Бетонные и железобетонные конструкции

(здесь у - расстояние от центра тяжести сечения до наиболее сжатого волокна бетона, см).

3.4. Во внецентренно сжатых бетонных элементах в случаях, указанных в п. 5.48. необходимо предусмотреть конструктивную арматуру.

3.5. Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов (см. черт. 2) должен производиться из условия

                                                                  (12)

где A_b - площадь сжатой зоны бетона, определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения равнодействующей внешних сил.

Для элементов прямоугольного сечения A_b определяется по формуле

                                                            (13)

Внецентренно сжатые бетонные элементы, в которых появление трещин не допускается по условиям эксплуатации, независимо от расчета из условия (12) должны быть проверены с учетом сопротивления бетона растянутой зоны (см. п. 3.1 и черт. 3) из условия

                                                                   (14)

Для элементов прямоугольного сечения условие (14) имеет вид

                                                               (15)

Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов указанных в п. 1.7б, должен производиться из условий (14) и (15).

В формулах (12) - (15):

h - коэффициент, определяемый по формуле (19);

a - коэффициент, принимаемый равным для бетона:

тяжелого, мелкозернистого, легкого

и поризованного                                                   1,00

ячеистого автоклавного                                       0,85

«          неавтоклавного                                   0,75

W_pl - момент сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна с учетом неупругих деформаций растянутого бетона, определяемый в предположении отсутствия продольной силы по формуле

                                                          (16)

r - расстояние от центра тяжести сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, определяемое по формуле

                                                                    (17)

j - см. п. 4.5.

Положение нулевой линии определяется из условия

                                                           (18)

3.6. Значение коэффициента h, учитывающего влияние прогиба на значение эксцентриситета продольного усилия е₀, следует определять по формуле

                                                                (19)

где N_cr - условная критическая сила, определяемая по формуле

                                                (20)

В формуле (20):

j_l - коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный:

                                                              (21)

но не более 1 + b,

здесь b -   коэффициент, принимаемый в зависимости от вида бетона по табл. 30;

М -     момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

М_l -    то же, от действия постоянных и длительных нагрузок;

l₀ -      определяется по табл. 31;

d_e -     коэффициент, принимаемый равным e₀/h, но не менее

                                                 (22)

здесь R_b - в МПа.

Таблица 30

Бетон

Коэффициент b в формуле (21)

1. Тяжелый

1,0

2. Мелкозернистый групп:

А

1,3

Б

1,5

В

1,0

3. Легкий:

при искусственных крупных заполнителях и мелком заполнителе:

плотном

1,0

пористом

1,5

при естественных заполнителях

2,5

4. Поризованный

2,0

5. Ячеистый:

автоклавный

1,3

неавтоклавный

1,5

Примечание. Группы мелкозернистого бетона приведены в п. 2.3.

Таблица 31

Характер опирания стен и столбов

Расчетная длина l₀ внецентренно сжатых бетонных элементов

1. С опорами вверху и внизу:

а) при шарнирах на двух концах независимо от величины смещения опор

Н

б) при защемлении одного из концов и возможном смещении опор для зданий:

многопролетных

1,25Н

однопролетных

1,50Н

2. Свободно стоящие

2,00Н

Обозначение, принятое в табл. 31: Н - высота столба (стены) в пределах этажа за вычетом толщины плиты перекрытия или высота свободно стоящей конструкции.

Если изгибающие моменты (или эксцентриситеты) от полной нагрузки и от суммы постоянных и длительных нагрузок имеют разные знаки, то при абсолютном значении эксцентриситета полной нагрузки е₀, превышающем 0,1h, принимают j_l = 1,0; если это условие не удовлетворяется, значение j_l принимают равным  где j_l1 определяют по формуле (21), принимал М равным произведению продольной силы N от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок на расстояние от центра тяжести до растянутой или наименее сжатой от действия постоянных и длительных нагрузок грани сечения.

3.7. Расчет элементов бетонных конструкций на местное сжатие (смятие) должен производиться согласно указаниям пп. 3.39 и 3.40.

Изгибаемые элементы 3.8. Расчет изгибаемых бетонных элементов (см. черт. 3) должен производиться из условия

                                                               (23)

где a -    коэффициент, принимаемый согласно указаниям п. 3.5;

W_pl - определяется по формуле (16); для элементов прямоугольного сечения W_pl принимается равным:

                                                               (24)

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ 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 крутящих моментов следует проверить прочность пространственных сечений, ограниченных в растянутой зоне спиральной трещиной наиболее опасного из возможных направлений. Кроме того, следуют производить расчет элементов на местное действие нагрузки (смятие, продавливание, отрыв).

Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента 3.10. Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следует определять исходя из следующих предпосылок:

сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;

сопротивление бетона сжатию представляется напряжениями, равными R_b и равномерно распределенными по сжатой зоне бетона;

деформации (напряжения) в арматуре определяются в зависимости от высоты сжатой зоны бетона с учетом деформаций (напряжений) от предварительного напряжения (см. п. 3.28*);

растягивающие напряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления растяжению R_s;

сжимающие напряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления сжатию R_sc.

3.11. Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных указанной плоскости граней элемента, следует производить а зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона x = x/h₀, определяемой из соответствующих условий равновесия, и значением относительной высоты сжатой зоны бетона x_R (см. п. 3.12*), при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры, за исключением коэффициента g_s6 (см. п. 3.13*).

3.12*. Значение x_R определяется по формуле

                                                        (25)

где w - характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле

                                                             (26)