Бетонные и железобетонные конструкции

4.35. При расчете элементов с однорядным армированием (черт. 22) методом конечных элементов (или другими математическими методами) вместо уравнения (160) допускается использовать симметризированную систему физических зависимостей в виде:

                                                    (175)

где                                                                                                             (176)

                                                            (177)

                                (178)

                               (179)

                           (180)

                                                                  (181)

e₀ -          удлинения или укорочения вдоль оси у;

М_act -       момент внешних сил, расположенных по одну сторону рассматриваемого сечения, относительно оси y;

N_act -        внешняя продольная сила, приложенная на уровне оси y и принимаемая при растяжении со знаком «плюс»;

z_s, z_b - расстояния от оси у до точки приложения равнодействующей усилий соответственно в растянутой арматуре и в сжатом бетоне;

x -           определяется согласно указаниям п. 4.28;

v -            коэффициент, принимаемый по табл. 35;

j_f -          коэффициент, определяемый по формуле (164) без учета арматуры, расположенной в сжатой зоне сечения;

y_s -          определяется согласно указаниям п. 4.29;

y_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 z_b 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 N_act.

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;

x₁ -    относительная высота сжатой зоны сечения, равная

j_f -    вычисляется по формуле (164) без учета арматуры S;

z_si, z_sj - расстояния от центра тяжести i-й и j-й арматуры до оси y.

В формуле (184) значения z_si, z_sj, z_b, 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 x₁ и y_si для зависимостей (183) - (185) допускается определять согласно указаниям пп. 4.28 и 4.29, заменяя в расчетных формулах h₀ на h₀₁, F_a на  (при определении m), j_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;