
- •6.4 Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин
- •6.5 Расчет железобетонных элементов по деформациям
- •Черт. 83. Схемы усилий и эпюры напряжений в поперечном сечении элемента при расчете его по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента
- •Черт. 84. Положение опорных реакций в жестких узлах, принимаемое для определения коэффициента loc
- •Черт. 85. Расчетные схемы для определения коэффициента loc
- •Черт. 86. К примеру расчета 53
- •Черт. 87. Эпюра кривизны в железобетонном элементе с переменным по длине сечением
- •Черт. 88. Эпюры изгибающих моментов и кривизны в железобетонном элементе постоянного сечения
- •Черт. 89. К примеру расчета 59
Черт. 84. Положение опорных реакций в жестких узлах, принимаемое для определения коэффициента loc
а-гстыки сборных элементов;д- имонолитные сопряжения
Черт. 85. Расчетные схемы для определения коэффициента loc
апри приложении силы к сжатой грани элемента;бто же, к уширениям (полкам) элемента;вто же, по длине статически неопределимой балки
4.9 (4.15).Напряжения в растянутой арматуреs(определяются по формулам для элементов:
центрально-растянутых
(258)
изгибаемых
;
(259)
внецентренно сжатых и внецентренно растянутых
.
(260)
В формуле (260) знак «плюс» принимается при внецентренном растяжении, знак «минус» при внецентренном сжатии. При расположении растягивающей продольной силыNмежду центрами тяжести арматурыSиSзначениееsпринимается со знаком «минус».
В формулах (259) и (260) :
z— расстояние от центра тяжести площади сечения арматурыSдо точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной, определяемое согласно п. 4.16, при этом для внецентренно растянутых элементов приео< 0,8hozпринимается равнымzs—расстоянию между центрами тяжести арматурыSиS, коэффициентvв формуле (277) принимается всегда равнымvsh= 0,45 (как при непродолжительном действии нагрузки); допускаетсяzпринимать таким же, как при расчете по деформациям на те же нагрузки, если
В случае, когда Mr<Mcrc(см. п. 4.2), значениеs, определяется по формуле
(261)
где s,crcнапряжение в арматуре при действии нагрузки, соответствующей образованию трещин, определяемое по формулам (259) и (260) с заменойМна
Mcrc
иNна
При определении NcrcмоментыMcrcиMrдопускается вычислять приr= 0,8Wred /Ared.
При расположении растянутой арматуры в несколько рядов по высоте сечения в изгибаемых, внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутых элементах при eo> 0,8hoнапряженияsнеобходимо умножать на коэффициентn, равный:
(262)
где х= ho; значениеопределяется по формуле (274); для изгибаемых элементов допускается принимать значениехтаким же, как и при расчете по прочности;
а1, a2—расстояния от центра тяжести площади сечения соответственно всей арматурыSи крайнего ряда стержней до наиболее растянутого волокна бетона.
Значение напряжения sот действия полной нагрузки, определенное с учетом коэффициентаn, не должно превышатьRs,ser.Это условие допускается не проверять для статически определимых конструкций с арматурой одного класса при ее однорядном расположении.
Упрощенные способы определенияs.Для изгибаемых элементов допускается определятьsпо формуле
(263)
где Ми— предельный момент по прочности, равный:
при проверке прочности сечений правой части неравенств (17) — (21), (28), (30)
при подборе сечения арматуры
здесь Mtot,d—момент от действия полной нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузкеf> 1,0;
Аs,fact— фактическая площадь принятой арматуры;
Asd—площадь арматуры, требуемая по расчету прочности.
При применении арматуры разных классов в формулу (263) вводится расчетное сопротивление арматуры для предельных состояний первой группы Rsпо более прочной арматуре.
Для внецентренно сжатых элементов из тяжелого и легкого бетонов при MrMcrcдопускается вычислятьsпо формуле
4)
где crc —коэффициент, определяемый по табл. 30.
Таблица30
f |
|
Коэффициенты crcпри значениях,равных | |||||||||||
|
|
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,05 |
0,07 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,40 |
0,50 |
0 |
0,8 1,0 1,2 1,5 2,0 3,0 4,0 |
0,04 0,18 0,31 0,44 0,59 0,74 0,81 |
0,07 0,22 0,34 0,48 0,62 0,77 0,84 |
0,10 0,25 0,37 0,50 0,64 0,79 0,86 |
0,15 0,29 0,40 0,53 0,67 0,82 0,89 |
0,18 0,31 0,43 0,56 0,70 0,84 0,91 |
0,22 0,34 0,46 0,58 0,72 0,86 0,94 |
0,26 0,38 0,49 0,62 0,75 0,89 0,97 |
0,31 0,42 0,55 0,65 0,78 0,92 1,00 |
0,34 0,45 0,55 0,67 0,81 0,95 1,02 |
0,37 0,47 0,57 0,69 0,82 0,96 1,03 |
0,41 0,50 0,60 0,72 0,85 0,99 1,06 |
0,45 0,52 0,62 0,74 0,87 1,01 1,08 |
0,05 |
0,8 1,0 1,2 1,5 2,0 3,0 4,0 |
0,04 0,17 0,30 0,44 0,59 0,74 0,82 |
0,04 0,20 0,33 0,46 0,61 0,76 0,84 |
0,07 0,22 0,35 0,48 0,63 0,78 0,85 |
0,11 0,26 0,38 0,51 0,65 0,80 0,86 |
0,14 0,28 0,40 0,53 0,67 0,82 0,90 |
0,18 0,31 0,43 0,56 0,70 0,84 0,92 |
0,22 0,34 0,46 0,59 0,72 0,87 0,94 |
0,26 0,38 0,49 0,61 0,75 0,89 0,97 |
0,29 0,40 0,51 0,64 0,77 0,91 0,99 |
0,32 0,42 0,53 0,66 0,79 0,93 1,00 |
0,36 0,46 0,56 0,68 0,82 0,95 1,03 |
0,38 0,48 0,58 0,70 0,83 0,97 1,04 |
0,10 |
0,8 1,0 1,2 1,5 2,0 3,0 4,0 |
0,03 0,16 0,30 0,44 0,59 0,75 0,83 |
0,04 0,19 0,32 0,46 0,61 0,76 0,84 |
0,05 0,21 0,33 0,47 0,62 0,77 0,85 |
0,09 0,24 0,36 0,50 0,64 0,79 0,87 |
0,11 0,26 0,38 0,52 0,66 0,81 0,88 |
0,14 0,28 0,40 0,54 0,68 0,83 0,90 |
0,16 0,31 0,43 0,56 0,70 0,85 0,92 |
0,22 0,34 0,46 0,59 0,73 0,87 0,94 |
0,25 0,37 0,48 0,61 0,75 0,89 0,96 |
0,28 0,39 0,50 0,63 0,76 0,90 0,98 |
0,31 0,42 0,53 0,65 0,79 0,93 1,00 |
0,34 0,44 0,55 0,67 0,80 0,94 1,02 |
0,20 |
0,8 1,0 1,2 1,5 2,0 3,0 4,0 |
0,03 0,15 0,29 0,44 0,59 0,75 0,83 |
0,04 0,17 0,31 0,45 0,60 0,76 0,84 |
0,05 0,19 0,32 0,46 0,61 0,77 0,85 |
0,06 0,21 0,34 0,48 0,63 0,78 0,86 |
0,07 0,23 0,35 0,49 0,64 0,79 0,87 |
0,10 0,25 0,37 0,51 0,65 0,81 0,88 |
0,13 0,27 0,40 0,53 0,67 0,82 0,90 |
0,16 0,30 0,42 0,55 0,69 0,84 0,91 |
0,19 0,32 0,44 0,57 0,71 0,85 0,93 |
0,21 0,34 0,45 0,58 0,72 0,87 0,94 |
0,25 0,37 0,48 0,61 0,75 0,89 0,96 |
0,28 0,39 0,50 0,63 0,76 0,90 0,98 |
0,30 |
0,8 1,0 1,2 1,5 2,0 3,0 4,0 |
0,03 0,15 0,29 0,44 0,59 0,75 0,84 |
0,04 0,16 0,30 0,45 0,60 0,76 0,85 |
0,05 0,17 0,31 0,46 0,61 0,77 0,85 |
0,05 0,19 0,33 0,47 0,62 0,78 0,86 |
0,06 0,21 0,34 0,48 0,63 0,78 0,86 |
0,07 0,23 0,35 0,49 0,64 0,79 0,87 |
0,10 0,25 0,37 0,51 0,66 0,81 0,89 |
0,12 0,27 0,39 0,53 0,67 0,82 0,90 |
0,15 0,29 0,41 0,54 0,68 0,83 0,91 |
0,17 0,30 0,42 0,55 0,70 0,84 0,92 |
0,20 0,33 0,45 0,58 0,72 0,86 0,94 |
0,23 0,35 0,46 0,59 0,73 0,88 0,95 |
0,50 |
0,8 1,0 1,2 1,5 2,0 3,0 4,0 |
0,04 0,15 0,29 0,44 0,60 0,77 0,85 |
0,04 0,16 0,30 0,45 0,61 0,77 0,85 |
0,04 0,16 0,30 0,45 0,61 0,77 0,85 |
0,04 0,18 0,31 0,46 0,62 0,77 0,86 |
0,04 0,19 0,32 0,47 0,62 0,78 0,86 |
0,04 0,20 0,33 0,48 0,63 0,79 0,87 |
0,06 0,22 0,35 0,49 0,64 0,79 0,87 |
0,08 0,23 0,36 0,50 0,65 0,80 0,88 |
0,10 0,24 0,37 0,51 0,66 0,81 0,89 |
0,12 0,26 0,38 0,52 0,67 0,82 0,89 |
0,15 0,28 0,40 0,54 0,68 0,83 0,91 |
0,17 0,30 0,42 0,55 0,69 0,84 0,92 |
0,70 |
0,8 1,0 1,2 1,5 2,0 3,0 4,0 |
0,04 0,15 0,29 0,45 0,61 0,77 0,85 |
0,04 0,15 0,30 0,45 0,61 0,77 0,85 |
0,04 0,16 0,30 0,45 0,61 0,77 0,85 |
0,04 0,17 0,31 0,46 0,61 0,77 0,86 |
0,04 0,18 0,32 0,46 0,62 0,78 0,86 |
0,04 0,19 0,32 0,47 0,62 0,78 0,86 |
0,04 0,20 0,34 0,48 0,63 0,79 0,87 |
0,06 0,21 0,34 0,49 0,64 0,79 0,87 |
0,07 0,22 0,35 0,49 0,64 0,80 0,88 |
0,08 0,23 0,36 0,50 0,65 0,80 0,88 |
0,11 0,25 0,38 0,52 0,66 0,81 0,89 |
0,13 0,27 0,39 0,53 0,67 0,82 0,90 |
Найденные по формулам (263) и (264) значения sв случае расположения арматуры в несколько рядов по высоте сечения умножаются на коэффициентn.
4.10 (4.14).Ширина непродолжительного раскрытия трещин от действия всех нагрузок определяется как сумма ширины продолжительного раскрытия от действия постоянных и длительных нагрузок (приl >1,0) и приращения ширины раскрытия от действия кратковременных нагрузок (приl= 1,0). Этому соответствует определение ширины непродолжительного раскрытия трещин по формуле
(265)
где acrс,l —ширина продолжительного раскрытия трещин от действия постоянных и длительных нагрузок;
l> 1,0— см. п. 4.7; если величинаacrс,lопределена с учетом формулы (253), то коэффициентlв формуле (265) заменяется произведениемll1(гдеl1 см. п. 4.8б);
sl,s— определяются согласно п. 4.9 соответственно от суммы постоянных и длительных нагрузок и от всех нагрузок.
Расчет по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента
4.11(4.17).Ширина раскрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, при армировании хомутами, нормальными к продольной оси, должна определяться по формуле
(266)
где lкоэффициент, принимаемый равным при учете:
кратковременных нагрузок и непродолжительного
действия постоянных и длительных нагрузок................. 1,00
продолжительного действия постоянных и длительных
нагрузок для конструкций из бетонов:
тяжелого:
естественной влажности............................................... 1,50
в водонасыщенном состоянии...................................... 1,20
при попеременном водонасыщении и высушивании... 1,75
мелкозернистого и легкого то же, что в формуле (249);
то же, что в формуле (249);
dw -диаметр хомутов;
sw —напряжение в хомутах, определяемое по формуле
;
(267)
значение напряжения swне должно превышатьRs,ser;
Qb1правая часть условия (72) с коэффициентомb4, умноженным на 0,8, при этом,Rbtзаменяется на значениеRbt,ser, принимаемое не более значения, соответствующего бетону класса В30;
Q —поперечная сила в конце наклонного сечения с проекцией длинойс.
Значение спринимается не более 2hо. Если при расчете элемента на действие равномерно распределенной нагрузки выполняется условие
(268)
(где q1 см. п. 3.32), значениесможно принимать равным только 2hо.
Для элементов из легкого бетона класса В7,5 и ниже значение acrc,вычисленное по формуле (266), должно быть увеличено на 30 %.
При определении ширины непродолжительного раскрытия наклонных трещин от действия всех нагрузок должны учитываться указания п. 4.10. При этом в формуле (265) коэффициент lназначается согласно настоящему пункту, а отношениеsl/sзаменяется на отношение напряженийswl/sw,определяемых по формуле (267) соответственно от суммы постоянных и длительных нагрузок и от всех нагрузок.
Допускается уменьшать величину асrcв 1,5 раза по сравнению с определенной по формуле (266), если элемент армирован продольными стержнями того же диаметра, что и хомуты, и с расстояниями по высоте сечения, равными шагу хомутовs.
Примеры расчета
Пример53.Дано:железобетонная плита перекрытия с размерами поперечного сечения (для половины сечения плиты) по черт. 86: b=85 мм,h= 400 мм,bf= 725 мм,hf=50 мм; бетон тяжелый класса В25; рабочая арматура классаA-III(Rs= 365 МПа;Еs= 2105МПа), расположенная в два ряда (a1= 58 мм;a2= 33 мм); площадь ее сеченияАs= 760 мм2(222) ; полный момент в середине пролетаМtot= 69 кНм; все нагрузки постоянные и длительные; из расчета по прочности известно, чтоМи =92,3 кНм их= 30 мм.
Требуетсяпроизвести расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента.