, (3.44)
У формулах (3.43) і (3.44):
– відповідно кількість стержнів, площа поперечного перерізу і довжина стержнів сітки в одному напряму (рахуючи в осях крайніх стержнів);
– те ж, в іншому напрямку;
– площа перерізу бетону, укладеного всередині контуру сіток (рахуючи по осях крайніх стержнів);
– відстань між сітками (рахуючи по осях стержнів). Якщо встановлюється одна сітка, то величина дорівнює 7 см.
– коефіцієнт ефективності непрямого армування, що визначається за формулою
, (3.45)
при (3.46)
У формулі (3.46) і приймаються в МПа, .
Площі поперечного перерізу стержнів сітки на одиницю довжини в одному й другому напрямках мають розрізнятись не більше ніж у 1,5 рази;
б) при армуванні спіральною або кільцевою арматурою:
(), (3.47)
де – розрахунковий опір арматури спіралі;
– ексцентриситет прикладеної поздовжньої сили (без врахування впливу прогину);
– коефіцієнт армування, який дорівнює
, (3.48)
– площа поперечного перерізу спіральної арматури;
– діаметр частини перерізу всередині спіралі;
– крок спіралі.
При врахуванні впливу прогину на несучу здатність елементів з непрямим армуванням необхідно користатися вказівками 3.54, визначаючи момент інерції для частини перерізу елементів, обмеженої крайніми стержнями сіток або вміщеної всередині спіралі. Значення , отримане згідно з формулою (3.8), слід помножити на коефіцієнт (де дорівнює висоті або діаметру враховуваної частини бетонного перерізу), а при визначенні другий член правої частини формули (3.11) заміняється на 0,01 (де 2 = 0,1 ). Непряме армування враховується в розрахунку за умови, якщо несуча здатність елемента, визначена з урахуванням і , перевищує його несучу здатність, визначену за повним перерізом Аь і з урахуванням (але без врахування непрямої арматури). Крім цього, непряме армування має відповідати конструктивним вимогам 3.153.
3.73 При розрахунку елементів з непрямим армуванням поряд з розрахунком міцності необхідно виконувати розрахунок, що забезпечує тріщиностійкість захисного шару бетону. Цей розрахунок належить виконувати відповідно до вказівок 3.69б і 3.70 під експлуатаційним навантаженням (при ) з огляду на всю площу перерізу бетону і приймаючи замість і розрахункові опори и для граничних станів другої групи, а також приймаючи розрахунковий опір стиску арматури таким, що дорівнює , але не більше 400 МПа.
3.74 При розрахунку перерізів центрально-розтягнутих залізобетонних елементів усе розрахункове зусилля повинне цілком сприйматися арматурою, при цьому потрібне дотримання умови
, (3.49)
де – поздовжнє розтягувальне зусилля, прикладене центрально.
3.75 Розрахунок перерізів позацентрово розтягнутих залізобетонних елементів необхідно виконувати в залежності від положення поздовжньої сили , виходячи з таких умов:
а) якщо поздовжню силу прикладено між рівнодійними зусиль у відповідній арматурі (рис. 3.5,а), причому весь переріз розтягнутий, то в цьому випадку вся розрахункова сила повинна бути цілком сприйнята арматурою, і розрахунок необхідно виконувати, використовуючи умови:
, (3.50)
, (3.51)
б) якщо поздовжню силу прикладено за межами відстаней між рівнодійними зусиль у відповідній арматурі (рис. 3.5,б) з розташуванням нейтральної осі в межах ребра, то міцність перерізу необхідно встановлювати з умови:
, (3.52)
Висоту стиснутої зони бетону слід визначати за формулою
, (3.53)
Рис. 3.5. Схема зусиль і епюра напружень у перерізі, нормальному до поздовжньої осі позацентрово розтягнутого залізобетонного елемента при розрахунку його міцності
а – поздовжня сила N прикладена між рівнодійними зусиль в арматурі;
б – тe ж, за межами відстані між рівнодійними зусиль в арматурі.
Якщо отримане з розрахунку згідно з формулою (3.53) значення , то в умову (3.52) підставляється , де визначається відповідно до вказівок 3.61.
Врахування роботи стиснутої арматури необхідно виконувати згідно з 3.60. Однак, якщо без врахування цієї арматури величина , а з урахуванням її , то розрахунок міцності необхідно виконувати з умови
, (3.54)
3.76 Розрахунок міцності похилих перерізів слід виконувати з урахуванням змінності перерізу:
на дію поперечної сили між похилими тріщинами (див. 3.77) і по похилій тріщині (див. 3.78);
на дію згинального моменту по похилій тріщині для елементів з поперечною арматурою (див. 3.83).
3.77 Для залізобетонних елементів з поперечною арматурою має бути дотримана умова, що забезпечує міцність по стиснутому бетону між нахиленими тріщинами:
, (3.55)
У формулі (3.55):
– поперечна сила на відстані не ближче від осі опори;
, при розміщенні хомутів нормально до поздовжньої осі
де – при хомутах, нормальних до поздовжньої осі елемента;
– те ж, нахилених під кутом 45°;
– відношення модулів пружності арматури і бетону, визначене згідно з 3.48;
;
– площа перерізу віток хомутів, розташованих в одній площині;
– відстань між хомутами по нормалі до них;
– товщина стінки (ребра);
– робоча висота перерізу.
Коефіцієнт визначається за формулою
,
в якій розрахунковий опір приймається в МПа.
3.78 Розрахунок нахилених перерізів елементів з поперечною арматурою на дію поперечної сили (рис. 3.6) необхідно виконувати з умов:
для елементів з ненапружуваною арматурою
, (3.56)
для елементів з напружуваною арматурою при наявності ненапружуваних хомутів:
, (3.57)
Рис. 3.6 Схема зусиль у перерізі, нахиленому до поздовжньої осі залізобетонного елемента, при розрахунку його міцності на дію поперечної сили
а – з ненапружуваної арматурою;
б – з напружуваною арматурою.
У формулах (3.56) і (3.57)
– максимальна величина поперечної сили від зовнішнього навантаження, розташованого по один бік від розглядуваного похилого перерізу;
, – суми проекцій зусиль усієї перетнутої ненапружуваної (похилої і нормальної до поздовжньої осі елемента) арматури при довжині проекції перерізу с (що не перевищує );
, – тe ж, в напружуваній арматурі, що має зчеплення з бетоном (якщо напружувана арматура, не має зчеплення з бетоном, то значення розрахункового опору необхідно прийняти рівним сталому попередньому напруженню в напружуваній арматурі,);
– розрахункові опори ненапружуваної і напружуваної арматури з урахуванням коефіцієнтів або mp4, визначуваних згідно з 3.40;
– кут нахилу стержнів (пучків) до поздовжньої осі елемента в місці перерізання похилого перерізу;
– поперечне зусилля, яке передається на бетон стиснутої зони над кінцем похилого перерізу й обумовлене формулою:
, (3.58)
де – товщина стінки (ребра) або ширина суцільної плити і розрахункова висота перерізу, що перерізає центр стиснутої зони похилого перерізу;
– довжина проекції найневигіднішого похилого перерізу на поздовжню вісь елемента, обумовлена порівняльними розрахунками відповідно до вимог 3.79.
– коефіцієнт умов роботи:
, (3.59)
але не менше 1,3 та не більше 2,5,
де – розрахунковий опір на сколювання при згині (табл.3.6)
– найбільше сколювальне напруження від нормативного навантаження;
при перевірку міцності нахилених перерізів допускається не виконувати, а при переріз має бути перепроектовано.
– зусилля, яке сприймає горизонтальна арматура, кгс:
(3.60)
де – площа горизонтальної арматури – напружуваної і не напружуваної, см2, яка перетинається нахиленим перерізом під кутом , град.
Значення коефіцієнта :
(3.61)
В перерізах між хомутами при
3.79 Найневигідніший похилий переріз і відповідну йому проекцію на поздовжню вісь елемента необхідно визначати за допомогою порівняльних розрахунків з умови мінімуму поперечної сили, що сприймається бетоном і арматурою. При цьому на ділянках довжиною від опорного перерізу необхідно виконувати перевірку нахилених перерізів з кутом нахилу до опорного (вертикального) перерізу 45° для конструкцій з ненапружуваною арматурою і 60° – із напружуваною. При сконцентрованій дії навантаження поблизу опори найбільш небезпечний похилий переріз має направлення від навантаження до опори.
3.80. За наявності напружуваних хомутів кут до поздовжньої осі елемента при додаткової перевірці по нахилених перерізах необхідно визначати за формулою
(3.62)
де – величина головного розтягувального напруження;
– величина дотичного напруження.
3.81 Для залізобетонних елементів без поперечної арматури має дотримуватися умова +, що обмежує розвиток нахилених тріщин.
3.82. При розрахунку розтягнутих і позацентрово розтягнутих елементів при відсутності в них стиснутої зони вся поперечна сила має сприйматися поперечною арматурою.
При розрахунку позацентрово розтягнутих елементів при наявності стиснутої зони значення , обчислене згідно з формулою (3.58), необхідно помножити на коефіцієнт , що дорівнює:
, (3.63)
але не менше від 0,2 ( – поздовжня розтягувальна сила).
3.83 Розрахунок нахилених перерізів за згинальним моментом (рис. 3.7) необхідно виконувати, використовуючи умови:
для елементів з ненапружуваною арматурою
, (3.64)
для елементів з напружуваною арматурою при наявності ненапружуваних хомутів
, (3.65)
де – момент відносно осі, що проходить через центр стиснутої зони похилого перерізу, від розрахункових навантажень, розташованих по один бік від стиснутого кінця перерізу;
– відстані від зусиль у ненапружуваній і напружуваній арматурі до точки прикладення рівнодійних зусиль у стиснутій зоні бетону в перерізі, для якого визначається момент; інші позначення наведено в 3.78.
Поздовжня арматура стінок в розрахунках не враховується.
Розташування найневигіднішого похилого перерізу необхідно визначати шляхом порівняльних розрахунків, що проводяться, як правило, в місцях обриву чи відгину арматури та в місцях різкої зміни перерізу.
Рис. 3.7 Схема зусиль у перерізі, нахиленому до поздовжньої осі залізобетонного елемента, при розрахунку його міцності на дію згинального моменту
а – з ненапружуваною арматурою;
б – з напружуваною арматурою
3.84 Для нахилених перерізів, що перетинають розтягнуту грань елемента на ділянках, забезпечених від утворення нормальних тріщин від нормативного навантаження (при ), розрахунок на дію моменту допускається не виконувати.
3.85 При розрахунку міцності на дію момента напружувану поперечну арматуру, яка не має зчеплення з бетоном, слід враховувати так, як і при розрахунку на поперечну силу за 3.78.
3.86. Клеєві або бетоновані (плоскі або з уступом) стики в згинальних складених за довжиною конструкціях необхідно розраховувати на зсув за формулою
, (3.66)
де – максимальне зсувне зусилля від зовнішніх навантажень та попереднього напруження в похилій арматурі, які взято з коефіцієнтами надійності, які відповідають розрахункам по першій групі граничних станів;
0,45 – розрахункове значення коефіцієнта тертя бетону по бетону;
– коефіцієнт умов роботи стикового шва при зсуві для різних типів стиків, обчислений згідно з 3.87;
– зусилля, яке сприймає площа робочого перерізу стика, що відповідає стиснутій частині епюри нормальних напружень.
При цьому коефіцієнти надійності до зусиль, які виникають в напружуваній арматурі, (замість вказаних в табл.8 та 2.5) приймаються такими, що дорівнюють:
при числі напружуваних пучків (стержнів) ;
при .
У робочій переріз стику входить переріз стінки (ребра) та продовження її у верхній та нижній плитах.
За умови перетинання стика у межах стінки похилими пучками в закритих заін’єктованих каналах в робочій переріз стика можуть включатися також прилеглі до стінки ділянки вутів та плити довжиною з кожної сторони не більше двох товщин плит (без вутів) або стінки, якщо вона тонша за плиту.
При врахуванні спільної роботи на зсув клейового стику та жорстких елементів (шпонок, уступів та ін.), що сприймають поперечну силу, несучу здатність жорстких елементів, слід приймати з коефіцієнтом сполучення 0,7 при цьому зусилля, яке сприймається жорстким елементом мусить не перевищувати половини величини поперечної сили, що діє на стик.
3.87 Коефіцієнт умов роботи у формулі (3.66) слід приймати таким, що дорівнює:
для клейового щільного тонкого стику з отверджувачем клею – 1,2;
для бетонованого стику без випусків арматури – 1,0;
для клейового стику з неотвердженим клеєм і з гладкою поверхнею торців блоків – 0,25;
те ж, з рифленою поверхнею торців блоків – 0,45.
3.88 В стиках складених по довжині прогонових будов не допускаються розтягувальні напруження від розрахункових постійних навантажень, врахованих при розрахунках по першій групі граничних станів.
3.89. При розрахунку на місцевий стиск (зминання) елементів без непрямого армування має задовольнятися умова
, (3.67)
де – поздовжня стискальна сила від місцевого навантаження;
– коефіцієнт, що дорівнює: при рівномірному розподілі місцевого навантаження на площі зім’яття – 1,00, при нерівномірному розподілі – 0,75;
– площа зминання;
– розрахунковий опір бетону зминанню, підрахований за формулами:
, (3.68)
loc1 = . (3.69)
