Розрахунок елементів армоцементних конструкцій на міцність виконують для перерізів, нормальних до поздовжньої осі, а також для похилих до неї перерізів найбільш небезпечного напрямку. Крім того, рекомендовано виконати розрахунок зазначених елементів на місцеву дію навантаження (зминання і продавлювання).

Розрахунок елементів армоцементних конструкцій на місцеву дію навантажень рекомендовано проводити відповідно до ДБН В.2.6-98 та ДСТУ Б В.2.6-156.

Сітки, а також ненапружену і напружену стрижневу або дротяну арматуру, якщо відстань між стрижнями арматури не перевищує 10/(де / -товщина розглянутого перерізу), при розрахунку за міцністю перерізів армоцементних конструкцій рекомендовано приймати рівномірно розподіленими по перерізу елемента, з коефіцієнтом приведеного армування, що визначають за формулами:

  • для розтягнутої зони:

. fyd , fydp

Mm1 ~ Mm + Ms , + Msp , ’

ydmc 'ydmc

  • для стиснутої зони: t r t fyd tfydcp

”Mm1 ~ Mm + Ms 7 *"Msp 7 *

ydmc ’ydmc

ДЄ Mm’Mm

- коефіцієнти сітчастого армування:

А/п , Am

Mm — > Mm >

Ms-Ms

- коефіцієнти армування стрижневою і дротяною арматурою: ^s1 , ^s1

" А ' Rs

Msp ’ Msp

- коефіцієнти армування попередньо напруженою арматурою: ^Sp1 r ^Sp1 .

Msp - л ■ Msp А ,

A А' ™sm ’ ^sm

- площі перерізу сіток на одиницю довжини відповідно в розтягнутій і стиснутій зонах;

^s1> Aj1

- площі перерізу ненапруженої стрижневої арматури на даній ділянці поперечного перерізу елемента відповідно в розтягнутій і стиснутій зонах;

fyd ’ fydp

- розрахункові опори розтягу відповідно звичайної і попередньо напруженої арма­тури;

AspV Asp1 fydc ’ fydcp

  • площі перерізів напруженої арматури відповідно в розтягнутій і стиснутій зонах;

  • розрахункові опори стиску арматури відповідно звичайної і попередньо напруже­ної арматури:

A t

  • площа поперечного перерізу на даній ділянці;

  • товщина елемента на даній ділянці перерізу.

На ділянках перерізу, де відстань між арматурними стрижнями понад 10f, зусилля в стрижневій і дротяній арматурі враховують для кожного стрижня окремо.



  1. Розрахунок міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі елемента

    1. Граничні зусилля в перерізі, нормальному до поздовжньої осі елемента, визначають виходячи з таких передумов (рисунок 2);

  • опір бетону розтягу приймають за нуль;

  • опір бетону стиску визначають напруженнями, що дорівнюють fcd, рівномірно розподіленими по стиснутій зоні бетону;

  • напруження в арматурі, розташованій в стиснутій зоні бетону, приймають постійними і не більше ніж fydmc, fydc;

  • напруження розтягу в арматурі приймають постійними по висоті розтягнутої зони перерізу і не більше ніж fydm, fyd, fydp.


1 - сітки; 2 - стрижнева або дротяна арматура, приведена до рівномірно розподіленої по перерізу елемента; З - зосереджена стрижнева або дротяна арматура

Рисунок 2 - Схема внутрішніх зусиль і епюра напружень у перерізі, нормальному
до поздовжньої осі елемента, при розрахунку за міцністю

  1. Розрахунок перерізів, нормальних до поздовжньої осі елемента, коли зовнішня сила діє в площині осі симетрії, рекомендовано здійснювати в залежності від значення відносної висоти стиснутої зони бетону Є, = x/h, що визначають з умови рівноваги і граничного значення відносної висоти стиснутої зони бетону i;R, за якого граничний стан елемента настає одночасно з досяг­ненням в розтягнутих сітках і в стрижневій або дротяній арматурі напружень, що дорівнюють розрахунковим опорам.

  2. Значення визначають за формулою:

  1. < ■ (2)

«4 О о і . CD І

1 + 1

*^SC,U 1 7

де «я - характеристика стиснутої зони бетону, що визначають для армоцементних конструк­цій з дрібнозернистого бетону за формулою:

co =0,7- 0,008 fcd, (3)

де fcd - приймають в МПа;

os - напруження в арматурі, МПа, прийняте таким, що дорівнює: для сіток - fydm, для стрижневої і дротяної арматури класів: А240, А400, Вр-І ~(fyd-osp)', А600, А800, А1000, В-ІІ, Вр-ІІ, К-7 і K-19-(fyd + 400-osp-Aosp);

В-ІІ, Вр-ІІ, К-7, K-19-(fyd +400-osp);

fyd - розрахунковий опір розтягу стрижневої і дротяної арматури з урахуванням відповідних коефіцієнтів умов роботи арматури gsj, що приймають відповідно до ДБН В.2.6-98;

osp - визначають при коефіцієнті ур < 1 згідно з ДСТУ Б В.2.6-156.

Aosp і oscи - приймають відповідно до ДСТУ Б В.2.6-156.

7.1.4 Для напруженої арматури, яка має зчеплення з бетоном і розташована в зоні, стиснутій від дії зовнішніх зусиль, розрахунковий опір арматури стиску fydc має бути замінений напруженням згідно з ДСТУ Б В.2.6-156.



7.2 Елементи прямокутного, таврового, двотаврового і кільцевого згинальних перерізів

  1. Розрахунок прямокутних перерізів з арматурою, приведеною до рівномірно розподіленої по перерізу елемента, коли зовнішня сила діє в площині осі симетрії перерізу (рисунок 3) при £, - x/h < cR, має здійснюватися за умови:


Уп ^Ed fydm >


(4)


при цьому висоту стиснутої зони х визначають за формулою:


fydm M-m 1

^сс/1 +fydm Pm1


ДЄ


At= (h -x)b,


fcdl ~^cd +^ml^ydmc ' де pimi - приймають згідно з формулою (1).


(5)

(6)



б


а - при b > h; б - при b < h; 1 - сітки; 2 - стрижнева або дротяна арматура, приведена до рівномірно розподіленої по перерізу елемента

Рисунок 3 - Схема зусиль і епюра напружень в згинальних елементах прямокутного перерізу

7.2.2 Розрахунок прямокутних перерізів, в яких поряд з арматурою, приведеною до рівномірно розподіленої, є стрижнева і дротяна арматура, зосереджена у розтягнутій і стиснутій гранях перерізу (рисунок 4) при £ = x/h < має здійснюватися з умови:

( X і , [ /7 х

у

(7)

пMEd< fcd 1 Ас 1/7 — — I —
fydcAs(h — з — з ) — fydm і Af І — — з



А

ДЄ

= xb,

п

(8)

ри цьому висоту стиснутої зони бетону визначають за формулою: _ fydm 1 ~ fyde +fyd

(^cd1 +fydm И/пі)^

ДЄ ^ссИ =fed +fydmc Hm1 >

- приймають згідно з формулою (1).


1 - сітки; 2 - стрижнева або дротяна арматура, приведена до рівномірно розподіленої по перерізу елемента; З - зосереджена стрижнева або дротяна арматура

Рисунок 4 - Схема зусиль і епюра напружень в згинальних елементах прямокутного перерізу з зосередженою стрижневою і дротяною арматурою


7.2.3 Розрахунок двотаврових перерізів з арматурою, приведеною до рівномірно розподіленої, що мають полицю в стиснутій зоні, при £ =x/h < проводять в залежності від положення межі стиснутої зони бетону:

  1. якщо межа стиснутої зони проходить в полиці (рисунок 5), тобто дотримується умова:

  1. fcd^Afc fydm + fydm ’ (®)

розрахунок проводять за формулою:

vnMEd (10)

  1. якщо межа стиснутої зони проходить у ребрі (рисунок 6), тобто умова (9) не дотримується, розрахунок виконують за формулою:

ynMEd (11)

висоту стиснутої зони х визначають з умови:

+ ^cw1^wc =fydm №mf fydm P-mw1^mwt • (12)

У формулах (9) - (12):

fef 1 =fed +fydme 1 >

fcw1 ” fed +fydmc •



^fc -fy tf;

^fc =bftf;

A -th lw Hw »

^WC =(X~tf)tw >

=(^ tf)tw ■

Коефіцієнти приведеного армування стінки pmvv1 , стиснутої полиці і розтягнутої полиці

цтМ приймають відповідно до формули (1).



1 - сітки; 2 - стрижнева або дротяна арматура, приведена до рівномірно розподіленої по перерізу


Рисунок 5 - Схема зусиль і епюра напружень в згинальних елементах двотаврового перерізу при х <t'f


bf


1 - тонкі сітки; 2 - стрижнева або дротяна арматура, приведена до рівномірно розподіленої по перерізу

Рисунок 6 - Схема зусиль і епюра напружень в згинальних елементах двотаврового перерізу
при X>t

f


7.2.4 Розрахунок таврових перерізів з полицею в стиснутій зоні або приведених до таврових перерізів, в яких поряд з арматурою, приведеною до рівномірно розподіленої, є стрижнева або дротяна арматура в розтягнутій зоні, при £, = x/h < рекомендовано виконувати в залежності від висоти стиснутої зони бетону:

  1. якщо стиснута зона знаходиться в межах полиці (рисунок 7), тобто дотримується умова:

fydm + fyd As>

міцність перерізу визначають з умови:

у пMEd< fydm Hmw 1 fyd As f ~ "2 & ’


1 - тонкі сітки; 2 - стрижнева або дротяна арматура, приведена до рівномірно розподіленої по перерізу елемента; 3 - зосереджена стрижнева або дротяна арматура

Рисунок 7 - Схема зусиль і епюра напружень в згинальних елементах таврового перерізу
З полицею В стиснутій ЗОНІ при X <tf

  1. якщо межа стиснутої зони виходить за межі полиці (рисунок 8), тобто умова (13) не виконується, міцність перерізу визначають з умови;

Yn^Ed — ~ — fydm Pmwl^wt 0$)

при цьому висоту стиснутої зони х визначають з умови:

+^cw1^wc “ fydm H/nw1^wt + fyd As- О®)

У формулах (13) -(16):

^cw1 ” fed +fydmc M-mw1 »

Afc =b'f tf;

A -1 h '

Awe =(% >

Awt ~ (h ~ .

Коефіцієнти приведеного армування Mmf1 * Hmw1 приймають згідно з формулою (1).




1 - тонкі сітки; 2 - стрижнева або дротяна арматура, приведена до рівномірно розподіленої по перерізу елемента; 3 - зосереджена стрижнева або дротяна арматура

Рисунок 8 - Схема зусиль і епюра напружень в згинальних елементах таврового перерізу
З полицею В стиснутій ЗОНІ при X>tf

  1. Ширина стиснутої полиці bf таврових і двотаврових перерізів, що вводять в розрахунок відповідно до 7.2.3 і 7.2.4, приймають з умови, що ширина вільного звису в кожну сторону від ребра дорівнює 1/6 прогону елемента і не більше:

  1. 1/2 відстані у просвіті між поздовжніми ребрами за наявності поперечних ребер;

  2. t'f- за відсутності поперечних ребер або при відстані між ними більшій, ніж відстань між поздовжніми ребрами, при^ = 0,1/7;

  3. 6t'f при tf і 0,1/?;

Зtf при 0,05tf<tf < 0,1/7.

  1. Розрахунок кільцевих перерізів (рисунок 9) рекомендовано здійснювати;

а) при fydm > 0,38Гсг1 з умови:

ynMEd<Ar fcr1^^+fydmcMmr1x(1-1,35ar)1,6arrm;

(17)

^сг1 =?cd +fydmc >

fydm М-Л7ГІ

ДЄ a r = ,

fed +3,35fydmV-mrl

(18)

(19)




гт - радіус серединної поверхні стінки кільцевого елемента, що дорівнює:

r_ri + re m2

(20)




ге , г,- - радіуси відповідно зовнішньої і внутрішньої граней кільцевого перерізу;

Р/ПГІ ” коефіцієнт наведеного армування кільцевого перерізу, який визначають відповідно ДО (1).

б) при fydm цтг1 < 0,38fcr1 з умови.

ЛЛ . Л L S>n Л on A Г

Yn^Ed — fcrA +0,234fycym Ц/77/-1 Гт,

n

(21)



0,737,^ Ц/ПГІ ar=

fed +"2-fydm Hmrl

(22)

(23)


f

Рисунок 9 - Схема кільцевого перерізу, прийнята в розрахунку на міцність армоцементних елементів

ee 1 =fed
+fydme Prnr 1 ■
  1. При розрахунку на міцність згинальних елементів армоцементних конструкцій реко­мендовано дотримуватися умови х < t,Rh. У випадку, коли площа перерізу розтягнутої арматури з конструктивних міркувань або з розрахунку за граничним станом другої групи прийнята більшою ніж це потрібно для дотримання умови х <^Rh, розрахунок рекомендовано проводити за фор­мулами (4), (7), (10), (11), (14), (15), беручи x = ^Rh.

7.3 Позацентрово стиснуті елементи прямокутного, таврового, двотаврового і кільцевого перерізів

  1. При розрахунку позацентрово стиснутих елементів рекомендовано враховувати випад­ковий початковий ексцентриситет згідно з вказівками 7.2.7, а також вплив прогину на їх несучу здатність відповідно до вимог ДБН В.2.6-98.

  2. Розрахунок позацентрово стиснутих елементів прямокутного перерізу з арматурою, при­веденою до рівномірно розподіленої (рисунок 4), виконують: