коефіцієнт, що дорівнює при сітках:
зварних 0,8;
тканих 1;
ст - приймають згідно з 8.2.3;
рт1 - коефіцієнт приведеного армування розтягнутої зони, що приймають не більше 0,02;
ds - діаметр стрижневої або дротяної арматури, мм;
Ет1 - приведений модуль пружності арматури, що визначають за формулою:
с _ Ет М/п ■*" Ms /сс
tm1 . (55)
Mm + MS
8.2.3 Напруження визначають:
в центрально розтягнутих елементах за формулою:
_ _7nNEd~P Gm - л M-m
(56)
де Р - зусилля попереднього напруження з урахуванням усіх втрат;
Ас - площа перерізу бетону;
для зігнутих, позацентрово стиснутих або позацентрово розтягнутих елементів - за правилами будівельної механіки, як для пружного тіла.
У розрахунку ат розглядають переріз, приведений до еквівалентного сталевого перерізу (рисунок 15), з єдиною пружною характеристикою; в розтягнутій зоні до сталевого перерізу приводять тільки арматуру з еквівалентною площею перерізу, а в стиснутій зоні - арматура і бетон з еквівалентними площами перерізу (бетон - з урахуванням співвідношення модулів пружності).
Значення от визначають:
-для згинальних елементів за формулою:
Р(&ср =
Wsi
(57)
-для позацентрово стиснутих і позацентрово розтягнутих елементів за формулою:
Nfot p(&c,tot —
(58)
а - переріз армоцементного елемента; б - переріз, приведений до сталевого
Рисунок 15 - Схема приведення перерізу армоцементних елементів до сталевого
У формулах (57) - (58):
W
(59)
s1 - момент опору, приведеного до сталевого перерізу, визначають за формулою:1.3усде /s1 - момент інерції перерізу, приведеного до еквівалентного сталевого перерізу, щодо
його центра ваги;
Ntot - рівнодіюча поздовжньої сили NEd і зусилля попереднього обтиснення Р;
еср - ексцентриситет прикладання сили Р відносно центра ваги перерізу елемента;
ec,tof ~ ексцентриситет зусилля Ntot щодо центра ваги перерізу;
г - відстань від ядрової точки, найближчої до стиснутої грані перерізу.
У формулі (58) знак "мінус" приймають при позацентровому стиску, а знак "плюс" - при позацентровому розтягу.
8.2.4 Для елементів, до тріщиностійкості яких пред’являють вимоги 2-ї категорії, ширину нетривалого розкриття тріщин визначають як суму ширини розкриття від тривалої дії постійних і тривалих навантажень і збільшення ширини розкриття від дії короткочасного навантаження. Ширина тривалого розкриття тріщин залежить від тривалості дії постійних і тривалих навантажень.
Розрахунок розкриття тріщин, похилих до поздовжньої осі елемента
Ширину розкриття тріщин, похилих до поздовжньої осі згинальних елементів при сітчастому і комбінованому армуванні, визначають за формулою
к2
wk= <p}k,(hw+30dm)^ , (60)
Pmw1 Em
де <pz - коефіцієнт, що і в 8.2.1;
к-і - коефіцієнт, що приймають при сітках:
тканих- 103 (ЗО - 1500 цт1), зварних - 103 (20 - 1200 цт1);
коефіцієнт, що і в 8.2.2;
приймають згідно з формулою(1);
dm - діаметр дротів сіток, розташованих по нормалі до поздовжньої осі елемента:
lw"w ''с
тут Ved - найбільша поперечна сила на даній ділянці довжини елемента від діючого навантаження.
Розрахунок елементів армоцементних конструкцій за деформаціями
Деформації (прогини, кути повороту) елементів армоцементних конструкцій потрібно обчислювати за формулами будівельної механіки з визначенням значень жорсткості і кривизни відповідно до 8.4.2 - 8.6.4.
Значення кривизни і деформації армоцементних елементів відраховують від їх початкового стану; за наявності попереднього напруження арматури - від стану до обтиснення елемента.
Елементи або частини елементів розглядають без тріщин в розтягнутій зоні, якщо тріщини не утворюються при дії постійних, тривалих і короткочасних навантажень, навантаження вводять в розрахунок з коефіцієнтом надійності за навантаженням yf = 1.
Жорсткість елементів при короткочасній дії навантаження визначають за формулою:
В„=0,35ЕстІ,, (62)
де Ест- модуль пружності бетону, що приймають відповідно до ДБН В.2.6-98;
1-і - момент інерції армованого перерізу, приведеного до бетонного, з урахуванням
коефіцієнтів сітчастого армування відповідно до співвідношення модулів Es/Ет.
Наведені коефіцієнти армування для розрахунку деформацій визначають за формулами: - для стиснутої полиці:
Цт1(Е) “ Hmf +Hs тг5-»
-
(63)
для стінки:Нл?1(Е) = Hmw >
-для розтягнутої полиці:
, , Es
Hm1(E) -P/nf +Ps t-m
Визначення кривизни на ділянках без тріщин в розтягнутій зоні
П
(64)
овне значення кривизни позацентрово стиснутих, позацентрово розтягнутих і згинальних елементів на ділянках, де не утворюються нормальні або похилі до поздовжньої осі елемента тріщини, потрібно визначати за формулою:Ptot - Р1 +Р2 +Рз +Р4 >
де р1, р2 - кривизни відповідно від короткочасних навантажень (прийнятих згідно з ДБН В.1.2-2) і від постійних і тривалих тимчасових навантажень (без урахування зусилля Р), що визначають за формулами:
Р2 = MdФь2 ; (66)
Bf2
тут Md - момент від відповідного зовнішнього навантаження відносно осі, нормальної до площини дії моменту і проходить через центр ваги приведеного перерізу;
визначають за формулою (62);
Фь2 _ коефіцієнт, що враховує вплив повзучості бетону і приймають таким, що дорівнює:
при вологості повітря навколишнього середовища 40 % і вище - 2,6;
для бетону, виготовленого з пропарюванням, - 3;
при вологості повітря навколишнього середовища нижче ніж 40 % - 3,9;
для бетону, виготовленого з пропарюванням, -4,5;
жорсткість армоцементних конструкцій при врахуванні тривалої дії навантаження, яку приймають:
Bf2=0,85Bf1; (67)
Рз - кривизна, обумовлена вигином елемента від нетривалої дії зусилля попереднього обтиснення і визначається за формулою:
Регп
Рз=-^; (68)
р4 - кривизна, обумовлена вигином елемента внаслідок усадки і повзучості бетону від зусилля попереднього обтиснення і визначається за формулою:
Р4=^Х (69)
h
т
єь
°Ь
ут £b , к'ь- відносні деформації бетону, викликані його усадкою і повзучістю під дією зусилля попереднього обтиснення, що визначають відповідно на рівні розтягнутої і стиснутої грані перерізу за формулами:(70)
(71)
Значення приймають таким, що чисельно дорівнює сумі втрат попереднього напруження арматури від усадки і повзучості бетону за вказівками ДБН В.2.6-98 для арматури розтягнутої зони, а а'ь те саме для напруженої арматури, якби вона була на рівні крайнього стиснутого волокна бетону.
Значення кривизни р3 і р4 для елементів без попереднього напруження допускають приймати за нуль.
При визначенні кривизни на ділянках з початковими тріщинами в стиснутій зоні бетону (див. 5.3.2) рт, р2, рз збільшують на 15 %, а р4 - на 25 %.
Визначення кривизни на ділянках з тріщинами в розтягнутій зоні
П
(72)
овне значення кривизни зігнутих, позацентрово стиснутих і позацентрово розтягнутих елементів прямокутного, таврового і двотаврових перерізів на ділянках, де утворюються нормальні до поздовжньої осі елемента тріщини, визначають за формулою:Ptot - Р5 “Рб +Р1 ~Р4 >
де р5 - кривизна від нетривалої дії всього навантаження, на яку проводять розрахунок за деформаціями згідно з вказівками 5.2.7;
р6 - кривизна від нетривалої дії постійних і тривалих навантажень;
р-і - кривизна від тривалої дії постійного і тривалого навантажень;
р4 - кривизна, обумовлена вигином елемента внаслідок усадки і повзучості бетону від зусилля попереднього обтиснення, і визначається за формулою (69).
Значення р5 визначають за формулою:
_ MCrc +~ МСгс (73)
де Md - момент від усього зовнішнього навантаження відносно осі, нормальної до площини дії моменту, що проходить через центр ваги приведеного перерізу;
Мсгс - момент, що сприймають перерізом, нормальним до поздовжньої осі елемента, при утворенні тріщин;
6Л - визначають за формулою (62);
B/з - визначають за формулою:
6f3=kEb/i, (74)
тут к - коефіцієнт, що враховує зниження жорсткості елемента, який приймають за таблицею 7.
Таблиця 7
Армування розтягнутої зони перерізу |
Коефіцієнт армування Н/77І > % |
Коефіцієнт к для елементів |
|
згинальних та розтягнутих |
позацентрово стиснутих |
||
Сітчасте при сітках: тканих |
До 1,5 |
0,08 |
0,16 |
Від 1,5 до 3 |
0,16 |
0,32 |
|
зварних |
До 1,5 |
0,1 |
0,2 |
Від 1,5 до 3 |
0,2 |
0,4 |
|
Комбіноване при сітках: тканих |
До 1,5 |
0,08 |
0,16 |
Від 1,5 до 3 |
0,1 |
0,2 |
|
зварних |
До 1,5 |
0,1 |
0,22 |
Від 1,5 до 3 |
0,12 |
0,25 |
Значення Мсгс визначають за формулами:
для елементів без попереднього напруження арматури:
Л^сгс =Wpi fctk > (75)
для попередньо напружених елементів:
MCrc — Wpi fCf/( iMp , (76)
де Wpi - момент опору для крайнього розтягнутого волокна перерізу з урахуванням непружних деформацій розтягнутого бетону, який визначають за формулою:
Wpl= 2(/bc +o//n^ + a/mM) + , (77)
ДеІьс ’Ітсі ’ Іти ~ моменти інерції стиснутої і розтягнутої зон перерізу, обчислені щодо нульової лінії площ перерізу сіток, розташованих у цій зоні перерізу;
Sbt - статичний момент відносно тієї ж лінії бетону розтягнутої частини перерізу;
/7-х - відстань від нульової лінії до крайнього розтягнутого волокна перерізу.
Положення нульової лінії перерізувизначають за формулою:
(/7-х) А
$Ьс -і-аЗ/лір — aSm-|f = - —, (78)
де Sbc, Sm1c, Smit - статичні моменти, обчислені щодо нульової лінії, відповідно стиснутої зони перерізу бетону, площі сіток, розташованих у цій зоні перерізу, і площі сіток, розташованих в розтягнутій зоні перерізу;
/7-х - висота перерізу.
Значення Мр в залежності (76) визначають за формулою:
Мр=Р(еср+г). (79)
формулі (76) знак "плюс" приймають, коли напрями моментів Md і Мр протилежні, знак "мінус" - коли напрями збігаються. У формулі (79):
Мр - момент зусилля Np щодо осі, паралельної нульовій лінії і проходить через ядрову точку, найбільш віддалену від розтягнутої зони, тріщиностійкість якої потрібно визначити; значення Мр визначають відповідно до ДБН В.1.2-2, приймаючи lVpZ згідно з цим розділом.
Значення рь визначають за формулою:
Р6=^. (80)
де Mser - момент від постійних і тривалих навантажень відносно осі, нормальної до площини дії моменту, що проходить через центр ваги приведеного перерізу;
Bf3 - визначають за формулою (74).
Значення р-! визначають за формулою:
Р1=^. (81)
егз
де Mser- див. 8.6.3;
B'f3 - визначають за формулою:
Вгз=0,8В;3, (82)
тут Bf3 - приймають за формулою (74).
Визначення прогинів
Прогин, обумовлений деформацією згину, визначають за формулою:
і _
fm =MdxPtotxdx, (83)
о
де Мх - згинальний момент в перерізі х від дії одиничної сили, прикладеної за напрямком шуканого переміщення елемента в перерізі х по довжині прогону, для якого визначають прогин;
Ptotfx " повна величина кривизни елемента в перерізі х від навантаження, за якого визначають прогин; величину ptotх визначають за формулами (64) і (72); знак р приймають відповідно до епюри кривизни.