Прямоугольные сечения
3.12. Расчет прямоугольных сечений (черт.3.1) производится в зависимости от относительной высоты сжатой зоны следующим образом:
Черт.3.1. Поперечное прямоугольное сечение изгибаемого железобетонного элемента
(3.3)
а) при ξ1 ≤ ξR (где ξR - см. п.3.8) - из условия
(3.4)
где
(3.5)
Здесь коэффициент γs3 определяется по формуле
(3.6)
где
Допускается при отсутствии или малом количестве ненапрягаемой сжатой арматуры коэффициент γs3 определять по формуле (3.2), принимая ξ = ξ1;
б) при ξ1 > ξR - из условия
(3.7)
где am = ξ1(1- ξ1/2); aR = ξR(1- ξR/2).
Если по формуле (3.5) x<0, то прочность сечения проверяется из условия
(3.8)
При
напрягаемой арматуре растянутой зоны
класса А540 γs3
в формуле (3.5)
и коэффициент 1,1 в формуле (3.8)
не учитываются, а в условии (3.7)
значение
заменяется на
.
3.13. В целях экономичного использования растянутой арматуры изгибаемые элементы рекомендуется проектировать так, чтобы выполнялось условие ξ ≤ ξR.
3.14. Продольная растянутая арматура при отсутствии напрягаемой арматуры в сжатой зоне подбирается следующим образом.
Вычисляется значение
(3.9)
Если am < aR = ξR(1- ξR/2) (где ξR - см. п.3.8), то сжатой ненапрягаемой арматуры по расчету не требуется. В этом случае площадь сечения напрягаемой арматуры в растянутой зоне при известной площади ненапрягаемой растянутой арматуры As (например, принятой из конструктивных соображений) определяется по формуле
(3.10)
где
γs3 - см. п.3.9.
Если am > aR, то требуется увеличить сечение, или повысить класс бетона, или установить сжатую ненапрягаемую арматуру согласно п.3.15.
3.15. Требуемая площадь сечения сжатой ненапрягаемой арматуры при известной площади напрягаемой арматуры A'sp (например, принятой из условия ограничения начальных трещин) определяется по формуле
(3.11)
где aR –см.п.3.12,б.
3.16. При наличии в сжатой зоне учитываемой в расчете арматуры требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры растянутой зоны определяется по формуле:
(3.12)
где
(3.13)
γs3 - см. п.3.9.
При этом должно выполняться условие ξ < ξR (см. п.3.8). В противном случае площадь сечения арматуры в сжатой зоне должна быть принята согласно п.3.15.
Если am < 0, значение Asp определяется по формуле:
(3.14)
Тавровые и двутавровые сечения
3.17. Расчет сечений, имеющих полку в сжатой зоне (тавровых, двутавровых и т.п.), производиться в зависимости от положения границы сжатой зоны:
а) если граница сжатой зоны проходит в полке (черт.3,2,а). т.е. соблюдается условие
(3.15)
где γs3 определяется по формуле (3.2) при ξ = h'f /ho, расчет производится как для прямоугольного сечения шириной b'f в соответствии с указаниями п.3.12;
б) если граница сжатой зоны проходит в ребре (черт.3,2,6), т.е. условие (3.15) не соблюдается, расчет производится следующим образом в зависимости от относительной высоты сжатой зоны, равной
(3.16)
при ξ1 ≤ ξR (см. п.3.8) - из условия
(3.17)
где
(3.18)
(3.19)
(3.20)
в формулах (3.16)-(3.20) Aov = (b'f-b)h'f, Aov - площадь сечения свесов сжатой полки, равная (b'f - b)h'f ;
при ξ1 > ξR - из условия
(3.21)
где am и aR - см. п.3.12,б.
Примечание: 1. При переменной высоте свесов полки значение h'f принимается равным средней высоте свесов. 2. Ширина сжатой полки b'f вводимая в расчет, не должна превышать значений, указанных в п.3.20.
Черт.3.2 Форма сжатой зоны в двутавровом сечения железобетонного элемента
а - при расположении границы сжатой зоны в полке; б - то же, в ребре
При
напрягаемой арматуре растянутой зоны
класса А540 коэффициент γs3
в формуле
(3.18)
не учитывается, а значение
в условии (3.21)
заменяется на aR.
3.18. Требуемая площадь сечения сжатой ненапрягаемой арматуры определяется по формуле
(3.22)
где aR = ξR(1-0,5ξR);
ξR - см. п.3.8
При этом, если ξR = h'f /ho, значение A's определяется как для прямоугольного сечения шириной b = b'f согласно п.3.15.
3.19. Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры растянутой зоны определяется следующим образом:
а) если граница сжатой зоны проходит в полке, т.е. соблюдается условие
(3.23)
площадь сечения напрягаемой арматуры определяется как для прямоугольного сечения шириной b = b'f - согласно пп.3.14 и 3.16;
б) если граница сжатой зоны проходит в ребре, т.е. условие (3.23) не соблюдается, площадь сечения напрягаемой арматуры определяется по формуле
(3.24)
где
(3.25)
γs3 - см. п.3.9;
Aov = (b'f-b)h'f.
При этом должно соблюдаться условие ξ ≤ ξR (см. п.3.8). В противном случае площадь сечения сжатой арматуры должна быть принята согласно п.3.18.
3.20. Вводимая в расчет ширина сжатой полки b'f 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 > 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) и h'f < 0,1h - 6h'f;
в) при консольных свесах полки:
при h'f ≥ 0,1h - 6h'f;
при 0,05h ≤ h'f; < 0,1h - 3h'f;
при h'f < 0,05h - свесы не учитываются.