Страница 9: Конструкции зданий и сооружений БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ВСН В.2.6.-33-2.3-01-99 (45260)

в зоне местного сжатия:

для схем согласно рисункам 13 б, д, ж - ??s = 1,0;

для схем согласно рисункам 13 а, в, г, е, к

где Aloc1<Aef ?? Aloc2.

Коэффициент ??b такой же, что и в пункте 4.47.

Расчет на продавливание

4.50. Расчет на продавливание плитных конструкций (без косвенного армирования) от действия усилий, которые равномерно распределены на ограниченной площади, должен выполняться из условия

где F – усилие продавливания;

?? - коэффициент, который принимается в зависимости от вида бетона:

тяжелого…………...........................................................................1,00

мелкозернистого……………..........................................................0,85

легкого……………......................................................................... 0,80

um - среднее арифметическое значений периметров верхнего и нижнего оснований

пирамиды, которая образуется при продавливании в пределах рабочей

высоты сечения.

При определении F и um предполагается, что продавливание осуществляется по боковой поверхности пирамиды, меньшим основанием которой есть площадь действия продавливающего усилия, а боковые грани наклонены под углом 450 к горизонтали (рисунок 14а).

Продавливающее усилие F принимается равным силе, которая действует на пирамиду продавливания за вычитом нагрузок, приложенных к большему основанию пирамиды продавливания (учитывая по плоскости растянутой арматуры) и тех, которые сопротивляются продавливанию.

Если схема опирания такова, что продавливание возможно только по поверхности пирамиды с углом наклона боковых граней больше 450 (рисунок 14б), правая часть условия (97) определяется для фактической пирамиды продавливания, то есть доумножается на h0/c. При этом значение несущей способности принимается не больше значения, которое отвечает пирамиде продавливания при с=0,4h0, где с – длина горизонтальной проекции боковой грани пирамиды продавливания.

При установке в пределах пирамиды продавливания поперечных стержней (рисунок 14б), нормальных к плоскости плиты, расчет выполняется из условия

С.58 ВСН В.2.6-33-2.3-01-99

ВСН В.2.6.-33-2.3-01-99 С.59

Но не более 2Fb. Усилие Fb принимается равным правой части условия (97), а Fsw определяется как сумма всех поперечных усилий, которые воспринимаются хомутами, пересекающими боковые грани расчетной пирамиды продавливания по формуле

где Rsw не должно превышать значения, которое отвечает арматуре класса А-1.

При учете поперечной арматуры значение Fsw должно быть не меньше 0,5Fb.

При расположении поперечной арматуре на ограниченном участке вблизи сосредоточенного груза следует выполнять дополнительный расчет на продавливание пирамиды с верхним основанием, которое расположено по контуру участка с хомутами, из условия (97).

Поперечная арматура должна удовлетворять всем требованиям при конструировании железобетонных конструкций в соответствии с разделом 7.

Расчет на отрыв

4.51. Расчет железобетонных элементов на отрыв при действии нагрузки, приложенной к его нижней грани или в пределах высоты его сечения (рисунок 15), должен выполняться из условия

где F – усилие отрыва;

hs- расстояние от уровня передачи усилия отрыва на элемент до центра

тяжести сечения продольной арматуры;

??RswAsw- сумма поперечных усилий, которые воспринимаются поперечной

арматурой, которая установлена дополнительно вдоль зоны отрыва.

Длина зоны отрыва а принимается равной

где b – ширина площадки передачи усилия отрыва.

Значения hs и b устанавливаются в зависимости от характера и условий приложения нагрузки отрыва на элемент (через консоли, примыкающие элементы и т.п.).

5. РОЗРАХУНОК ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ

ЗА ГРАНИЧНИМИ СТАНАМИ ДРУГОЇ ГРУПИ

5.1. Расчет железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы включает:

С.60 ВСН В.2.6-33-2.3-01-99

ВСН В.2.6.-33-2.3-01-99 С.61

- расчет на образование трещин;

- расчет на раскрытие трещин;

- расчет по деформациям.

Расчет железобетонных конструкций на образование трещин должен проводиться при условии, согласно которого напряжения или деформации в конструкциях не должны превышать соответствующих значений, которые воспринимают конструкции при образовании трещин.

Расчет железобетонных конструкций на раскрытие трещин должен выполняться при условии, что ширина раскрытия трещин в конструкциях от нагрузок и воздействий не должна превышать предельно допустимых значений, которые устанавливаются с учетом условий эксплуатации, влияния окружающей среды и характеристик материалов.

Расчет железобетонных конструкций по деформациям должен выполняться при условии, что прогибы, углы поворота, перемещения и колебания конструкций от внешних нагрузок и воздействий не должны превышать предельно допустимых значений, которые устанавливаются в зависимости от вида конструкций согласно соответствующим нормативным документам или техническим условиям.

Расчет элементов на образование трещин

5.2. Расчет железобетонных элементов на образование трещин следует проводить:

- в случаях, когда к конструкциям предъявляются условия 1-й категории (трещиностойкие конструкции);

- для определения зон трещинообразования при расчетах статически неопределимых стержневых конструкций согласно с 3.20.

Условия трещинообразования отвечают знаку равенства, а условия трещиностойкости отвечают знаку неравенства в приведенных ниже формулах.

5.3. Расчет на образование трещин, нормальных к продольной оси элемента стержневых конструкций следует проводить:

а) для внецентренно растянутых элементов по формуле

где ??l – коэффициент, который равняется при однорядном армировании1,0;

при многорядном армировании - 1,2;

??d - коэффициент, который учитывает влияние на трещиностойкость элемента

количества арматуры и дисперсность армирования, определяется по формуле

где ?? - коэффициент армирования сечения;

?? - отношение модулей упругости арматуры и бетона;

d – диаметр арматуры, мм.

При ??l??d>2 належить приймати ??l??d=2;

б) для изгибаемых элементов по формуле

С.62 ВСН В.2.6-33-2.3-01-99

где ??l – коэффициент, который определяется согласно с 5.3а;

??r - коэффициент, который учитывает неупругую работу бетона растянутой

зоны сечения, определяется по формуле

где c – параметр, который определяется в соответствии с таблицей 13;

а – расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до растянутой грани;

ht - высота растянутой зоны приведенного сечения;

Wred – момент сопротивления приведенного сечения для растянутой грани.

При ??l??r > 2 необходимо принимать ??l??r = 2;

в) для внецентренно сжатых элементов по формуле

где ??l, ??r – коэффициенты, определяемые согласно с 5.3б;

г) для внецентренно растянутых элементов по формуле

где ??l, ??d - коэффициенты, определяемые согласно с 5.3а как для центрально

растянутого элемента;

??r – коэффициент, определяемый согласно с 5.3б как для изгибаемого элемента

такого же поперечного сечения.

Примечание. При определении коэффициента ??r по формуле (105) рассматривается приведенное сечение.

5.4. Расчет на образование трещин, наклонных к продольной оси элемента следует выполнять по формуле

где ??b5 – коэффициент условий работы бетона, определяется по формуле

здесь ??l, ??r – согласно с 5.3б.

При ??l, ??r > 2 следует принимать ??l, ??r = 2.

Значения главных растягивающих ????mt и главных сжимающих напряжений ????mс в бетоне следует определять по формуле

где ??x – нормальное напряжение в бетоне на площадке, перпендикулярной

к продольной оси элемента, от внешней нагрузки и усилия

ВСН В.2.6.-33-2.3-01-99 С.63

предварительного обжатия;

??y – нормальное напряжение в бетоне на площадке, параллельной к продоль-

льной оси элемента, от местного действия опорных реакций, сосредото-

ченных сил и распределенной нагрузки, а также от усилия обжатия в

следствие предварительного напряжения хомутов и отогнутых стержней;

??xy – касательные напряжения в бетоне от внешней нагрузки и усилия обжатия

в следствие предварительного напряжения отогнутых стержней.

Напряжения ??x, ??y и ??xy определяют для приведенного сечения в предположении упругой работы материала.

Напряжения ??x, і ??y подставляют в формулу (110) со знаком «плюс», если они растягивающие, и со знаком «минус» - если сжимающие. Напряжения ????mc в формуле (109) принимают по абсолютной величине.

Проверку условия (108) проводят для внешних граней элемента в точках их пересечения с главными центральными осями инерции приведенного сечения, а для элементов таврового или двутаврового сечений также в местах примыкания сжатых полок к стенке.

5.5. Расчет на образование трещин при действии многоразовых повторных нагружений следует проводить, исходя из условия

где ??bt – максимальное нормальное растягивающее напряжение в бетоне, которое

определяется согласно с 4.45.

5.6.При расчетах на образование трещин наличие арматуры в сжатой зоне сечения разрешается не учитывать.

5.7. При расчетах на образование трещин следует учитывать уменьшенную прочность на растяжение строительных швов, вводя в условия (102), (104), (106), (107) и (108) вместо Rbt,ser величину ??Rbt,ser.

Для сооружений І и ІІ классов коэффициент ??, учитывающий влияние швов бетонирования на прочность бетонных элементов при растяжении, надлежит определять по результатам экспериментов. Для сооружений І и ІІ классов на предварительных стадиях проектирования, а для сооружений ІІІ и ІV классов во всех случаях, разрешается принимать ?? = 0,5.

Расчет элементов на раскрытие трещин

5.8. Нетрещиностойкие элементы, к которым предъявляются условия 2-й и 3-й категории по трещиностойкости, следует рассчитывать на раскрытие нормальных и наклонных к продольной оси трещин по условиям

где аcrc – расчетная ширина раскрытия трещин, мм;

аcrc1, аcrc2 – предельно допустимая ширина соответственно непродолжительного

и длительного раскрытия трещин, определяющаяся в соответствии с

5.11.

С.64 ВСН В.2.6-33-2.3-01-99

5.9. Ширину раскрытия трещин аcrc, нормальных к продольной оси , надлежит определять по формуле

где ??l –коэффициент, который принимают равным с учетом:

- кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и

длительных нагрузок -1,0;

- многоразовых повторных нагрузок, а также действия постоянных и

длительных нагрузок для конструкций из бетона:

тяжелого:

естественной влажности ??l=1,6 - 15??;

в водонасыщенном состоянии - 1,20;

при попеременном водонасыщении и высушивании - 1,75;

мелкозернистого групп: А - 1,75; Б - 2,00; В - 1.50;

легкого – не меньше 1,5;

значение ??l для мелкозернистого и легкого бетонов в водонасыщенном

состоянии следует умножать 0,8, а при попеременном водонасыщении и

высушивании – на 1,2;

?? - коэффициент, который принимают равным:

- для стержневой арматуры периодического профиля - 1,0;

- для стержневой арматуры гладкой - 1,3;

- для проволоки периодического профиля и канатов - 1,2;

- для проволоки гладкой - 1,4;

здесь ?? -отношение модулей упругости арматуры и бетона;

??d-коэффициент, который принимают равным:

- для диаметра арматуры 10 мм и меньше 1,0

- для диаметра арматуры 22 мм 1,4

- для диаметра арматуры 32 мм и больше 1,6;

- для промежуточных значений коэффициент ??d принимают по линейной

интерполяции;

??- коэффициент, который принимают равным отношению площади сечения

растянутой арматуры S к площади сечения бетона растянутой зоны в

нормальном сечении элемента;