СНиП 2.03.01-84 (1989, с изм 1988, 1 1989, 2 1992) (СНиП 2.03.01-84), страница 14

3.11. 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, следует производить а зависимости от соотношения между значением относительной вы­соты сжатой зоны бетона x = x/h₀, определяемой из соответствующих условий равновесия, и значением относительной высоты сжатой зоны бетона x_R (см. п. 3.12*), при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчет­ному сопротивлению R_s с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры, за иск­лючением коэффициента g_s6 (см. п. 3.13*).

3.12*. Значение x_R определяется по формуле

(25)

где w — характеристика сжатой зоны бетона, оп­ределяемая по формуле

(26)

здесь a ¾ коэффициент, принимаемый равным для бетона:

тяжелого ....................................... 0,85

мелкозернистого (см. п. 2.3)

групп:

А..................................................... 0,80

Б и В .............................................. 0,75

легкого, ячеистого и

поризованного .............................. 0,80

Для тяжелого, легкого и поризованного бетонов, под­вергнутых автоклавной обра­ботке, коэффициент a снижа­ется на 0,05;

R_b ¾ в МПа;

s_sR —напряжение в арматуре, МПа, принимаемое для арматуры классов:

А-I, А-II, А-III, А-IIIв, s_sR = R_s – s_sp;

Вр-I

А-IV, А-V, А-VI и Ат-VII s_sR = R_s + 400 – s_sp – Ds_sp;

В-II, Вр-II, К-7 и К-19 s_sR = R_s + 400 – s_sp,

здесь R_s — расчетное сопротивление арматуры растя­жению с учетом соответствующих коэф­фициентов условий работы арматуры g_si, за исключением g_s6 (см. п. 3.13*);

s_sp ¾ принимается при коэффициенте g_sp < 1,0.

Ds_sp ¾ см. п. 3.28*;

s_sc,u ¾ предельное напряжение в арматуре сжа­той зоны, принимаемое для конструкций из тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов в зависимости от учитываемых в расчете нагрузок по табл. 15*: по поз. 2а ¾ равным 500 МПа, по поз. 2б ¾ равным 400 МПа. Для конструкций из ячеистого и поризованного бетонов во всех случаях значение принимается рав­ным 400 МПа. При расчете элементов в стадии обжатия значение s_sc,u = 330 МПа.

Значения x_R, определяемые по формуле (25), для элементов из ячеистого бетона следует принимать не более 0,6.

3.13*. При расчете по прочности железобетонных элементов с высокопрочной арматурой классов А-IV, А-V, А-VI, Ат-VII, В-II, Вр-II, К-7 и К-19 при соблюдении условия x < x_R расчетное сопротивле­ние арматуры R_s должно быть умножено на коэф­фициент g_s6 (см. поз. 6 табл. 24*), определяемый по формуле

(27)

где h — коэффициент, принимаемый равным для арматуры классов:

А-IV .............................................1,20

A-V, В-II, Bр-II, К-7 и К-19 .......1,15

А-VI и Ат-VII ..............................1,10

Для случая центрального растяжения, а также внецентренного растяжения продольной силой, рас­положенной между равнодействующими усилий в арматуре, значение g_s6 принимается равным h.

При наличии сварных стыков в зоне элемен­та с изгибающими моментами, превышающими 0,9M_max (где M_max ¾ максимальный расчетный момент), значение коэффициента g_s6 для арматуры классов А-IV и А-V принимается не более 1,10, а классов А-VI и Ат-VII ¾ не более 1,05.

Коэффициент g_s6 не следует учитывать для эле­ментов:

рассчитываемых на действие многократно повто­ряющейся нагрузки;

армированных высокопрочной проволокой, рас­положенной вплотную (без зазоров);

эксплуатируемых в агрессивной среде.

3.14. Для напрягаемой арматуры, расположен­ной в сжатой зоне при действии внешних сил или в стадии обжатия и имеющей сцепление с бетоном, расчетное сопротивление сжатию R_sc (см. пп. 3.15, 3.16, 3.20, 3.27) должно быть заменено напряже­нием s_sc, равным (s_sc,u – s’_sp), МПа, но не более R_sc, где s’_sp определяется при коэффициенте g_sp > 1,0, s_sc,u ¾ см. п. 3.12*.

Изгибаемые элементы прямоугольного, таврового,

двутаврового и кольцевого сечений

3.15. Расчет прямоугольных сечений изгибаемых элементов, указанных в п. 3.11 (черт. 4), при должен производиться из условия

(28)

при этом высота сжатой зоны х определяется из формулы

(29)

Черт. 4. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого железобетонного элемента,

при расчете его по прочности

3.16. Расчет сечений, имеющих полку в сжатой зоне, при x = х/h₀ £ x_R должен производиться в за­висимости от положения границы сжатой зоны:

а) если граница проходит в полке (черт. 5, а), т. е. соблюдается условие

(30)

расчет производится как для прямоугольного сече­ния шириной b’_f согласно указаниям п. 3.15;

б) если граница проходит в ребре (черт. 5, б), т. е. условие (30) не соблюдается, расчет произво­дится из условия

(31)

при этом высота сжатой зоны бетона х определяется из формулы

(32)

Черт. 5. Положение границы сжатой зоны в сечении

изгибаемого железобетонного элемента

а — в полке; б — в ребре

Значение b’_f вводимое в расчет, принимается из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:

а) при наличии поперечных ребер или при h’_f ³ 0,1h — 1/2 расстояния в свету между продольными ребрами;

б) при отсутствии поперечных ребер или при расстояниях между ними больших, чем расстояния между продольными ребрами, h’_f < 0,1h – 6 h’_f;

в) при консольных свесах полки:

при h’_f ³ 0,1h .............................................. 6 h’_f;

„ 0,05h £ h’_f < 0,1h ................................. 3 h’_f

„ h’_f < 0,05h .............. свесы не учитываются

3.17. При расчете по прочности изгибаемых эле­ментов рекомендуется соблюдать условие х £ x_Rh₀. В случае, когда площадь сечения растянутой армату­ры по конструктивным соображениям или из расче­та по предельным состояниям второй группы приня­та большей, чем это требуется для соблюдения усло­вия х £ x_Rh₀, расчет следует производить по форму­лам для общего случая {см. п. 3.28*).

Если полученное из расчета по формулам (29) или (32) значение х > x_Rh₀, допускается произво­дить расчет из условий (28) и (31), определяя высо­ту сжатой зоны соответственно из формул:

(33)

(34)

где (35)

здесь x = х/h₀ (x подсчитывается при значениях R_s с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры);

s_sp ¾ определяется при коэффициенте g_sp > 1,0.

Для элементов из бетона класса B30 и ниже с ненапрягаемой арматурой классов А-I, А-II, А-III и Вр-I при x > x_Rh₀ допускается также производить расчет из условий (28) и (31), подставляя в них значение х = x_Rh₀.

3.18. Расчет изгибаемых элементов кольцевого сечения при соотношении внутреннего и наружного радиусов r₁/r₂ ³ 0,5 с арматурой, равномерно распределенной по длине окружности (при числе продольных стержней не менее 6), должен производить­ся как для внецентренно сжатых элементов соглас­но указаниям п. 3.21*, принимая в формулах {41) и (42) значение продольной силы N = 0 и подставляя в формулу (40) вместо Ne₀ значение изгибаю­щего момента М.

Внецентренно сжатые элементы

прямоугольного и кольцевого сечений

3.19. При расчете внецентренно сжатых железо­бетонных элементов необходимо учитывать слу­чайный начальный эксцентриситет согласно указа­ниям п. 1.21, а также влияние прогиба на их несущую способность согласно указаниям п. 3.24.

3.20. Расчет прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов, указанных в п. 3.11, следует производить:

а) при x = x/h₀ £ x_R (черт. 6) из условия

(36)

при этом высота сжатой зоны определяется из фор­мулы

(37)

Черт. 6. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нор­мальном

к продольной оси внецентренно сжатого железобетонного элемента,

при расчете его по прочности

б) при x = x/h₀ > x_R — также из условия (36), но при этом высота сжатой зоны определяется:

для элементов из бетона класса В30 и ниже с ненапрягаемой арматурой классов А-I, А-II, А-III — из формулы

(38)

где (39)

для элементов из бетона класса выше В30, а так­же для элементов с арматурой класса выше А-III (ненапрягаемой и напрягаемой) — из формул (66) и (67) или (68).

3.21*. Расчет внецентренно сжатых элементов кольцевого сечения при соотношении внутреннего и наружного радиусов r₁/r₂ ³ 0,5 с арматурой, рав­номерно распределенной по длине окружности (при числе продольных стержней не менее 6), должен производиться из условия

(40)

при этом величина относительной площади сжатой зоны бетона определяется по формуле