
- •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. 87. Эпюра кривизны в железобетонном элементе с переменным по длине сечением
В формулах (293) и (294) кривизны
определяются по формулам (269) и (292)
соответственно для участков без трещин
и с трещинами; знак
принимается в соответствии с эпюрой
кривизн.
При определении прогибов статически неопределимых конструкций рекомендуется учитывать перераспределение моментов, вызванных образованием трещин и неупругими деформациями бетона.
Для изгибаемых элементов постоянного сечения, имеющих трещины, на каждом участке, в пределах которого изгибающий момент не меняет знака, кривизну допускается вычислять для наиболее напряженного сечения, принимая ее для остальных сечений такого участка изменяющейся пропорционально значениям изгибающего момента (черт. 88).
Черт. 88. Эпюры изгибающих моментов и кривизны в железобетонном элементе постоянного сечения
а— схема расположения нагрузки;б— эпюра изгибающих моментов;вэпюра кривизны
4.23 (4.32, 4.33).Для изгибаемых элементов
при
необходимо учитывать влияние поперечных
сил на их прогиб. В этом случае полный
прогибftotравен сумме прогибов, обусловленных
соответственно деформацией изгибаfmи деформацией сдвигаfq.
Прогиб fq, обусловленный деформацией сдвига, определяется по формуле1
(295)
где
поперечная сила в
сечениихот действия по направлению
искомого перемещения единичной силы,
приложенной в сечении, где определяется
прогиб;
xдеформация сдвига, определяемая по формуле
(296)
здесь Qxпоперечная сила в сечениихот действия внешней нагрузки;
b2коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона и принимаемый по табл. 31; при непродолжительном действии нагрузкиb2= 1,0;
G— модуль сдвига бетона (см. п. 2.12);
crc— коэффициент, учитывающий влияние трещин на деформации сдвига и принимаемый равным:
на участках по длине элемента, где
отсутствуют нормальные и наклонные
к продольной оси элемента трещины.................... 1,0;
на участках, где имеются только наклонные к
продольной оси элемента трещины....................... 4,8;
на участках, где имеются только нормальные или нормальные и наклонные к продольной оси элемента трещины, — по формуле
(297)
здесь Mx,— соответственно момент и кривизна в
сечении от нагрузки, при которой
определяется прогиб, при непродолжительном
ее действии.
(4.34).Для сплошных плит толщиной
менее 250 мм, армированных плоскими
сетками, с трещинами в растянутой зоне
значения прогибов, подсчитанные по
формуле (293), умножаются на коэффициент
,
принимаемый не более 1,5, гдеho
— в мм.
Определение продольных деформаций
4.25.Относительные деформацииo(удлинения или укорочения) в направлении продольной оси элементов определяются следующим образом.
1. Относительные деформации внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов с однозначной эпюрой напряжений:
а) для внецентренно сжатых элементов или их отдельных участков — по формуле
(298)
б) для внецентренно растянутых элементов или их участков при отсутствии трещин — по формуле
(299)
В формулах (298) и (299) знак «плюс» соответствует деформациям укорочения, знак «минус» — деформациям удлинения;
в) для внецентренно растянутых элементов или их участков при наличии трещин (т. е. для элементов, указанных в п. 4.18), — по формуле
(300)
где sm,sm— средние величины удлинения арматуры соответственноSиS',определяемые по формулам:
(301)
здесь zs, s, s см. п. 4.18.
2. Относительные деформации изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов с двухзначной эпюрой напряжений в сечении:
а) для элементов или их отдельных участков, не имеющих трещин в растянутой зоне, — по формуле
.(302)
Правило знаков то же, что для формул (298) и (299);
б) для участков элементов, указанных в п. 4.15, имеющих трещины в растянутой зоне, — по формуле
(303)
где sm,bm— средние величины соответственно относительного удлинения арматуры и относительного укорочения крайнего сжатого волокна бетона на участке между трещинами, определяемые по формулам:
(304)
(305)
где Ms,s,z,f,см. пп. 4.15 — 4.17; правило знаков — см. п. 4.15;
в) для участков внецентренно растянутых элементов, указанных в п. 4.19, — линейной интерполяцией между значением о, определенным по формуле (300) приеs= 0 (т. е. приеo=yso), и значениемеo, определенным по формуле (303) приеs= 0,8ho(т. е. при приеo= 0,8 ho+yso), гдеysoсм. п. 4.19.
В формулах (298) (305):
ys— расстояние от рассматриваемого волокна до центра тяжести арматурыS;
уо— то же, до центра тяжести приведенного сечения;
b1,b2— см. п. 4.14; при непродолжительном действии нагрузкиb2= 1,0;
v —см. п. 4.15.
Деформации о, определенные по формулам (298) — (303), со знаком «плюс» отвечают укорочению, со знаком «минус» — удлинению.
При одновременном действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок порядок вычисления оаналогичен определению полной кривизны по п. 4.21.
4.26. Укорочение (удлинение) элементов на уровне рассматриваемого волокна определяется по формуле
(306)
где оiотносительные продольные деформации в сечении, расположенном посредине участка длинойli;
п— число участков, на которые разбивается длина элемента.
Приближенные методы расчета деформаций
4.27. Прогибы железобетонных изгибаемых элементов из тяжелого бетона постоянного сечения, эксплуатируемых при нормальной и повышенной влажности (влажность воздуха окружающей среды свыше 40 %), заведомо меньше предельно допустимых, если выполняется условие
(307)
где lim— граничное отношение пролета к рабочей высоте сечения, менее которого проверка прогибов не требуется (табл. 33).
При
прогибы заведомо меньше предельно
допустимых, если выполняется условие
(308), учитывающее влияние деформаций
сдвига на прогиб элемента:
(308)
Значения lim,
приведенные в табл. 33, отвечают
продолжительному действию равномерно
распределенной нагрузки на свободно
опертую балку при предельном прогибе,
равном.
Таблица 33
Сечения |
Коэффициенты f, ft |
Значения limдля определения случаев, когда проверка прогибов элементов из тяжелого бетона не требуется, при значениях,равных | ||||||||
|
|
0,02 |
0,04 |
0,07 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,30 |
0,40 |
0,50 |
|
f = ft = 0 |
25 17 |
17 12 |
14 10 |
12 9 |
10 8 |
9 8 |
10 10 |
11 11 |
11 11 |
|
f =0,2; ft = 0 |
31 22 |
22 16 |
18 13 |
16 11 |
12 9 |
10 8 |
10 10 |
11 11 |
11 11 |
|
f =0,4; ft = 0 |
42 25 |
25 17 |
23 15 |
18 12 |
14 10 |
11 8 |
10 9 |
10 9 |
11 11 |
|
f =0,6; ft = 0 |
45 30 |
28 30 |
24 17 |
19 14 |
16 12 |
13 9 |
11 9 |
10 10 |
11 11 |
|
f =0,8; ft = 0 |
48 32 |
30 21 |
25 18 |
20 15 |
18 13 |
15 10 |
12 9 |
10 9 |
10 10 |
|
f =1,0; ft = 0 |
50 35 |
33 22 |
26 19 |
23 17 |
20 14 |
17 12 |
14 9 |
11 9 |
10 10 |
|
ft = 0,2; f =0 |
28 18 |
17 12 |
14 10 |
12 9 |
10 8 |
9 8 |
10 10 |
11 11 |
11 11 |
|
ft = 0,6; f =0 |
32 20 |
20 13 |
15 10 |
13 9 |
10 8 |
9 9 |
10 10 |
11 11 |
12 12 |
|
ft = 1,0; f =0 |
36 22 |
23 14 |
16 10 |
13 9 |
10 8 |
9 9 |
10 10 |
11 11 |
12 12 |
|
f =ft = 0,2 |
34 23 |
25 17 |
19 14 |
16 11 |
12 9 |
10 8 |
10 10 |
11 11 |
11 11 |
|
f =ft = 0,6 |
48 33 |
34 25 |
26 18 |
21 14 |
16 12 |
15 9 |
11 8 |
10 10 |
11 11 |
|
f =ft = 1,0 |
55 42 |
44 36 |
36 21 |
26 17 |
20 14 |
17 12 |
14 9 |
11 9 |
10 9 |
As = As |
|
Примечание. Значенияlim, приведенные над чертой, применяются при расчете элементов, армированных сталью класса А-II, под чертойклассаA-III.
Если предельно допустимые прогибы f(см. п. 1.17) меньше,
значенияlimтабл. 33 должны быть уменьшены в
раз (например, при
— в 1,5 раза, при
— в 2 раза).
Для сплошных плит толщиной менее 250 мм, армированных плоскими сетками, значения limуменьшаются делением на коэффициент, указанный в п. 4.24.
Примечание. Значенияlimмогут быть увеличены в следующих случаях:
а) если прогиб определяется от действия момента Ml, составляющего часть полного моментаМtot(поз.24 табл. 2),умножениемlimтабл. 33 на отношениеМtot/ Ml;
б) если нагрузка отличается от равномерно
распределенной умножением значений limтабл. 33 на отношениегдерmкоэффициент, принимаемый по табл. 35 в
зависимости от схемы загружения;
в) если прогиб определяется от совместного действия кратковременных, длительных и постоянных нагрузок — умножением значений limтабл. 33 на коэффициент, определяемый по формуле
где отношение деформации от длительного действия нагрузки к деформации от кратковременного действия той же нагрузки, принимаемое равным для элементов: прямоугольного сечения= 1,8; таврового сечения с полкой в сжатой зоне = 1,5; таврового сечения с полкой в растянутой зоне = 2,2.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИВИЗНЫ
4.28.Для изгибаемых элементов из
тяжелого бетона постоянного сечения,
указанных в п. 4.15 и эксплуатируемых при
влажности воздуха окружающей среды
свыше 40 %, кривизнана участках с трещинами определяется
по формуле
(309)
где 1,2—см. табл. 34.
При одновременном действии постоянных,
длительных и кратковременных нагрузок
кривизна
определяется по формуле
(310)
где 1sh —коэффициент1при непродолжительном действии нагрузки;
1l,2l— коэффициенты1и2при продолжительном действии нагрузки.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОГИБОВ
4.29. Для изгибаемых элементов при
прогибfопределяется
следующим образом:
а) для элементов постоянного сечения, работающих как свободно опертые или консольные балки, по формуле
(311)
где
кривизна в сечении
с наибольшим изгибающим моментом от
нагрузки, при которой определяется
прогиб;
рm— коэффициент, принимаемый по табл. 35;
Таблица34
Коэффициенты |
Коэффициент 1при значениях, равных |
Коэффициент 2при значениях, равных | ||||||||||||||||||||||
ft |
f |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,10 |
0,13 |
0,15 |
0,17 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
<0,04 |
0,04-0,08 |
0,08-0,15 |
0,15-0,30 |
0,30-0,50 |
Продолжительное действие нагрузки | ||||||||||||||||||||||||
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 |
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 |
0,43 0,49 0,52 0,54 0,56 0,57 |
0,39 0,46 0,49 0,51 0,53 0,54 |
0,36 0,44 0,47 0,49 0,51 0,52 |
0,34 0,42 0,46 0,48 0,49 0,51 |
0,32 0,41 0,45 0,47 0,48 0,50 |
0,30 0,39 0,44 0,46 0,47 0,49 |
0,28 0,37 0,42 0,44 0,46 0,48 |
0,26 0,35 0,40 0,43 0,45 0,47 |
0,23 0,31 0,38 0,42 0,44 0,46 |
0,22 0,29 0,35 0,39 0,42 0,44 |
0,21 0,27 0,33 0,37 0,40 0,42 |
0,19 0,25 0,31 0,35 0,38 0,41 |
0,16 0,21 0,26 0,31 0,35 0,38 |
0,14 0,19 0,24 0,28 0,32 0,35 |
0,13 0,17 0,22 0,25 0,29 0,32 |
0,12 0,16 0,20 0,23 0,27 0,30 |
0,11 0,14 0,18 0,22 0,25 0,28 |
0,10 0,13 0,17 0,20 0,23 0,26 |
0,10 0,12 0,13 0,13 0,14 0,15 |
0,07 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 |
0,04 0,05 0,06 0,08 0,09 0,10 |
0,00 0,00 0,02 0,02 0,04 0,06 |
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 |
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 |
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 |
0,47 - - - - |
0,40 0,42 0,43 - - |
0,36 0,36 0,37 0,38 0,40 |
0,33 0,33 0,33 0,33 0;33 |
0,31 0,31 0,31 0,30 0,30 |
0,30 0,30 0,30 0,29 0,29 |
0,28 0,28 0,27 0,27 0,27 |
0,26 0,26 0,25 0,24 0,24 |
0,23 0,22 0,22 0,22 0,22 |
0,22 0,21 0,21 0,21 0,20 |
0,21 0,20 0,20 0,20 0,19 |
0,19 0,19 0,18 0,17 0,17 |
0,16 0,16 0,15 0,15 0,15 |
0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 |
0,13 0,13 0,12 0,12 0,12 |
0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 |
0,11 0,10 0,10 0,10 0,10 |
0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 |
0,15 0,18 0,20 0,23 0,25 |
0,12 0,16 0,19 0,22 0,24 |
0,08 0,13 0,17 0,20 0,23 |
0,03 0,06 0,09 0,12 0,14 |
0,00 0,02 0,03 0,05 0,06 |
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 |
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 |
0,51 - - - - |
0,45 0,53 - - - |
0,43 0,49 0,53 - - |
0,40 0,47 0,50 0,53 0,61 |
0,38 0,45 0,48 0,50 0,53 |
0,37 0,43 0,46 0,48 0,50 |
0,36 0,42 0,44 0,46 0,48 |
0,34 0,39 0,41 0,44 0,45 |
0,30 0,37 0,39 0,41 0,43 |
0,28 0,35 0,38 0,39 0,40 |
0,26 0,33 0,36 0,38 0,39 |
0,24 0,30 0,34 0,37 0,38 |
0,21 0,26 0,31 0,34 0,36 |
0,19 0,23 0,28 0,31 0,34 |
0,17 0,21 0,25 0,29 0,32 |
0,16 0,20 0,23 0,26 0,29 |
0,14 0,18 0,21 0,25 0,27 |
0,13 0,17 0,20 0,23 0,26 |
0,16 0,20 0,24 - - |
0,13 0,19 0,22 0,25 0,26 |
0,08 0,14 0,20 0,24 0,25 |
0,04 0,07 0,12 0,19 0,20 |
0,00 0,03 0,04 0,08 0,12 |
Непродолжительное действие нагрузки | ||||||||||||||||||||||||
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 |
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 |
0,64 0,72 0,76 0,79 0,82 0,84 |
0,59 0,66 0,69 0,71 0,73 0,74 |
0,56 0,63 0,66 0,69 0,70 0,71 |
0,53 0,61 0,65 0,67 0,68 0,69 |
0,51 0,59 0,63 0,65 0,67 0,68 |
0,50 0,58 0,62 0,64 0,66 0,67 |
0,49 0,57 0,61 0,63 0,65 0,66 |
0,46 0,56 0,60 0,63 0,65 0,66 |
0,43 0,53 0,59 0,62 0,64 0,66 |
0,41 0,51 0,57 0,61 0,63 0,65 |
0,40 0,49 0,56 0,60 0,63 0,65 |
0,37 0,46 0,53 0,58 0,61 0,63 |
0,34 0,43 0,49 0,55 0,58 0,61 |
0,32 0,40 0,46 0,52 0,56 0,59 |
0,30 0,37 0,44 0,49 0,53 0,56 |
0,28 0,35 0,41 0,46 0,50 0,54 |
0,26 0,33 0,39 0,44 0,48 0,52 |
0,25 0,31 0,37 0,42 0,46 0,50 |
0,17 0,21 0,23 0,25 0,26 0,27 |
0,14 0,18 0,20 0,21 0,23 0,24 |
0,09 0,11 0,14 0,16 0,17 0,18, |
0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 |
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 |
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 |
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 |
0,74 - - - - |
0,60 0,63 0,81 - - |
0,56 0,57 0,59 0,63 0,84 |
0,53 0,54 0,54 0,55 0,57 |
0,51 0,51 0,51 0,51 0,52 |
0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 |
0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 |
0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 |
0,42 0,42 0,42 0,42 0,42 |
0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 |
0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 |
0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 |
0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 |
0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 |
0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 |
0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 |
0,26 0,26 0,26 0,26 0,27 |
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 |
0,28 0,35 0,36 0,45 0,50 |
0,23 0,31 0,39 0,40 0,46 |
0,16 0,25 0,32 0,38 0,44 |
0,07 0,14 0,20 0,25 0,29 |
0,00 0,03 0,08 0,12 0,15 |
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 |
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 |
0,79 - - - - |
0,67 0,77 - - - |
0,63 0,69 0,76 - - |
0,61 0,66 0,70 0,76 0,92 |
0,59 0,64 0,67 0,71 0,76 |
0,58 0,62 0,65 0,68 0,71 |
0,56 0,61 0,64 0,66 0,69 |
0,55 0,58 0,61 0,64 0,66 |
0,52 0,56 0,58 0,61 0,63 |
0,50 0,55 0,57 0,59 0,61 |
0,48 0,54 0,56 0,58 0,60 |
0,46 0,52 0,55 0,57 0,58 |
0,42 0,48 0,53 0,56 0,57 |
0,39 0,45 0,50 0,53 0,56 |
0,37 0,43 0,47 0,51 0,54 |
0,35 0,40 0,45 0,49 0,52 |
0,33 0,38 0,43 0,47 0,50 |
0,31 0,37 0,41 0,45 0,48 |
0,27 0,39 0,50 - - |
0,24 0,37 0,46 0,60 0,72 |
0,17 0,30 0,44 0,57 0,70 |
0,08 0,16 0,28 0,41 0,55 |
0,00 0,04 0,11 0,21 0,31 |
при схеме загружения свободно опертой или консольной балки, не приведенной в табл. 35, прогиб определяется по формулам сопротивления материалов при жесткости, равной отношению наибольшего момента к наибольшей кривизне;
б) если прогиб, определенный по подпункту «а», превышает допустимый, то для слабоармированных элементов (0,5 %) его значение рекомендуется уточнять за счет учета повышенной жесткости на участках без трещин при переменной жесткости на участке с трещинами; для свободно опертых балок, загруженных равномерно распределенной нагрузкой, это соответствует формуле
(312)
где рcrc— коэффициент, принимаемый по табл. 36 в зависимости от отношенияMcrc/Mtot(Mcrcсм. пп. 4.2 и 4.3) ;
— кривизна в сечении с наибольшим
моментом, определенная как для сплошного
тела по формуле (270), от нагрузки, при
которой определяется прогиб; допускается
значениеIredв формуле (270) определять как для бетонного
элемента.
Для иных схем загружения величина fможет быть определена по формуле (314) ;
в) для изгибаемых элементов с защемленными опорами прогиб в середине пролета определяется по формуле
(313)
где
— кривизны элемента соответственно в
середине пролета, на левой и правой
опорах;
рmкоэффициент, определяемый по табл. 35 как для свободно опертой балки;
г) для элементов переменного сечения, а также в тех случаях, когда требуется более точное, чем по формулам (311) и (313), определение прогибов, а сами элементы и нагрузка симметричны относительно середины пролета, прогиб определяется по формуле
Таблица 35
Схема загружения консольной балки |
Коэффициент рm |
Схема загружения свободно опертой балки |
Коэффициент рm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. При
загружении элемента одновременно по
нескольким схемам(гдеpm1иM1,pm2иM2и т. д.соответственно коэффициентpm,
и наибольший изгибающий момент М для
каждой схемы загружения). В этом случае
в формулах (311)(313)
величина
определяется при значении М, равном
сумме наибольших изгибающих моментов,
определенных для каждой схемы загружения.
Таблица36
Mcrc/Mtot |
1,00 |
0,99 |
0,98 |
0,96 |
0,94 |
0,92 |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
Pcrc |
0,104 |
0,088 |
0,082 |
0,073 |
0,067 |
0,062 |
0,058 |
0,049 |
0,042 |
Продолжение табл. 36
Mcrc/Mtot |
0,75 |
0,70 |
0,60 |
0,50 |
0,40 |
0,30 |
0,20 |
0,10 |
0,00 |
Pcrc |
0,036 |
0,032 |
0,024 |
0,018 |
0,013 |
0,008 |
0,005 |
0,002 |
0,000 |
где
(314)
где
— кривизны соответственно на опоре, на
расстоянии
от опоры, на расстоянии
от опоры и в середине пролета; значения
кривизн подсчитываются со своими знаками
согласно эпюре кривизн.
В остальных случаях прогиб в середине пролета рекомендуется определять по формуле (294).
Входящие в формулы (311) (314) значения кривизн определяются по формулам (271), (272), (282), (286), (309) и (310) при наличии трещин в растянутой зоне и по формулам (269) и (270) — при их отсутствии.
Для сплошных плит толщиной менее 250 мм необходимо учитывать указания п. 4.24.
4.30. Для коротких элементов (l/h< 10) постоянного сечения, работающих как свободно опертые балки, прогиб вычисляется согласно п. 4.29 и умножается на коэффициентPq, учитывающий влияние деформаций сдвига. Коэффициент Pqопределяется по формуле
(315)
где q= 0,5 — при отсутствии как нормальных, так и наклонных трещин, т.е. при выполнении условий (233) и (248);
q= 1,5 — при наличии нормальных или наклонных трещин;
рm— см. табл. 35.
Примеры расчета
Пример 57. Дано: железобетонная плита перекрытия гражданского здания прямоугольного сечения размерами h= 120 мм,b= 1000 мм,ho= 105 мм; пролетl= 3,1 м; бетон тяжелый класса В25 (Eb=2,7104МПа;Rbt.ser= 1,6 МПа); растянутая арматура класса А-II(Еs= 2,1105МПа), площадь ее поперечного сечения Аs= 393 мм2(510); полная равномерно распределенная нагрузкаqtot= 7 кН/м, в том числе ее часть от постоянных и длительных нагрузокql= 6 кН/м; прогиб ограничивается эстетическими требованиями.
Требуется рассчитать плиту по деформациям.
Расчет. Определим необходимость расчета плиты по деформациям согласно п. 4.27:
Из табл. 33 по
= 0,029 иf=ft= 0 находимlim= 21. Так какh< 250 мм, тоlimкорректируем путем деления на коэффициентТогда
Учитывая примечание к п. 4.27 (случай «а»), имеем
Поскольку -расчет по деформациям необходим.
Определим кривизну в середине пролета от действия момента Мl(так как прогиб ограничивается эстетическими требованиями).
Принимаем без расчета, что элемент имеет трещины в растянутой зоне, в связи с чем кривизну определим по формуле (309).
Из табл. 34 по = 0,028 иf=ft= 0 находим значения1= 0,393 и2= 0,10, соответствующие продолжительному действию нагрузки.
Прогиб определим согласно п. 4.29а,
принимая, согласно табл. 35,
:
Так как h< 250 мм, полный
прогиб равенf= 13,51,23 = 16,6 мм, что больше предельно допустимого
прогиба(см. табл. 2).
Поскольку = 0,00375 <
0,005, согласно п. 4.296 уточним значениеfпо формуле (312). Для этого вычислим
величиныиMcrc.
Так как рассчитывается слабоармированный элемент (< 0,01),Iredи Мcrcопределим как для бетонного сечения (см. пп. 4.2 и 4.3):
b1= 0,85 (как для тяжелого бетона);
Коэффициент рсrс определим по табл. 36 при
.
С учетом поправки на малую высоту сечения (h< 250 мм)f= 9,841,23 = 12,1 мм, что меньше предельно допустимого прогибаf= 15,5мм.
Поскольку l/h> 10, влиянием деформаций сдвига пренебрегаем.
Пример 58: Дано: ригель перекрытия общественного здания прямоугольного сечения размерами b= 200 мм,h= 600 мм;a= 80 мм; пролет ригеляl= 4,8 м; бетон тяжелый класса В25 (Еb= 2,7104МПа;Rbt,ser= 1,6 МПа); рабочая арматура класса А-III(Es= 2105МПа), площадь ее поперечного сечения Аs= 2463 мм (428); полная равномерно распределенная нагрузкаqtot= 85,5 кН/м, в том числе ее часть от постоянных и длительных нагрузокql= 64 кН/м; прогиб ограничивается эстетическими требованиями; влажность воздуха в помещении свыше 40 %.
Требуется рассчитать ригель по деформациям.
Расчет. Определим необходимость расчета по деформациям согласно п. 4.27.
ho= 600 ‑ 80 = 520 мм ;
Так как l/h= 4,8/0,6 = 8 < 10, необходимо учитывать влияние деформаций сдвига на прогиб элемента:l/ho= 4,8/0,52 = 9,3. По табл. 33 при= 0,176 иf=ft= 0 находимlim= 8.
т. е. расчет по деформациям необходим.
Поскольку = 0,238 >
0,005, согласно п. 4.1 кривизну определим с
учетом наличия трещин в растянутой
зоне. Так как прогиб ограничивается
эстетическими требованиями, расчет
производим на действие момента Мl.
Кривизну в середине пролета
вычислим по формуле (309).
По табл. 34 при = 0,176 иf=ft = 0 находим1= 0,206 и2= 0.
Полный прогиб определим согласно пп.
4.29а и 4.30 с учетом влияния деформаций
сдвига. Согласно табл. 35,
т. е. прогиб ригеля меньше предельно допустимого (см. табл. 2).
Пример 59. Дано: железобетонная плита покрытия с расчетным пролетом 5,7 м; размеры поперечного сечения (для половины сечения плиты) — по черт. 89; бетон легкий класса В25 (Rb,ser= 18,5 МПа;Rbt,ser= 1,6 МПа), марки по средней плотностиD1600 (Eb=16,5103МПа); рабочая арматура класса А-II(Es= 2,1105МПа), площадь ее сеченияAs= 380 мм2(122); постоянная и длительная равномерно распределенные нагрузки на плитуql= 8,75 кН/м; прогиб плиты ограничивается эстетическими требованиями; помещение, перекрываемое плитой, имеет нормальную влажность воздуха (4075 %).
Требуется рассчитать плиту по деформациям.