5.5 Лінійно-пружний розрахунок
5.5.1 Визначення зусиль при відповідному обґрунтуванні можна виконувати за лінійно-пруж ним розрахунком елементів на основі загальних правил будівельної механіки для першого і другого граничних станів.
5.5.2 Для визначення впливу дій лінійний розрахунок можна виконувати за умов: (і) відсутності тріщин у перерізах;
(іі) близького до лінійної залежності напруження-деформації;
(ііі) відповідності величини модуля пружності розрахунковій ситуації.
5.5.3 Для врахування температурної деформації, осідання і дії усадки при граничному стані за несучою здатністю і стійкістю приймають знижену жорсткість, що відповідає перерізу з тріщина ми, нехтуючи жорсткістю на розтяг, але враховуючи вплив повзучості. При граничному стані за придатністю до експлуатаціїнеобхідно розглядати поступовий розвиток тріщин.
5.6 Лінійно-пружний розрахунок з обмеженим перерозподілом
5.6.1 При лінійно-пружному розрахунку з обмеженим перерозподілом необхідно враховувати вплив перерозподілу моментів.
Пластичність у критичних перерізах повинна бути достатньою для того, щоб передбачений механізм міг реалізуватися.
Розрахунок з урахуванням пластичних деформацій повинен ґрунтуватись або на методі нижньої границі (статичному), або на методі верхньої границі (кінематичному).
5.6.2 Розрахунок балок, рам і плит з урахуванням пластичних деформацій виконується для граничних станів без здійснення безпосередньої перевірки граничного повороту перерізу за умови, що виконується вимога 5.6.1.
5.7 Розрахунок впливів другого порядку при стиску
5.7.1 Загальні положення
5.7.1.1 Цей підрозділ стосується елементів і конструкцій, характер роботи яких суттєво залежить від впливів другого порядку (наприклад, колони, пілони, стіни, палі, арки та оболонки). Загальні впливи другого порядку можуть проявлятись і у конструкціях із гнучкою в'язевою системою.
5.7.1.2 Якщо враховуються впливи другого порядку, то рівновагу й опір конструкції потрібно перевіряти у деформованому стані. Деформації потрібно визначати з урахуванням відповідного впливу тріщиноутворення, нелінійних властивостей матеріалів і повзучості.
Примітка. При розрахунку за умов лінійного характеру роботи матеріалів ці впливи можна враховувати шляхом зниження характеристик жорсткості.
5.7.2 Повзучість
Вплив повзучості потрібно враховувати при розрахунку впливів другого порядку з обов'язковим розглядом як загальних умов щодо повзучості (3.1.4), так і тривалості сполучень різних навантажень, що розглядаються.
5.7.3 Методи розрахунку
Методи розрахунку охоплюють загальний метод, що ґрунтується на нелінійному розрахунку другого порядку (5.7.4), і наступні два спрощених методи, що ґрунтуються на номінальній жорсткості та номінальній кривизні.
5.7.4 Загальний метод
5.7.4.4 За відсутності більш точних моделей повзучість може бути врахована шляхом множення всіх величин деформацій за графіком напруження-деформації бетону на коефіцієнт , де – розрахунковий коефіцієнт повзучості, який визначається за формулою:
5.8 Стійкість із площини гнучких балок
5.9 Попередньо напружені елементи і конструкції
5.9.1 Загальні положення
5.9.2 Зусилля попереднього напруження при натягуванні
5.9.2.1 Максимальні зусилля напруження
Сила, що прикладається до арматури(тобто сила, що діє на кінці прикладання розтягування), не повинна перевищувати наступної величини:
5.9.2.2 Обмеження напружень у бетоні у зоні анкерування
Необхідно конструктивними заходами запобігати можливості тріщиноутворення і розколювання бетону на кінцях елементів, напружених на упори і на бетон.
5.9.2.3 Вимірювання
При напруженні на бетон силу попереднього напруження і відповідне видовження арматури потрібно перевіряти вимірюваннями, а фактичні втрати попереднього напруження внаслідок тертя потрібно контролювати.
5.9.3 Зусилля попереднього напруження
У момент часу t і на відстані (або довжині дуги) від напруженого кінця арматури середня сила попереднього напруження дорівнює максимальній силі , прикладеній до напруженого кінця, мінус миттєві втрати і втрати, що залежать від часу. Абсолютна величина ураховує всі втрати.
5.9.4 Вплив попереднього напруження на граничний стан за придатністю до експлуатації і граничний стан за втомою
При розрахунку за придатністю до експлуатації та втомою потрібно встановлювати обмеження можливих змін попереднього напруження. Для граничного стану за придатністю до експлуатації визначають дві характеристичних величини сили попереднього напруження за формулами:
5.10 Врахування деяких особливостей конструкцій при розрахунку
5.11 Методи обчислень і спрощення
5.11.1 Конструкція повинна бути розрахована і сконструйована так, щоб:
-перша – визначення діючих зусиль та переміщень від навантажень у відповідності з випад ком, що розглядається, за найбільш несприятливого розташування і за відповідних сполучень навантажень, а також визначення несучої здатності, яка залежить від властивостей матеріалу конструкції;
-друга – порівняння розрахункових прогинів або ширини розкриття тріщин із граничними значеннями, встановленими на основі функціональних вимог до конструкцій.
5.11.6 Розрахункові постійні навантаження, які збільшують дію змінних навантажень (збігаються за напрямком), тобто викликають несприятливу дію на конструкції, повинні мати верхні значення коефіцієнтів безпеки за навантаженням. У разі, коли постійні навантаження зменшують ефект змінного навантаження, необхідно використовувати нижні значення коефіцієнтів безпеки за навантаженням. Значення часткових коефіцієнтів надійності наведені в ДБН В.1.2.-2.
5.12 Методи розрахунку зусиль за першою та другою групами граничних станів
Якщо при одному і тому ж сполученні навантажень і впливів можливі різні випадки навантажень, то слід розглядати випадок або випадки, найбільш несприятливі для граничного стану розрахункового перерізу, що розглядається.
5.12.3Розглядають такі варіанти ідеалізації стану матеріалу:
На вибір випадку розрахунку можуть впливати або його можуть визначати різні обставини: можливі чинники нелінійності (нелінійність фізична, яка залежить від властивостей матеріалів, або геометрична), можливості розрахунку, його вартість у порівнянні з вартістю конструкції.
5.12.4 Для розрахунку, як правило, конструкція може бути ідеалізована шляхом перетворення її у лінійні елементи (балки і колони), у тонкостінні елементи (плити та оболонки) і в особливих випадках – в об'ємні елементи.
5.13 Ефекти попереднього напруження
Розрізняють два способи попереднього напруження арматури:
5.13.4 Визначаючи вплив дії попереднього напруження, розглядають загальне зусилля та місцеві ефекти, які викликані концентраціями зусиль, такими, наприклад, як зусилля на ділянці анкерування, або там, де попередньо напружені стрижні змінюють свій напрямок.
Рисунок 5.3 – Розподіл зусилля попереднього напруження
5.13.7 У разі натягування арматури на упори припускають, що напруження у напруженій арматурі досягають своєї розрахункової величини на відстані від кінця елемента (рисунок 5.4), що дорівнює найбільш несприятливій із двох величин: .
Рисунок 5.4 – Зона анкерування попередньо напруженої арматури, яка натягується на упори
Ефективну довжину анкерування визначають відстанню від кінця напруженої арматури до того поперечного перерізу, за межами якого розподіл поздовжніх напружень, викликаних попереднім напруженням, можна вважати таким, що відповідає лінійному закону.
5.13.8 Довжину анкерування, необхідну для забезпечення передачі зусиль попереднього напруження на бетон у момент звільнення кінців арматурних стрижнів, визначають за відповідними розрахунками або шляхом відповідних випробувань в умовах практичного застосування.
5.14 Вплив тривалих процесів у часі
5.14.1 Точність розрахунків, які враховують повзучість та усадку бетону, має співвідноситись із наявністю достовірних даних про зміну властивостей бетону у часі та вплив цих ефектів на гранич ний стан, що розглядається.
Взагалі ефект повзучості та усадки, як правило, може враховуватись тільки при граничних станах другої групи. За важливістю впливів повзучість та усадка відносяться до групи другорядних ефектів.
5.14.2 Якщо напруження у бетонному перерізі знаходяться на нормальному експлуатаційному рівні, то можуть бути прийняті такі передумови: