Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к снип 2.03.01-84)

Условие прочности должно удовлетворяться при расчете как по случаю «а», так и по случаю «б».

При отсутствии нагрузок непродолжительного действия, а также аварийных нагрузок расчет прочности производится только по случаю «а».

При наличии нагрузок непродолжительного действия или аварийных нагрузок расчет производится только по случаю «б», если выполняется условие

F_I < 0,82 F_II , (19)

где F_I — усилие (момент M_I, поперечная сила Q_I или продольная сила N_I) от нагрузок, используемых при расчете по случаю «а»; при этом в расчете сечений, нормальных к продольной оси внецентренно нагруженных элементов, момент М_I принимается относительно оси, проходящей через наиболее растянутый (или наименее сжатый) стержень арматуры;

F_II — усилие от нагрузок, используемых при расчете по случаю «б».

Допускается производить расчет только по случаю «б» и при невыполнении условия (19), принимая расчетные сопротивления бетона R_b и R_bt (при _b2 = 1,0) с коэффициентом

_bl = 0,9 F_II / F_I £ 1,1 . (20)

Для внецентренно сжатых элементов, рассчитываемых по недеформированной схеме, значения F_I и F_II можно определять без учета прогиба элемента.

Для конструкций, эксплуатируемых в условиях, благоприятных для нарастания прочности бетона, условие (19) приобретает вид F_I < 0,9 F_II, а коэффициент _bl следует принимать равным _bl = F_II / F_I.

3.2 (3.9). Расчет по прочности железобетонных элементов должен производиться для сечений, нормальных к их продольной оси, а также для наклонных к ней сечений наиболее опасного направления. При наличии крутящихся моментов следует проверить прочность пространственных сечений, ограниченных в растянутой зоне спиральной трещиной наиболее опасного из возможных направлений. Кроме того, производится расчет элементов на местное действие нагрузки (смятие бетона, в том числе под анкерами напрягаемой арматуры, продавливание, отрыв), выполняемый в соответствии с рекомендациями «Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры» (М., ЦИТП Госстроя СССР, 1986).

При напрягаемой арматуре, не имеющей сцепления с бетоном, расчет элементов по прочности производится по специальным рекомендациям.

Изгибаемые элементы

РАСЧЕТ СЕЧЕНИЙ, НОРМАЛЬНЫХ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

3.3 (3.11). Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда изгибающий момент действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных указанной плоскости граней элемента, должен производиться согласно пп. 3.6—3.16 в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона  = x/h₀, определяемой из соответствующих условий равновесия, и значением относительной высоты сжатой зоны бетона _R (см. п. 3.6), при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s.

П р и м е ч а н и е. Если часть арматуры S с условным пределом текучести (см. п. 2.16) применяется без предварительного напряжения, то при расчете по вышеуказанным пунктам необходимо учесть следующее:

величина A_sp заменяется на A_sp1 - суммарную площадь сечения напрягаемой и ненапрягаемой арматуры S с условным пределом текучести; при этом в значении А_s учитывается только ненапрягаемая арматура с физическим пределом текучести;

предварительное напряжение _sp в арматуре с площадью сечения A_sp1 принимается равным усредненному его значению _sp,m = _sp .

3.4 (3.18). Расчет изгибаемых элементов кольцевого сечения при соотношении внутреннего и наружного радиусов ³ 0,5 с арматурой, равномерно распределенной по длине окружности (при числе продольных стержней не менее 6), должен производиться как и для внецентренно сжатых элементов согласно п. 3.49, принимая значение продольной силы N = 0 и подставляя вместо Ne₀ значение изгибающего момента М.

3.5. Расчет нормальных сечений, не оговоренных в пп. 33, 3.4 и 3.17, следует производить, пользуясь формулами общего случая расчета нормального сечения изгибаемого элемента согласно п. 3.18.

3.6 (3.12, 3.28). Значение определяется по формуле

, (21)

где  — характеристика сжатой зоны бетона, равная:

 =   0,008 R_b , (22)

здесь  — коэффициент, принимаемый равным для бетона:

тяжелого .................... 0,85

мелкозернистого (см. п. 2.1)

групп:

А...................... 0,80

Б и В ............... 0,75

легкого ...................... 0,80

Для тяжелого и легкого бетонов, подвергнутых автоклавной обработке, коэффициент  снижается на 0,05;

R_b - в МПа;

_sR - напряжение в арматуре растянутой зоны, МПа, принимаемое равным:

для арматуры с условным пределом текучести (см. п. 2.16)

_sR = R_s + 400  _sp  _sp;

для арматуры с физическим пределом текучести (см. п. 2.16)

_sR = R_s  _sp ;

_sR - принимается при коэффициенте _sp < 1,0 (см. п. 1.18);

_sp - напряжение, равное:

при механическом, а также автоматизированных электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения арматуры классов A-IV, A-V и A-VI

_sp = 1500 ³ 0 ,

здесь

_sp1 - определяется при коэффициенте _sp < 1,0 с учетом потерь по поз. 3-5 табл. 4;

при иных, кроме указанные выше .способах натяжения арматуры классов A-IV, A-V и A-VI, а также для арматуры классов В-II, Вр-II, К-7 и К-19 при любых способах натяжения _sp = 0;

_sc,u - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, МПа, принимаемое равным:

500 - при использовании коэффициента условий работы бетона _b2 = 0,9 (см. п. 3.1);

400 - при использовании коэффициента _b2 = 1,0 или _b2 = 1,1.

При наличии напрягаемой и ненапрягаемой арматуры _sR определяется по напрягаемой арматуре. При напрягаемой арматуре разных классов допускается принимать наибольшее значение _sR.

Для некоторых классов арматуры значения _R приведены в табл. 26 (для элементов из тяжелого бетона) и в табл. 27 (для элементов из легкого бетона и мелкозернистого бетона группы А).

Таблица 26

Коэффи­циент условий работы

Класс растянутой арматуры

Значения _R для тяжелого бетона классов

бетона _b2

В15

В20

В25

В30

В35

1

2

3

4

5

6

7

8

0,9

А-IIIв

1,0

0,79

0,77

0,75

0,73

0,71

0,8

0,75

0,72

0,70

0,68

0,66

0,6

0,71

0,68

0,66

0,64

0,62

A-IV

1,4

0,71

0,68

0,66

0,64

0,62

1,2

0,67

0,65

0,63

0,60

0,59

1,0

0,64

0,62

0,59

0,57

0,55

0,8

0,61

0,59

0,56

0,54

0,52

0,6

0,59

0,56

0,54

0,51

0,50

A-V

1,2

-

0,66

0,64

0,62

0,60

1,0

-

0,62

0,59

0,57

0,55

0,8

-

0,58

0,55

0,53

0,51

0,6

-

0,54

0,52

0,50

0,48

A-VI

1,2

-

0,67

0,65

0,63

0,61

1,0

-

0,62

0,59

0,57

0,55

0,8

-

0,57

0,55

0,53

0,51

0,6

-

0,53

0,51

0,49

0,47

К-7 (Æ 12; 15)

1,0

-

0,62

0,59

0,57

0,55

В-II (Æ 5; 6)

0,8

-

0,56

0,53

0,51

0,49

Вр-II (Æ 4; 5)

0,6

-

0,51

0,48

0,46

0,45

1,0; 1,1

А-IIIв

1,0

0,78

0,75

0,72

0,70

0,68

0,8

0,72

0,70

0,67

0,64

0,62

0,6

0,68

0,65

0,62

0,59

0,57

A-IV

1,4

0,68

0,65

0,62

0,59

0,57

1,2

0,64

0,61

0,57

0,55

0,53

1,0

0,60

0,57

0,54

0,51

0,49

0,8

0,57

0,54

0,59

0,48

0,46

0,6

0,54

0,51

0,48

0,45

0,43

A-V

1,2

-

0,62

0,59

0,56

0,54

1,0

-

0,57

0,54

0,51

0,49

0,8

-

0,53

0,49

0,47

0,45

0,6

-

0,49

0,46

0,43

0,41

A-VI

1,2

-

0,63

0,60

0,57

0,55

1,0

-

0,57

0,54

0,51

0,49

0,8

-

0,54

0,50

0,48

0,44

0,6

-

0,51

0,48

0,45

0,40

К-7 (Æ 12; 15)

1,0

-

0,57

0,54

0,51

0,49

В-II (Æ 5; 6)

0,8

-

0,50

0,47

0,45

0,43

Вр-II (Æ 4; 5)

0,6

-

0,45

0,42

0,39

0,38

Окончание табл. 26

Коэффи­циент условий работы

Класс растянутой арматуры

Значения _R для тяжелого бетона классов