Страница 23: Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к снип 2.03.01-84) (33046)

Для элементов, в которых поперечная арматура не предусматривается (см. п. 5.41), должны быть выполнены требования п. 4.9 при замене в условиях (183) и (184) расчетных сопротивлений бетона Rb,ser и Rbt,ser соответственно расчетными сопротивлениями Rb и Rbt, умноженными на коэффициент условий работы b1 согласно табл. 35.

Таблица 35 (16)

Расчет на выносливость наклонных сечений коротких консолей, поддерживающих подкрановые балки и т.п. конструкции, производится согласно п. 3.99 «Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов, выполняемых без предварительного напряжения арматуры», принимая расчетные сопротивления бетона Rb и Rbt с учетом коэффициента b1.

3.60. Коэффициенты условий работы бетона b1, применяемые при действии многократно повторяющейся нагрузки, определяются в зависимости от коэффициента асимметрии цикла b:

,(158)

где b,min, b,max - соответственно наименьшее и наибольшее напряжение в бетоне в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно пп. 3.57 и 3.58; при этом напряжения принимаются со своими знаками: при проверке условия (150) за положительные принимаются напряжения сжатия, а при проверке условий (182) и (183) - напряжения растяжения.

При b  0 коэффициент b1 принимается по табл. 35.

При определении расчетного сопротивления Rbt или Rbt,ser, если напряжение растяжения сменяется напряжением сжатия, за величину b,min принимаются сжимающие напряжения. В этом случае коэффициент b1 для тяжелого бетона естественной влажности при 0 > b  5 определяется по формуле

b1 = 0,7  0,06 b  . (159)

При b1 = 1,00 расчет на выносливость сжатого бетона можно не производить.

При проверке образования наклонных трещин коэффициенты условий работы b1, вводимые на расчетные сопротивления Rbt (Rbt,ser) и Rb (Rb,ser), определяются соответственно в зависимости от

и ,(160)

где mc,min , mc,max , mt,min , mt,max — соответственно наименьшие и наибольшие главные сжимающие и главные растягивающие напряжения в бетоне в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно п. 4.9 по полному приведенному сечению.

При определении напряжений бетона, входящих в формулы (158) и (160), используются такие же нагрузки, что и при расчете на выносливость.

Для изгибаемых элементов, выполняемых без предварительного напряжения, формулы (158) и (160) приобретают вид:

;(158a)

.(160a)

При расчете наклонных сечений коротких консолей также принимается b = Qmin / Qmax.

Если число циклов повторения нагрузок значительно превышает 2106 (т.е. порядка 10k, где k  7), коэффициент условий работы b1 следует уменьшить на 0,03 (k  6).

3.61 (2.28). Коэффициенты условий работы арматуры s3, принимаемые при расчете на выносливость, определяются по табл. 36.

Таблица 36 (25)

П р и м е ч а н и е. При значениях s, для которых в табл. 36 не даны значения коэффициента s3, применение соответствующей арматуры не допускается.

При наличии сварных соединений учитывается дополнительный коэффициент условий работы s4, определяемый по табл. 37.

Таблица 37 (26)

П р и м е ч а н и я: 1. Группы сварных соединений, приведенные в настоящей таблице, включают следующие типы соединений, допускаемые для конструкций, рассчитываемых на выносливость, и приведенные в обязательных приложениях 3 и 4 СНиП 2.03.01-84:

1-я группа — стыковое - по поз. 6 обязательного приложения 3;

2-я « — крестообразное - по поз. 1, стыковые - по поз. 5, 8 и 9, а также по поз. 10-12 и 25 - все соединения при отношении диаметров стержней, равном 1,0 (см. обязательное приложение 3); тавровые - по поз. 5 и 7 обязательного приложения 4;

3-я « — крестообразные - по поз. 2 и 4, стыковые - по поз. 13-26 обязательного приложения 3; тавровые - по поз. 1-4, 6, 8, 9 обязательного приложения 4.

2. В таблице даны значения s4 для арматуры диаметром до 20 мм.

3. Значения коэффициента s4 должны быть снижены на 5 % при диаметре стержней 22-32 мм и на 10 % при диаметре свыше 32 мм.

4. В конструкциях, рассчитываемых на выносливость, соединения по поз. 3 и 27 обязательного приложения 3, а также по поз. 10-14 обязательного приложения 4 применять не допускается.

При расчете на выносливость нормальных сечений коэффициент асимметрии цикла s определяется по формуле

,(161)

где s,min, s,max - соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в растянутой арматуре в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно пп. 3.57 и 3.58; при этом растягивающие напряжения принимаются со знаком «плюс», а сжимающие напряжения — со знаком «минус».

При расчете изгибаемых элементов из тяжелого бетона с ненапрягаемой арматурой значение s для продольной арматуры принимается:

при 0   0,2 s = 0,3 ;

при 0,2   0,75 s = 0,15 + 0,8 ;

при  0,75 s = ,

где Mmin, Mmax - соответственно наименьший и наибольший изгибающие моменты в расчетном сечении элемента в пределах цикла изменения нагрузки.

При расчете на выносливость наклонных сечений значение s определяется по формуле

s = ,(162)

где mt,min , mt,max - соответственно наименьшие и наибольшие главные растягивающие напряжения в бетоне в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно п. 4.9 с учетом п. 3.58.

Для изгибаемых элементов с ненапрягаемой арматурой формула (162) приобретает вид

s = .(162a)

При вычислении напряжений и усилий, входящих во все формулы для s, используются те же нагрузки, что и при расчете на выносливость.

При s3 и s4 = 1,00 расчет на выносливость растянутой арматуры можно не производить.

Примеры расчета

Пример 27. Дано: предварительно напряженная подкрановая балка с поперечным сечением по черт. 37, а; бетон тяжелый класса В30; геометрические характеристики приведенного поперечного сечения (определенные при коэффициенте приведения  = Еs / Еb): площадь Ared = 339 100 мм2; расстояние от центра тяжести сечения до нижней грани y0 = 728 мм, момент инерции Ired = 85 850 • 106 мм4, продольная арматура S и S' — предварительно напряженная класса A-IV, площадью соответственно Asp = 4021 мм2 и A'sp = 942 мм2; поперечная арматура в виде сварных хомутов класса A-III, диаметром 12 мм, шагом 100 мм, по два в сечении; усилие предварительного обжатия с учетом всех потерь напряжений Р = 1536 кН, его эксцентриситет относительно центра тяжести сечения e0p = 357 мм; предварительное напряжение с учетом всех потерь в арматуре S sp = 290 МПа; нагрузка: сосредоточенная от крана F = 290 кН, равномерно распределенная от собственного веса балки и подкранового пути g = 11 кН/м; случаи невыгоднейшего расположения кранов приведены на черт. 37,б,в; краны — среднего режима работы; расчетный пролет балки 11,7 м.