Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из ячеистых бетонов

I-I - плоскость, параллельная плоскости действия изгибающего момента

1 - точка приложения равнодействующей усилий в сжатой арматуре и в бетоне сжатой зоны; 2 - точка приложения равнодействующей усилий в растянутой арматуре

R_b A_b   _si A_si  N = 0 ; (30)

_si = + _spi . (31)

В формулах (30) и (31) :

_spi - предварительное напряжение в i-м стержне продольной арматуры, принимаемое при коэффициенте _sp, назначаемом в зависимости от расположения стержня.

A_si - площадь сечения i-гo стержня продольной арматуры;

_i - относительная высота сжатой зоны бетона,

_i = ,

где h_oi - расстояние от оси, проходящей через центр тяжести сечения рассматриваемого i-го стержня арматуры и параллельной прямой, ограничивающей сжатую зону до наиболее удаленной точки сжатой зоны сечения (см. черт. 6);

 - характеристика сжатой зоны ячеистого бетона, определяемая по формуле (18);

Кроме того, для определения положения границы сжатой зоны при косом изгибе требуется соблюдение дополнительного условия параллельности плоскости действия моментов внешних и внутренних сил, а при косом внецентренном сжатии - условия, чтобы точки приложения внешней продольной силы, равнодействующей сжимающих усилий в бетоне и арматуре и равнодействующей усилий в растянутой арматуре, лежали на одной прямой (см. черт. 6).

Если значение _si, полученное по формуле (30), для арматуры классов A-IV, A-V, B-II, Bp-II превышает R_si, то напряжение _si следует определять по формуле

_si = , (32)

где _Ri и _eli — относительная высота сжатой зоны, отвечающая достижению в рассматриваемом стержне напряжений, соответственно равных R_si и R_si , значения _Ri и _eli определяются по формуле

_Ri(eli) = . (33)

Здесь _sRi = R_si + 400  _spi  _spi , МПа - при определении _Ri ;

_s,eli =  R_si  _spi , МПа - при определении _eli ;

_sc,u - см. п. 3.22 СНиП 2.03.01-84.

Значения _spi и коэффициента  принимаются в соответствии с п. 3.28 СНиП 2.03.01-84.

В случае, когда напряжение в арматуре, найденное по формуле (32), превышает R_si без учета коэффициента _s6, в условия (29) и (30) подставляется значение _si, равное R_si, с учетом соответствующих коэффициентов условий работы, в том числе _s6 (см. п. 3.13 СНиП 2.03.01-84).

Напряжение _si вводится в расчетные формулы со своим знаком, полученным при расчете по формулам (31) и (32), при этом необходимо соблюдать следующие условия:

во всех случаях R_si  _si  R_sci ;

для предварительно напряженных элементов _si  _sci , здесь _sci - напряжение в арматуре, равное предварительному напряжению _spi, уменьшенному на величину _sc,u (см. пп. 3.12, 3.22 СНиП 2.03.01-84) .

Расчет по прочности сечений,
наклонных к продольной оси элемента

на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами (п. 3.23);

на действие поперечной силы по наклонной трещине (п. 3.24) ;

на действие изгибающего момента по наклонной трещине (п. 3.26).

Q  0,3 _w1 _b1 R_b bh_o . (34)

Коэффициент _w1, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента, определяется по формуле

_w1 = 1 +5  _w , но не более 1,3 , (35)

где ; ;

s — расстояние между хомутами, измеренное по нормали к ним.

Коэффициент _b1 определяется по формуле

_b1 = 1  0,01 R_b , (36)

где R_b — в МПа.

3.24 (3.31). Расчет железобетонных элементов из ячеистых бетонов с поперечной арматурой (черт. 7) на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине должен производиться по наиболее опасному наклонному сечению из условия

Q  Q_b + Q_sw + Q_s,inc . (37)

Черт. 7. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси
железобетонного элемента, при расчете его по прочности
на действие поперечной силы

Поперечное усилие Q_b , воспринимаемое бетоном, определяется по формуле

Q_b = , (38)

где c — длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента.

Коэффициент _n , учитывающий влияние продольных сил, определяется по формуле:

при действии продольных сжимающих сил

, но не более 0,5. (39)

Для предварительно напряженных элементов в формулу (39) вместо N подставляется усилие предварительного обжатия Р; положительное влияние продольных сжимающих сил не учитывается, если они создают изгибающие моменты, одинаковые по знаку с моментами от действия поперечной нагрузки; значение 1 + _n во всех случаях принимается не более 1,5.

Значение Q_b, вычисленное по формуле (38), принимается не менее величины 0,6 (1 + _n) R_bt bh_o.

При расчете железобетонных элементов с поперечной арматурой должна быть также обеспечена прочность по наклонному сечению в пределах участка между хомутами, опорой и отгибом и отгибами (черт. 8).