СНиП 2.03.03-85, страница 3

Таблица 5

2.21. Расчетное сопротивление сеток в элементах, подвергающихся воздействию многократно повторяющихся нагрузок, следует принимать с коэффициентом условий работы по СНиП 2.03.01-84 как для арматуры класса A-II.

2.22. Модуль упругости сеток Е_m следует принимать равным 150000 МПа (1 500 000 кгс/см²), а модуль упругости стержневой и проволочной арматуры E_s, согласно требованиям СНиП 2.03.01-84.

2.23. Длину зоны передачи напряжений l_p для напрягаемой арматуры без анкеров следует определять согласно указаниям СНиП 2.03.01-84.

3. РАСЧЕТ АРМОЦЕМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

3.1. Расчет элементов армоцементных конструкций по прочности должен производиться для сечений, нормальных к продольной оси, а также для наклонных к ней сечений наиболее опасного направления. Кроме того, необходимо выполнить расчет указанных элементов на местное действие нагрузки (смятие и продавливание).

Расчет элементов армоцементных конструкций на местное действие нагрузок следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84.

3.2. Сетки, а также ненапрягаемую и напрягаемую стержневую или проволочную арматуру, если расстояние между стержнями арматуры не превышает 10t (где t - толщина рассматриваемого сечения), при расчете по прочности сечений армоцементных конструкций следует принимать равномерно распределенными по сечению элемента, с коэффициентом приведенного армирования, определяемым по формулам:

для растянутой зоны

;

для сжатой зоны (1)

,

где , ‑ коэффициенты сетчатого армирования, равные

; ,

, ‑ коэффициенты армирования стержневой и проволочной арматурой, равные

; ,

, ‑ коэффициенты армирования преднапряженной арматурой

; ,

‑ площади сечения сеток на единицу длины соответственно в растянутой и сжатой зонах;

‑ площади сечения ненапрягаемой стержневой арматуры на данном участке поперечного сечения элемента соответственно в растянутой и сжатой зонах;

‑ расчетные сопротивления арматуры соответственно обычной и преднапряженной растяжению;

‑ площади сечений напрягаемой арматуры соответственно в растянутой и сжатой зонах;

‑ расчетные сопротивления арматуры соответственно обычной и преднапряженной сжатию;

А ‑ площадь поперечного сечения на данном участке;

t ‑ толщина элемента на рассматриваемом участке сечения.

На участках сечения, где расстояние между арматурными стержнями свыше 10t, усилия в стержневой и проволочной арматуре должны учитываться для каждого стержня раздельно.

РАСЧЕТ ПО ПРОЧНОСТИ СЕЧЕНИЙ, НОРМАЛЬНЫХ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА

3.3. Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, определяются исходя из следующих предпосылок (черт.2):

сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;

сопротивление бетона сжатию выражается напряжениями, равными R_b, равномерно распределенными по сжатой зоне бетона;

напряжения в арматуре, расположенной в сжатой зоне бетона, принимаются постоянными и не более R_mc, R_sc, R_pc

растягивающие напряжения в арматуре принимаются постоянными по высоте растянутой зоны сечения и не более R_m, R_s, R_sp.

Черт. 2. Схема внутренних усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси элемента, при расчете по прочности

1 — сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента; 3 — сосредоточенная стержневая или проволочная арматура

3.4. Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии, должен производиться в зависимости от значения относительной высоты сжатой зоны бетона x = x/h, определяемого из условия равновесия и граничного значения относительной высоты сжатой зоны бетона x_R, при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутых сетках и в стержневой или проволочной арматуре напряжении, равных расчетным сопротивлениям.

3.5. Значение x_R определяется по формуле

x_R = , (2)

где ‑ характеристика сжатой зоны бетона, определяемая для армоцементных конструкций из мелкозернистого бетона по формуле

= 0,7 - 0,008 R_b, (3)

R_b ‑ принимается в МПа;

‑ напряжение в арматуре, МПа, принимаемое равным: для сеток — R_m, для стержневой и проволочной арматуры классов: A-I, А-II, А-III, А-IIIв, Bp-I ‑ (R_s, - ); А-IV, A-V, A-VI, B-II, Bp-II, К-7 и К-19 ‑ (R_s + 400 - - D ); В-II, Вр-II, К-7, К-19 -(R_s + 400 - );

R_s ‑ расчетное сопротивление растяжению стержневой и проволочной арматуры с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры g_si принимается по СНиП 2.03.01-84;

‑ определяется при коэффициенте g_p < 1 согласно указаниям СНиП 2.03.01-84.

D и ‑ принимаются по СНиП 2.03.01-84.

3.6. Для напрягаемой арматуры, имеющей сцепление с бетоном и расположенной в зоне, сжатой от действия внешних усилий, расчетное сопротивление арматуры сжатию R_sc должно быть заменено напряжением согласно СНиП 2.03.01-84.

Изгибаемые элементы прямоугольного, таврового, двутаврового и кольцевого сечений

3.7. Расчет прямоугольных сечений с арматурой, приведенной к равномерно распределенной по сечению элемента (см. п. 3.2), когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения (черт. 3) при x = x/h £ x_R должен производиться из условия

М £ , (4)

при этом высота сжатой зоны х определяется по формуле

, (5)

где А_t = (h - х) b,

R_c1 = R_b + R_mc, (6)

‑ принимается согласно п. 3.2.

Черт. 3. Схема усилий и эпюра напряжений изгибаемых элементах прямоугольного сечения

а — при b > h; б — при b < h, 1 - сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента

3.8. Расчет прямоугольных сечений, в которых наряду с арматурой, приведенной к равномерно распределенной (см. п. 3.2), имеется стержневая и проволочная арматура, сосредоточенная у растянутой и сжатой граней сечения (черт. 4), при x = x/h £ x_R должен производиться из условия

(7)

где A = xb,

при этом высота сжатой зоны бетона определяется по формуле

, (8)

где ,

А_t = (h - x)b,

‑ принимается согласно п. 3.2.

Черт.4. Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах прямоугольного сечения с сосредоточенной стержневой и проволочной арматурой

1 — сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента; 3 ‑ сосредоточенная стержневая или проволочная арматура

3.9. Расчет двутавровых сечений с арматурой, приведенной к равномерно распределенной (см. п. 3.2), имеющих полку в сжатой зоне, при x = x/h £ x_R должен производиться в зависимости от положения границы сжатой зоны бетона:

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

, (9)

расчет должен производиться по формуле

; (10)

б) если граница сжатой зоны проходит в ребре (черт. 6), т.е. условие (9) не соблюдается, расчет выполняется по формуле

(11)

высота сжатой зоны х определяется из условия

(12)

В формулах (9) - (12):

;

;

;

;

;

;

.

Коэффициенты приведенного армирования стенки , сжатой полки и растянутой полки принимаются в соответствии с п. 3.2.

Черт. 5. Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах двутаврового сечения при х £ t¢_f

1 — сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению

Черт. 6. Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах двутаврового сечения при х > t¢_f

1 — тонкие сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению

3.10. Расчет тавровых сечений с полкой в сжатой зоне или приведенных к тавровым сечениям, в которых наряду с арматурой, приведенной к равномерно распределенной (см. п. 3.2), имеется стержневая или проволочная арматура в растянутой зоне, при x = x/h £ x_R следует выполнять в зависимости от высоты сжатой зоны бетона:

а) если сжатая зона находится в пределах полки (черт. 7), т.е. соблюдается условие

, (13)

прочность сечения определяется из условия

; (14)

Черт. 7. Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах таврового сечения с полкой в сжатой зоне при х £ t¢_f

1 — тонкие сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределённой по сечению элемента; 3 — сосредоточенная стержневая или проволочная арматура

б) если граница сжатой зоны выходит за пределы полки (черт. 8), т.е. условие (13) не выполняется, прочность сечения определяется из условия

, (15)

при этом высота сжатой зоны х определяется из условия

(16)

В формулах (13) - (16):

;

; ; ;

.

Коэффициенты приведенного армирования , и , принимаются согласно п. 3.2.

Черт.8. Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах таврового сечения с полкой в сжатой зоне при х > t¢_f

1 — тонкие сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента; 3 — сосредоточенная стержневая или проволочная арматура

3.11. Ширина сжатой полки b'_f тавровых и двутавровых сечений, вводимая в расчет в соответствии с пп. 3.9 и 3.10, принимается из условия, что ширина свободного свеса в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:

а) 1/2 расстояния в свету между продольными ребрами при наличии поперечных ребер;

б) t'_f — при отсутствии поперечных ребер или при расстоянии между ними большим, чем расстояние между продольными ребрами, при t'_f £ 0,1h;

в) 6t'_f при t'_f ³ 0,1h;

3t'_f при 0,05t_{f f} < 0,1 h.

3.12. Расчет кольцевых сечений (черт. 9) должен производиться: а) при из условия

; (17)

, (18)

где , (19)

‑ радиус срединной поверхности стенки кольцевого элемента, равный

, (20)

‑ радиусы соответственно наружной и внутренней граней кольцевого сечения;

‑ коэффициент приведенного армирования кольцевого сечения, определяемый в соответствии с п. 3.2.

б) при из условия

; (21)

, (22)

, (23)

Черт. 9. Схема кольцевого сечения, принимаемая в расчете по прочности армоцементных элементов

3.13. При расчете по прочности изгибаемых элементов армоцементных конструкций рекомендуется соблюдать условие х £ x_R h. 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_R h, расчет следует производить по формулам (4), (7), (10), (11), (14), (15), принимая х = x_R h.

Внецентренно сжатые элементы прямоугольного, таврового, двутаврового и кольцевого сечений

3.14. При расчете внецентренно сжатых элементов необходимо учитывать случайный начальный эксцентриситет согласно указаниям п. 1.16, а также влияние прогиба на их несущую способность в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84.

3.15. Расчет внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения с арматурой, приведенной к равномерно распределенной (см. п. 3.2, черт. 4), следует выполнять:

а) при x = x/h £ x_R из условия

; (24)

при этом высота сжатой зоны х определяется по формуле

(25)

В формулах (24) и (25) :

e_t ‑ расстояние от точки приложения продольной силы до растянутой грани сечения;

А_с, А_t ‑ площади сечений соответственно сжатой и растянутой зон сечения;

S¢_b ‑ статический момент площади сжатой зоны бетона относительно точки приложения продольной силы N;

S¢_m1 ‑ статический момент площади сжатой приведенной арматуры (см. п. 3.2) относительно той же точки;

S_m1 ‑ статический момент площади растянутой приведенной арматуры относительно той же точки;

б) при x = x/h > x_R из условия

, (26)

N_c ‑ несущая способность центрально-сжатого элемента, определяемого по формуле

, (27)

здесь ,

N_in‑ несущая способность сечения, в котором высота сжатой зоны бетона принимается равной х = x_R h и определяется из выражения

, (28)

e_c ‑ эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения, равный e_c = M/N;

e_in ‑ эксцентриситет продольной расчетной силы N_in, определяемый по формуле

; (29)

;

.

3.16. Расчет внецентренно сжатых элементов таврового и двутаврового сечений с арматурой, приведенной к равномерно распределенной (см. п. 3.2), следует производить:

а) при x = x/h £ x_R

если х £ t'_f (черт. 10) - из условия

; (30)

высота сжатой зоны бетона определяется по формуле (25);

Черт. 10. Схема усилий и эпюра напряжений во внецентренно сжатых элементах двутаврового сечения при х £ t¢_f

1 - тонкие сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента

Черт. 11. Схема усилий и эпюра напряжений во внецентренно сжатых элементах двутаврового сечения при х > t¢_f

1 - тонкие сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента

если х > t¢_f (черт. 11) - из условия

(31)

где высота сжатой зоны х определяется по формуле (25);

б) при x = x/h > x_R по формуле (26),

где , (32)

здесь

при х < t¢_f

, (33)

при х > t¢_f

, (34)

; (35)

здесь ;