- •Предисловие
- •1. Общие рекомендации основные положения
- •Основные расчетные требования
- •2. Материалы для бетонных и железобетонных конструкций бетон
- •Нормативные и расчетные характеристики бетона
- •Арматура
- •Нормативные и расчетные характеристики арматуры
- •3. Расчет бетонных и железобетонных элементов по предельным состояниям первой группы
- •Расчет бетонных элементов по прочности
- •Внецентренно сжатые элементы
- •Черт. 1. Схема усилий к эпюра напряжении в поперечном сечении внецентренно сжатого бетонного элемента без учета сопротивления бетона растянутой зоны
- •Черт. 2. К определению Ab1
- •Черт. 3. График несущей способности внецентренно сжатых бетонных элементов Изгибаемые элементы
- •Примеры расчета
- •Расчет железобетонных элементов по прочности
- •Изгибаемые элементы расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента
- •Прямоугольные сечения
- •Черт. 4. Схема усилий в поперечном прямоугольном сечении изгибаемого железобетонного элемента
- •Тавровые и двутавровые сечения
- •Черт. 5. Положение границы сжатой зоны в тавровом сечении изгибаемого железобетонного элемента
- •Примеры расчета
- •Элементы, работающие на косой изгиб
- •Черт. 6. Форма сжатой зоны в поперечном сечения железобетонного элемента, работающего на косой изгиб
- •Черт. 7. Сечение с растянутыми арматурными стержнями в плоскости оси х
- •Черт. 8. Тавровое сечение со сжатой зоной, заходящей в наименее растянутый свес полки
- •Черт. 9. График несущей способности прямоугольного, таврового
- •Черт. 10. К примеру расчета 10
- •Черт. 11. К примеру расчета 12
- •Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента
- •Расчет наклонных сечений на действие поперечной силы по наклонной трещине
- •Черт. 13. Схема усилий в наклонном сечении элементов с хомутами при расчете его на действие поперечной силы
- •Черт. 14. Расположение расчетных наклонных сечений при сосредоточенных силах
- •Черт. 15. К расчету наклонных сечений при изменении интенсивности хомутов
- •Черт. 16. К определению наиболее опасной наклонной трещины для элементов с отгибами при расчете на действие поперечной силы
- •Черт. 17. Расположение расчетных наклонных сечений в элементе с отгибами
- •Черт. 18. Балки с переменной высотой сечения и наклонной гранью
- •Черт. 19. Консоль высотой, уменьшающейся от опоры к свободному концу
- •Черт. 20. Расположение невыгоднейших наклонных сечений в элементах без поперечной арматуры
- •Расчет наклонных сечений на действие изгибающего момента
- •Черт. 21. Схема усилий в наклонном сечении при расчете его по изгибающему моменту
- •Черт. 22. Определение расчетного значения момента при расчете наклонного сечения
- •Черт. 23. Обрыв растянутых стержней в пролете
- •Расчет наклонных сечений в подрезках
- •Черт. 24. Невыгодиейшие наклонные сечения в элементе с подрезкой
- •Примеры расчета
- •Черт. 25. К примеру расчета 13
- •Черт. 26. К примеру расчета 15
- •Черт. 27. К примеру расчета 16
- •Черт. 28. К примеру расчета 17
- •Черт. 29. К примеру расчета 18
- •Черт. 30. К примеру расчета 21
- •Черт. 31. К примеру расчета 22
- •Черт. 32. К примеру расчета 23
- •Внецентренно сжатые элементы общие положения
- •Учет влияния прогиба элемента
- •Учет влияния косвенного армирования
- •Черт. 33. Сжатые элементы с косвенным армированием
- •Расчет элементов симметричного сечения при расположении продольной силы в плоскости симметрии
- •Черт. 35. Графики несущей способности внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения с симметричной арматурой
- •Черт. 36. Схема, принимаемая при расчете внецентренно сжатого элемента прямоугольного сечения с арматурой, расположенной по высоте сечения
- •Прямоугольные сечения с несимметричной арматурой
- •Кольцевые сечения
- •Черт. 38. Схема, принимаемая при расчете кольцевого сечения внецентренно сжатого элемента
- •Черт. 39. Графики несущей способности внецентренно сжатых элементов кольцевого сечения
- •Круглые сечения
- •Черт. 40. Схема, принимаемая при расчете круглого сечения внецентренно сжатого элемента
- •Черт. 41. Графики несущей способности внецентренно сжатых элементов круглого сечения
- •Расчет элементов, работающих на косое внецентренное сжатие
- •Черт. 42. Графики несущей способности элементов прямоугольного сечения с симметричной арматурой, работающих на косое внецентренное сжатие
- •Черт. 43. Схемы расположения арматуры в прямоугольном сечении при расчете на косое внецентренное сжатие
- •Примеры расчета прямоугольные сечения с симметричной арматурой
- •Черт. 46. К примеру расчета 28
- •Черт. 47. К примеру расчета 29
- •Прямоугольные сечения с несимметричной арматурой
- •Элементы с косвенным армированием
- •Черт. 48. К примеру расчета 32
- •Черт. 49. К примерам расчета 33, 34 и 39
- •Черт. 50. К примерам расчета 38 и 40
- •I граница сжатой зоны в первом приближении; II окончательная
- •Центрально- и внецентренно растянутые элементы центрально-растянутые элементы
- •Внецентренно растянутые элементы
- •Черт. 51. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно растянутого железобетонного элемента, при расчете его по прочности
- •Элементы, работающие на кручение с изгибом (расчет пространственных сечений) элементы прямоугольного сечения
- •Черт. 52. Схема усилий в пространственном сечении
- •Черт. 53. Схема усилий в пространственном сечении
- •Черт. 54. Определение изгибающего и крутящего моментов поперечной силы, действующих в пространственном сечении
- •Черт. 55. Расположение расчетных пространственных сечений
- •1, 2 Расчетные пространственные сечения; m1, t1, q1
- •Элементы таврового, двутаврового и других сечений, имеющих входящие углы
- •Черт. 56. Разделение на прямоугольники сечений, имеющих входящие углы, при расчете на кручение с изгибом
- •Черт. 57. Схемы расположения сжатой зоны в пространственном сечении 1-й схемы железобетонного элемента двутаврового и таврового сечений, работающего на кручение с изгибом
- •Черт. 58. Схемы расположения сжатой зоны в пространственном сечении 2-й схемы железобетонного элемента двутаврового, таврового
- •Элементы кольцевого сечения с продольной арматурой, равномерно распределенной по окружности
- •Черт. 59 Пространственное сечение железобетонного элемента кольцевого поперечного сечения, работающего на кручение с изгибом
- •Черт. 60. График для определения коэффициента при расчете элементов кольцевого поперечного сечения на кручение с изгибом
- •Примеры расчета
- •Черт. 61. К примеру расчета 46
- •Черт. 62. К примеру расчета 47
- •Расчет железобетонных элементов на местное действие нагрузок расчет на местное сжатие
- •Черт. 63. Определение расчетной площади Aloc2 при расчете на местное сжатие при местной нагрузке
- •Черт. 64. К примеру расчета 48
- •Расчет на продавливание
- •Черт. 65. Схема пирамиды продавливания при угле наклона ее боковых граней к горизонтали
- •Расчет на отрыв
- •Черт. 66. Схема для определения длины зоны отрыва
- •Черт. 67. Армирование входящего угла, расположенного в растянутой зоне железобетонного элемента Расчет коротких консолей
- •Черт. 68. Расчетная схема для короткой консоли при действии поперечной силы
- •Черт. 69. Расчетная схема для короткой консоли при шарнирном опирании сборной балки, идущей вдоль вылета консоли
- •Примеры расчета
- •Черт. 70. К примеру расчета 49
- •Расчет закладных деталей и соединений элементов расчет закладных деталей
- •Черт. 71. Схема усилий, действующих на закладную деталь
- •Черт. 72. Схема выкалывания бетона анкерами закладной детали с усилениями на концах при nan 0
- •1 Точка приложения нормальной силы n; 2 поверхность выкалывания; 3 — проекция поверхности выкалывания на плоскость, нормальную к анкерам
- •Черт. 73. Схема выкалывания бетона анкерами закладной детали без усилений на концах при n'an 0
- •1 Точка приложения нормальной силы n; 2 поверхность выкалывания; 3 проекция поверхности выкалывания на плоскость, нормальную к анкерам
- •Черт. 75. Конструкция закладной детали, не требующей расчета на выкалывание
- •Черт. 76. Схема для расчета на откалывание бетона нормальными анкерами закладной детали
- •Черт. 77. К примеру расчета 50
- •Черт. 78. К примеру расчета 51
- •Расчет стыков сборных колонн
- •Черт. 79. Незамоноличенный стык колонны
- •1 Центрирующая прокладка; 2 распределительный лист; 3 ванная сварка арматурных выпусков; 4 — сетки косвенного армирования торца колонны
- •Черт. 80. Расчетное сечение замоноличенного стыка колонны с сетками косвенного армирования в бетоне колонны и в бетоне замоноличивания
- •1 Бетон колонны; 2 бетон замоноличивания; 3 сетки косвенного армирования
- •Черт. 81. К примеру расчета 52
- •1 Арматурные выпуски; 2 — распределительный лист; 3 центрирующая прокладка
- •Расчет бетонных шпонок
- •Черт. 82. Схема для расчета шпонок, передающих сдвигающие усилия от сборного элемента монолитному бетону
- •1 Сборный элемент; 2 монолитный бетон
- •4. Расчет бетонных и железобетонных элементов по предельным состояниям второй группы расчет железобетонных элементов по образованию трещин
- •Черт. 83. Схемы усилий и эпюры напряжений в поперечном сечении элемента при расчете его по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента
- •Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин
- •Расчет по раскрытию 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
- •Расчет по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента
- •Примеры расчета
- •Черт. 86. К примеру расчета 53
- •Расчет элементов железобетонных конструкций по деформациям
- •Определение кривизны железобетонных элементов на участках без трещин в растянутой зоне
- •Определение кривизны железобетонных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне
- •Определение прогибов
- •Черт. 87. Эпюра кривизны в железобетонном элементе с переменным по длине сечением
- •Черт. 88. Эпюры изгибающих моментов и кривизны в железобетонном элементе постоянного сечения
- •Определение продольных деформаций
- •Приближенные методы расчета деформаций
- •Определение кривизны
- •Определение прогибов
- •Примеры расчета
- •Черт. 89. К примеру расчета 59
- •5. Конструктивные требования общие положения
- •Минимальные размеры сечения элементов
- •Габариты и очертания элементов конструкций
- •Черт. 90. Закругления и фаски
- •Черт. 91. Технологические уклоны
- •Арматура, сетки и каркасы Отдельные арматурные стержни
- •Черт. 92. Размеры крюков на концах стержней гладкой рабочей арматуры Сварные соединения арматуры
- •Черт. 93. Дуговая ванная сварка выпусков арматуры.
- •Плоские сварные сетки1
- •Черт. 94. Приваривание дополнительного продольного стержня к сварной сетке
- •Пространственные арматурные каркасы
- •Черт. 95. Армирование изделий переменных размеров
- •Черт. 96. Примеры очертания гнутых сварных сеток
- •Черт. 97. Параметры гнутых сварных сеток
- •Черт. 98. Примеры пространственных каркасов железобетонных элементов, изготовляемых с применением сварки сварочными клещами
- •Черт. 99. Примеры конструкций пространственных каркасов линейных элементов, изготовляемых с применением контактной точечной сварки
- •Черт. 100. Примеры пространственных каркасов линейных элементов, изготовляемых без применения контактной точечной сварки
- •Черт. 101. Примеры конструкций пространственных каркасов для армирования плоских элеметов
- •Расположение арматуры, анкеровка, стыки Защитный слой бетона
- •Минимальные расстояния между стержнями арматуры
- •Анкеровка арматуры
- •Черт. 103. Анкеровка арматуры путем устройства на концах специальных анкеров
- •Черт. 104. Анкеровка арматуры путем отгиба
- •Черт. 105. Дополнительная анкеровка арматуры привариванием поперечных анкерующих стержней
- •Стыки арматуры внахлестку (без сварки)
- •Черт. 106. Расположение стержней, стыкуемых внахлестку, и стыков
- •Черт. 107. Стыки сварных сеток внахлестку в направления рабочей арматуры, выполненной из гладких стержней
- •Черт. 108. Стыки сварных сеток внахлестку в направлении рабочей арматуры периодического профиля
- •Черт. 109. Стыки сварных сеток в нерабочем направления
- •Армирование железобетонных элементов Общие положения
- •Армирование сжатых элементов продольная арма тура
- •Поперечная арматура
- •Черт. 110. Конструкция пространственных каркасов в сжатых элементах
- •Армирование изгибаемых элементов продольная арматура
- •Черт. 111. Армирование балок плоскими сварными каркасами
- •Черт. 112. Установка конструктивной продольной арматуры по высоте сечения балки
- •Черт. 113. Армирование приопорных участков плит, монолитно связанных с балками
- •Поперечная и отогнутая арматура
- •Черт. 114. Конструкция хомутов вязаных каркасов балок
- •Черт. 115. Конструкция отгибов арматуры
- •Черт. 116. Положения отгибов, определяемые эпюрой изгибающих моментов в балке
- •Черт. 117. „Плавающий" стержень Армирование элементов, работающих на изгиб с кручением
- •Особые случаи армирования армирование в местах отверстий
- •Армирование плит в зоне продавливания
- •Конструирование коротких консолей
- •Косвенное армирование
- •Особенности сборных конструкций Общие положения
- •Стыки элементов сборных конструкций
- •Черт. 122. Жесткий стык сборных колонн с ванной сваркой арматурных выпусков
- •Черт. 123. Типы контактных стыков сборных колонн
- •Строповочные устройства
- •Черт. 124. Примеры строповочных устройств без петель
- •Черт. 125. Типы строповочных петель
- •Черт. 126. Размеры лунок для заглубленного расположения проушин строповочных петель
- •Закладные детали Общие положения
- •Черт. 127. Примеры конструкций сварных закладных деталей
- •Пластины
- •Черт. 129. Наименьшие расстояния между анкерами и от анкеров до края бетона
- •Сварные соединения закладных деталей
- •Фиксация арматуры
- •Черт. 130. Фиксаторы однократного использования, обеспечивающие требуемую толщину s защитного слоя бетона
- •Черт. 131. Фиксаторы однократного использования, обеспечивающие требуемое расстояние
- •Черт. 132. Фиксаторы однократного использования, обеспечивающие одновременно требуемые толщину защитного слоя бетона и расстояние между отдельными арматурными элементами
- •Отдельные конструктивные требования
- •Требования, указываемые на рабочих чертежах железобетонных конструкций Общие требования
- •Дополнительные требования, указываемые на рабочих чертежах элементов сборных конструкций
- •Приложение 1 вид легких и поризованных бетонов и область их применения
- •Приложение 2 значения и Ao для расчета прочности изгибаемых элементов
- •Приложение 3 графики несущей способности внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения с симметричной арматурой из тяжелого и легкого бетонов
- •Приложение 4 сортамент арматуры
- •Приложение 5 основные буквенные обозначения величин усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
- •Характеристики материалов
- •Характеристика положения продольной арматуры в поперечном сечении элемента
- •Геометрические характеристики
Черт. 78. К примеру расчета 51
По табл. 28, задаваясь диаметром анкеров 16 мм, при классе бетона В30 и анкерах из арматуры класса А-III находим = 0,49, тогда
Принимаем по два анкера в каждом ряду диаметром 18 мм (Aan = 509 мм2). Проверим необходимое значение Aan при коэффициенте , соответствующем принятому диаметру 18 мм, т. е. при = 0,46:
Оставляем по два анкера диаметром 18 мм. Располагаем анкера на минимальном расстоянии один от другого в горизонтальном направлении, равном 5d = 5 18 = 90 мм (см. п. 5.111). Расстояния между анкерами в вертикальном направлении (т. е. в направлении сдвигающей силы Q), равные 140 мм > 7d = 7 18 = 126 мм, также удовлетворяют требованию п. 5.111.
Определим толщину пластины закладной детали. Поскольку фасонка, передающая отрывающую силу на закладную деталь, располагается посредине расстояния между вертикальными рядами анкеров, толщину пластины определим из расчета на прочность пластины как консольной балки с вылетом 35 мм (см. черт. 78) на действие растягивающего усилия в одном анкере, равного:
= 36,6 кН.
Ширину консольной балки принимаем b = 80 мм. Расчет производим из условия М RyW, где М = 36600 35 = 1280000 Hмм, ,
откуда = 21,2 мм.
Принимаем пластину из полосовой стали толщиной 22 мм, при этом выполняются условие (218):
0,25 = 0,25 = 12,6 мм < 22 мм и требования любого вида сварки стержней втавр (см. табл. 52): 0,75d = 0,75 18 = 13,5 мм < 22 мм.
Определим минимально допустимую длину анкеров без усилений по формуле (316) с учетом п. 5.112. Для этого вычислим коэффициент 3:
Значение Rb принимаем с учетом b2 = 1,1, поскольку нагрузка на закладную деталь вызвана только ветровой нагрузкой, т. е. Rb = 19 МПа.
Для определения коэффициентов an и вычислим максимальное и минимальное напряжения бетона в пределах длины анкера. Для этого вычислим приведенные площадь Ared и момент инерции Ired сечения колонны, принимая по черт. 78, б Аs = Аs = 1232 мм (228):
Аred = bh + 2Аs ( ‑ 1) = 400 400 + 2 1232 (6,9 ‑ 1) = 174,5 103 мм2;
Ired = + 2Аs ( ‑ 1)(0,5h ‑ a)2 =
= + 2 1232 (6,9 ‑ 1) (0,5 400 ‑ 50)2 = 2460 106 мм4
здесь = 6,9.
Максимальное напряжение бетона в конце анкера длиной la = 300 мм (т. е. на расстоянии у = 300 + 22 400/2 = 122 мм от центра тяжести сечения):
=
= 6,31 + 1,98 = 8,3 МПа < 0,75 Rb = 14,3 МПа.
Минимальное напряжение бетона в начале анкера, т. е. при у = ‑ 22 = 178 мм:
=
= 3,42 МПа < 0,25 Rb = 4,75 МПа.
Поскольку анкер не расположен полностью в зоне с напряжением от 0,25Rb до 0,757Rb, определим длину части анкера а, расположенную в этой зоне:
Тогда, согласно формуле (317),
an определяем аналогично an с заменой коэффициентов 0,7 и 0,5 соответственно на 11 и 8 (см. табл. 44):
Допустимая длина анкера равна:
Учитывая, что площадь Aan принята с запасом, уточняем lan : lan = 305 = 292 мм.
Принимаем длину анкера la = 300 мм.
Проверим бетон на выкалывание.
Поскольку все анкера растянуты и не имеют усилений, расчет производим из условия (222). Определим площадь проекции поверхности выкалывания аh с учетом смещения наклонной грани на 2eo = 2 100 = 200 мм. При h = la = 300 мм
Ah = (420 ‑ 200 + 2 300) 400 = 32,8 104 мм2.
Так как сила N приложена в центре тяжести площади Ah, eh1 = еh2 = 0, 1 = 0,5 (как для тяжелого бетона).
По формуле (221) получим
2 = 1 + 0,2 = 1 + 0,2 = 1,145.
Поскольку la = h, RsАап,а (la ‑ h)/lan = 0. Учитывая, что b2 = 1,1, Rbt = 1,3 МПа.
12AhRbt = 0,5 1,145 32,8 104 1,3 = 244300 Н > N = 150 кН.
Проверим условие (222) при h = 200 мм < la. Так как на расстоянии h от пластины поверхность выкалывания пересекает только две пары анкеров,
Aan1 = 1018 мм (418);
Аh = (420 ‑ 200 + 2 200) 400 = 24,2 104 мм2,
12AhRbt + RsАап,а =
= 0,5 1,145 24,2 104 1,3 + 365 1018 =
= 304 103 Н > N = 150 кН.
Поскольку с уменьшением h несущая способность бетона на выкалывание повышается, расчет при меньших значениях h не производим.
Проверим условие (222) при значении h, равном высоте сечения колонны, т. е. h = 400 мм, без учета площади, расположенной между анкерами [(420 ‑ 200) 90 = 19800 мм2]:
Аh = (420 ‑ 200 + 2 400) 400 ‑ 19800 = 388 000 мм2 > 328000 мм2,
т. е. площадь Аh превышает площадь, вычисленную при h = 300 мм. Следовательно, прочность бетона на выкалывание обеспечена.