Расчет бетонных и железобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 26 из 79Следующая ⇒

Таблица 34

Расчет

Рабочая арматура

Стадии работы конструкции

По образованию продольных трещин

Ненапрягаемая

Нормальная эксплуатация

Напрягаемая

Все стадии:

нормальная эксплуатация;

монтаж;

предварительное напряжение;

хранение;

транспортирование

По образованию трещин, нормальных и наклонных к продольной оси элемента

Напрягаемая

Все стадии

По раскрытию трещин, нормальных и наклонных к продольной оси элемента

Ненапрягаемая и напрягаемая (кроме элементов с напрягаемой арматурой, проектируемых по категории трещиностойкости 2а, таблица 40)

Все стадии

По закрытию (зажатию) трещин, нормальных и наклонных к продольной оси элемента

Напрягаемая

Нормальная эксплуатация

Окончание таблицы 34

Расчет

Рабочая арматура

Стадии работы конструкции

По ограничению касательных напряжений

Ненапрягаемая и напрягаемая

Все стадии

По деформациям (прогибам) пролетных строений в мостах всех назначений и углам перелома профиля проезда в автодорожных и городских мостах

Ненапрягаемая и напрягаемая

Нормальная эксплуатация

9.3.3 Расчеты по трещиностойкости совместно с требованиями раздела 8, конструктивными требованиями и требованиями раздела по проектированию элементов мостового полотна должны обеспечивать долговечность железобетонных мостовых сооружений.

Элементы железобетонных конструкций в зависимости от назначения, условий работы и применяемой арматуры должны удовлетворять соответствующим категориям требований по трещиностойкости.

9.3.4 Усилия в сечениях элементов статически неопределимых конструкций от нагрузок и воздействий при расчетах по предельным состояниям первой и второй групп следует, как правило, определять с учетом неупругих деформаций бетона и арматуры и наличия трещин.

В конструкциях, методика расчета которых с учетом неупругих свойств бетона не разработана,
а также для промежуточных стадий расчета с учетом неупругих свойств бетона усилия в сечениях элементов допускается определять в предположении их линейной упругости.

9.3.5 Если в процессе изготовления или монтажа конструкции изменяются расчетные схемы или геометрические характеристики сечений, то усилия, напряжения и деформации в конструкции необходимо определять суммированием их для всех предшествующих стадий работы. При этом, как правило, следует учитывать изменение усилий во времени из-за усадки и ползучести бетона и релаксации напряжений в напрягаемой арматуре.

9.3.6 В конструкциях с ненапрягаемой арматурой напряжения в бетоне и арматуре следует определять по правилам расчета упругих материалов без учета работы бетона растянутой зоны.

9.3.7 В предварительно напряженных конструкциях напряжения в бетоне и арматуре в сечениях, нормальных к продольной оси элемента, следует определять по правилам расчета упругих материалов, рассматривая сечение как сплошное. Если бетон омоноличивания напрягаемой арматуры, расположенной в открытых каналах, не имеет сцепления с бетоном основной конструкции, то следует считать, что
и напрягаемая арматура, расположенная в канале, не имеет сцепления с бетоном конструкции.

При определении ширины раскрытия трещин в элементах предварительно напряженных конструкций (в том числе и со смешанным армированием) напряжения в арматуре следует определять
без учета работы растянутой зоны бетона.    

Допускается усилия растянутой зоны бетона полностью передавать на арматуру.

Характеристики приведенного сечения во всех случаях необходимо определять с учетом имеющейся в сечении напрягаемой и ненапрягаемой арматуры по 9.2.20.

Если элементы конструкции выполнены из бетона разных классов, то общую рабочую площадь сечения следует определять с учетом соответствующих им модулей упругости.

В конструкциях, напрягаемых на бетон, на стадии его обжатия в рабочей площади бетона не учитывают площадь закрытых и открытых каналов. При расчете этих конструкций на стадии эксплуатации допускается в расчетной площади сечения бетона учитывать площадь сечения заинъецированных закрытых каналов. Бетон омоноличивания открытых каналов допускается учитывать при условии выполнения требований П.2.1.5 (приложение П), специальных технологических мероприятий в соответствии с 9.6.12.2 и установки в бетоне омоноличивания ненапрягаемой арматуры. При этом ширина раскрытия трещин в бетоне омоноличивания не должна превышать размеров, принятых для элементов, проектируемых по категории требований по трещиностойкости 3в.

9.3.8 В составных по длине (высоте) конструкциях следует производить проверки прочности
и трещиностойкости в сечениях, совпадающих со стыками или пересекающих зону стыков.

Стыки должны обеспечивать передачу расчетных усилий без появления повреждений в бетоне омоноличивания и на торцах стыкуемых элементов (блоков).

Клей в стыках предназначается для герметизации стыков и равномерной передачи сжимающих усилий.

9.3.9 Стенки тавровых балок железнодорожных пролетных строений необходимо рассчитывать
с учетом возможного на мосту поперечного смещения пути, принимаемого размером не менее 10 см.

Расчет стенок балок пролетных строений мостов по образованию трещин рекомендуется производить с учетом кручения и изгиба стенок (из их плоскости).

9.3.10 Предварительное напряжение арматуры характеризуют значения начального (контролируемого) усилия согласно П.1.9.1 (приложение П), прилагаемого к концам напрягаемой арматуры через натяжные устройства, и установившегося усилия, равного контролируемому за вычетом потерь, произошедших к рассматриваемому моменту времени. При этом напряжения в арматуре, соответствующие контролируемому усилию, не должны превышать расчетных сопротивлений, указанных
в таблице 30, с учетом коэффициента условий работы в соответствии с 9.2.16.

Для напрягаемых арматурных элементов в проектной документации необходимо указывать значения контролируемых усилий и соответствующих им удлинений (вытяжек) арматуры в соответствии с поз. 4 таблицы С.1 (приложение С).

Значения удлинений арматуры ∆_p, м, в общем случае определяют по формуле    

,                                                                   (46)

где s_p — напряжения, отвечающие контролируемому усилию и назначаемые с учетом требований 9.3.14;

E_p — модуль упругости напрягаемой арматуры;

l — расчетная длина арматурного элемента, м (расстояние от натяжного анкера до точки арматурного элемента с нулевым перемещением).

Остальные обозначения — согласно таблицам С.1 и С.2 (приложение С).

При определении расчетного воздействия, создаваемого усилием напрягаемой арматуры, коэффициент надежности g_f по нагрузке следует принимать равным:

а) при наличии сцепления арматуры с бетоном:    

— для целых по длине элементов — 1;

— для составных по длине элементов — согласно П.1.9.1 (приложение П);

б) при отсутствии сцепления арматуры с бетоном — 1±0,1.

9.3.11 При расчете предварительно напряженных элементов место передачи на бетон сосредоточенных усилий с напрягаемой арматуры следует принимать в конструкциях:

— с внешними (концевыми) и внутренними (каркасно-стержневыми) анкерами — в месте опирания или закрепления анкеров;

— с арматурой, не имеющей анкеров (с заанкериванием посредством сцепления арматуры с бетоном), — на расстоянии, равном 2/3 длины зоны передачи напряжений.

Длину зоны передачи на бетон усилий с напрягаемой стержневой арматуры периодического профиля следует принимать при передаче усилия:

— плавной — 20d (d — диаметр стержня, мм);

— мгновенной посредством обрезки стержней (допускаемой при диаметре стержней не более 18 мм) — 25d.

Длину зоны передачи на бетон усилий с напрягаемых арматурных канатов класса К-7, при отсутствии анкеров, следует принимать в соответствии с таблицей 35.

9.3.12 Армирование зоны передачи на бетон сосредоточенных усилий, в том числе с напрягаемых арматурных элементов, должно выполняться с учетом напряженно-деформированного состояния этой зоны, определяемого методами теории упругости или другими обоснованными способами расчета на местные напряжения.

Таблица 35

Диаметр
арматурных канатов класса К-7, мм

Длина зоны передачи на бетон усилий l_rp, см, при передаточной прочности бетона, отвечающей бетону классов по прочности на сжатие

В25
(С²⁰/₂₅)

В27,5
(С²²/_27,5)

В30
(С²⁵/₃₀)

В35
(С²⁸/₃₅)

В40
(С³²/₄₀)

В45
(С³⁵/₄₅)

В50 (С⁴⁰/₅₀)
и более

Примечание — При мгновенной передаче на бетон усилия обжатия (посредством обрезки канатов) начало зоны передачи усилий следует принимать на расстоянии, равном 0,25l_rp, от торца элемента.

9.3.13 Влияние усадки и ползучести бетона следует учитывать при определении:

— потерь предварительных напряжений в арматуре;

— снижения обжатия бетона в предварительно напряженных конструкциях;

— изменений усилий в конструкциях с искусственным регулированием напряжений;

— перемещений (деформаций) конструкций от постоянных нагрузок и воздействий;

— усилий в статически неопределимых конструкциях;

— усилий в сборно-монолитных конструкциях.

Перемещения (деформации) конструкций от временных нагрузок допускается определять без учета усадки и ползучести бетона.

При расчете двухосно- и трехосно-обжатых элементов потери напряжений в напрягаемой арматуре и снижение обжатия бетона вследствие его усадки и ползучести допускается определять
отдельно по каждому направлению действия усилий.

9.3.14 Напряжения в элементах предварительно напряженных конструкций следует определять по контролируемому усилию за вычетом:

— первых потерь — на стадии обжатия бетона;

— первых и вторых потерь — на стадии эксплуатации.

К первым потерям следует относить:

а) в конструкциях с натяжением арматуры на упоры — потери вследствие деформации анкеров, трения арматуры об огибающие приспособления, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных потерь), температурного перепада, быстронатекающей ползучести, а также от деформации форм (при натяжении арматуры на формы);

б) в конструкциях с натяжением арматуры на бетон — потери вследствие деформации анкеров, трения арматуры о стенки закрытых и открытых каналов, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных потерь).

Ко вторым потерям следует относить:

а) в конструкциях с натяжением арматуры на упоры — потери вследствие усадки и ползучести бетона, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных потерь);

б) в конструкциях с натяжением арматуры на бетон — потери вследствие усадки и ползучести бетона, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных потерь), смятия под витками спиральной или кольцевой арматуры, навиваемой на бетон, деформации стыков между блоками в составных по длине конструкциях.

Значения отдельных из перечисленных потерь следует определять в соответствии с приложе­нием С, с учетом 9.3.15.

Допускается принимать, что вторые потери от релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных потерь) происходят равномерно и полностью завершаются в течение одного месяца после обжатия бетона.

При проектировании суммарное значение первых и вторых потерь следует принимать не менее 98 МПа.

9.3.15 При определении потерь предварительного напряжения в арматуре от усадки и ползучести бетона необходимо руководствоваться следующими указаниями:

а) изменение во времени потерь от усадки и ползучести бетона ∆s_p(t) допускается определять по формуле   

,                                             (47)

где ∆s_p(t→∞) — конечные (предельные) значения потерь в арматуре от усадки и ползучести бетона, определяемые в соответствии с приложением С или П.4 (приложение П);

t           — время, отсчитываемое при определении потерь от ползучести — со дня обжатия бетона, от усадки — со дня окончания бетонирования, сут;

e          — основание натурального логарифма, равное 2,718;

б) для конструкций, предназначенных для эксплуатации при влажности воздуха окружающей среды ниже 40 %, потери от усадки и ползучести бетона следует увеличивать на 25 %;

в) допускается использовать более точные методы для определения потерь и перераспределения усилий от усадки и ползучести бетона с учетом предельных удельных значений деформаций ползучести и усадки бетона, влияния арматуры, возраста и передаточной прочности бетона, постадийного приложения нагрузки и длительности ее воздействия на каждой стадии, скорости развития деформаций во времени, приведенных размеров поперечных сечений, относительной влажности среды
и других факторов. Эти методы должны быть обоснованы в установленном порядке. При этом нормативные деформации ползучести c_n и усадки бетона e_n для классов бетона, соответствующих его передаточной прочности, следует принимать согласно таблице С.3 (приложение С).

9.3.16Расчетную длину сжатых элементов железобетонных решетчатых ферм l₀ следует принимать в соответствии с указаниями, относящимися к определению расчетной длины сжатых элементов стальных решетчатых ферм.

Расчетную длину стоек отдельно стоящих рам при жестком соединении стоек с ригелем допускается принимать по таблице 36 в зависимости от соотношения жесткости ригеля B₁ = E_bl₁ и жесткости стоек B₂ = E_b l₂.

Расчетную длину свай (свай-оболочек, свай-столбов), в том числе в элементах опор эстакадного типа, следует принимать с учетом деформативности грунта и сопротивляемости перемещениям фундамента и верха опоры.

Таблица 36

Отношение пролета ригеля L
к высоте стойки Н

Расчетная длина стойки l₀, м, при отношении жесткости

0,5

0,2

1,1H

H

H

1,3H

1,15H

H

1,5H

1,4H

1,1H

Примечание — При промежуточных значениях отношений  и  расчетную длину l₀ допускается определять интерполяцией.

При расчете частей или элементов опор на продольный изгиб с использованием методов строительной механики, касающихся определения расчетной (свободной) длины сжатых стержней, допускается учитывать упругое защемление (упругую податливость) концов рассматриваемых элементов вследствие деформативности грунта и наличия в подвижных опорных частях сил трения. Если такие расчеты не производятся, то при применении подвижных опорных частей каткового и секторного типа, а также на фторопластовых прокладках взаимную связанность верха опор учитывать не следует.

В сжатых железобетонных элементах минимальная площадь поперечного сечения продольной арматуры, % к полной площади расчетного сечения бетона, должна быть не менее:

— 0,20 — в элементах с гибкостью  £ 17;

— 0,60 —            то же            ³ 104;

— для промежуточных значений гибкости — определяется интерполяцией,

где l₀       — расчетная длина элемента, м;

— радиус инерции поперечного сечения элемента, м,

здесь J_в — момент инерции бетонного сечения, м;

А_в — площадь бетонного сечения, м².

Если требования по величине минимального армирования не удовлетворяются, то элементы конструкции следует рассчитывать как бетонные.

Гибкость сжатых железобетонных элементов в любом направлении в стадии эксплуатации
сооружения не должна превышать 120, а на стадии монтажа — 150.

Гибкость l₀/i_еf элементов с косвенным армированием не должна превышать при применении
сеток — 5, при применении спирали — 35, где i_еf — радиус инерции части бетонного сечения, м (ограниченной осями крайних стержней сетки или спиралью).

9.3.17 Звенья прямоугольных железобетонных труб следует рассчитывать как рамы замкнутого контура с дополнительной проверкой их стенок по схеме с жестко заделанными стойками.

Звенья круглых железобетонных труб допускается рассчитывать только на изгибающие моменты (без учета продольных и поперечных сил), определяемые в соответствии с приложением Т. 

9.3.18 Расчет бетонных и железобетонных элементов мостов и труб следует производить, сопоставляя расчетные усилия от внешних нагрузок с предельными, которые может воспринять конструкция (см. 5.11).

Применение изгибаемых, центрально-растянутых и внецентренно растянутых бетонных элементов в конструкциях не допускается.

9.3.19 Расчетные усилия в статически неопределимых конструкциях должны учитывать перераспределение усилий от усадки и ползучести бетона, искусственного регулирования, трещинообразования и предварительного напряжения к общему усилию, определенному из нормативных значений перечисленных нагрузок и воздействий, которое вводится с коэффициентами надежности 1,1 или 0,9.

9.3.20Предельные усилия в элементах конструкций следует определять в сечениях, нормальных и наклонных к продольной оси элемента.

9.3.21 При расчете бетонных и железобетонных элементов конструкций на воздействие сжимающей продольной силы N за расчетное значение усилия необходимо принимать меньшее, полученное из расчетов по прочности и устойчивости. При расчете по прочности следует учитывать случайный эксцентриситет  (l₀ — геометрическая длина элемента или ее часть между точками закрепления элемента, принимаемая с учетом требований 9.3.16).

При расчете по трещиностойкости и деформациям случайный эксцентриситет учитывать не следует.

В элементах статически определимых конструкций эксцентриситет е_с (относительно центра
тяжести приведенного сечения) определяют как сумму эксцентриситетов — определяемого из статического расчета конструкции и случайного е_с,сл.

Для элементов статически неопределимых конструкций величина эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения е_с принимается равной эксцентриситету, полученному из статического расчета, но не менее е_с,сл.

9.3.22 Расчет по прочности и устойчивости сжатых, внецентренно сжатых бетонных и железобетонных элементов прямоугольного, таврового, двутаврового и коробчатого сечений в зависимости
от величины эксцентриситета е_c = M/N производят в соответствии с таблицей 37.

Таблица 37

Вид расчета

Конструкции

бетонные

железобетонные

Пункты, в соответствии с которыми следует выполнять расчеты
при эксцентриситетах

е_c £ r

е_c > r

е_c £ r

е_c > r

По прочности

П.1.3.3

9.3.23

П.1.3.3

9.3.23

П.1.4.1, перечисление б)

—

П.1.4.2

9.3.23

По устойчивости

П.1.3.1

9.3.24

—

—

П.1.4.1, перечисление а)

9.3.24

—

—

Примечание — r — ядровое расстояние, м.

Сжатые элементы с расчетным начальным эксцентриситетом е_c > r следует рассчитывать на внецентренное сжатие.

Влияние прогиба на увеличение расчетного усилия внецентренно сжатого элемента при расчете по недеформируемой схеме следует учитывать путем умножения эксцентриситета е_c на коэффициент h, определяемый по 9.3.23.

При расчете на устойчивость при е_c £ r коэффициент продольного изгиба j следует принимать
в соответствии с 9.3.24.   

9.3.23 Коэффициент h, учитывающий влияние прогиба, определяют по формуле   

 ,                                                                          (48)

где N_cr — условная критическая сила, определяемая по формулам:

— для бетонных элементов

                                                  (49)

— для железобетонных элементов

,                                 (50)

здесь I_b — момент инерции площади сечения бетона, определяется без учета трещин в бетоне;

I_s — момент инерции площади сечения ненапрягаемой и напрягаемой арматуры. Моменты инерции определяются относительно осей, проходящих через центр тяжести приведенного сечения.   

В формулах (49) и (50) коэффициентами j_l и j_p учитывается, соответственно, влияние на прогиб длительного действия нагрузки, предварительного напряжения арматуры и относительной величины эксцентриситета.

Значение коэффициента j_l следует принимать равным:  

,                                                                            (51)

где M_l — момент от постоянных нагрузок, кН·м;

M — момент, равный произведению нормальной силы N от постоянной и временной нагрузок на расстояние от места расположения силы N до наиболее растянутого стержня
(для бетонных элементов — до наиболее растянутой грани сечения) или до наименее сжатого стержня или грани (при целиком сжатом сечении), кН·м.

Значение коэффициента d следует принимать равным e_c /h, но не менее определяемого по формуле

,                                                   (52)

где l₀ — расчетная длина элемента, м;

R_b — расчетное сопротивление бетона, МПа.

Если моменты (или эксцентриситеты) от полной нагрузки и от постоянной имеют разные знаки, то при абсолютном значении эксцентриситета полной нагрузки e_c ³ 0,1h следует принимать j_l, равный 1,0, а при e_c < 0,1h — 1,05.

Значение коэффициента j_p, учитывающего влияние предварительного натяжения арматуры
на жесткость элемента, следует определять по формуле    

,                                                               (53)

где s_bp  — предварительное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести продольной арматуры с учетом всех потерь согласно приложению С;

h = D — для кольцевых и круглых сечений.    

В формуле (53) расчетное сопротивление R_b принимается без учета коэффициента условий работы бетона, а значения e_c /h не должны превышать 1,5.

Сжатые железобетонные элементы должны иметь характеристики, при которых обеспечивается условие .

При расчете элементов конструкций на внецентренное сжатие из плоскости изгиба, созданного внецентренным приложением нагрузки, необходимо учитывать значение случайного эксцентриситета (см. 9.3.21).

Для железобетонных элементов, имеющих несмещаемые опоры или опоры, одинаково перемещающиеся при вынужденных деформациях (например, при температурных удлинениях), значения коэффициента h следует принимать:

— для сечений в средней трети длины элемента — по формуле (48);

— то же, в пределах крайних третей длины элемента — интерполяцией значений, вычисленных для средней трети, и единицы, принимаемой для опорных сечений.

9.3.24 Коэффициент продольного изгиба j при расчетах сжатых (e_c = 0) и внецентренно сжатых элементов, имеющих относительный эксцентриситет  следует определять по формуле    

 ,                                                                 (54)

где j_m            — коэффициент продольного изгиба, учитывающий воздействие временной нагрузки;

j_l             — то же, постоянных нагрузок;

N_l             — расчетное продольное усилие от постоянной нагрузки с учетом усилия в напрягаемой арматуре, не имеющей сцепления с бетоном, кН;

N_m           — расчетное продольное усилие от временной нагрузки, кН;

N = N_l + N_m — полное расчетное продольное усилие, кН.    

Значения коэффициентов j_m и j_l, при вычислении которых учтены также значения случайных эксцентриситетов по 9.3.21, следует принимать для железобетонных элементов конструкций —
по таблице 38, для бетонных — по таблице 39.

Таблица 38

Характеристики гибкости
железобетонного элемента
конструкции

Коэффициенты продольного изгиба

j_m при относительных эксцентриситетах e_c /r

j_l

l₀ /b

l₀ /d

l₀ /i

0,25

0,50

1,0

3,5

1
1

0,9
0,9

0,81
0,81

0,69
0,69

3,6

1
1

0,86
0,86

0,77
0,77

0,65
0,65

0,84

10,4

0,95
0,95

0,83
0,83

0,74
0,74

0,62
0,62

0,79

12,1

48,5

0,90
0,85

0,79
0,74

0,70
0,65

0,58
0,53

0,70

13,8

0,86
0,78

0,75
0,67

0,66
0,58

0,55
0,47

0,65

15,6

62,5

0,82
0,75

0,71
0,64

0,62
0,55

0,51
0,44

0,56

17,3

0,78
0,7

0,67
0,59

0,57
0,48

0,48
0,4

0,47

19,1

0,72
0,64

0,60
0,52

0,52
0,44

0,43
0,35

0,41

20,8

0,67
0,59

0,55
0,47

0,47
0,39

0,38
0,3

0,32

22,5

0,62
0,53

0,51
0,42

0,44
0,35

0,35
0,26

0,25

24,3

0,58
0,5

0,49
0,41

0,43
0,35

0,34
0,26

0,20

0,53
0,46

0,45
0,38

0,39
0,32

0,32
0,25

0,16

27,7

0,48
0,42

0,41
0,35

0,36
0,3

0,31
0,25

0,14

0,43
0,39

0,36
0,32

0,31
0,27

0,25
0,21

0,10

0,38
0,33

0,32
0,28

0,28
0,24

0,24
0,2

0,08

34,6

0,35
0,32

0,29
0,26

0,25
0,22

0,21
0,18

0,07

37,5

0,33
0,3

0,28
0,25

0,24
0,21

0,21
0,18

0,06

Примечания

1 Над чертой приведены значения для железобетонных элементов с ненапрягаемой арматурой и предварительно напряженных элементов при отсутствии на данной стадии их работы сцепления напрягаемой арматуры с бетоном, под чертой — для предварительно напряженных элементов при наличии сцепления напрягаемой арматуры с бетоном.

2 Обозначения:

b          — сторона прямоугольного сечения, нормальная к направлению перемещения элемента, м;

d          — диаметр круглого сечения элемента, м;

l₀/i        — гибкость элемента (i – наименьший радиус инерции поперечного сечения);

e_c/r      — относительный эксцентриситет силы N;

e_c        — эксцентриситет силы N относительно центра тяжести приведенного сечения;

— ядровое расстояние (W_red и A_red — момент сопротивления и площадь приведенного сечения).

Таблица 39

Характеристики
гибкости бетонного элемента конструкции

Коэффициенты продольного изгиба

j_m при относительных эксцентриситетах e_c/r

j_l

l₀ /b

l₀ /i

0,25

0,50

1,0

0,98

0,95

0,92

0,88

0,85

0,79

0,74

0,67

0,63

0,58

0,49

0,86

0,84

0,81

0,78

0,76

0,74

0,68

0,63

0,56

0,51

0,46

0,38

0,77

0,75

0,72

0,69

0,67

0,65

0,59

0,54

0,46

0,43

0,38

0,31

0,65

0,63

0,60

0,57

0,55

0,58

0,48

0,43

0,37

0,34

0,29

0,22

0,94

0,88

0,80

0,72

0,62

0,58

0,43

0,32

0,26

0,20

0,16

Примечание — Обозначения: см. примечание 2 к таблице 38.

9.4.1В общем случае предельные усилия, которые может воспринять железобетонная конструкция в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следует определять из решения общей системы уравнений деформационной расчетной модели согласно СНБ 5.03.01.

9.4.2 Расчет железобетонных конструкций по прочности сечений, нормальных к продольной оси, имеющих простую симметричную форму (прямоугольную, тавровую или двутавровую), с арматурой, сосредоточенной у наиболее растянутой и наиболее сжатой граней, и усилиями, действующими в плоскости симметрии сечения элементов конструкций, выполненных из бетона класса не выше В60 (С⁵⁰/₆₀), допускается производить по предельным усилиям, с использованием уравнений равновесия моментов относительно выбранных осей при расчетных сопротивлениях материалов согласно требованиям настоящего технического кодекса.

9.4.3 Предельные усилия в сечениях, нормальных к продольной оси элемента, следует определять исходя из следующих предпосылок:

— сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;

— сопротивление бетона сжатию ограничивается напряжениями, равными R_b и равномерно распределенными в пределах условной сжатой зоны бетона;

— растягивающие напряжения в арматуре ограничиваются расчетными сопротивлениями растяжению в ненапрягаемой R_s и напрягаемой R_p арматуре;

— сжимающие напряжения в ненапрягаемой арматуре ограничиваются расчетными сопротивлениями сжатию R_sc, а в напрягаемой — наибольшими сжимающими напряжениями R_pc согласно 9.2.11;

— при расчете сечения на общий случай, деформации (напряжения) в арматуре определяют
в зависимости от высоты сжатой зоны бетона с учетом деформаций (напряжений) от предварительного напряжения.

9.4.4 Если в сжатой зоне расчетного сечения имеются бетоны разных классов, то их площади приводятся пропорционально расчетным сопротивлениям к бетону одного расчетного сопротивления.

9.4.5 При расчете балок с плитой в сжатой зоне длина свесов плиты, вводимая в расчет,
не должна превышать шестикратной ее толщины , считая от начала свеса, и не должна превышать половину расстояния в свету между балками.

Начало свеса принимается от ребра балки или от конца вута, если он имеет уклон 1:3 и более.

При переменной толщине плиты, а также при вутах с уклоном менее 1:3 длина свесов определяется по приведенной толщине плиты, которая определяется с учетом площади плиты и вутов.

Площадь свесов растянутых поясов двутавровых сечений в расчете не учитывается.

9.4.6 Если количество растянутой арматуры по конструктивным соображениям или по расчету по трещиностойкости превышает требуемое по расчету по прочности, то в расчете допускается учитывать не всю арматуру, а только требуемую для данного расчета.

9.4.7 Напрягаемую арматуру, расположенную в сжатой зоне и имеющую сцепление с бетоном, следует вводить в расчет с напряжением   

s_pc = R_pc – s_pc1,                                                                       (55)

где R_pc — учитываемое расчетом наибольшее сжимающее напряжение в напрягаемой арматуре согласно 9.2.11;

s_pc1 — расчетное напряжение в напрягаемой арматуре (за вычетом всех потерь) при коэффициенте надежности по нагрузке g_g, равном 1,1; при s_pc1 £ R_pc принимается s_pc1 = 0.

Площадь поперечного сечения сжатой арматуры  вводится в расчет в зависимости от соотношения расчетной высоты сжатой зоны бетона x и расстояния этой арматуры до сжатой грани сечения.

При расчете изгибаемых элементов площадь  учитывается полностью, если , где x₂ — высота сжатой зоны, определенная с учетом сжатой арматуры .

Если без учета сжатой арматуры высота сжатой зоны сечения отвечает условию x₁ ³ , а при учете сжатой арматуры , то расчет на прочность допускается производить, используя условие

.                                                   (56)

При x₁ <  не учитывается. Обозначения — в соответствии с приложением П.

9.4.8 Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует
в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных указанной плоскости граней элемента, должен производиться в зависимости от значения относительной высоты сжатой зоны , определяемой из соответствующих условий равновесия. Значение x при расчете конструкций, как правило, не должно превышать относительной высоты сжатой зоны бетона x_y, при которой предельное состояние бетона сжатой зоны наступает не ранее достижения в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s или R_p, с учетом соответствующих коэффициентов условий работы для арматуры.

Значение x_y определяют по формуле 

 ,                                                            (57)

где w = 0,85 – 0,008R_b             — для элементов с обычным армированием;

w = 0,85 – 0,008R_b + d £ 0,9 — для элементов с косвенным армированием,

при этом значение d = 10m , но не более 0,15 (где m — коэффициент армирования).

Напряжения в арматуре s₁, МПа, следует принимать равными:

R_s              — для ненапрягаемой арматуры;

R_p + 500 – s_p — для напрягаемой арматуры.

Расчетное сопротивление напрягаемой арматуры растяжению R_p следует принимать с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры, а величину предварительного напряжения в арматуре s_p — с учетом первых и вторых потерь в соответствии с приложением С. При наличии напрягаемой и ненапрягаемой арматуры напряжение s₁ принимается по напрягаемой арматуре.

Напряжение s₂ является предельным напряжением в арматуре сжатой зоны и должно приниматься равным 500 МПа.

Во всех расчетах для бетона и арматуры следует принимать расчетные сопротивления согласно настоящему техническому кодексу.   

9.4.9 Расчет железобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы осуществляют по методике согласно приложению П.

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте