Проектир. ЖБК из ячеистых бетонов (к СНиП 2.03.01-84), часть 2

В железобетонных конструкциях допускается применять арматуру других видов сталей, в том числе упрочненную вытяжкой на предприятиях строительной индустрии стержневую арматуру класса А- III в, а также в качестве конструктивной арматуры - обыкновенную гладкую проволоку класса В-I. Применение арматуры новых видов, осваиваемых промышленностью, должно быть согласовано в установленном порядке.

П р и м е ч а н и я: 1. Применение специальных индексов в обозначении классов упрочненной и термомеханически упрочненной стержневой арматуры для однослойных и двухслойных конструкций из ячеистого бетона производится в соответствии с примеч. 1, 2, 3 п. 2.17 СНиП 2.03.01-84.

2. В дальнейшем в Пособии используются следующие термины:

стержень - для обозначения арматуры любого диаметра, вида и профиля независимо от того, поставляется ли она в прутках или мотках (бухтах);

диаметр d обозначает номинальный диаметр стержня, если не оговорено особо.

2.16 (2.18). Выбор арматурных сталей следует производить в зависимости от типа конструкции, наличия предварительного напряжения, а также от условий возведения и эксплуатации здания или сооружения в соответствии с п. 2.19.

2.17 (2.19). В качестве ненапрягаемой арматуры железобетонных конструкций следует преимущественно применять:

а) стержневую арматуру класса A-III;

6) арматурную проволоку диаметром 3-5 мм класса Вр-I (в сварных сетках и каркасах);

допускается также применять:

в) стержневую арматуру классов А- II и A-I для поперечной арматуры, а также в качестве продольной арматуры, если другие виды арматуры не могут быть использованы.

Ненапрягаемая рабочая и конструктивная арматура в конструкциях из ячеистых бетонов должна применяться в виде сварных каркасов и сеток.

2.18. В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных двухслойных железобетонных элементов из ячеистых бетонов при длине до 12 м включ. может применяться:

а) арматурная проволока классов В- II ; Вр-II;

б) горячекатаная арматура классов A-V; A-VI;

г) допускается применять стержневую арматуру классов A-III в, A-IV.

2.19 (2.23). При выборе вида и марок стали для арматуры, устанавливаемой по расчету, а также прокатных сталей для закладных деталей должны учитываться температурные условия эксплуатации конструкций и характер их нагружения согласно обязательным приложениям 1 и 2 СНиП 2.03.01-84.

В климатических зонах с расчетной зимней температурой ниже минус 40 °С при проведении строительно-монтажных работ в холодное время года несущая способность в стадии возведения конструкций с арматурой, допускаемой к применению только в отапливаемых зданиях, должна быть обеспечена исходя из расчетного сопротивления арматуры с понижающим коэффициентом 0,7 и расчетной нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузке g f = 1.

2.20 (2.24). Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и бетонных конструкций должна применяться горячекатаная арматурная сталь класса Ас- II марки 10ГТ и класса А-I марок ВСт3сп2, ВСт3пс2.

В случае, если возможен монтаж конструкций при расчетной зимней температуре ниже минус 40 °С, для монтажных петель не допускается применять сталь марки ВСт2пс2.

Нормативные и расчетные характеристики арматуры

2.21. Нормативные сопротивления Rsn для основных видов стержневой и проволочной арматуры приведены соответственно в табл. 9 и 10.

Таблица 9 (19)


Стержневая арматура класса

Нормативные сопротивления растяжению Rsn и расчетные сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы Rs,ser , Мпа (кгс/см2 )

A-I

235 (2400)

А-II

295 (3000)

А-III

390 (4000)

A-IV

590 (6000)

A-V

785 (8000)

A-IIIв

540 (5500)

А-VI

980 (1000)

Таблица 10 (20)

Проволочная
арматура класса


Диаметр, мм

Нормативные сопротивления растяжению Rsn и расчетные сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы Rs,ser , Мпа (кгс/см2 )

Вр -I

3
4
5

410 (4200)
405 (4150)
395 (4050)

В- II

3
4
5
6
7
8

1490 (15200)
1410 (14400)
1335 (13600)
1255 (12800)
1175 (12000)
1100 (11200)

Вр- II

3
4
5
6
7
8

1460 (14900)
1370 (14000)
1255 (12800)
1175 (12000)
1100 (11200)
1020 (10400)

П р и м е ч а н и е. В табл. 10 приведены виды арматуры, применение которых целесообразно в конструкциях из ячеистого бетона.

2.22. Расчетные сопротивления арматуры растяжению для основных видов стержневой и проволочной арматуры приведены в табл. 11 и 12.

Таблица 11



Стержневая арматура

Расчетные сопротивления арматуры
для предельных состояний первой группы, МПа (кгс/см2 )

класса

растяжению

сжатию


продольной Rs

поперечной (хомутов и отогнутых стержней) Rsw

продольной Rsc

A-I

225 (2300)

Rsw g sw8

225 (2300)

A-II

280 (2850)

(см. табл. 13)

280 (2850)

A-III диаметром, мм:




6-8

355 (3600)


355 (3600)

10-20

365 (3750)


365 (3750)

A-IV

510 (5200)


400 (4000)

A-V

680 (6950)


400 (4000)

A-VI

815 (8300)


400 (4000)

A-III в с контролем:




удлинения и
напряжения

490 (5000)


200 (2000)

только удлинения

450 (4600)


200 (2000)

П р и м е ч а н и я: 1. В сварных каркасах для хомутов из арматуры класса А- III , диаметр которых меньше 1/3 диаметра продольных стержней, значения Rsw принимаются равными 255 МПа (2600 кгс/см 2 ).

2. Расчетные сопротивления растянутой поперечной арматуры и сжатой продольной принимаются с учетом коэффициентов, указанных в пп. 2.23, 2.24 и табл. 13.

Таблица 12

Проволочная


Диа-

Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа (кгс/см2 )

арма-

метр,

растяжению

сжатию

тура класса

мм

продольной Rs

поперечной (хомутов и отогнутых стержней) Rsw

Rsc

Вр- I

3
4
5

375 (3850)
365 (3750)
360 (3700)

Rsw g sw
(
см. табл. 13)

375 (3850)
365 (3750)
360 (3700)

В- II

3
4
5
6
7
8

1240 (12650)
1180 (12000)
1110 (11300)
1050 (10600)
980 (10000)
915 (93000)


400 (4000)
400 (4000)
400 (4000)
400 (4000)
400 (4000)
400 (4000)

Вр- II

3
4
5
6
7
8

1215 (12400)
1145 (11700)
1045 (10700)
980 (10000)
915 (9300)
850 (8700)


400 (4000)
400 (4000)
400 (4000)
400 (4000)
400 (4000)
400 (4000)

Таблица 13



Арматура

Расчетные сопротивления растяжению поперечной Rsw
и сжатой
Rsc арматуры, МПа (кгс/см2 ),
при классе ячеистого бетона по прочности на сжатие


В1

В1,5

В2

В2,5

В3,5

В5

В7,5

В10

В12,5

В15

Поперечная

25
255

37,5
380

50
510

62,5
640

87,5
900

125
1270

187,5
1900

250
2550

310
3200

375
3800

Сжатая продольная

230
2350

250
2550

270
2750

295
3000

340
3450

390
4000

390
4000

390
4000

390
4000

390
4000

П р и м е ч а н и я: 1. Над чертой даны классы бетона по прочности и расчетные сопротивления, МПа; под чертой - расчетные сопротивления, кгс/см2 .

2. Расчетные сопротивления арматуры даны с учетом коэффициентов условий ее работы в бетоне классов В15 и ниже:

для сжатой арматуры g s8 = £ 1 ;

" поперечной " g s8 = £ 1 .

2.23. Расчетные сопротивления арматуры сжатию Rsc , используемые при расчете конструкций по предельным состояниям первой группы, принимаются по табл. 11 и 12 с учетом коэффициентов условий работы g s9 по табл. 14 и не более величин, указанных в табл. 13.

Таблица 14 (27)


Защитное покрытие

Коэффициент условий
работы
g s9 при арматуре


гладкой

периодического профиля

1. Цементно-полистирольное или латексно-минеральное

1

1

2. Цементно-битумное (холодное) при диаметре арматуры, мм:



св. 6

0,7

1

до 6

0,7

0,7

3. Битумно-силикатное (горячее)

0,7

0,7

4. Битумно-глинистое

0,5

0,7

5. Сланцебитумное, цементное

0,5

0,5

2.24. Расчетные сопротивления поперечной арматуры в конструкциях из ячеистого бетона при работе их по наклонным сечениям на действие поперечной силы и изгибающего момента принимаются по табл. 13.

2.25. Длина передачи напряжения l о для напрягаемой арматуры двухслойных конструкций определяется согласно п. 2.29 СНиП 2.03.01- 8 4.

2.26 (2.30). Значения модуля упругости арматуры E s принимаются по табл. 15.

Таблица 15 (29)

Класс арматуры

Модуль упругости арматуры Е s × 10-4 , МПа (кгс/см2 )

A-I, A-II

21 (210)

А-III

20 (200)

A-IV, A-V, A-VI

19 (190)

A-III в

18 (180)

Вр- I

17 (170)

В-II, Вр-II

20 (200)

3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ
ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

РАСЧЕТ БЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ

3.1 (3.1). Расчет по прочности бетонных элементов должен производиться для сечений, нормальных к их продольной оси. В зависимости от условий работы элементов они рассчитываются без учета, а также с учетом сопротивления бетона растянутой зоны.

Без учета сопротивления бетона растянутой зоны производится расчет внецентренно сжатых элементов, указанных в п. 1.7а СНиП 2.03.01-84, принимая, что достижение предельного состояния характеризуется разрушением сжатого бетона.

Сопротивление бетона сжатию условно представляется напряжениями, равными R b , равномерно распределенными по части сжатой зоны сечения — условной сжатой зоне (черт. 1) - сокращенно, именуемой в дальнейшем сжатой зоной бетона.

Черт. 1. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого бетонного элемента, рассчитываемого по прочности без учета сопротивлений бетона растянутой зоны

С учетом сопротивления бетона растянутой зоны производится расчет элементов, указанных в п. 1.7б СНиП 2.03.01-84, принимая, что достижение предельного состояния характеризуется разрушением бетона растянутой зоны (появлением трещин).

Предельные усилия определяются исходя из следующих предпосылок:

сечения после деформаций остаются плоскими;

наибольшее относительное удлинение крайнего растянутого волокна бетона равно 2Rbt /Eb ;

напряжения в бетоне сжатой зоны определяются с учетом упругих (а в некоторых случаях и неупругих) деформаций бетона;

напряжения в бетоне растянутой зоны распределены равномерно и равны R bt .

Кроме того, должен производиться расчет бетонных элементов на местное действие нагрузки (смятие) согласно п. 3.30.

Внецентренно сжатые элементы

3.2 (3.2). При расчете внецентренно сжатых бетонных элементов должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет продольного усилия еа , определяемый согласно указаниям п. 1.18.

3.3 (3.3). При гибкости элементов lo /i > 14 необходимо учитывать влияние на их несущую способность прогибов в плоскости эксцентриситета продольного усилия и в нормальной к ней плоскости путем умножения значений ео на коэффициент h (см. п. 3.6).

В случае расчета из плоскости эксцентриситета продольного усилия значение ео принимается равным значению случайного эксцентриситета.

Применение внецентренно сжатых бетонных элементов не допускается при эксцентриситетах приложения продольной силы с учетом прогибов ео h , превышающих:

а) в зависимости от сочетания нагрузок:

при основном сочетании - 0,9 у,

« особом « - 0,95 y ,

б) в зависимости от класса бетона по прочности: (у - 2).

Здесь у - расстояние от центра тяжести сечения до наиболее сжатого волокна бетона, см.

3.4 (3.4). Во внецентренно сжатых бетонных элементах в случаях, указанных в п. 5.48 СНиП 2.03.01-84, необходимо предусматривать конструктивную арматуру.

3.5 (3.5). Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов (см. черт. 1) должен производиться из условия

N £ a Rb Ab , (1)

где А b - площадь сечения сжатой зоны бетона, определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения равнодействующей внешних сил.

Для элементов прямоугольного сечения Ab определяется по формуле

Ab = bh . (2)

Внецентренно сжатые бетонные элементы, в которых появление трещин не допускается по условиям эксплуатации (черт. 2) независимо от расчета из условия (1), должны быть проверены с учетом сопротивления бетона растянутой зоны (см. п. 3.1) из условия

N £ . (3)

Черт. 2. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном
к продольной оси изгибаемого (внецентренно сжатого) бетонного
элемента, рассчитываемого по прочности с учетом сопротивления
растянутой зоны бетона

Для элементов прямоугольного сечения условие (3) имеет вид

N £ . (4)

В формулах (1) - (4):

h - коэффициент, определяемой по формуле (9);

a - коэффициент, принимаемый равным:

для автоклавных ячеистых бетонов — 0,85;

« неавтоклавных « — 0,75;

Wpl - момент сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна с учетом неупругих деформаций растянутого бетона, определяемый в предположении отсутствия продольной силы по формуле

Wpl = ; (5)

j = 1,6 - , (6)

r - расстояние от центра тяжести сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, определяемое по формуле

r = j ; (7)

положение нулевой линии определяется из условия

; (8)

- момент инерции площади сечения сжатой зоны бетона относительно нулевой линии;

Sbo и Sbt - статический момент площади сечения соответственно сжатой и растянутой зон бетона относительно нулевой линии;

х — высота сжатой зоны бетона.

3.6 (3.6). Значение коэффициента h , учитывающего влияние прогиба на эксцентриситет продольного усилия eо , следует определять по формуле

h = , (9)

где Ncr - условная критическая сила, определяемая по формуле

Ncr = , (10)

где j l - коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный

j l = l + b , (11)

но не более l + b .

Здесь b - коэффициент, принимаемый в зависимости от вида ячеистого бетона равным: для автоклавного - 1,3, для неавтоклавного - 1,5;

Ml - момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных и длительных нагрузок;

М - то же, от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

l о - расчетная длина элемента, определяемая по табл. 16;

d e - коэффициент, принимаемый равным eo /h, но не менее величины

d e,min = 0,5 - 0,01 - 0,01 Rb , (12)

где Rb принимается в МПа.

Если изгибающие моменты (или эксцентриситеты) от полной нагрузки и от суммы постоянных и длительных нагрузок имеют разные знаки, то при абсолютном значении эксцентриситета полной нагрузки е o , превышающем 0,1 h , принимают j l = 1; если это условие не удовлетворяется, значение j l принимается равным j l = j l1 + 10(l - j l1 ) , где j l 1 определяют по формуле (11), принимая М равным произведению продольной силы N на расстояние от центра тяжести сечения до соответствующей грани сечения.

При расчете бетонных элементов, имеющих несмещаемые опоры, значения коэффициента h принимаются для сечения в средней трети длины элемента по формуле (9), а для сечений в пределах крайних третей длины элемента - путем линейной интерполяции, принимая в опорных сечениях значения h равными единице.

Таблица 16

Характер опирания элементов

Расчетная длина lo

Для стен, опирающихся вверху и внизу:


а) при шарнирах на двух концах, независимо от величины смещения опор

Н

б) при защемлении одного из концов и возможном смещении опор:


для многопролетных зданий

1,25 Н

« однопролетных «

1,5 Н

П р и м е ч а н и е. Н - высота стены в пределах этажа за вычетом толщины плиты перекрытия.

3.7. Расчет сжатых бетонных элементов (при косом внецентренном сжатии) производится по формуле (1), при этом:

а) площадь сечения сжатой зоны бетона А b условно принимается в виде прямоугольника, центр тяжести которого совпадает с точкой приложения силы и две стороны ограничены контуром сечения элемента (черт. 3), при этом

bc = 2Cb = 2 (yb - eoy ) , (13)

hc = 2Ch = 2 (yh - eox ) . (14)

В формулах (13) и (14):

C b и Сh  — расстояния от точки приложения силы до ближайших границ сечения.

Черт. 3. Схема расположения усилий и эпюра напряжений в поперечном сечении бетонного элемента при косом внецентренном сжатии

Площадь условной сжатой зоны бетона равна:

Ab = 4 (yh - eox ) (yb - eoy ) ; (15)

б) влияние продольного изгиба учитывается в соответствии с п. 3.6, при этом величины h и d опредеыяются в двух вариантах:

1) при высоте сечения h и эксцентриситете еох — в направлении h;

2) при высоте сечения h = b и эксцентриситете eoy - в направлении b.

При двух вариантах значения h за расчетную несущую способность принимается меньшая из значений, вычисленных по формуле (1). Проверка несущей способности с учетом сопротивления бетона растянутой зоны и соответствующем направлении производится по формулам (3) и (4).

3.8 (3.7). Расчет элементов бетонных конструкций на местное сжатие (смятие) следует выполнять согласно пп. 3.30.— 3.31.

Расчет опорных сечений сжатых элементов конструкций в зонах, примыкающих к горизонтальным растворным швам, производится в соответствии с прил. 4.

Изгибаемые элементы

3.9 (3.8). Расчет изгибаемых бетонных элементов (см. черт. 2) должен производиться из условия

M £ a Rbt Wpl , (16)

где a  — коэффициент, принимаемый согласно п. 3.5;

Wpl  — определяется по формуле (5); для элементов прямоугольного сечения принимается равным:

Wpl = . (17)

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ

3.10. Расчет по прочности элементов железобетонных конструкций должен производиться для сечений, нормальных и наклонных к их продольной оси. При необходимости должен производиться расчет на местное смятие.

Расчет по прочности сечений,
нормальных к продольной оси элемента

3.11 (3.10). Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следует определять исходя из следующих предпосылок:

сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;

сопротивление бетона сжатию представляется напряжениями, равными Rb , равномерно распределенными по сжатой зоне бетона;

растягивающие напряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления растяжению Rs ;

сжимающие напряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления сжатию Rsc .

При наличии в элементе напрягаемой и ненапрягаемой арматуры из стали различных видов и классов каждый вид и класс арматуры вводят в расчет прочности со своими расчетными сопротивлениями. В этом случае в расчетных формулах произведения Rs As и Rsc As ¢ заменяют суммой произведений расчетных сопротивлений каждого вида арматуры на соответствующие площади их сечений, а произведения R s Sso и R sc Sso ¢ заменяют суммой произведений расчетных сопротивлений арматуры на статические моменты соответствующих площадей сечений арматуры.

Расчет двухслойных элементов по прочности при расположении слоя тяжелого бетона в растянутой зоне производится так же, как и для однослойных ячеистобетонных элементов; при расчете по деформациям прочность тяжелого бетона принимают равной его классу, указанному в проекте.

В таких элементах положение центра тяжести площади всего сечения бетона или его сжатой зоны, а также статические моменты следует определять, приводя все сечения к классу ячеистого бетона.

3.12 (3.11). Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных к указанной плоскости граней элемента, следует производить в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона , определяемой из соответствующих условий равновесия, и значением относительной высоты сжатой зоны бетона (см. п. 3.13), при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs , с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры, за исключением коэффициента g s6 по п. 3.13 СНиП 2.03.01-84.

3.13 (3.12). Значение x R определяется по формуле

x R = , (18)

где w = a - b Rb ;

a = 0,8;

b = 0,008;

Rb  — принимается в МПа.

s sR  — напряжение в арматуре, МПа, принимаемое равным для арматуры классов:

А- I , А-II, А-III, А-IIIв и Вр-I s sR = Rs - s sp ;

A-IV, A-V, A-VI s sR = Rs + 400 - s sp - Ds sp ;

В- II , Вр-II s sR = Rs + 400 - s sp ;

здесь Rs  — расчетное сопротивление арматуры растяжению с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры g si , за исключением g s6 (см. п. 3.13 СНиП 2.03.01-84);

s sR  — принимается при коэффициенте g sp < 1;

Ds sp  — см. п. 3.28 СНиП 2.03.01-84.

При этом x R должно быть не более 0,6.

3.14 (3.13). При расчете по прочности железобетонных элементов с высокопрочной арматурой классов A-IV, A-V, A-VI, В-II, Вр-II при соблюдении условия x £ x R расчетное сопротивление арматуры Rs должно быть умножено на коэффициент условий работы g s6 , определяемый в соответствии с п. 3.13 СНиП 2.03.01-84.

Изгибаемые элементы прямоугольного сечения

3.15 (3.15). Расчет прямоугольных сечений изгибаемых элементов, указанных в п. 3.12 (черт. 4), при x = £ x R должен производиться из условия:

М £ Rb bx (ho - 0,5x) + Rsc As ¢ (ho - a ¢ ) , (19)

при этом высота сжатой зоны х определяется по формуле

Rs As - Rsc As ¢ = Rb bx , (20)

и принимается с учетом п. 3.16.

Расчет тавровых и двутавровых сечений производится в соответствии с п. 3.16 СНиП 2.03.01-84.

Черт. 4. Схема усилий и эпюра напряжении в сечении,
нормальном к продольной оси изгибаемого железобетонного элемента, при расчете его по прочности

3.16 (3.17). При расчете по прочности изгибаемых элементов рекомендуется соблюдать условие

х £ x R ho . (21)

В случае, когда площадь сечения растянутой арматуры по конструктивным соображениям или из расчета по предельным состоянием второй группы принята большей, чем это требуется для соблюдения условия х £ x R ho , расчет следует производить по формулам для общего случая (см. п. 3.21).

Если полученное из расчета по формуле (20) значение х > x R ho , допускается производить расчет из условия (19), определяя высоту сжатой зоны из формулы

s s As - Rsc As ¢ = Rb bx , (22)

где s s = ; (23)

(x подсчитывается при значениях Rs с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры);

s s - определяется при коэффициенте g sp , большем единицы.

Для элементов с ненапрягаемой арматурой классов А-I, А-II и А-III и Вр-I при х > x R ho допускается также производить расчет из условия (19), подставляя в него значение х = x R ho .

Внецентренно сжатые элементы прямоугольного сечения

3.17 (3.19). При расчете внецентренно сжатых железобетонных элементов необходимо учитывать случайный начальный эксцентриситет, согласно п. 1.18, а также влияние прогиба на их несущую способность в соответствии с п. 3.19.

3.18 (3.20). Расчет прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов, указанных в п. 3.12, следует производить:

а) при x = ³ x R (черт. 5) - из условия

Ne £ Rb bx (ho - 0,5x) + Rsc As ¢ (ho - a ¢ ) , (24)

при этом высота сжатой зоны определяется из формулы

N + Rs As - Rsc As ¢ = Rb bx , (25)

б) при x = > x R - также из условия (24);

при этом высота сжатой зоны определяется:

для элементов с ненапрягаемой арматурой классов А- I, A-II, A-III - из формулы

N + s s As - Rsc As ¢ = Rb bx , (26)

где s s = Rs ; (27)

для элементов с арматурой классов выше А- III (ненапрягаемой и напрягаемой) - из формул (30) - (32).

Черт. 5. Схема и эпюра напряжения в сечении, нормальном
к продольной оси внецентренно сжатого железобетонного элемента,
при расчете его по прочности

3.19 (3.24). При расчете внецентренно сжатых элементов следует учитывать влияние прогиба на их несущую способность, как правило, путем расчета конструкций по деформированной схеме (см. п. 1.15 СНиП 2.03.01-84). Допускается производить расчет конструкций по недеформированной схеме, учитывая при гибкости > 14 влияние прогиба элемента на его прочность, определяемую из условий (24) и (29) путем умножения ео на коэффициент h .

При этом условная критическая сила в формуле (9) для вычисления h определяется по формуле

Ncr = , (28)

где lо - принимается в соответствии с п. 3.20;

d e - коэффициент, принимаемый согласно п. 3.6;

j l - коэффициент, определяемый по формуле (11); при этом моменты М и М l определяются относительно оси, параллельной линии, ограничивающей сжатую зону и проходящей через центр наиболее растянутого или наименее сжатого (при целиком сжатом сечении) стержня арматуры, соответственно от действия полной нагрузки и от действия постоянных и длительных нагрузок. Если изгибающие моменты (или эксцентриситеты) от действия полной нагрузки и от действия постоянных и длительных нагрузок имеют разные знаки, следует учитывать указания п. 3.6.

При расчете из плоскости действия изгибающего момента эксцентриситет продольной силы ео принимается равным величине случайного эксцентриситета (см. п. 1.18).

3.20 (3.25). Расчетные длины l о внецентренно сжатых железобетонных элементов рекомендуется определять как для элементов рамной конструкции с учетом ее деформированного состояния при наиболее невыгодном для данного элемента расположении нагрузки, принимая во внимание неупругие деформации материалов и наличие трещин по табл. 16.

Общий случай расчета при любых сечениях, внешних усилиях
и любом армировании

3.21 (3.28). Расчет сечений в общем случае (черт. 6) должен производиться из условия

М £ Rb Sb - S s si Ssi . (29)

В условии (29):

М - в изгибаемых элементах — проекция момента внешних сил на плоскость, перпендикулярную прямой, ограничивающей сжатую зону сечения; во внецентренно сжатых элементах — момент продольной силы N относительно оси, параллельной прямой, ограничивающей сжатую зону и проходящей через центр тяжести сечения наиболее растянутого или наименее сжатого стержня продольной арматуры;

Sb и Ssi - статические моменты площади сечения сжатой зоны бетона и i -го стержня продольной арматуры относительно соответствующей из указанных выше осей (в изгибаемых элементах положение этой оси принимается таким же, как и во внецентренно сжатых);

s si - напряжение в i-м стержне продольной арматуры, определяемое согласно указаниям настоящего пункта.

Черт. 6. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном
к продольной оси железобетонного элемента,
в общем случае расчета по прочности

I -I - плоскость, параллельная плоскости действия изгибающего момента

1 - точка приложения равнодействующей усилий в сжатой арматуре и в бетоне сжатой зоны; 2 - точка приложения равнодействующей усилий в растянутой арматуре

Высота сжатой зоны х и напряжение s si определяются из совместного решения уравнений:

Rb Ab - S s si Asi - N = 0 ; (30)

s si = + s spi . (31)

В формулах (30) и (31) :

s spi - предварительное напряжение в i-м стержне продольной арматуры, принимаемое при коэффициенте g sp , назначаемом в зависимости от расположения стержня.

A si - площадь сечения i- гo стержня продольной арматуры;

x i - относительная высота сжатой зоны бетона,

x i = ,

где hoi - расстояние от оси, проходящей через центр тяжести сечения рассматриваемого i-го стержня арматуры и параллельной прямой, ограничивающей сжатую зону до наиболее удаленной точки сжатой зоны сечения (см. черт. 6);

w - характеристика сжатой зоны ячеистого бетона, определяемая по формуле (18);

Кроме того, для определения положения границы сжатой зоны при косом изгибе требуется соблюдение дополнительного условия параллельности плоскости действия моментов внешних и внутренних сил, а при косом внецентренном сжатии - условия, чтобы точки приложения внешней продольной силы, равнодействующей сжимающих усилий в бетоне и арматуре и равнодействующей усилий в растянутой арматуре, лежали на одной прямой (см. черт. 6).

Если значение s si , полученное по формуле (30), для арматуры классов A-IV, A-V, B-II , Bp-II превышает b Rsi , то напряжение s si следует определять по формуле

s si = , (32)

Закрыть

Строительный каталог