Страницы:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

 

3.41 . При расчете на местное сжатие элементов из тяжелого бетона с косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток должно удовлетво­ряться условие

 

                                        (103)

 

где Aloc1 — площадь смятия;

Rb,red — приведенная призменная прочность бетона при расчете на местное сжа­тие, определяемая по формуле

 

                             (104)

 

здесь Rs,xy, j, mxy ¾ обозначения те же, что и в п. 3.22*;

 

                                   (105)

 

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

 

                                     (106)

 

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

 

                                                     (107)

 

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 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

 

                                          (108)

 

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

 

                                      (109)

 

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:

 

                                                  (111)

 

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

 

                           (112)

 

 

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:

 

                                       (113)

 

Qan — сдвигающее усилие, приходящееся на один ряд анкеров, равное:

 

                                       (114)

 

N’an — наибольшее сжимающее усилив в од­ном ряду анкеров, определяемое по формуле

 

                                       (115)

 

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

 

                            (116)

 

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

 

                                                (117)

 

но принимаемый не менее 0,15;

 

здесь   (имеется прижатие);

 

       (нет прижа­тия); если в анкерах отсутствуют растягивающие усилия, коэффициент d принимается равным единице.

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

 

                                   (118)

 

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

 

                                         (119)

 

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

                                                            (120)

для растянутой арматуры

                                               (121)

 

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

 

                                                                 (122)

 

где Ncrc ¾ усилие, воспринимаемое сечением, нор­мальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяе­мое по формуле

 

                                   (123)

 

4.5. Расчет изгибаемых, внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутых элементов по образованию трещин производится из условия

 

                                               (124)

 

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

 

                                       (125)

 

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)

 

                                     (126)

 

для внецентренно сжатых элементов (черт. 19, б)

 

                                      (127)

 

для внецентренно растянутых элементов (черт. 19, в)

 

                                       (128)

 

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

 

                                    (129)

 

при расчете по образованию трещин в зоне сече­ния, растянутой от действия усилия предварительного обжатия (черт. 20), по формуле

 

                                    (130)

 

 

 

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

 

                                         (131)

 

по формуле

 

                                               (132)

 

внецентренно растянутых, если не удовлетво­ряется условие (131), по формуле

 

                                   (133)

 

изгибаемых, выполняемых без предварительно­го напряжения арматуры, по формуле

 

                                                                 (134)

 

В формулах (132) и (133):

 

                                           (135)

 

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

 

                              (136)

 

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;

 

                                (137)

 

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

 

                           (138)

 

Положение нулевой линии определяется из ус­ловия

 

                              (139)

 

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

 

                                              (14)

 

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

 

                                       (141)

 

где gb4 ~- коэффициент условий работы бетона (см. табл. 15), определяемый по фор­муле

 

                                   (142)

 

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

 

                              (143)

 

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

 

                        (144)

 

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:

 

                                             (145)

 

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  но не менее jl.

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

 

                                             (146)

 

изгибаемых

 

                                            (147)

 

внецентренно сжатых, а также внецентренно рас­тянутых при e0,tot ³ 0,8h0

 

                                (148)

 

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:

 

                                       (149)

 

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

 

                                                                 (150)

 

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

 

                              (151)

 

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

 

                      (152)

 

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

 

                                      (153)

 

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

 

                                   (154)

 

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

 

                              (155)

 

где  — 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)

 

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;

 — 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)

 

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:

 

                                    (159)

 

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

 

 

Длительность

Коэффициент jb2, учитывающий влияние длительной ползучести бетона на деформации элемента без трещин,

для конструкций из бетона  

действия нагрузки

тяжелого, легкого, поризованного, ячеистого (для двуслойных предварительно

мелкозернистого

групп

 

напря­женных конст­рукций из ячеистого и тяжелого бетонов)

А

Б

В

 

1. Непродолжительное действие

 

1,0

 

 

 

1,0

 

1,0

 

1,0

 

2. Продолжительное дейст­вие при влажности воздуха окружающей среды, %:

а) 40 ¾ 75

 

 

 

 

2,0

 

 

 

 

2,6

 

 

 

 

3,0

 

 

 

 

2,0

б) ниже 40

 

3,0

3,9

4,5

3,0

 

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  принимается не менее Для элементов без предварительного напряжения значения кривизны  и допускается принимать равными нулю.

 

Страницы:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14