(181)
??0 - удлинения или укорочения вдоль оси у;
Мact - момент внешних сил, расположенных по одну сторону рассматриваемого сечения, относительно оси y;
Nact - внешняя продольная сила, приложенная на уровне оси y и принимаемая при растяжении со знаком «плюс»;
zs, zb - расстояния от оси у до точки приложения равнодействующей усилий соответственно в растянутой арматуре и в сжатом бетоне;
?? - определяется согласно указаниям п. 4.28;
v - коэффициент, принимаемый по табл. 35;
??f - коэффициент, определяемый по формуле (164) без учета арматуры, расположенной в сжатой зоне сечения;
s - определяется согласно указаниям п. 4.29;
b - определяется согласно указаниям п. 4.27.
Ось у располагается в пределах рабочей высоты сечения исходя из удобства расчетной схемы. Если ось у располагается выше центра тяжести площади сечения сжатой зоны, то величину zb следует принимать отрицательной.
Черт. 22. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси элемента, с однорядным армированием при расчете по деформациям
Для второго слагаемого в формуле (176) знак «минус» принимается, если усилие Р приложено ниже оси у, если усилие Р приложено выше оси y, то следует принимать знак «плюс».
Для первого слагаемого в формуле (177) знак «плюс» принимается при растягивающем, а знак «минус» - при сжимающем усилии Nact.
4.36. При расчете элементов с многорядным расположением арматуры (черт. 23) рекомендуется использовать общую систему физических зависимостей вида:
(182)
где
(183)
(184)
(185)
i - порядковый номер стержня продольной растянутой арматуры;
j - то же, сжатой арматуры;
1 - относительная высота сжатой зоны сечения, равная
jf - вычисляется по формуле (164) без учета арматуры S;
zsi, zsj - расстояния от центра тяжести i-й и j-й арматуры до оси y.
В формуле (184) значения zsi, zsj, zb, принимаются положительными, если откладываются ниже оси y. В противном случае их следует принимать с отрицательным знаком.
Черт. 23. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси элемента, с многорядным армированием при расчете по деформациям
Значения 1 и ??si для зависимостей (183) - (185) допускается определять согласно указаниям пп. 4.28 и 4.29, заменяя в расчетных формулах h0 на h01, Fa на (при определении ), m на
5. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
5.1. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций для обеспечения условий их изготовления, требуемой долговечности и совместной работы арматуры и бетона надлежит выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящем разделе.
МИНИМАЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ СЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
5.2. Минимальные размеры сечения бетонных и железобетонных элементов, определяемые из расчета по действующим усилиям и соответствующим группам предельных состояний, должны назначаться с учетом экономических требований, необходимости унификации опалубочных форм и армирования, а также условий принятой технологии изготовления конструкций.
Кроме того, размеры сечения элементов железобетонных конструкций должны приниматься такими, чтобы соблюдались требования в части расположения арматуры в сечении (толщины защитных слоев бетона, расстояния между стержнями и т. п.) и анкеровки арматуры.
5.3. Толщина монолитных плит должна приниматься, мм, не менее:
для покрытий 40
« междуэтажных перекрытий жилых и общественных зданий 50
для междуэтажных перекрытий производственных зданий 60
для плит из легкого бетона класса В7,5 и ниже во всех случаях 70
Минимальная толщина сборных плит должна определяться из условия обеспечения требуемой толщины защитного слоя бетона и условий расположения арматуры по толщине плиты (см. пп. 5.4 - 5.12).
Размеры сечений внецентренно сжатых элементов должны приниматься такими, чтобы их гибкость l0/i любом направлении, как правило, не превышала:
для железобетонных элементов из тяжелого, мелкозернистого
и легкого бетонов 200
для колонн, являющихся элементами зданий 120
для бетонных элементов из тяжелого, мелкозернистого, легкого
и поризованного бетонов 90
для бетонных и железобетонных элементов из ячеистого бетона 70
ЗАЩИТНЫЙ СЛОЙ БЕТОНА
5.4. Защитный слой бетона для рабочей арматуры должен обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном на всех стадиях работы конструкции, а также защиту арматуры от внешних атмосферных, температурных и тому подобных воздействий.
5.5. Для продольной рабочей арматуры (ненапрягаемой и напрягаемой, натягиваемой на упоры) толщина защитного слоя, мм, должна быть, как правило, не менее диаметра стержня или каната и не менее:
в плитах и стенках толщиной, мм:
до 100 включ. 10
св. 100 15
в балках и ребрах высотой, мм:
менее 250 15
250 и более 20
в колоннах 20
в фундаментных балках 30
в фундаментах:
сборных 30
монолитных при наличии бетонной подготовки 35
монолитных при отсутствии бетонной подготовки 70
В однослойных конструкциях из легкого и поризованного бетонов класса В7,5 и ниже толщина защитного слоя должна составлять не менее 20 мм, а для наружных стеновых панелей (без фактурного слоя) - не менее 25 мм.
В однослойных конструкциях из ячеистого бетона толщина защитного слоя во всех случаях принимается не менее 25 мм.
5.6. Толщина защитного слоя бетона для поперечной, распределительной и конструктивной арматуры должна приниматься не менее диаметра указанной арматуры и не менее, мм:
при высоте сечения элемента менее 250 мм 10
« « « « равной 250 мм
и более 15
В элементах из легкого и поризованного бетонов класса В7,5 и ниже, из ячеистого бетона независимо от высоты сечения толщина защитного слоя бетона для поперечной арматуры принимается не менее 15 мм.
5.7*. Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементов на длине зоны передачи напряжении (см. п. 2.29) должна составлять не менее:
для стержневой арматуры классов А-IV,
А-IIIв 2 d
для стержневой арматуры классов А-V,
А-VI, Ат-VII 3 d
для арматурных канатов 2 d
(где d - в мм).
Кроме того, толщина защитного слоя бетона на указанном участке длины элемента должна быть не менее 40 мм - для стержневой арматуры всех классов и не менее 20 мм - для арматурных канатов.
Допускается защитный слой бетона сечения у опоры для напрягаемой арматуры с анкерами и без них принимать таким же, как для сечения в пролете, в следующих случаях:
а) для предварительно напряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилий при наличии стальной опорной детали и косвенной арматуры (сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов) согласно указаниям п. 5.61;
б) в плитах, панелях, настилах и опорах ЛЭП при условии постановки у концов дополнительной поперечной арматуры (корытообразных сварных сеток или замкнутых хомутов), предусмотренной п. 5.61.
5.8. В элементах с напрягаемой продольной арматурой, натягиваемой на бетон и располагаемой в каналах, расстояние от поверхности элемента до поверхности канала должно приниматься не менее 40 мм и не менее ширины канала; указанное расстояние до боковых граней элемента должно быть, кроме того, не менее половины высоты канала.
При расположении напрягаемой арматуры в пазах или снаружи сечения элемента толщина защитного слоя батона, образуемого последующим торкретированием или иным способом, должна приниматься не менее 20 мм.
5.9. Для возможности свободной укладки в форму цельных арматурных стержней, сеток или каркасов, идущих по всей длине или ширине изделия, концы этих стержней должны отстоять от грани элемента при соответствующем размере изделия до 9 м - на 10 мм, до 12 м - на 15 мм, свыше 12 м - на 20 мм.
5.10. В полых элементах кольцевого или коробчатого сечения расстояние от стержней продольной арматуры до внутренней поверхности бетона должно удовлетворять требованиям пп. 5.5 и 5.6.
МИНИМАЛЬНЫЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ СТЕРЖНЯМИ АРМАТУРЫ
5.11. Расстояния в свету между стержнями арматуры (или оболочками каналов) по высоте и ширине сечения должны обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном и назначаться с учетом удобства укладки и уплотнения бетонной смеси; для предварительно напряженных конструкций должны также учитываться степень местного обжатия бетона и габариты натяжного оборудования (домкратов, зажимов и т. п.). В элементах, изготовляемых с помощью виброштампующих машин или штыковых вибраторов, должно быть обеспечено свободное прохождение между арматурными стержнями элементов этих машин или наконечников вибраторов, уплотняющих бетонную смесь.
5.12. Расстояния а свету между отдельными стержнями продольной ненапрягаемой арматуры либо напрягаемой арматуры, натягиваемой на упоры, а также между продольными стержнями соседних плоских сварных каркасов должны приниматься не менее наибольшего диаметра стержней, а также:
а) если стержни при бетонировании занимают горизонтальное или наклонное положение - не менее: для нижней арматуры - 25 мм, для верхней - 30 мм; при расположении нижней арматуры более чем в два ряда по высоте расстояние между стержнями в горизонтальном направлении (кроме стержней двух нижних рядов) должно быть не менее 50 мм;
б) если стержни при бетонировании занимают вертикальное положение - не менее 50 мм; при систематическом контроле фракционирования заполнителей бетона это расстояние может быть уменьшено до 35 мм, но при этом должно быть не менее полуторакратного наибольшего размера крупного заполнителя.
При стесненных условиях допускается распопа-гать стержни арматуры попарно (без зазора между ними).
В элементах с напрягаемой арматурой, натягиваемой на бетон (за исключением непрерывно армированных конструкций), расстояние в свету между каналами для арматуры должно быть, как правило, не менее диаметра канала и, во всяком случае, не менее 50 мм.
Примечание. Расстояние в свету между стержнями периодического профиля принимается по номинальному диаметру без учета выступов и ребер.
АНКЕРОВКА НЕНАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРЫ
5.13. Стержни периодического профиля, а также гладкие стержни, применяемые в сварных каркасах и сетках, выполняются без крюков. Растянутые гладкие стержни вязаных каркасов и сеток должны заканчиваться крюками, лапками или петлями.
5.14. Продольные стержни растянутой и сжатой арматуры должны быть заведены за нормальное к продольной оси элемента сечение, в котором они учитываются с полным расчетным сопротивлением, на длину не менее lan, определяемую по формуле
(186)
но не менее lan = an d,
где значения ??an, ????an и ??an, а также допускаемые минимальные величины lan определяются по табл. 37. При этом гладкие арматурные стержни должны оканчиваться крюками или иметь приваренную поперечную арматуру по длине заделки. К величине Rb допускается вводить коэффициенты условий работы бетона, кроме ??b2.
Для элементов из мелкозернистого бетона группы Б значения lan, определяемые по формуле (186), должны быть увеличены на 10 d для растянутого бетона и на 5 d - для сжатого.
В случае, когда анкеруемые стержни поставлены с запасом по площади сечения против требуемой расчетом по прочности с полным расчетным сопротивлением, вычисленную по формуле (186) длину анкеровки lan допускается уменьшать, умножая на отношение необходимой по расчету и фактической площадей сечения арматуры.
Если по расчету вдоль анкеруемых стержней образуются трещины от растяжения бетона, то стержни должны быть заделаны в сжатую зону бетона на длину lan, определяемую по формуле (186).
При невозможности выполнения указанных требований должны быть приняты меры по анкеровке продольных стержней для обеспечения их работы с полным расчетным сопротивлением в рассматриваемом сечении (постановка косвенной арматуры, приварка к концам стержней анкерующих пластин или закладных деталей, отгиб анкерующих стержней). При этом величина lan должна быть не менее 10 d.
Для закладных деталей должны учитываться следующие особенности. Длину растянутых анкерных стержней закладных деталей, заделанных в растянутом или в сжатом бетоне, при или , следует определять по формуле (186), пользуясь значениями an, ????an, lan по поз. 1а табл. 37. В остальных случаях указанные значения следует принимать по поз. 1б табл. 37. Здесь sbc - сжимающие напряжения в бетоне, действующие перпендикулярно анкерному стержню и определяемые как для упругого материала по приведенному сечению от постоянно действующих нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке f = 1,0.
