Двутавровые сечения с симметричной арматурой

3.42. Расчет двутавровых сечений с симметричной арматурой, сосредоточенной в полках, производится следующим образом.

Если граница сжатой зоны проходит в полке, т.е. соблюдается условие

N £ R_b b'_f h'_f - А_sр (g_s6R_s - s_sc) (114)

(где g_s6 определяется по формуле (23) при x = h¢_f / h₀), то расчет производится как для прямоугольного сечения шириной b'_f в соответствии с указаниями п. 3.41.

Если граница сжатой зоны проходит в стенке, т.е. условие (114) не соблюдается, то расчет производится в зависимости от относительной высоты сжатой зоны следующим образом:

; (115)

а) при x₁ £ x_R (см. табл. 26 или 27) прочность сечения проверяется из условия

Ne £ R_b bx (h₀ - 0,5x) + R_bA_on(h₀ - 0,5h¢_f) + s_scA¢_sp(h₀ - a¢_p) +

+ R_scA¢_s (h₀ - a¢_s), (116)

где . (117)

Здесь g_s6 определяется по формуле

, (118)

где h - см. п. 3.7;

; (119)

при N > R_b A_on допускается g_s6 вычислять по формуле (23) п. 3.7, принимая x = x₁ ;

б) при x₁ > x_R прочность сечения проверяется также из условия (116), при этом высота сжатой зоны х при арматуре с условным пределом текучести (см. п. 2.16) определяется по формуле

. (120)

В формулах (115) - (120):

А_on — площадь сечения сжатых свесов полки, равная:

А_on = (b'_f - b) h'_f ;

x_el — см. п. 3.41;

b — см. п. 3.18.

Если значение х, определенное по формуле (120), оказывается больше x_elh₀, то в условие (116) подставляется значение х, равное:

, (121)

где t = ,

R_s, w - см. табл. 31 или 32.

При напрягаемой арматуре с физическим пределом текучести высота сжатой зоны х при x₁ > x_R всегда определяется по формуле (121).

При наличии ненапрягаемой арматуры S и S¢ с условным пределом текучести следует учитывать примечание к п. 33, распространяя его и на арматуру S'.

П р и м е ч а н и я: 1. При переменной высоте свесов полки значение h¢_f принимается равным средней высоте свесов.

2. При большом количестве ненапрягаемой арматуры е физическим пределом текучести (при R_sA_s > 0,2 R_sA_sp) не следует пользоваться формулами (120) и (121). В этом случае высота сжатой зоны определяется по формулам общего случая, согласно п. 3.18, с учетом п. 3.37.

Кольцевые сечения

3.43 (3.21). Расчет элементов кольцевого сечения (черт. 28) при соотношении внутреннего и наружного радиусов r₁/r₂ ³ 0,5 с арматурой, равномерно распределенной по окружности (при числе продольных стержней не менее шести), должен производиться из условия

Черт. 28. Схема, принимаемая при расчете кольцевого сечения

Ne₀ £ (R_b Ar_m + R_sc A_sp,tot r_sp + R_sc A_s,tot r_s) +

+ R_s A_sp,tot j_sp z_sp + R_s A_s,tot j_s z_s , (122)

где r_m = 0,5 (r₁ + r₂) ;

A_sp,tot — площадь сечения всей напрягаемой продольной арматуры;

A_s,tot — то же, ненапрягаемой арматуры;

r_sp, r_s — радиусы окружностей, проходящих через центры тяжести стержней, соответственно площадью А_sp,tot и A_s,tot;

x_cir — относительная площадь сжатой зоны бетона, определяемая по формуле

, (123)

здесь ;w_s = h_r ;

h_r = 1,1 — для арматуры с условным пределом текучести (см. п. 2.16);

h_r = 1,0 — для арматуры с физическим пределом текучести;

d_sp(s) = 1,5 + 6R_s × 10^-4 (R_s - в МПа);

s_sp — предварительное напряжение с учетом коэффициента g_sp, большего единицы;

z_sp, z_s — расстояния от равнодействующей их соответственно в напрягаемой и ненапрягаемой арматуре растянутой зоны до центра тяжести сечения, определяемые по формуле

z_sp(s) = (0,2 + 1,3 x_cir) r_sp(s) , (124)

но принимаемые не более z_sp(s);

j_sp, j_s — коэффициенты, принимаемые равными:

j_sp(s) = w_p(s) (1 - d_sp(s) x_cir) ; (125)

если j_sp £ 0 или j_s £ 0, значение x_cir снова вычисляется по формуле (123), при этом соответственно принимается А_sp = 0 либо A_s = 0.

Если x_cir < 0,15, в условие (122) подставляется значение x_cir, определяемое по формуле

, (126)

при этом значения j_sp, j_s, z_sp и z_s определяются по формулам (125) и (124) при x_cir = 0,15.

Эксцентриситет силы N относительно центра тяжести сечения e₀ определяется с учетом прогиба элемента согласно пп. 3.39 и 3.40.