжелого: естественной влажности ....................... 1,50 в водонасыщенном состоянии .............. 1,20 при попеременном водонасыщении и высушивании ....................................... 1,75 мелкозернистого, легкого, поризованного, ячеистого — то же, что и в формуле (144);
h ¾ то же, что и в формуле (144); dw — диаметр хомутов;
Напряжение в хомутах определяется по формуле
значение напряжения ssw не должно превышать Rs,ser; здесь Q и Qb1 ¾ соответственно левая и правая части условия (84) при замене значения Rbt на Rbt,ser, при этом коэффициент gb4 умножается на 0,8. При отсутствии в рассматриваемой зоне действия поперечных сил нормальных трещин, т. е. если выполняется условие (124), допускается учитывать повышение поперечного усилия Qb1, воспринимаемого элементом по расчету из условия (141). Расчетные сопротивления Rbt,ser и Rb,ser не должны превышать значений, соответствующих бетону класса В30. Для элементов из легкого бетона класса В7,5 и ниже значение acrc, вычисленное по формуле (152), должно быть увеличено на 30 %. При определении ширины непродолжительного и продолжительного раскрытия наклонных трещин должны учитываться указания п. 4.14 об учете длительности действия нагрузок.
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ЗАКРЫТИЮ ТРЕЩИН
4.18. Железобетонные элементы должны рассчитываться по закрытию (зажатию) трещин: нормальных к продольной оси элемента; наклонных к продольной оси элемента.
Расчет по закрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента
4.19. Для обеспечения надежного закрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента, при действии постоянных и длительных нагрузок должны соблюдаться следующие требования: а) в напрягаемой арматуре S от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок не должны возникать необратимые деформации, что обеспечивается соблюдением условия
где ss ¾ приращение напряжения в напрягаемой арматуре S от действия внешних нагрузок, определяемое по формулам (146)—(148); б) сечение элемента с трещиной в растянутой зоне от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок должно оставаться обжатым при действии постоянных и длительных нагрузок с нормальными напряжениями сжатия sb на растягиваемой внешними нагрузками грани элемента не менее 0,5 МПа, при этом величина sb определяется как для упругого тела от действия внешних нагрузок и усилия предварительного обжатия. 4.20. Для участков элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне (см. п. 1.18), значение ssp в формуле (154) умножается на коэффициент, равный 1 — l, а величина Р при определении напряжения sb умножается на коэффициент, равный 1,1 (1 —l), но не более 1,0, где значения l определяются согласно указаниям п. 4.6*.
Расчет по закрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента
4.21. Для обеспечения надежного закрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, оба главных напряжения в бетоне, определяемые согласно указаниям п. 4.11 на уровне центра тяжести приведенного сечения при действии постоянных и длительных нагрузок, должны быть сжимающими и по величине не менее 0,6 МПа. Указанное требование обеспечивается с помощью предварительно напряженной поперечной арматуры (хомутов или отогнутых стержней).
РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ
4.22. Деформации (прогибы, углы поворота) элементов железобетонных конструкций следует вычислять по формулам строительной механики, определяя входящие в них значения кривизны согласно указаниям пп. 4.23 — 4.30. Величина кривизны и деформаций железобетонных элементов отсчитывается от их начального состояния, при наличии предварительного напряжения — от состоянии до обжатия. Начальная кривизна самонапряженных элементов определяется с учетом содержания и положения продольной арматуры относительно бетонного сечения и величины обжатия бетона. 4.23. Кривизна определяется: а) для участков элемента, где в растянутой зоне не образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента, — как для сплошного тела; б) для участков элемента, где в растянутой зоне имеются трещины, нормальные к продольной оси, — как отношение разности средних деформаций крайнего волокна сжатой зоны бетона и продольной растянутой арматуры к рабочей высоте сечения элемента. Элементы или участки элементов рассматриваются без трещин в растянутой зоне, если трещины не образуются при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок или если они закрыты при действии постоянных и длительных нагрузок, при этом нагрузки вводятся в расчет с коэффициентом надежности по нагрузке gf = 1,0.
Определение кривизны железобетонных элементов на участках без трещин в растянутой зоне
4.24. На участках, где не образуются нормальные к продольной оси трещины, полная величина кривизны изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов должна определяться по формуле
где
здесь М — момент от соответствующей внешней нагрузки (кратковременной, длительной) относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через центр тяжести приведенного сечения; jb1 — коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона и принимаемый для бетонов:
тяжелого, мелкозернистого, легкого при плотном мелком заполнителе, а также ячеистого (для двуслойных предварительно напряженных конструкций из ячеистого и тяжелого бетонов) ......................................0,85 легкого при пористом мелком заполнителе, поризованного .....................0,70
jb2 — коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона на деформации элемента без трещин и принимаемый по табл. 34;
здесь eb, e’b — относительные деформации бетона, вызванные его усадкой и ползучестью от усилия предварительного обжатия и определяемые соответственно на уровне центра тяжести растянутой продольной арматуры и крайнего сжатого волокна бетона по формулам:
Значение sb принимается численно равным сумме потерь предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона по поз. 6, 8 и 9 табл. 5 для арматуры растянутой зоны, а s’b — тоже для напрягаемой арматуры, если бы она имелась не уровня крайнего сжатого волокна бетона.
Таблица 34
Примечания: 1. Влажность воздуха окружающей среды принимается согласно указаниям п. 1.8. 2. Группы мелкозернистого бетона приведены в п. 2.3. 3. При попеременном водонасыщении и высушивании бетона значение jb2 при продолжительном действии нагрузки следует умножать на коэффициент 1,2. 4. При влажности воздуха окружающей среды свыше 75 % и при загружении бетона в водонасыщенном состоянии значения jb2 по поз. 2а настоящей таблицы следует умножать на коэффициент 0,8.
При этом сумма
| ||||||||||||||||||||||||||||||
(103)
(104)
(105) 
(106) 
(107) 
(108)
(109) 
(111)
(112)
(113)
(114)
(115)
(116)
(117)
(имеется прижатие);
(нет прижатия); если в анкерах отсутствуют растягивающие усилия, коэффициент d принимается равным единице.
(118)
(119)
(120) 
(121)
(122)
(123)
(124) 
(125) 
(126) 
(127)
(128)
(129) 
(130)
(131) 
(132)
(133) 
(134)
(135)
(136)
(137) 
(138)
(139)
(14)
(141) 
(142)
(143)
(144)
(145)
но не менее jl.
(146)
(147)
(148)
(149)
(150)
(151) 
(152)
(153)
(154)
(155)
— кривизна соответственно от кратковременных (определяемых согласно указаниям п. 1.12*) и от постоянных и длительных временных нагрузок (без учета усилия Р), определяемая по формулам:
(156)
— кривизна, обусловленная выгибом элемента от кратковременного действия усилия предварительного обжатия Р и определяемая по формуле
(157)
— кривизна, обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле
(158)
(159)
принимается не менее 
Для элементов без предварительного напряжения значения кривизны 
и 
допускается принимать равными нулю.Часть 1 | Часть 2 | Часть 3 | Часть 4 | Часть 5 | Часть 6 | Часть 7 | Часть 8 | Часть 9 | Часть 10 | Часть 11 | Часть 12 | Часть 13 | Часть 14
Хотите оперативно узнавать о новых публикациях нормативных документов на портале? Подпишитесь на рассылку новостей!
Все СНиПы >> СНиПы «Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы >>