22. Розрахунок елементів на місцеву дію навантаження

22.1. Розрахунок на місцевий стиск

Під час розрахунку на місцевий стиск елементів без поперечного армування повинні задовольнятись умови

N ≤ ψ_loc R_в,loc а_loc1, (22.1)

де, N – повздовжня стискальна сила від місцевого навантаження; а_loc – площа зімяття ; ψ_loc – коефіцієнт, який приймають таким, що дорівнює: при рівномірному розподілу місцевого навантаження на площі зім’яття – 1; при нерівномірному розподілу місцевого навантаження на площі зім’яття (під кінцями балок, прогонів, перемичок); для важкого, дрібнозернистого і легкого бетону – 0,75; для коміркового бетону зім’яття, який визначається за формулою

R_b,loc=Lφ_loc R_в, (22.2)

де L=1 для бетонів класів нижче В 25; L = 13.5(R_b / R_в ) бетонів класів В 25 і вище; ψ_log = а_log /а_log1, але не більше таких значень: за схеми прикладання навантаження, зображеного на рис. 22.1, а, b, c, d і для бетону важкого, дрібнозернистого і легкого класів більше В 25 - 1.5 ; коміркового і легкого класів В 25 і нижче – 1.2; за схеми прикладання навантаження, показаного на рис. 22.1 b, e, ж незалежно від виду і класу бетону – 1 ; R_b – приймається як для бетонних конструкцій з коефіцієнтом умов роботи бетону ν_b = 0,9.

У розрахункову площу а_в,loс долучають ділянку, симетричну щодо площі зім’яття (рис.22.1).

При тому повинні виконуватись такі правила: під час місцевого навантаження на всій ширині елемента в розрахункову площу долучають ділянку, завдовжки не більше у кожний бік від межі місцевого навантаження (рис. 22.1); під час місцевого крайового навантаження на всій ширині елемента розрахункова площа а_loc2 дорівнює площі зім’яття а_loc1 (рис.22.1); під час місцевого навантаження у місцях впирання кінців прогонів і балок у розрахункову площу долучають ділянку за шириною, що дорівнює глибині зарубки прогону або балки, і за довжиною не більше від віддалі між середніми прольотами, які примикають до балки (рис. 22.1, c); якщо віддаль між балками перевищує подвійну ширину елементу, довжину розрахункової площі визначають як суму ширини балки і подвійної ширини елемента (рис. 22.1;2); під час місцевого крайового навантаження на кут елемента (рис.1.e) розрахункова площа а_log2 дорівнює, площі зім’яття а_log1 у разі місцевого навантаження, прикладеного на частини довжини і ширини елемента, розрахункову площу приймають згідно з рис.22.1.е. За наявності декількох навантажень визначеного типу розрахункової площі обмежуються лініями, які проходять через середину віддалей між точками прикладання двох сусідніх навантажень.

Під час місцевого крайового навантаження, розташованого у межах виступу стіни (пілястри) або простінки таврового перерізу, розрахункова площа дорівнює площі зім’яття а_log1 (рис.22.1, h ). Визначаючи розрахункову площу для перерізу складної форми, не потрібно враховувати ділянки, зв'язок яких із навантаженою ділянкою не забезпечує необхідної надійності (рис. 22.1, u).

Під час місцевого навантаження від балансу прогонів, перемичок та інших елементів, які працюють на згин, глибина яка враховується у розрахунку опори при визначенні а_loc1 і а_loc2 приймають найбільше 20см.

Під час розрахунку на місцевий стиск залізобетонних елементів з опосередкованим армуванням у вигляді зварних поперечних сіток повинна задовольнятись умова

N≤R_b,redа_loc1, (22.3)

де а_loc1 – зім’яття; R_в,red – приведена призмова міцність бетону, яка визначається за формулою

R_в,red=R_bψ_loc,в+ψ_MR_sφ_loc,s. (22.4)

У формулі (22.4)

Φ_loc,b= а_loc2 /а_loc1, (22.5)

але не 3,5

φ_loc,s = 4.5 - 3.5(а_log1 а_ef ), (22.6)

де а_log2 – розрахункова площа, яку визначають відповідно до вимог, наведеними на с.145; рис. 22.1 a у неї додатково долучають площу, обмежену пунктирною лінією; А_ef – площа бетону, який є в середині контуру сіток опосередкованого армування, рахуючи за їхніми крайніми стрижнями; для схем прикладання місцевого навантаження на рис. 22,1_; b, c, d, повинна задовольнятись умова

а_loc1 < а_ef ≤ а_loc2 ,

Рис.22.1. Визначення розрахункової площі при місцевому стиску: 1– розрахункова площа, розрахована тільки при наявності додаткової арматури.

а для схем рис.22.1 b,d, а_ef повинно бути не менше а_loc2 , при тому у формулу (96.6) підставляють А_еf= а_loc2 ; R_s – розрахунковий опір розтягу арматури сіток, Мпа;

µ = (n_х А_sx l_х + n_х А_sу l_у) /(А_еfs ). (22.7)

Тут n_х А_sx l_х – відповідно кількість стрижнів , площа поперечного перерізу і довжина стрижнів сітки у одному напрямку (рахуючи у осях крайніх стрижнів); n_у А_sу 1_у – також, у другому напрямку; а_es – площа перерізу бетону, (обмеженого) в середині контуром сіток; S – віддаль між сітками; φ – коефіцієнт ефективності опосередкованого армування , який визначається за формулою

φ = 1/(0,23 + ψ), (22.8)

де

ψ = (µ R_s )/(R_b +10). (22.9)

Для елементів із дрібнозернистого бетону значення коефіцієнта ψ потрібно приймати не більше одиниці.

Площі перерізу стрижнів сітки на одиницю довжини у одному і другому напрямках не повинні відрізнятись більше як у 1,5 раза.