СВОД ПРАВИЛ 11 страница

Рисунок 8. 11. Схема расчетных контуров поперечного

сечения при продавливании

В случае расположения отверстия в плите на расстоянии менее 6h от угла или края площадки передачи нагрузки до угла или края отверстия часть расчетного контура, расположенная между двумя касательными к отверстию, проведенными из центра тяжести площадки передачи нагрузки, в расчете не учитывается.

При действии момента в месте приложения сосредоточенной нагрузки половину этого момента учитывают при расчете на продавливание, а другую половину - при расчете по нормальным сечениям по ширине сечения, включающей ширину площадки передачи нагрузки и высоту сечения плоского элемента по обе стороны от площадки передачи нагрузки.

При действии сосредоточенных моментов и силы в условиях прочности соотношение между действующими сосредоточенными моментами M, учитываемыми при продавливании, и предельными принимают не более половины соотношения между действующим сосредоточенным усилием F и предельным .

При расположении сосредоточенной силы внецентренно относительно центра тяжести контура расчетного поперечного сечения значения изгибающих сосредоточенных моментов от внешней нагрузки определяют с учетом дополнительного момента от внецентренного приложения сосредоточенной силы относительно центра тяжести контура расчетного поперечного сечения с положительным или обратным знаком по отношению к моментам в колонне.

Расчет элементов на продавливание

при действии сосредоточенной силы

8. 1. 47. Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при действии сосредоточенной силы производят из условия

, (8. 87)

где F - сосредоточенная сила от внешней нагрузки;

- предельное усилие, воспринимаемое бетоном.

Усилие определяют по формуле

, (8. 88)

где - площадь расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии от границы площади приложения сосредоточенной силы F с рабочей высотой сечения (рисунок 8. 12).

1 - расчетное поперечное сечение;

2 - контур расчетного поперечного сечения;

3 - контур площадки приложения нагрузки

Рисунок 8. 12. Схема для расчета железобетонных элементов

без поперечной арматуры на продавливание

Площадь определяют по формуле

, (8. 89)

где u - периметр контура расчетного поперечного сечения;

- приведенная рабочая высота сечения ,

здесь и - рабочая высота сечения для продольной арматуры, расположенной в направлении осей X и Y.

8. 1. 48. Расчет элементов с поперечной арматурой на продавливание при действии сосредоточенной силы (рисунок 8. 13) производят из условия

, (8. 90)

где - предельное усилие, воспринимаемое поперечной арматурой при продавливании;

- предельное усилие, воспринимаемое бетоном, определяемое согласно 8. 1. 47.

1 - расчетное поперечное сечение; 2 - контур расчетного

поперечного сечения; 3 - границы зоны, в пределах которых

в расчете учитывается поперечная арматура; 4 - контур

расчетного поперечного сечения без учета в расчете

поперечной арматуры; 5 - контур площадки

приложения нагрузки

Рисунок 8. 13. Схема для расчета железобетонных плит

с вертикальной равномерно распределенной поперечной

арматурой на продавливание

Усилие , воспринимаемое поперечной арматурой, нормальной к продольной оси элемента и расположенной равномерно вдоль контура расчетного поперечного сечения, определяют по формуле

, (8. 91)

где - усилие в поперечной арматуре на единицу длины контура расчетного поперечного сечения, расположенной в пределах расстояния по обе стороны от контура расчетного сечения

; (8. 92)

- площадь сечения поперечной арматуры с шагом , расположенная в пределах расстояния по обе стороны от контура расчетного поперечного сечения по периметру контура расчетного поперечного сечения;

u - периметр контура расчетного поперечного сечения, определяемый согласно 8. 1. 47.

При расположении поперечной арматуры неравномерно по контуру расчетного поперечного сечения, а сосредоточенно у осей площадки передачи нагрузки (крестообразное расположение поперечной арматуры) периметр контура u для поперечной арматуры принимают по фактическим длинам участков расположения поперечной арматуры и по расчетному контуру продавливания (рисунок 8. 11, г).

Значение принимают не более . Поперечную арматуру учитывают в расчете при не менее .

За границей расположения поперечной арматуры расчет на продавливание производят согласно 8. 1. 47, рассматривая контур расчетного поперечного сечения на расстоянии от границы расположения поперечной арматуры (рисунок 8. 13). При сосредоточенном расположении поперечной арматуры по осям площадки передачи нагрузки, кроме того, расчетный контур поперечного сечения бетона принимают по диагональным линиям, следующим от края расположения поперечной арматуры (рисунок 8. 11, г).

Поперечная арматура должна удовлетворять конструктивным требованиям, приведенным в 10. 3. При нарушении указанных в 10. 3 конструктивных требований в расчете на продавливание следует учитывать только поперечную арматуру, пересекающую пирамиду продавливания, при обеспечении условий ее анкеровки.

Расчет элементов на продавливание при действии

сосредоточенных силы и изгибающего момента

8. 1. 49. Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при совместном действии сосредоточенных силы и изгибающего момента (см. рисунок 8. 12) производят из условия

, (8. 93)

где F - сосредоточенная сила от внешней нагрузки;

M - сосредоточенный изгибающий момент от внешней нагрузки, учитываемый при расчете на продавливание (8. 1. 46);

и - предельные сосредоточенные сила и изгибающий момент, которые могут быть восприняты бетоном в расчетном поперечном сечении при их раздельном действии.

В железобетонном каркасе зданий с плоскими перекрытиями сосредоточенный изгибающий момент равен суммарному изгибающему моменту в сечениях верхней и нижней колонн, примыкающих к перекрытию в рассматриваемом узле.

Предельную силу определяют согласно 8. 1. 47.

Предельный изгибающий момент определяют по формуле

, (8. 94)

где - момент сопротивления расчетного поперечного сечения, определяемый согласно 8. 1. 51.

При действии изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях расчет производят из условия

, (8. 95)

где F, и - сосредоточенные сила и изгибающие моменты в направлениях осей X и Y, учитываемые при расчете на продавливание (8. 1. 46), от внешней нагрузки;

, , - предельные сосредоточенные сила и изгибающие моменты в направлениях осей X и Y, которые могут быть восприняты бетоном в расчетном поперечном сечении при их раздельном действии.

Усилие определяют согласно 8. 1. 47.

Усилия и определяют согласно указаниям, приведенным выше, при действии момента в плоскости осей X и Y соответственно.

8. 1. 50. Расчет прочности элементов с поперечной арматурой на продавливание при действии сосредоточенной силы и изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях производят из условия

, (8. 96)

где F, и - см. 8. 1. 49;

, и - предельные сосредоточенные сила и изгибающие моменты в направлениях осей X и Y, которые могут быть восприняты бетоном в расчетном поперечном сечении при их раздельном действии;

, и - предельные сосредоточенные сила и изгибающие моменты в направлениях осей X и Y, которые могут быть восприняты поперечной арматурой при их раздельном действии.

Усилия , , и определяют согласно указаниям 8. 1. 48 и 8. 1. 49.

Усилия и воспринимаемые поперечной арматурой, нормальной к продольной оси элемента и расположенной равномерно вдоль контура расчетного сечения, определяют при действии изгибающего момента, соответственно в направлении осей X и Y по формуле

, (8. 97)

где и - определяют согласно 8. 1. 48 и 8. 1. 51.

Значения , , в условии (8. 96) принимают не более , , соответственно.

Поперечная арматура должна отвечать конструктивным требованиям, приведенным в 10. 3. При нарушении указанных в разделе 10. 3 конструктивных требований в расчете на продавливание следует учитывать только поперечную арматуру, пересекающую пирамиду продавливания, при обеспечении условий ее анкеровки.

8. 1. 51. В общем случае значения момента сопротивления расчетного контура бетона при продавливании в направлениях взаимно перпендикулярных осей X и Y определяют по формуле

, (8. 98)

где - момент инерции расчетного контура относительно осей и , проходящих через его центр тяжести (рисунок 8. 11);

- максимальное расстояние от расчетного контура до его центра тяжести.

Значение момента инерции определяют как сумму моментов инерции отдельных участков расчетного контура поперечного сечения относительно центральных осей, проходящих через центр тяжести расчетного контура, принимая условно ширину каждого участка равной единице.

Положение центра тяжести расчетного контура относительно выбранной оси определяют по формуле

, (8. 99)

где - длина отдельного участка расчетного контура;

- расстояние от центров тяжести отдельных участков расчетного контура до выбранных осей.

При расчетах принимают наименьшие значения моментов сопротивления и .

Момент сопротивления расчетного контура бетона для колонн круглого сечения определяют по формуле

где D - диаметр колонны.

8. 1. 52. Значения моментов сопротивления поперечной арматуры при продавливании в том случае, когда поперечная арматура расположена равномерно вдоль расчетного контура продавливания в пределах зоны, границы которой отстоят на расстоянии - в каждую сторону от контура продавливания бетона (см. рисунок 8. 13), принимают равными соответствующим значениям и .

При расположении поперечной арматуры в плоском элементе сосредоточенно по осям грузовой площадки, например по оси колонн (крестообразное расположение поперечной арматуры в перекрытии), моменты сопротивления поперечной арматуры определяют по тем же правилам, что и моменты сопротивления бетона, принимая соответствующую фактическую длину ограниченного участка расположения поперечной арматуры по расчетному контуру продавливания и (рисунок 8. 11, г).

Расчет плоскостных железобетонных элементов

плит и стен по прочности

8. 1. 53. Расчет по прочности плоских плит перекрытий, покрытий и фундаментных плит следует производить как расчет плоских выделенных элементов на совместное действие изгибающих моментов в направлении взаимно перпендикулярных осей и крутящих моментов, приложенных по боковым сторонам плоского выделенного элемента, а также на действие продольных и поперечных сил, приложенных по боковым сторонам плоского элемента (рисунок 8. 14).

Рисунок 8. 14. Схема усилий, действующих на выделенный

плоский элемент единичной ширины

Кроме того, при опирании плоских плит на колонны следует производить расчет плит на продавливание на действие сосредоточенных нормальных сил и моментов согласно 8. 1. 46 - 8. 1. 52.

8. 1. 54. Расчет по прочности плоских плит в общем случае рекомендуется производить путем разделения плоского элемента на отдельные слои сжатого бетона и растянутой арматуры и расчета каждого слоя отдельно на действие нормальных и сдвигающих сил в этом слое, полученных от действия изгибающих и крутящих моментов и нормальных сил (рисунок 8. 15).

Рисунок 8. 15. Схема усилий, действующих в бетонном

и арматурном слоях выделенного плоского элемента плиты

(усилия на противоположных сторонах условно не показаны)

Расчет плоских элементов плит может также производиться без разделения на слои бетона и растянутой арматуры на совместное действие изгибающих и крутящих моментов из условий, основанных на обобщенных уравнениях предельного равновесия:

; (8. 100)

; (8. 101)

; (8. 102)

, (8. 103)

где , , - изгибающие и крутящие моменты, действующие на выделенный плоский элемент;

, , - предельные изгибающие и крутящие моменты, воспринимаемые плоским выделенным элементом.

Значения предельных изгибающих моментов и следует определять из расчета нормальных сечений, перпендикулярных осям X и Y, плоского выделенного элемента с продольной арматурой, параллельной осям X и Y, согласно указаниям 8. 1. 1 - 8. 1. 13.

Значения предельных крутящих моментов следует определять по бетону и по растянутой продольной арматуре по формулам:

, (8. 104)

где b и h - меньший и больший размеры соответственно плоского выделенного элемента;

, (8. 105)

где и - площади сечения продольной арматуры в направлении осей X и Y;

- рабочая высота поперечного сечения плиты.

Допускается применять и другие методы расчета по прочности плоского выделенного элемента, полученные на основе равновесия внешних усилий, действующих по боковым сторонам выделенного элемента и внутренних усилий в диагональном сечении плоского выделенного элемента.

При действии на выделенный плоский элемент плит также продольной силы расчет следует производить как для выделенного плоского элемента стен согласно 8. 1. 57.

8. 1. 55. Расчет плоского выделенного элемента на действие поперечных сил следует производить из условия:

, (8. 106)

где и - поперечные силы, действующие по боковым сторонам плоского выделенного элемента;

и - предельные поперечные силы, воспринимаемые плоским выделенным элементом.

Значения предельных поперечных сил определяют по формуле:

, (8. 107)

где и - предельные поперечные силы, воспринимаемые соответственно бетоном и поперечной арматурой и определяемые по формулам:

; (8. 108)

, (8. 109)

где - интенсивность поперечного армирования, определяемая по формуле (8. 59).

8. 1. 56. Расчет по прочности стен в общем случае следует производить как плоских выделенных элементов на совместное действие нормальных сил, изгибающих моментов, крутящих моментов, сдвигающих сил, поперечных сил, приложенных по боковым сторонам плоского выделенного элемента (рисунок 8. 16).

Рисунок 8. 16. Схема усилий, действующих на выделенный

плоский элемент единичной ширины стены

(усилия на противоположных сторонах условно не показаны)

8. 1. 57. Расчет стен в общем случае рекомендуется производить путем разделения плоского элемента на отдельные слои сжатого бетона и растянутой арматуры и расчета каждого слоя отдельно на действие нормальных и сдвигающих сил в этом слое, полученных от действия изгибающих и крутящих моментов, общих нормальных и сдвигающих сил.

Допускается производить расчет без разделения на слои бетона и растянутой арматуры отдельно из плоскости стены на совместное действие изгибающих моментов, крутящих моментов и нормальных сил и в плоскости стены на совместное действие нормальных и сдвигающих сил.

Расчет стены в своей плоскости рекомендуется производить из условий, основанных на обобщенных уравнениях предельного равновесия:

; (8. 110)

; (8. 111)

; (8. 112)

, (8. 113)

где , и - нормальные и сдвигающие силы, действующие по боковым сторонам плоского выделенного элемента;

, и - предельные нормальные и сдвигающие силы, воспринимаемые плоским выделенным элементом.

Значения предельных нормальных сил и следует определять из расчета нормальных сечений, перпендикулярных осям X и Y, плоского выделенного элемента с вертикальной и горизонтальной арматурой, параллельной осям X и Y, согласно указаниям 8. 1. 14 - 8. 1. 19.

Значения предельных сдвигающих сил следует определять по бетону и по арматуре по формулам:

, (8. 114)

где - рабочая площадь поперечного сечения бетона выделенного элемента.

, (8. 115)

где и - площадь сечения арматуры в направлении осей X и Y в выделенном элементе.

Расчет из плоскости стены производят аналогично расчету плоских плит перекрытий, определяя значения предельных изгибающих моментов с учетом влияния нормальных сил.

Допускается применять и другие методы расчета по прочности плоского выделенного элемента, полученные на основе равновесия внешних усилий, действующих по боковым сторонам выделенного элемента, и внутренних усилий в диагональном сечении выделенного элемента.

8. 1. 58. Расчет по прочности плоских выделенных элементов стен на действие поперечных сил следует производить аналогично расчету плит, но с учетом влияния продольных сил.

8. 1. 59. Расчет по трещиностойкости плит (по образованию и раскрытию трещин нормальных к продольной оси элемента), следует производить на действие изгибающих моментов (без учета крутящих моментов) согласно указаниям раздела 8. 2.

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒