5.6 Пластический расчет

5.6.1 Общие положения

(1)P Методы, основанные на пластическом расчете, могут применяться исключительно для проверки предельного состояния по несущей способности.

(2)P Пластичность критических поперечных сечений должна быть достаточной для формирования планируемого механизма разрушения.

(3)P Пластический расчет необходимо производить, как правило, или на основе метода нижнего предела (статического), или на основе метода верхнего предела (кинематического).

Примечание — Не противоречащая дополнительная информация может быть приведена в национальном приложении.

(4) Влияние предыдущих приложений нагрузки, в общем случае, может не учитываться, и принимается монотонное увеличение интенсивности воздействий.

5.6.2 Пластический расчет балок, рам и плит

1)P Пластический расчет без прямой проверки способности к повороту может быть использован для проверки предельного состояния по несущей способности, если выполняются условия 5.6.1 (2).

(2) Требуемая пластичность считается достаточной без специальной проверки, если выполняются все следующие предпосылки:

i) площадь растянутой арматуры ограничена таким образом, что в любом поперечном сечении:

x_u/d  0,25 — для бетонов класса прочности не выше C⁵⁰/₆₀;

x_u/d  0,15 — то же не выше C⁵⁵/₆₇;

ii) арматурная сталь класса В или С;

iii) отношение моментов на промежуточных опорах к моменту в пролете должно находиться в пределах от 0,5 до 2.

(3) Колонны должны быть проверены на максимальные пластические моменты, которые могут быть переданы примыкающими элементами. При соединении плит плоских перекрытий этот момент должен быть учтен при расчете на продавливание.

(4) При выполнении пластического расчета плит, как правило, необходимо учитывать любое неравномерное армирование, угловые усилия в тяжах, а также кручение на свободных краях.

(5) Пластический метод может быть применен к не сплошным плитам (ребристые, пустотные, кессонные плиты), если их поведение соответствует поведению сплошных плит, особенно при дей­ствии кручения.

5.6.3 Способность к повороту

(1) Упрощенный способ для неразрезных балок и неразрезных плит, работающих в одном направлении, основывается на проверке способности к повороту участков балок и плит длиной, примерно составляющей 1,2-кратную высоту поперечного сечения. При этом предполагается, что данные участки первыми испытывают пластическую деформацию (образование пластических шарниров) при соответствующих сочетаниях воздействий. Проверка способности к пластическому повороту при проверке предельного состояния по несущей способности считается выполненной, если подтверждается, что при основном сочетании воздействий рассчитанный угол поворота _s менее или равен допустимому (рисунок 5.5).

Рисунок 5.5 — Угол пластического поворота _s для армированных поперечных сечений

неразрезных балок и неразрезных плит, работающих в одном направлении

(2) Для зон пластических шарниров отношение x_u/d не должно превышать значения 0,45 для бетонов классов прочности не выше С⁵⁰/₆₀ и 0,35 — для бетонов классов прочности не ниже С⁵⁵/₆₇.

(3) Угол поворота _s определяется на основании расчетных значений воздействий и свойств материалов, а также средних значений предварительного напряжения в соответствующий момент.

(4) В упрощенном методе допустимый угол пластического поворота определяется умножением основного значения допустимого поворота _pl,d с поправочным коэффициентом k_ для учета поперечной гибкости.

Примечание — Значения _pl,d могут быть указаны в национальном приложении. Рекомендуемые значения для стали классов В и С (использование класса А при пластическом расчете не рекомендуется), а также для бетонов классов прочности не выше С⁵⁰/₆₀ или соответственно С⁹⁰/₁₀₅ приведены на рисунке 5.6N.

Значения бетона для классов прочности от С⁵⁵/₆₇ до С⁹⁰/₁₀₅ необходимо соответствующим образом интерполировать. Значения распространяются на поперечную гибкость  = 3,0. Для отклоняющихся значений поперечной гибкости, как правило, необходимо _pl,d умножить на k_:

(5.11N)

При этом  является отношением расстояния между нулевой и максимальной точками моментов после перераспределения и статической расчетной (эффективной) высоты d.

Упрощенно  может быть определено из расчетных значений изгибающего момента и поперечного усилия:

. (5.12N)

Рисунок 5.6N — Основные значения допустимого пластического поворота _pl,d

поперечных сечений железобетона для классов арматуры В и С.

Значения применимы для поперечной гибкости  = 3,0