Проектир. ЖБК из ячеистых бетонов (к СНиП 2.03.01-84), часть 3
где x Ri и x eli — относительная высота сжатой зоны, отвечающая достижению в рассматриваемом стержне напряжений, соответственно равных Rsi и b Rsi , значения x Ri и x eli определяются по формуле
x Ri(eli) = . (33)
Здесь s sRi = Rsi + 400 - s spi - Ds spi , МПа - при определении x Ri ;
s s,eli = b Rsi - s spi , МПа - при определении x eli ;
s sc,u - см. п. 3.22 СНиП 2.03.01-84.
Значения Ds spi и коэффициента b принимаются в соответствии с п. 3.28 СНиП 2.03.01-84.
В случае, когда напряжение в арматуре, найденное по формуле (32), превышает Rsi без учета коэффициента g s6 , в условия (29) и (30) подставляется значение s si , равное Rsi , с учетом соответствующих коэффициентов условий работы, в том числе g s6 (см. п. 3.13 СНиП 2.03.01-84).
Напряжение s si вводится в расчетные формулы со своим знаком, полученным при расчете по формулам (31) и (32), при этом необходимо соблюдать следующие условия:
во всех случаях Rsi ³ s si ³ - Rsci ;
для предварительно напряженных элементов s si ³ s sci , здесь s sci - напряжение в арматуре, равное предварительному напряжению s spi ¢ , уменьшенному на величину s sc,u (см. пп. 3.12, 3.22 СНиП 2.03.01-84) .
Расчет по прочности сечений,
наклонных к
продольной оси элемента
3.22 (3.29). Расчет железобетонных элементов из ячеистых бетонов по наклонным сечениям должен производиться для обеспечения прочности:
на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами (п. 3.23);
на действие поперечной силы по наклонной трещине (п. 3.24) ;
на действие изгибающего момента по наклонной трещине (п. 3.26).
3.23 (3.30). Расчет железобетонных элементов на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами должен производиться из условия
Q £ 0,3 j w1 j b1 Rb bho . (34)
Коэффициент j w1 , учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента, определяется по формуле
j w1 = 1 +5 a m w , но не более 1,3 , (35)
где ; ;
s — расстояние между хомутами, измеренное по нормали к ним.
Коэффициент j b1 определяется по формуле
j b1 = 1 - 0,01 Rb , (36)
где Rb — в МПа.
3.24 (3.31). Расчет железобетонных элементов из ячеистых бетонов с поперечной арматурой (черт. 7) на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине должен производиться по наиболее опасному наклонному сечению из условия
Q £ Qb + Qsw + Q s,inc . (37)
Черт. 7. Схема усилий в сечении, наклонном к
продольной оси
железобетонного элемента, при расчете его по
прочности
на действие поперечной силы
Поперечная сила Q в условии (37) определяется от внешней нагрузки, расположенной но одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения.
Поперечное усилие Qb , воспринимаемое бетоном, определяется по формуле
Qb = , (38)
где c — длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента.
Коэффициент j n , учитывающий влияние продольных сил, определяется по формуле:
при действии продольных сжимающих сил
, но не более 0,5. (39)
Для предварительно напряженных элементов в формулу (39) вместо N подставляется усилие предварительного обжатия Р; положительное влияние продольных сжимающих сил не учитывается, если они создают изгибающие моменты, одинаковые по знаку с моментами от действия поперечной нагрузки; значение 1 + j n во всех случаях принимается не более 1,5.
Значение Qb , вычисленное по формуле (38), принимается не менее величины 0,6 (1 + j n ) R bt bho .
При расчете железобетонных элементов с поперечной арматурой должна быть также обеспечена прочность по наклонному сечению в пределах участка между хомутами, опорой и отгибом и отгибами (черт. 8).
Черт. 8. Расстояния между хомутами и отогнутыми стержнями
Поперечные усилия Qsw и Q s,inc определяются как сумма проекций на нормаль к продольной оси элемента предельных усилий соответственно в хомутах и отгибах, пересекающих опасную наклонную трещину.
Длина c o проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента определяется из минимума выражения Qb + Qsw + Q s,inc , где в значение Qb вместо с подставляется c o ; полученное значение со принимается не более 2h o и не более значения с, а также не менее ho , если с > hо .
Для элементов с поперечной арматурой в виде хомутов, нормальных к продольной оси элемента и имеющих постоянный шаг в пределах рассматриваемого наклонного сечения, значение со соответствует минимуму усилия Q b + Qsw и определяется по формуле
co = , (40)
где qsw — усилие в хомутах на единицу длины элемента, определяемое по формуле
qsw = . (41)
Для таких элементов поперечное усилие Qsw определяется по формуле
Qsw = q sw co . (42)
При этом для хомутов, устанавливаемых по расчету, следует соблюдать условие
qsw ³ . (43)
Кроме того, поперечная арматура должна удовлетворять требованиям пп. 5.12-5.17.
3.25 (3.32). Расчет железобетонных элементов без поперечной арматуры на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине должен производиться по наиболее опасному наклонному сечению из условия
Q £ , (44)
где правая часть условия (44) принимается не более 2,5Rbt bho и не менее 0,6 (1 + j n ) Rbt bho .
Коэффициент j n определяется согласно п. 3.24.
3.26 (3.35). Расчет железобетонных элементов на действие изгибающего момента (черт. 9) для обеспечения прочности по наклонной трещине должен производиться по опасному наклонному сечению из условия
М £ М s + Msw + Ms,inc . (45)
Черт. 9. Схема усилий в сечении, наклонном к
продольной оси
железобетонного элемента, при расчете его по
прочности
на действие изгибающего момента
Момент М в условии (45) определяется от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения относительно оси, перпендикулярной плоскости действия момента и проходящей через точку приложения равнодействующей усилий N b в сжатой зоне.
Моменты М s , М sw и М s,inc определяются соответственно как сумма моментов относительно той же оси от усилий в продольной арматуре в хомутах и отогнутых стержнях, пересекающих растянутую зону наклонного сечения, и вычисляются по формулам:
Ms = Rs As zs ; (46)
Msw = S Rsw Asw zsw ; (47)
Ms,inc = S Rs,inc As,inc zs,inc , (48)
где zs , zsw и zs,inc - расстояния от плоскостей расположения соответственно продольной арматуры, хомутов и отогнутых стержней до указанной выше оси.
Высота сжатой зоны наклонного сечения определяется из условия равновесия проекций усилий в бетона сжатой зоны и в арматуре, пересекающей растянутую зону наклонного сечения на продольную ось элемента.
Расчет наклонных сечений на действие момента производится в приопорных участках и местах резкого изменения размеров элементов (подрезки, узлы и т.д.), а также в местах обрыва или отгиба продольной арматуры.
Для конструкций из ячеистых бетонов усилия в продольной арматуре за наклонной трещиной должны определяться по расчету только с учетом работы поперечных анкеров на приопорных участках.
Момент М sw , воспринимаемый хомутами, нормальными к продольной оси элемента, с равномерным шагом в пределах растянутой зоны рассматриваемого наклонного сечения, определяется по формуле
М sw = qsw , (49)
где q sw - усилие в хомутах на единицу длины элемента, определяемое по формуле (41);
c - длина проекции опасного наклонною сечения на продольную ось элемента.
3.27. Концы продольной арматуры железобетонных элементов должны быть заанкерены (см. п. 3.35 СНиП 2.03.01-84). Анкеровка продольной арматуры железобетонных конструкций из ячеистых бетонов определяется расчетом.
Значение расчетного усилия Nan , воспринимаемого анкерными поперечными стержнями, приваренными к продольным стержням ненапрягаемой арматуры в однородных элементах, вычисляется по формуле
Nan = , (50)
где n a - число анкерных поперечных стержней, принимаемое с учетом п. 5.10;
da - диаметр анкерных поперечных стержней, см;
m b - коэффициент, учитывающий вид бетона; принимается: для автоклавных - 1; для неавтоклавных - 0,9;
m sp - коэффициент, учитывающий вид арматуры; принимается: для гладкой арматуры - 2; для арматуры периодического профиля - 2,5;
g s9 - коэффициент, учитывающий вид антикоррозионной обмазки по табл. 14;
at - расстояние от оси опоры до первой наклонной трещины, определяемое согласно п. 3.28;
u - периметр продольного стержня;
n p - число анкеруемых продольных стержней в поперечном сечении элемента.
П р и м е ч а н и я: 1. Число расчетных анкерных поперечных стержней, расположенных в одной плоскости, должно быть не более четырех, а расстояние между анкерными стержнями в свету не менее 50 мм.
2. В конструкциях балочного типа, армированных вертикальными каркасами (когда поперечные анкерные стержни расположены вертикально), величину расчетного усилия, воспринимаемого анкерами, определяют по формуле (50) настоящего Пособия и умножают его на коэффициент 0,6.
3. Усилие, воспринимаемое горизонтально расположенными анкерами, при условия соблюдения требований примеч. 1 принимают пропорционально их числу в том случае, если расстояние от начала наклонной трещины до оси близлежащего анкера не менее 100 мм. Если расстояние будет меньше 100 мм, но не менее 50 мм, усилие, воспринимаемое ближайшим к наклонной трещине анкером, умножают на коэффициент 0,6.
4. Усилия, воспринимаемый анкерами, приваренными к стержням, расположенным у боковой грани на расстоянии защитного слоя от нее, определяются по формуле (50) с введением коэффициента 0,5.
3.28. Начало наиболее опасного наклонного сечения принимают на расстоянии а, от оси опоры (см. черт. 9) и вычисляют по формуле
at = , (51)
где Mpl - момент появления трещин, определяемый с учетом сжатой и растянутой арматуры для опорного сечения по формуле (62);
Q - расчетная поперечная сила, определяемая в сечении на расстоянии a t от опоры. Допускается принимать максимальное значение величины Q, соответствующее опорному сечению.
Конец наиболее опасного (по изгибающему моменту) наклонного сечения определяется проекцией длины этого сечения на продольную ось элемента (величиной cm ), которую находят из уравнения
Q = S Rsw Asw = S Rsw As,inc sin q . (52)
При поперечных стержнях, равномерно распределенных вдоль оси элемента, проекцию длины наиболее опасного наклонного сечения на ось элемента с определяют по формуле
cm = , (53)
где qsw - определяют по формуле (41).
При равномерно распределенной нагрузке конец наиболее опасного наклонного сечения должен располагаться не далее 1/4 пролета от оси опоры (т.е. а t + с m £ l ) с тем, чтобы момент внешних сил М в формуле (45) не превышал максимального изгибающего момента .
При сосредоточенной нагрузке конец наиболее опасного наклонного сечения должен располагаться так, чтобы момент внешних сил в формуле (45) не превышал максимального изгибающего момента для данного элемента.
При отсутствии поперечной арматуры, устанавливаемой по расчету, момент внешних сил принимают равным максимальному изгибающему моменту.
3.29. Для двухслойных элементов должна быть проверена прочность по наклонным сечениям от сдвига слоя плотного бетона относительно слоя ячеистого бетона по формуле
N = at b Rbt , (54)
где b - ширина площади сопряжения двух слоев бетона в сечении элемента, в котором определяют прочность на сдвиг;
R bt - расчетное сопротивление ячеистого бетона на растяжение, принимаемое по табл. 7 (в зависимости от его класса по прочности на сжатие, но не более 0,15 МПа (1,5 кгс/см 2 ) .
Расчет железобетонных элементов на местное действие нагрузки
3.30 (3.39). При расчете на местное сжатие (смятие) элементов без поперечного армирования должно удовлетворяться условие
N £ y Rb,loc Aloc1 , (55)
где N - продольная сжимающая сила от местной нагрузки;
y - коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки по площади смятия и принимаемый равным: при равномерном распределении местной нагрузки на площади смятия — 1,0; при неравномерном распределении местной нагрузки на площади смятия (под концами балок, прогонов, перемычек) — 0,5;
Alocl - площадь смятия;
Rb,loc - расчетное сопротивление ячеистого бетона смятию, определяемое по формуле
Rb,loc = j b Rb , (56)
здесь j b = , (57)
но не более следующих значений: при схеме приложения нагрузки по черт. 10, а, в, г, е - 1,2; при схеме приложения нагрузки по черт. 10, б, д - 1,0;
Rb - принимается как для бетонных конструкций (см. п. 2.11 и табл. 6);
А loc2 - расчетная площадь смятия, определяемая в соответствии с п. 3.31.
Черт. 10. Расчетные схемы, принятые при расчете на местное сжатие
а-е - различные случаи местного сжатия; 1 - площадь смятия; 2 - расчетная площадь смятия; 3 - расчетная площадь смятия, учитываемая только при наличии косвенной арматуры
3.31 (3.40). В расчетную площадь А loc2 включается участок, симметричный по отношению к площади смятия (см. черт. 10). При этом должны выполняться следующие условия:
при местной нагрузке по всей ширине элемента b в расчетную площадь включается участок длиной не более b в каждую сторону от границы местной нагрузки (см. черт. 10, a);
при местной краевой нагрузке по всей ширине элемента расчетная площадь A loc2 равна площади смятия Aloc1 (см. черт. 10, б);
при местной нагрузке в местах опирания концов прогонов и балок в расчетную площадь включается участок шириной, равной глубине заделки прогона или балки, и длиной не более расстояния между серединами пролетов, примыкающих к балке (см. черт. 10, в);
если расстояние между балками превышает двойную ширину элемента, длина расчетной площади определяется как сумма ширины балки и удвоенной ширины элемента (см. черт. 10, г) ;
при местной краевой нагрузке на угол элемента (см. черт. 10, д) расчетная площадь Aloc2 равна площади смятия А loc1 ;
при местной нагрузке, приложенной на части длины и ширины элемента, расчетная площадь принимается согласно черт. 10, е. При наличии нескольких нагрузок указанного типа расчетные площади ограничиваются линиями, проходящими через середину расстояний между точками приложения двух соседних нагрузок.
П р и м е ч а н и е. При местной нагрузке от балок, прогонов, перемычек и других элементов, работающих на изгиб, учитываемая в расчете глубина опоры при определении Aloc1 и A loc2 принимается не более 20 см.
4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ
ВТОРОЙ
ГРУППЫ
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ПО
ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН
4.1. Железобетонные элементы из ячеистых бетонов рассчитываются по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента.
4.2. Расчет по образованию трещин железобетонных элементов из ячеистых бетонов производится в соответствии с пп. 4.2-4.9 СНиП 2.03.01-84.
При определении момента трещинообразования по формуле (125) СНиП 2.03.01-84 допускается определять момент сопротивления приведенного сечения по формуле
Wpl = g Wred , (58)
где g - коэффициент, принимаемый по табл. 3 прил. 3;
Wred - момент сопротивления приведенного сечения, определяемый по формуле
Wred = ; (59)
здесь у — расстояние от центра тяжести приведенного сечения до растянутого краевого волокна;
Ired — приведенный момент инерции с учетом продольной напрягаемой и ненапрягаемой арматуры, который может быть определен по формуле
Ired = i , (60)
где i - коэффициент, принимаемый по графикам черт. 1 и 2 прил. 3 в зависимости от коэффициентов:
; ; . (61)
Для однородных элементов прямоугольного сечения без предварительного напряжения момент трещинообразования может быть определен по формуле
Mp l = Wpl b h2 Rbt,ser , (62)
где Wpl - коэффициент, принимаемый по графикам черт. 3 и 4 прил. 3 в зависимости от характеристик армирования a 2 и
a 1 ¢ = . (63)
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО РАСКРЫТИЮ НОРМАЛЬНЫХ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ТРЕЩИН
4.3. Железобетонные элементы из ячеистых бетонов рассчитываются по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента.
4.4 (4.14). Ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента acrс , мм, следует определять по формуле
acrc = j l h , (64)
где j l - коэффициент; принимаемый равным при учете:
кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок — 1;
продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок — 2,5;
h — коэффициент, принимаемый равным:
при стержневой арматуре периодического профиля — 1,0;
„ стержневой арматуре гладкой — 1,3;
„ проволочной арматуре периодического профиля — 1,2;
„ проволочной гладкой арматуре — 1,4;
s s - напряжение в стержнях крайнего ряда арматуры S или (при наличии предварительного напряжения) приращение напряжений от действия внешней нагрузки, определяемое согласно п. 4.5;
m - коэффициент армирования сечений, принимаемый равным отношению площади сечения арматуры S к площади сечения бетона (при рабочей высоте ho ), но не более 0,02;
d - диаметр стержня 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 j l = 1.
Для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории, ширина продолжительного раскрытия трещин определяется от действия постоянных и длительных нагрузок при коэффициенте j l > 1. Ширина непродолжительного раскрытия трещин определяется как сумма ширины продолжительного раскрытия и приращения ширины раскрытия от действия кратковременных нагрузок, определяемых при коэффициенте j l = 1.
Ширина раскрытия трещин, определенная по формуле (64), корректируется в следующих случаях:
а) если центр тяжести сечения стержней крайнего ряда арматуры S изгибаемых, внецентренно сжатых элементов при е o,tot ³ 0,8h o отстоит от наиболее растянутого волокна на расстоянии а 2 , большем 0,2h, значение а arc должно быть увеличено путем умножения на коэффициент d a , равный
(65)
и принимаемый не более 3.
4.5 (4.15). Напряжения в растянутой арматуре (или приращения напряжении) s s должны определяться по формулам для элементов:
изгибаемых
s s = ; (66)
внецентренно сжатых при е o,tot ³ 0,8h o
s s = . (67)
В формулах (66) и (67) :
z - расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры S до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной, определяемое согласно п. 4.7.
При расположении растянутой арматуры в несколько рядов по высоте сечения в изгибаемых и внецентренно сжатых элементах при е o,tot ³ 0,8h o напряжения s s , подсчитанные по формулам (66) и (67), должны умножаться на коэффициент d n , равный
d n = , (68)
где х = x ho , значение определяется по формуле (70);
а 1 и a2 - расстояния от центра тяжести площади сечения соответственно всей арматуры S и крайнего ряда стержней до наиболее растянутого волокна бетона.
Значение напряжения s s + s sp , а при многорядной растянутой арматуре d n s s + s sp не должно превышать Rs,ser .
РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ
Определение кривизны железобетонных элементов
на участках без трещин в растянутой зоне
4.6. Расчет элементов железобетонных конструкций из ячеистых бетонов по деформациям на участках без трещин должен производиться с учетом указаний пп. 4.23-4.26 СНиП 2.03.01-84.
Определение кривизны железобетонных элементов
на участках с трещинами в растянутой зоне
4.7 (4.27). На участках, где в растянутой зоне образуются нормальные к продольной оси элемента трещины, кривизны изгибаемых и внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения должны определяться по формуле
. (69)
В формуле (69):
М - момент относительно оси, нормальной к плоскости действия момента и проходящей через центр тяжести площади сечения арматуры S, от всех внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, и от усилия предварительного обжатия Р;
z - расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры s до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной, определяемое по указаниям п. 4.8;
y s - коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участке с трещинами и определяемый согласно п. 4.8;
n - коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны и принимаемый по табл. 17;
y b - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения крайнего сжатого волокна бетона по длине участка с трещинами и принимаемый равным 0,7;
j f - коэффициент, определяемый по формуле (72);
x - относительная высота сжатой зоны бетона, определяемая согласно указаниям п. 4.8;
Ntot - равнодействующая продольной силы N и усилия предварительного обжатия Р. Для элементов, выполняемых без предварительного напряжения, усилие Р принимается равным нулю.
Таблица 17
Длительность
|
Элементы
|
Коэффициенты, учитывающие влияние ползучести ячеистых бетонов на деформации элементов |
|
|
|
без трещин j b2 |
с трещинами n |
1. Непродолжительное действие |
Все виды элементов |
1 |
0,45 |
2. Продолжительное действие при влажности окружающей среды, %: |
|
|
|
а) 40-75 |
Элементы без вентилируемых каналов |
2 |
0,2* |
|
Элементы с вентилируемыми каналами |
3 |
0,1 |
б) ниже 40 |
Элементы без вентилируемых каналов |
2,5 |
0,15 |
|
Элементы с вентилируемыми каналами |
3 |
0,1 |
* Допускается повышать значения коэффициента n и снижать значение коэффициента j b2 при продолжительном действии нагрузки и влажности окружающей среды 50 % и выше:
для элементов без вентилируемых каналов n - не более 0,26;
j b2 - не менее 1,5;
« « с вентилируемыми каналами n - не более 0,2;
j b2 - не менее 2.
П р и м е ч а н и е. Для конструкций, подвергаемых усиленной карбонизации (животноводческие здания) при влажности окружающей среды выше 60 %, значения коэффициентов n и j b2 принимаются соответственно не более 0,1 и не менее 3.
4.8 (4.28). Значение x вычисляется по формуле
x = , (70)
но принимается не более 1.
В формуле (70):
d = ; (71)
j f = ; (72)
l = j f ; (73)
es,tot - эксцентриситет силы N tot относительно центра тяжести площади сечения арматуры S, соответствует заменяющему моменту М (п. 4.7) и определяется по формуле
es,tot = . (74)
Значение z вычисляется по формуле
z = ho . (75)
Для внецентренно сжатых элементов величина z должна приниматься не более 0,97e s,tot .
4.9 (4.29). Значение коэффициента y s для двухслойных предварительно напряженных элементов конструкций определяется по формуле
y s = 1,25 - j ls j m - , (76)
но принимается не более 1; при этом следует принимать величину
.
Для изгибаемых элементов, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, последний член в правой части формулы (76) допускается принимать равным нулю.
В формуле (76):
j ls - коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки и принимаемый по табл. 36 СНиП 2.03.01-84;
es,tot - см. формулу (74);
j m = , (77)
но не более 1 .
Здесь Wpl - см. формулу (138) СНиП 2.03.01-84, допускается принимать по формуле (58);
М r и М rp - см. п. 4.5 СНиП 2.03.01-84 и п. 4.2, при этом за положительные принимаются моменты, вызывающие растяжение в арматуре.
Для однослойных конструкций из ячеистого бетона (без предварительного напряжения) значение y s вычисляется по формуле
y s = 0,5 + j l . (78)
j l - коэффициент, принимаемый равным:
при непродолжительном действии нагрузки для арматуры:
периодического профиля - 0,6;
гладкой - 0,7;
при продолжительном действии нагрузки независимо от профиля арматуры - 0,8.
Mser - момент, воспринимаемый сечением элемента из расчета по прочности при расчетных сопротивлениях арматуры и бетона для предельных состояний второй группы.
4.10 (4.30). Полная кривизна для участка с трещинами в растянутой зоне должна определяться по формуле
, (79)
где - кривизна от непродолжительного действия всей нагрузки, на которую производится расчет по деформациям согласно указаниям п. 1.20 СНиП 2.03.01-84;
- кривизна от непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок;
- кривизна от продолжительного действуя постоянных и длительных нагрузок;
- кривизна, обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле (158) с учетом указаний п. 4.25 СНиП 2.03.01-84.
Кривизны , и определяются по формуле (69), при этом и вычисляют при значениях y s и n , отвечающих непродолжительному действию нагрузки, а - при значениях y s и n , отвечающих продолжительному действию нагрузки. Если значения и оказываются отрицательными, то они принимаются равными нулю.
Определение прогибов
4.11 (4.31). Прогиб fm , обусловленный деформацией изгиба, определяется по формулам:
fm = ; (80)
fm = , (81)
где - изгибающий момент в сечении х от действия единичной силы, приложенной по направлению искомого перемещения элемента в сечении х по длине пролета, для которого определяется прогиб;
- полная кривизна элемента в сечении х от нагрузки, при которой определяется прогиб; значения определяются по формуле (79), знак принимается в соответствии с эпюрой кривизны;
mf - коэффициент, зависящий от характера загружения, принимаемый по табл. 4 прил. 3;
l - расчетный пролет изгибаемого элемента.
Для изгибаемых элементов постоянного сечения без предварительного напряжения арматуры, имеющих трещины на каждом участке, в пределах которого изгибающий момент не меняет знака, кривизну допускается вычислять для наиболее напряженного сечения, принимая кривизну для остальных сечений такого участка изменяющейся пропорционально значениям изгибающего момента.
5. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
5.1 (5.1). При проектировании бетонных и железобетонных конструкций для обеспечения условий их изготовления, требуемой долговечности и совместной работы арматуры и бетона надлежит выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящем разделе.
МИНИМАЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ СЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
5.2 (5.2). Минимальные размеры сечений бетонных и железобетонных элементов из ячеистых бетонов, определяемые из расчета по действующим условиям и соответствующим группам предельных состояний, должны назначаться с учетом экономических требований, необходимости унификации опалубочных форм и армирования, а также условий принятой технологии изготовления конструкций.
Кроме того, размеры сечения элементов железобетонных конструкций должны приниматься такими, чтобы соблюдались требования в части расположения арматуры в сечении (толщины защитных слоев бетона, расстояния между стержнями и т. п.) и анкеровки арматуры.
5.3 (5.3). Минимальная толщина сборных железобетонных плит из ячеистых бетонов должна определяться из условия обеспечения требований к расположению арматуры по толщине плиты и соблюдения требуемой толщины защитных слоев бетона согласно п. 5.5.
Гибкость lo /i сжатых бетонных и железобетонных элементов из ячеистых бетонов следует принимать не более 70.
При проектировании конструкций из ячеистых бетонов необходимо избегать резкого изменения размеров сеченый элементов, образования гнезд, четвертей, а если же они неизбежны, то все входящие углы должны быть армированы.
ЗАЩИТНЫЙ СЛОЙ БЕТОНА
5.4 (5.4). Защитный слой бетона для рабочей арматуры должен обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном на всех стадиях работы конструкции, а также защиту арматуры от внешних атмосферных, температурных и т. п. воздействий.
5.5. Толщина защитного слоя бетона принимается в соответствии с п. 5.5 СНиП 2.03.01-84 не менее диаметра рабочей арматуры и не менее, мм:
25 — для продольной рабочей арматуры в однослойных элементах конструкций и 15 — в двухслойных плитах толщиной больше 100 мм при расположении рабочей арматуры в слое тяжелого бетона, а также для арматуры внутренних перегородок при средней плотности ячеистого бетона более 1000 кг/м3 ;
15 — для поперечных стержней сварных каркасов плит перекрытий и стеновых панелей;
10 — для анкерной арматуры.
В изгибаемых и внецентренно сжатых элементах концы продольных стержней ненапрягаемой арматуры должны отстоять от торца элемента не более чем на 10 мм.
5.6. Толщина защитного слоя бетона для предварительно напряженных двухслойных элементов из ячеистого бетона на участке зоны передачи усилий от арматуры на бетон принимается в соответствии с пп. 5.7 и 5.8 СНиП 2.03.01-84.
МИНИМАЛЬНЫЕ РАССТОЯНИЯ
МЕЖДУ СТЕРЖНЯМИ
АРМАТУРЫ
5.7 (5.11). Расстояния в свету между стержнями арматуры по высоте и ширине сечения должны обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном и назначаться с учетом удобства укладки и уплотнения бетонной смеси; для предварительно напряженных конструкций должны также учитываться степень местного обжатия бетона и габариты натяжного оборудования (домкратов, зажимов и т.п.), а также возможность обеспечения прохождения штыковых вибраторов.
Минимальное расстояние в свету между стержнями продольной сжатой арматуры и продольной растянутой арматуры принимается не менее трех диаметров и не менее 50 мм.
При cтесненных условиях допускается располагать стержни арматуры попарно (без зазора между ними) таким образом, чтобы при бетонировании горизонтальные спаренные стержни находились один над другим.
П р и м е ч а н и е. Расстояние в свету между стержнями периодического профиля принимается по номинальному диаметру без учета выступов и ребер.
5.8. Расстояние между поперечными анкерными стержнями в свету принимается не менее 50 мм; расстояние от начала опасной наклонной трещины до ближайшего расчетного анкерного (поперечного) стержня принимается не менее 100 мм (черт. 11).
Черт. 11. Примеры
анкеровки арматуры плит из ячеистого бетона
на опорах растянутых
стержней
а - вариант, при котором два или большее число расчетных анкерующих стержней, располагающихся в пределах опорного участка, приваривают с одной стороны продольных рабочих стержней; б - вариант, при котором эти же анкерующие стержни привариваются с двух сторон продольных рабочих стержней; 1 - расчетные анкерующие стержни; 2 - наклонная трещина
АНКЕРОВКА АРМАТУРЫ
5.9. Анкеровка арматуры, расположенной в тяжелим слое бетона двухслойных элементов конструкций, производится в соответствии с пп. 5.13-5.15 СНиП 2.03.01-84.
Анкеровка рабочей арматуры, расположенной в однослойных элементах конструкций, производится с помощью приваренных к ней поперечных стержней.
Число и диаметр анкерующих поперечных стержней определяется расчетом в соответствии с требованиями, изложенными в пп. 3.27-3.28.
Найденное по расчету число анкерующих поперечных стержней размещается на участках от торца элемента до начала наиболее опасного наклонного сечения (см. черт. 11).