СНиП 2.03.03-85, страница 4

;

;

- расстояние от центра тяжести приведенного сечения до растянутой или менее сжатой грани;

при х > t¢_f

здесь ;

; (36)

Влияние прогиба элемента учитывается путем умножения значения е_с на коэффициент h, вычисляемый по СНиП 2.03.01-84.

В формулах (30) - (34) приняты обозначения такие же, как и в п. 3.9.

3.17. Расчет внецентренно сжатых элементов кольцевого сечения с арматурой, равномерно распределенной по длина окружности, должен производиться из условия

; (37)

при этом величина относительной площади сжатой зоны бетона определяется по формуле

, (38)

Если полученное из расчета по формуле (38) значение < 0,15, в условие (37) подставляется значение , определяемое по формуле

. (39)

В формуле (37)

.

Значение величины определяется с использованием рекомендаций п. 3.2.

Центрально-растянутые элементы

3.18. Расчет центрально-растянутых элементов прямоугольного сечения с арматурой, приведенной к равномерно распределенной (см. п. 3.2), следует производить из условия

. (40)

внецентренно растянутые элементы

3.19. Расчет внецентренно растянутых элементов прямоугольного сечения с арматурой, приведенной к равномерно распределенной (см. п. 3.2), следует выполнять:

а) если продольная сила N приложена в пределах ядра сечения (черт. 12) — из условия

, (41)

где — коэффициент снижения несущей способности при внецентренном растяжении, принимаемый равным 0,8;

Черт. 12. Эпюра напряжений во внецентренно растянутых элементах прямоугольного сечения при приложении продольной силы N в пределах сечения

1 - сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура

б) если продольная сила N приложена между ядром сечения и наружной гранью сечения из условия (41), где принимается равным 0,6;

в) если продольная сила N приложена за пределами сечения (черт. 13) — из условия

; (42)

при этом высота сжатой зоны х определяется по формуле

(43)

S¢_b ,S¢_m1, S_m1 — обозначения те же, что и в формуле (25).

Если полученное из расчета по формуле (43) значение х > x_R h, то в условие (42) подставляется значение х = x_R h.

Черт.13. Эпюра напряжений во внецентренно растянутых элементах прямоугольного сечения при приложении продольной силы N за пределами сечения

1 - сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура

расчет по прочности сечений, НАКЛОННЫХ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА

3.20. Расчет по прочности наклонных сечений должен производиться:

по сжатому бетону между наклонными трещинами;

по наклонной трещине на действие поперечной силы;

по наклонной трещине на действие изгибающего момента.

3.21. Для армоцементных элементов прямоугольного сечения должно соблюдаться условие, обеспечивающее прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами

Q . (44)

Коэффициент , учитывающий влияние поперечных проволок сеток, определяется по формуле

, (45)

Коэффициент определяется по формуле

, (46)

где значение принимается в МПа.

3.22. Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси армоцементного элемента, на поперечную силу (черт. 14) должен производиться из условия

Q £ Q_m + Q_b. (47)

где Q ‑ поперечная сила, определяется внешней нагрузкой, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

Q_m ‑ поперечная сила, воспринимаемая поперечными проволоками сетки, пересекающими наклонную трещину;

Q_b ‑ поперечная сила, воспринимаемая бетоном сжатой зоны в наклонном сечении.

Значения Q_m, определяются по формуле

Q_m = q_mwa_q (48)

где a_q ‑ проекция наклонной трещины; угол наклона трещины принимается равным 45°;

q_mw ‑ интенсивность армирования элемента поперечными проволоками сеток в пределах наклонной трещины:

q_mw = ; (49)

здесь ‑ коэффициент приведенного армирования стенки при расчете на поперечную силу, определяемый по формуле

= ; (50)

‑ площадь сечения поперечных проволок сеток, расположенных в пределах наклонной трещины;

‑ площадь сечения поперечных стержней, расположенных в пределах наклонных трещин;

‑ толщина стенки, воспринимающей поперечную силу;

‑ угол наклона стенки складчатого элемента к вертикальной оси сечения элемента.

Значение поперечной силы Q_b для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов определяется по формуле

Q_b = ; (51)

t_w и h ‑ соответственно ширина и высота элемента в рассчитываемом сечении.

В случае, когда граница сжатой зоны располагается в пределах полки, допускается принимать .

Черт. 14. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси, при расчете по прочности на действие поперечной силы

3.23. Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие изгибающего момента должен производиться из условия

(52)

где M ‑ момент всех внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения относительно оси, проходящей через точку приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне и перпендикулярной плоскости действия момента.

Высота сжатой зоны в наклонном сечении, измеренная по нормали к продольной оси элемента, определяется из условия равновесия проекций усилий в бетоне и арматуре наклонного сечения на продольную ось элемента. Проверка на действие изгибающего момента не производится для наклонных сечений, пересекающих растянутую грань элемента на участках, где не образуются нормальные трещины, т.е. там, где момент М от внешней нагрузки, на которую ведется расчет по прочности, меньше или равен моменту трещинообразования M_crc, определяемому по СНиП 2.03.01-84, в котором значение R_{bt, ser} заменяется значением R_bt.

4. РАСЧЕТ АРМОЦЕМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ВТОРОЙ ГРУППЫ

РАСЧЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ И РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН

4.1. Расчет элементов армоцементных конструкций по образованию трещин, нормальных и наклонных к продольной оси элемента, следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 как для железобетонных конструкций из мелкозернистого бетона соответствующего класса. При этом значение момента сопротивления с учетом трещин W_pl следует определять по п. 4.13, а R_{bt, ser} принимать без учета коэффициента условий работы бетона g_b.

4.2. Элементы армоцементных конструкций следует рассчитывать по раскрытию трещин:

нормальных к продольной оси элемента;

наклонных к продольной оси элемента.

Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента

4.3. Ширину раскрытия трещин a_crc, нормальных к продольной оси элемента, при сетчатом армировании следует определять по формуле

a_crc , (53)

где ‑ коэффициент, принимаемый равным при сетках: сварных - 3; тканых - 3,5;

‑ коэффициент, принимаемый разным при учете:

кратковременных и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок — 1;

многократно повторяющихся, а также продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок для бетона групп: А-1,5; Б-1,7; В-1,65;

‑ напряжение в сетках у растянутой грани сечения от действия нагрузки, определяется согласно п. 4.5;

‑ модуль упругости сетки, принимаемый согласно п. 2.22;

‑ размер ячейки сетки, мм.

4.4. Ширину раскрытия трещин a_crc, мм, нормальных к продольной оси элемента, при комбинированном армировании следует определять по формуле

a_crc , (54)

где ‑ коэффициент, принимаемый равным для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов — 1, растянутых — 1,2;

‑ то же обозначение, что и в п. 4.3;

‑ коэффициент, зависящий от величины коэффициента приведенного сетчатого армирования растянутой зоны элемента и принимаемый при:

0,4% < < 1 % ‑ 4,5

1% £ < 2 % ‑ 3,0

> 2% ‑ 1,5

‑ коэффициент, принимаемый равным при сетках:

сварных - 0,8;

тканых - 1;

‑ принимается согласно п. 4.5;

‑ коэффициент приведенного армирования растянутой зоны (см. п. 3.2), принимаемый не более 0,02;

d_s ‑ диаметр стержневой или проволочной арматуры, мм;

E_m1 ‑ приведенный модуль упругости арматуры, определяемый по формуле

. (55)

4.5. Напряжение , следует определять:

a) в центрально-растянутых элементах по формуле

(56)

где Р ‑ усилие предварительного напряжения с учетом всех потерь;

A_b ‑ площадь сечения бетона;.

б) для изгибаемых, внецентренно сжатых или внецентренно растянутых элементов — по правилам строительной механики как для упругого тела.

В расчете должно рассматриваться сечение, приведенное к эквивалентному стальному сечению (черт. 15), с единой упругой характеристикой; в растянутой зоне к стальному сечению приводится только арматура с эквивалентной площадью сечения, а в сжатой зоне — арматура и бетон с эквивалентными площадями сечения (бетон — с учетом соотношения модулей упругости).

Черт. 15. Схема приведения сечения армоцементных элементов к стальному

а ‑ сечение армоцементного элемента; б ‑ сечение, приведенное к стальному

Значение , определяется:

для изгибаемых элементов по формуле

; (57)

для внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов по формуле

. (58)

В формулах (57) - (58):

W_s1 ‑ момент сопротивления приведенного к стальному сечению, определяется по формуле

; (59)

где I_s1 ‑ момент инерции сечения, приведенного к эквивалентному стальному сечению, относительно его центра тяжести;

N_tot ‑ равнодействующая продольной сипы N и усилия предварительного обжатия Р;

e_cp ‑ эксцентриситет приложения силы Р относительно центра тяжести сечения элемента;

e_c,tot ‑ эксцентриситет усилия N_tot относительно центра тяжести сечения;

r ‑ расстояние от ядровой точки, ближайшей к сжатой грани сечения.

В формуле (58) знак „минус" принимается при внецентренном сжатии, а знак „плюс" — при внецентренном растяжении.

4.6. Для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 2-й категории, ширина непродолжительного раскрытия трещин определяется как сумма ширины раскрытия от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок и приращения ширины раскрытия от действия кратковременной нагрузки. Ширина продолжительного раскрытия трещин зависит от продолжительности действия постоянных и длительных нагрузок.

Расчет по раскрытию трещин,