Прочность изгибаемых элементов

12.15. При расчете прочности изгибаемых элементов следует учитывать, что элементы, рассчитанные на работу в нормальных условиях по I-ому случаю xh₀, после пожара могут работать по 2-му случаю x>h_0t из-за уменьшения сжатой зоны бетона после прогрева наружных слоев бетона выше критической температуры. Глубина прогрева бетона до его критической температуры находится по Рис. 32-37.

Прочность прямоугольных сечений с двойной арматурой (Рис. 6) определяют в зависимости от высоты сжатой зоны:

(136)

по I-ому случаю при _R из условия:

(137)

по 2-му случаю при >_R:

(138)

и при x<2а':

(139)

Для прямоугольных сечений с одиночной арматурой в формулах (136-139) A_s' = 0.

12.16. Прочность изгибаемых элементов, имеющих полку в сжатой зоне, рассчитывают в зависимости от положения границы сжатой зоны.

Если граница сжатой зоны проходит в полке (Рис. 6), то соблюдается условие:

(140)

и расчет выполняют как для прямоугольного сечения шириной b_f' с использованием формул (137-139).

Если граница сжатой зоны проходит в ребре, условие (139) не соблюдается и _R, расчет прочности производят по формуле:

(141)

При x>h₀ можно принять x=_Rh₀ и остаточную прочность найти из условия:

(142)

Прочность внецентренно сжатых элементов

12.17. При расчете прочности внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения, поврежденных огнем, учитывают влияние прогибов от внешней нагрузки и температуры, с учетом прогрева сечения, а также перераспределения усилий с бетона на арматуру из-за развития деформаций температурной усадки бетона и быстро натекающей ползучести.

Расчетный эксцентриситет от внешней нагрузки и неравномерного нагрева по высоте сечения до менее сжатой или растянутой арматуры элемента находят по формуле (84).

Прочность элемента, работающего по 1-ому случаю, при _R вычисляют из условия:

(143)

Высота сжатой зоны равна:

(144)

При >_R прочность элемента также определяют из условия (143).

При этом высоту сжатой зоны для элементов из бетона класса В35 и ниже с ненапрягаемой арматурой классов А240, А300 и А400 находят из совместного решения уравнений:

(145)

(146)

Если значение e₀₁e_a, а расчетная длина элемента прямоугольного сечения l₀20h_t, то прочность сжатого элемента рассчитывают из условия:

(147)

где  принимают по Табл. 15 с учетом уменьшения размеров сечения от огневого воздействия.

12.18. Дополнительные напряжения в сжатой арматуре от перераспределения напряжений, вызванных температурной усадкой и кратковременной ползучестью бетона после пожара определяют:

(148)

Если напряжения в арматуре от развития деформаций усадки и ползучести бетона будут превышать R_sc_st', то превышение этих напряжений составит:

(149)

и при совместном деформировании с бетоном будут передаваться на бетон. Напряжения сжатия в бетоне возрастут на величину:

(150)

В этом случае в формулы (143-147) вместо R_b вводится разность (R_b - _b,csc).

Деформации температурной усадки бетона после огневого воздействия:

_cs=_cs·t_b (151)

Значение _cs принимают по Табл. 3 в зависимости от средней температуры сжатого бетона t_b.

Деформации кратковременной ползучести бетона после огневого воздействия:

_c = C_(t,)N/A_red (152)

Удельную меру кратковременной ползучести бетона после огневого воздействия для практических расчетов принимают по Табл. 20 в зависимости от длительности эквивалентного стандартного пожара.

Таблица 20.

Длительность эквивалентного стандартного пожара uс в минутах	Удельная мера кратковременной ползучести C(t,)·106 МПа1
15	17
30	25
60	40
90	54
120	67
180	78

Примечание: Для промежуточных значений удельную меру ползучести принимают по интерполяции.

При диаграммном методе расчета (См. п.8.52) после пожара учитывают дополнительные напряжения сжатия, возникающие в арматуре от развития деформаций усадки в бетоне. Для этого к предельной деформации сжатия бетона _b0 следует прибавить деформацию укорочения от температурной усадки бетона менее нагретой части сечения _cs, которую определяют по формуле (151). Напряжения сжатия в арматуре от ползучести бетона при остывании не учитывают, так как пластические свойства бетона и арматуры учтены при построении их диаграмм деформирования.

12.19. После пожара прочность наклонных сечений изгибаемых железобетонных элементов следует определять по формулам (71-78), прочность нормальных сечений растянутых железобетонных элементов - по формулам (89-93), в которых нормативные сопротивления бетона и арматуры заменяются на расчетные сопротивления.