Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента

3.56 Предельные усилия в сечениях согласно пп. 3.62–3.71 и п. 3.75 следует определять исходя из следующих предпосылок:

сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;

сопротивление бетона сжатию ограничивается напряжениями, равными R_b и равномерно распределенными в пределах условной сжатой зоны бетона;

растягивающие напряжения в арматуре ограничиваются расчетными сопротивлениями растяжению в ненапрягаемой R_s и напрягаемой R_p арматуре;

сжимающие напряжения в ненапрягаемой арматуре ограничиваются расчетными сопротивлениями сжатию R_sc, а в напрягаемой – наибольшими сжимающими напряжениями s _рс согласно п. 3.60.

Допускается производить указанные расчеты по предельным деформациям с использованием диаграмм деформирования бетона и арматуры в соответствии со СНиП 52-01, СП 52-101 и СП 52-102.

П р и м е ч а н и е – Для случаев, когда расчетные сопротивления и напряжения в бетоне и арматуре должны вводиться в формулы только в МПа, в тексте даются специальные указания.

3.57 Если в сжатой зоне расчетного сечения имеются бетоны разных классов, то их площади приводятся пропорционально расчетным сопротивлениям к бетону одного расчетного сопротивления.

3.58 При расчете балок с плитой в сжатой зоне длина свесов плиты, вводимая в расчет, не должна превышать шести ее толщин h_f, считая от начала свеса, и должна быть не более половины расстояния в свету между балками.

Начало свеса принимается от ребра балки или от конца вута, если он имеет уклон 1:3 и более.

При переменной толщине плиты, а также при вутах с уклоном менее 1:3 длина свесов определяется по приведенной толщине плиты, которая находится с учетом площади плиты и вутов.

Площадь свесов растянутых поясов двутавровых сечений при расчете не учитывается.

3.59 Если количество растянутой арматуры по конструктивным соображениям или по расчету по трещиностойкости превышает требуемое по расчету по прочности, то в расчете допускается учитывать не всю арматуру, а только требуемую из расчета по прочности.

3.60 Напрягаемую арматуру, расположенную в сжатой зоне и имеющую сцепление с бетоном, следует вводить в расчет с напряжением

s _рс = R_рс – s _{рс 1}, (3.16)

где R_рс – учитываемое расчетом наибольшее сжимающее напряжение в напрягаемой арматуре согласно п. 3.38;

s _{рс 1} – расчетное напряжение в напрягаемой арматуре (за вычетом всех потерь) при коэффициенте надежности по нагрузке, равном g _g = 1,1; при s _{рс 1} £ R_рс принимается s _рс = 0.

Площадь поперечного сечения сжатой арматуры A¢_s вводится в расчет в зависимости от соотношения расчетной высоты сжатой зоны бетона х и расстояния a¢_s этой арматуры до сжатой грани сечения.

При расчете изгибаемых элементов площадь A¢_s учитывается полностью, если х ₂ ³ 2 a¢_s, где х ₂ – высота сжатой зоны, определенная с учетом сжатой арматуры A¢_s.

Если без учета сжатой арматуры высота сжатой зоны сечения отвечает условию х ₁ ³ 2 a¢_s, а при учете сжатой арматуры х ₂ < 2 a¢_s, то расчет на прочность допускается производить, используя условие

. (3.17)

A¢_s при х ₁ < 2 a¢_s не учитывается.

3.61 Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных указанной плоскости граней элемента, должен производиться в зависимости от значения относительной высоты сжатой зоны x = х / h₀, определяемой из соответствующих условий равновесия. Значение x при расчете конструкций, как правило, не должно превышать относительной высоты сжатой зоны бетона x _y, при которой предельное состояние бетона сжатой зоны наступает не ранее достижения в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s или R_p с учетом соответствующих коэффициентов условий работы для арматуры.

Значение x _y определяется по формуле

, (3.18)

где w = 0,85 – 0,008 R_b – для элементов с обычным армированием;

w= 0,85 – 0,008 R_b + d £ 0,9 – для элементов с косвенным армированием;

при этом расчетное сопротивление бетона R_b следует принимать в МПа, а значение d – равным 10m, но не более 0,15 (где m – коэффициент армирования, принимаемый согласно п. 3.72);

напряжения в арматуре s₁, МПа, следует принимать равными:

R_s – для ненапрягаемой арматуры;

R_p + 500 – s _p – для напрягаемой арматуры;

расчетное сопротивление напрягаемой арматуры растяжению R_p следует принимать с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры, а величину предварительного напряжения в арматуре s _p – с учетом первых и вторых потерь по приложению Р;

при наличии напрягаемой и ненапрягаемой арматуры напряжение s₁ принимается по напрягаемой арматуре;

напряжение s₂ является предельным напряжением в арматуре сжатой зоны и должно приниматься равным 500 МПа.

Если при расчете по прочности окажется необходимым и обоснованным сохранение полученного по расчету значения x = х / h₀ по величине большего граничного значения x _y, то расчет следует проводить с использованием нелинейной деформационной модели согласно указаниями СНиП 52-01, СП 52-101 и СП 52-102.

Указаниями СП 52-101 и СП 52-102 рекомендуется руководствоваться при расчетах:

- железобетонных элементов на косое внецентренное сжатие и косой изгиб;

- элементов прямоугольной и непрямоугольной формы, с арматурой произвольно распределенной по сечению; коротких консолей;

- конструкций на продавливание и отрыв;

- элементов, работающих на изгиб с кручением.

Во всех перечисленных расчетах следует для бетона и арматуры принимать расчетные сопротивления и предельные деформации, установленные в настоящих нормах.