Страница 12: Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к снип 2.03.01-84) (33046)

Обозначения, принятые в табл. 27:

sp — см. табл. 26;

sp — см. п. 3.6;

.

П р и м е ч а н и я: 1. При подборе арматуры, когда неизвестно напряжение sp, допускается значение определять при (sp + sp) / Rs = 0,6.

2. Приведенные значения вычислены без учета коэффициентов bi по табл. 14.

3.7 (3.13). Если соблюдается условие  < R, расчетное сопротивление арматуры Rs в оговоренных случаях умножается на коэффициент условий работы s6, определяемый по формуле

s6 =   (  1)   ,(23)

где  - коэффициент, принимаемый равным для арматуры классов:

A-IV............................................................ 1,20

A-V, В-II, Вр-II, К-7 и К-19 ......................1,15

A-VI ........................................................... 1,10

прочих ....................................................... 1,00

Если  < 0,5R, можно, не пользуясь формулой (23), принимать s6 = .

Коэффициент s6 не следует учитывать для арматуры элементов:

рассчитываемых на действие многократно повторяющейся нагрузки;

армированных высокопрочной проволокой, расположенной вплотную (без зазоров);

эксплуатируемых в агрессивной среде;

в зоне передачи напряжений (см. п. 2.26).

При наличии сварных стыков в зоне элементов с изгибающими моментами, превышающими 0,9Мmax (где Мmax - максимальный расчетный момент), значение s6 для арматуры классов A-IV и A-V принимается не более 1,1, а для арматуры класса A-VI - не более 1,05.

3.8 (3.14). Напрягаемая арматура, расположенная в сжатой от действия внешних сил зоне и имеющая сцепление с бетоном, вводится в расчет с напряжением sc, равным (sc,u  'sp), но не более Rsc, где 'sp определяется при коэффициенте sp > 1,0, sc,u — см. п. 3.6.

ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ СЕЧЕНИЯ

3.9 (3.15). Расчет прямоугольных сечений с арматурой, сосредоточенной у растянутой и сжатой граней элемента (черт. 5), производится в зависимости от относительной высоты сжатой зоны следующим образом:

;(24)

а) при 1  R — из условия

М  Rbbx (h0  0,5x) + Rsc As (h0  as) + sc Asp (h0  ap) , (25)

где .(26)

Здесь коэффициент s6 определяется по формуле

,(27)

где ;

 - см. п. 3.7.

Черт. 5. Поперечное прямоугольное сечение изгибаемого железобетонного элемента

Допускается коэффициент s6 определять по формуле (23) п. 3.7, принимая  = 1 по формуле (24);

б) при  > R — из условия

M  Rbbh02 + RscAs (h0  as) + scAsp (h0  ap) .(28)

В условии (28) значения R и m вычисляются по формулам:

R = R (1  0,5 R) ; m = 1 (1  0,5 1)

или находятся по табл. 28; R - см. п. 3.6.

При напрягаемой арматуре растянутой зоны классов А-IIIв и А-III значение (R + m) / 2 в условии (28) заменяется на R.

Если в растянутой зоне элемента имеется в большом количестве ненапрягаемая арматура с физическим пределом текучести (при RsAs > 0,2RsAsp — см. п. 2.16), то при напрягаемой арматуре с условным пределом текучести в условии (28) величина (R + m) / 2 заменяется на R, а при напрягаемой арматуре с физическим пределом текучести значения R и R определяются по ненапрягаемой арматуре. В этих случаях, если  > R, несущую способность сечения при необходимости можно несколько увеличить, произведя расчет по формулам общего случая согласно п. 3.18.

Если по формуле (26) х < 0, то прочность сечения проверяется из условия

M  ( Rs Asp + Rs As) (h0  a's). (29)

3.10. В целях экономичного использования растянутой арматуры изгибаемые элементы рекомендуется проектировать так, чтобы выполнялось условие   R.

3.11. Продольная арматура S при отсутствии напрягаемой арматуры в сжатой зоне подбирается следующим образом.

Вычисляется значение

.(30)

Если m  R = R (1 — R / 2) (см. табл. 26 и 27), то сжатой ненапрягаемой арматуры по расчету не требуется. В этом случае площадь сечения напрягаемой арматуры в растянутой зоне при известной площади ненапрягаемой растянутой арматуры Аs (например, принятой из конструктивных соображений) определяется по формуле

,(31)

где значение  и значение , необходимое для вычисления s6 (см. п. 3.7), определяются по табл. 28 в зависимости от m.

Если m > R, то требуется увеличить сечение или повысить класс бетона, или установить сжатую ненапрягаемую арматуру согласно п. 3.12.

П р и м е ч а н и е. При ненапрягаемой арматуре с физическим пределом текучести, когда выполняется условие Rs As > 0,2 Rs Asp , значения R и R определяются по ненапрягаемой арматуре.

Таблица 28

Для изгибаемых элементов прямоугольного сечения :

;

;

m =  (1  0,5 ) ;  = 1  0,5  .

3.12. Требуемая площадь сечения сжатой ненапрягаемой арматуры при известной площади напрягаемой арматуры Аsp (например, принятой из условия ограничения начальных трещин) определяется по формуле

;(32)

Если принятая площадь сечения сжатой ненапрягаемой арматуры близка к ее значению А's, вычисленному по формуле (32), то требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры растянутой зоны определяется по формуле

,(33)

где R - см. п. 3.6, а также примечание к п. 3.11.

Если принятая площадь сечения сжатой арматуры A's значительно превышает ее требуемое значение из формулы (32), то площадь сечения напрягаемой арматуры растянутой зоны определяется с учетом фактического значения А's.

В любом случае при наличии учитываемой в расчете арматуры S' требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры растянутой зоны определяется по формуле

,(34)

где  - определяется по табл. 28 в зависимости от значения

;(35)

s6 — см. п. 3.7, при этом должно выполняться условие  < R (см. табл. 26 и 27).

Если m < 0, значение Аsp определяется по формуле

,(36)

где  - см. п. 3.7.

ТАВРОВЫЕ И ДВУТАВРОВЫЕ СЕЧЕНИЯ

3.13 (3.16). Расчет сечений, имеющих полку в сжатой зоне (тавровых, двутавровых и т.п.) и арматуру, сосредоточенную у растянутой и у сжатой граней элемента (черт. 6), производится в зависимости от положения границы сжатой зоны:

а) если граница сжатой зоны проходит в полке (черт. 6, а), т.е. соблюдается условие

s6RsAsp + RsAs  Rb bf hf + Rsc As + sc Asp , (37)

где s6 определяется по формуле (23) при  = hf / h0, расчет производится как для прямоугольного сечения шириной b'f в соответствии с указаниями п. 3.9;

Черт. 6. Форма сжатой зоны в двутавровом поперечном сечении железобетонного элемента

а - при расположении границы сжатой зоны в полке; б - то же, в ребре

б) если граница сжатой зоны проходит в ребре (черт. 6, б), т.е. условие (37) не соблюдается, то расчет производится следующим образом в зависимости от относительной высоты сжатой зоны 1:

;(38)

при 1  R - из условия

M  Rb bx (h0  0,5x) + Rb (bf  b) hf (h0  0,5hf) + Rsc As (h0  as) +

+ sc As (h0  ap) , (39)

где .(40)

Здесь s6 определяется по формуле

,(41)

где ;

 - см. п. 3.7;

при 1 > R — из условия

M  Rb b h02 + Rb (bf  b) hf (h0  0,5hf) + Rsc As (h0  as) +

+ sc Asp (h0  ap) , (42)

при напрягаемой арматуре растянутой зоны классов А-IIIв и А-III значение в условии (42) заменяется на R; R и m — см. п. 3.9 или табл. 28.

При большом количестве в растянутой зоне ненапрягаемой арматуры с физическим пределом текучести (когда RsAs > 0,2RsAsp) следует учитывать указания п. 3.9.

П р и м е ч а н и я: 1. При переменной высоте свесов полки допускается принимать значение hf равным средней высоте свесов.

2. Ширина сжатой полки b'f, вводимая в расчет, не должна превышать значений, указанных в п. 3.16.

3.14. Требуемая площадь сечения сжатой ненапрягаемой арматуры определяется по формуле

,(43)

где R — определяется по формуле R = R (1  0,5R);

R — см. п. 3.6.

При этом, если R  h'f / h0, значение A's определяется как для прямоугольных сечений шириной b = b'f согласно п. 3.12.

3.15. Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры, расположенной в растянутой зоне, определяется следующим образом:

а) если граница сжатой зоны проходит в полке, т.е. соблюдается условие

М  Rb b'f h'f (h0  0,5 h'f) + Rsc As (h0 - a's) + sc Asp (h0  a'p) , (44)

площадь сечения растянутой арматуры определяется как для прямоугольного сечения шириной bf в соответствии с указаниями пп. 3.11 и 3.12;

б) если граница сжатой зоны проходит в ребре, т.е. условие (44) не соблюдается, площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры определяется по формуле

,(45)

где  — определяется по табл. 28 в зависимости от значения

;

(46)

s6 - см. п. 3.7.

При этом должно соблюдаться условие   R , где R — см. п. 3.6 и табл. 26 и 27, а также примечание к п. 3.11.

3.16 (3.16). Вводимая в расчет ширина сжатой полки bf принимается из условия, что ширина свеса в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:

а) при наличии поперечных ребер или при hf  0,1h — 1/2 расстояния в свету между продольными ребрами;

б) при отсутствии поперечных ребер или при расстояниях между ними бóльших, чем расстояния между продольными ребрами, и h'f < 0,1h  6h'f;

в) при консольных свесах полки:

при hf  0,1h ................................................. 6hf