7. Общие положения расчета элементов по предельным состояниям первой группы
7.1.Общие положения расчета
Расчеты элементов по предельным состояниям I группы (расчеты на прочность и устойчивость) выполняют для следующих случаев:
Первый вариант расчет на действие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок (кроме продолжительных), а также на действие особых нагрузок. В этом случае воздействия от некоторых непродолжительных нагрузок (ветровых, крановых, от транспорта и прочих), а также аварийных не учитывают.
Расчетные величины (Rb) и (Rbt) для рассматриваемого варианта принимают с коэффициентом условий работы бетона (γb1).
Если конструкция работает в условиях, благоприятных для нарастания прочности бетона (затвердевание под водой, во влажном грунте или при влажности окружающего воздуха выше 750C, то расчет ведут по первому варианту при γb1=1,0, в прочих случаях следует принимать γb1=0,9.
Второй вариант расчета - на действие всех нагрузок, включая все кратковременные и аварийные нагрузки. В этом случае величины (Rb) и (Rbt) принимают с коэффициентом условий работы бетона γb1=1,0. Условия прочности рассчитываемого элемента должны быть выполнены как по первому, так и по второму варианту расчетов. При отсутствии нагрузок, расчет на прочность выполняют только по первому варианту. При наличии нагрузок непродолжительного действия (или аварийных) расчет на прочность выполняют только по второму варианту, если выполнено условие:
(1.55)
где PI – обобщенное усилие (момент, поперечная сила, нормальная сила) от внешних нагрузок, учитываемых при расчете по первому варианту;
PII - то же от нагрузок, учитываемых при расчете по второму варианту.
Зависимость (1.55) справедлива для всех видов нагружения, включая внецентренное сжатие.
Следует отметить, что при расчете внецентренно нагруженных элементов изгибающий момент определяют относительно оси, перпендикулярной плоскости действия изгибающего момента и проходящей через центр тяжести растянутой или наименее сжатой арматуры.
Нормами разрешено проводить расчет только по второму варианту и при невыполнении условия (1.55), но тогда расчетные сопротивления бетона (Rb и Rbt) умножают на коэффициент (γbl), определяемый по формуле
, (1.56)
При этом все коэффициенты (включая γb1=1,0) также подлежат учету.
Для внецентренного сжатия определение величин PII и PI следует вести без учета дополнительного увеличения прогиба от изгибающего момента (расчет по недеформируемой системе).
Если конструкцию эксплуатируют в условиях, благоприятных для нарастания прочности бетона, то условие (1.55) необходимо принять в виде:
,
(1.57)
а величину коэффициента (γbl) следует вычислять по формуле
,
(1.58)
При расчете железобетонных элементов на стадиях производства, подъема, транспортирования и монтажа нагрузку от собственной массы элементов следует вводить в расчет с коэффициентами динамичности, равными:
при подъеме и монтаже – 1,4;
при перевозке - 1,6.
Расчет следует выполнять как по нормальным, так и по наклонным сечениям (по отношению к оси элемента).Кроме того при проектировании следует выполнить расчет на местное действие нагрузки (смятие, продавливание).
Основное условие прочности при расчете по первой группе предельных состояний следует применять в виде:
,(1.59
где Pmax – максимальное значение обобщенного внутреннего силового фактора, определяемое по его эпюре;
Pult – теоретическая минимальная несущая способность элемента в расчетном сечении, рассчитанная по предельным (расчетным) значениям механических характеристик.
Остальные величины, входящие в неравенство, учитывают косвенным образом через (Pmax) и (Pult).
Если приведенное неравенство (1.59) соблюдается, то прочность рассчитываемого элемента можно считать обеспеченной.