6.5 Расчет по моделям «распорок и тяжей»

6.5.1 Общие положения

(1)Р При нелинейном распределении относительных деформаций (например, при опорах, вблизи сосредоточенных нагрузок или плоском напряженном состоянии) могут быть использованы модели «распорок и тяжей» (см. также 5.6.4).

6.5.2 Распорки

(1) Расчетное значение прочности бетонной распорки в зоне с поперечным сжимающим напряжением или без поперечных напряжений может быть рассчитано из выражения (6.55) (рисунок 6.23).

В зонах, где имеет место многоосное сжатие, может быть принято более высокое расчетное значение прочности бетона.

Рисунок 6.23 — Расчет прочности бетонных распорок без поперечного растяжения

(6.55)

(2) Расчетное значение прочности для бетонных распорок следует понижать в сжатых зонах, работающих с трещинами, и, если не используется более точный подход, определять по формуле (см. рисунок 6.24):

(6.56)

Примечание — Значение может быть указано в национальном приложении. Рекомендуемое значение определяется по формуле

(6.57N)

(3) Для распорок, которые находятся непосредственно между площадями приложения нагрузки (нагрузочными площадками), как в консолях или коротких высоких балках, альтернативные методы расчета приведены в 6.2.2 и 6.2.3.

Рисунок 6.24 — Расчетное значение прочности бетонных распорок

с поперечным растяжением

6.5.3 Тяжи

(1) Расчетные значения прочности поперечных тяжей и арматуры должны быть ограничены согласно 3.2 и 3.3.

(2) Арматура должна быть достаточно заанкерена в узлах.

(3) Арматура, необходимая для сопротивления силам в концентрированных узлах, может быть распределена по длине (рисунок 6.25 a) и b)). Если арматура в зоне узла проходит по значительной длине элемента, то арматура должна быть распределена по длине, где траектории сжатия искривлены (тяжи и распорки). Растягивающая сила Т определяется следующим образом:

a) для областей с частичным распределением см. рисунок 6.25a):

(6.58)

b) для областей с полным распределением см. рисунок 6.25b):

(6.59)

Рисунок 6.25 — Параметры для определения поперечных растягивающих усилий

в сжатой области с распределенной арматурой:

а — частичная неоднородность;

b — полная неоднородность

6.5.4 Узлы

(1)Р Правила для узлов действуют также для областей, где сосредоточенные силы передаются в элементе и которые не рассчитываются при помощи модели «распорка — тяж».

(2)Р Усилия, действующие на узлы, должны быть уравновешены. Поперечные растягивающие усилия, перпендикулярные плоскости узла, должны быть учтены.

(3) Определение размеров и конструирование концентрированных узлов являются существенными для определения их несущей способности. Концентрированные узлы могут образоваться там где приложены сосредоточенные нагрузки, на опорах, в зонах анкеровки с концентрацией арматуры и напрягающих элементов, на изгибах арматурных стержней, а также в соединениях и углах элементов.

(4) Расчетные значения сжимающих напряжений в узлах определяются следующим образом:

a) в сжатых узлах, где нет тяжей, заанкеренных в узле (рисунок 6.26),

(6.60)

где  _Rd,max  — максимальное напряжение, которое может быть приложено на края узла. См. 6.5.2 (2) для определения .

Примечание — Значение коэффициента k₁ может быть указано в национальном приложении. Рекомендуемое значение равно 1,0;

b) в сжато-растянутых узлах с анкеровкой тяжей в одном направлении (рисунок 6.27)

(6.61)

где _Rd,max — максимальное значение _Rd,1 и _Rd,2. См. 6.5.2 (2) для определения

Примечание — Значение коэффициента k₂ может быть указано в национальном приложении. Рекомендуемое значение равно 0,85;

с) в сжато-растянутых узлах с анкеровкой тяжей в нескольких направлениях (рисунок 6.28).

Примечание — Значение коэффициента k₃ может быть указано в национальном приложении. Рекомендуемое значение равно 0,75.

Рисунок 6.26 — Сжатый узел без тяжей

Рисунок 6.27 — Сжато-растянутый узел с арматурой в одном направлении

Рисунок 6.28 — Сжато-растянутый узел с арматурой в двух направлениях

(6.62)

(5) При условиях, приведенных ниже, расчетное значение сжимающих напряжений, приведенное в 6.5.4 (4), может быть увеличено до 10, если выполняется как минимум одно из приведенных ниже условий:

— обеспечено трехосное сжатие;

— все углы между распорками и тяжами составляют не менее 55;

— напряжения, приложенные от опор, или сосредоточенные силы распределены равномерно, и узел усилен хомутами;

— арматура расположена в нескольких уровнях;

— узел надежно усилен путем устройства опор или трением.

(6) Трехосно сжатые узлы могут быть проверены согласно формулам (3.24) и (3.25), с верхним пределом _Rd,max  k₄f_cd, если для всех трех направлений распорок известно распределение нагрузок.

Примечание — Значение коэффициента k₄ может быть указано в национальном приложении. Рекомендуемое значение — 3,0.

(7) Анкеровка арматуры в сжато-растянутых узлах начинается от начала узла, т. е., например, в случае опоры анкеровка начинается на ее внутренней стороне (см. рисунок 6.27). Длина анкеровки должна распространяться по всей длине узла. В некоторых случаях арматура может быть заанкерена также и за узлом. Для анкеровки и изгиба арматуры см. 8.4 и 8.6.

(8) Плоские сжатые узлы, в которых встречаются три распорки, могут проверяться согласно рисунку 6.26. Максимальные средние главные напряжения узла (_с0, _с1, _с2, _с3) необходимо проверить согласно 6.5.4 (4) a). Обычно может быть принято следующее: F_cd,1/a₁ = F_cd,2/a₂ = F_cd,3/a₃, дающее _сd,1 = _сd,2 = _сd,3 = _сd,0.

(9) Узлы на изгибах арматуры могут быть рассчитаны согласно рисунку 6.28. Средние напряжения в распорках должны быть проверены согласно 6.5.4 (5). Диаметр оправки должен быть проверен согласно 8.3.