Строительные правилареспублики беларусьсп 03. 012020Издание официальное
 Скачать 3.3 Mb.
|
|
7.1.5 Коэффициент, учитывающий влияние текучести в арматурном стержне, y принимают: — при s y 1,0; y — при , y s su 5 1,0 0,85 (1 ), b a y e (7.7) где ; s y su y a (7.8) 2 2 , tm ym f b f (7.9) здесь tm f и ym f — средние значения прочности на растяжение и предела текучести арматуры соответственно. CП 5.03.01-2020 72 7.1.6 Коэффициент, учитывающий влияние поперечного давления , , p tr определяют по формулам: — при растяжении (0 ) tr ctm p f , 0,3 1,0 ; tr p tr ctm p f (7.10) — при сжатии ( 0 ) tr p , 1,0 tanh 0,2 , 0,1 tr p tr cm p f (7.11) где tr p — среднее давление в бетоне (ортогонально к оси стержня), усредненное в объеме вокруг стержня диаметром 3 . 7.1.7 Коэффициент, учитывающий влияние продольных параллельных оси стрежня трещин, обра- зующихся при его выдергивании из бетона cr , рассчитывают по формуле 1 1,2 , cr cr w (7.12) где cr w — ширина раскрытия продольных трещин, мм; Для элемента, работающего без продольных трещин — 1,0. cr 7.1.8 Коэффициент, учитывающий влияние циклических нагружений , cyc l рассчитывают по формуле 1,1 0 exp 1,2 / , cyc cyc A A l l (7.13) где cyc A l — рассеянная энергия при циклическом нагружении; 0 A — рассеянная энергия при монотонном нагружении. 7.2 Срез по контакту между бетонами, укладываемыми в разное время 7.2.1 Напряжение среза по контакту между бетонами, укладываемыми в разное время, должно удовлетворять условию , , , Ed j Rd j v v где , Ed j v — расчетное напряжение среза по контакту; определяют по формуле , , j Ed Ed j j V v zb (7.14) здесь j — отношение равнодействующей продольного усилия в новом бетоне к полному продольному усилию в сжатой или растянутой зоне для рассматриваемого сечения; Ed V — расчетная поперечная сила; z — плечо внутренней пары сил в составном сечении; j b — ширина контакта, мм (рисунок 7.2); , Rd j v — расчетное сопротивление срезу по контакту; определяют по формуле , sin cos 0,5 , Rd j j ctd j n yd j cd v c f f f (7.15) здесь j c и j — коэффициенты, зависящие от шероховатости поверхности контакта; определяют согласно 7.2.2; ctd f — расчетная прочность на растяжение бетона; n — напряжение, вызванное, минимальной внешней силой, нормальной действую- щей перпендикулярно контакту, действие которого допускается одновременно с поперечной силой (положительное для сжатия, так что 0,6 , n cd f и негативное для растяжения). Если n — напряжение растяжения, то 0; j ctd c f CП 5.03.01-2020 73 , sw i A A (7.16) sw A — площадь сечения поперечной арматуры, проходящего через контакт (при наличии), с тре- буемым анкерным креплением с обеих сторон контакта; i A — площадь контакта; — угол наклона арматуры, пересекающей контакт; определяют по рисунку 7.3, но должен находиться в диапазоне от 45 до 90; — понижающий коэффициент прочности бетона. Рисунок 7.2 — Примеры контактов Рисунок 7.3 — Пример шпоночной поверхности контакта 7.2.2 При отсутствии других данных, характеризующих степень шероховатости контакта, поверх- ность может быть: — очень гладкой: поверхность, полученная в результате отпечатка поверхности стали, пластмассы или специально подготовленной деревянной опалубки ( 0,025 j c и 0,5); j — гладкой: поверхность, выровненная и заглаженная после вибрирования или полученная при изготовлении в слипформерах ( 0,20 j c и 0,6); j — шероховатой: поверхность с шероховатостью не менее 3 мм на базовой длине примерно 40 мм, образованная реечным скребком, обнажением заполнителя или другими методами, которые приводят к эквивалентным характеристикам ( 0,40 j c и 0,7); j — шпоночной: поверхность согласно рисунку 7.3 ( 0,50 j c и 0,9). j 7.2.3 Установка арматуры в стыковом соединении допускается ступенчато согласно рисунку 7.4. Если соединение между двумя бетонами различного возраста обеспечено за счет арматуры (напри- мер, балка с решетчатыми фермами), то составляющая часть несущей способности стали в полном сопротивлении срезу стыка , Rd j v может быть принята, как результирующая усилий каждого из диаго- нальных элементов при условии, что 45 135 . CП 5.03.01-2020 74 Рисунок 7.4 — Схемы размещения требуемой арматуры в стыке 7.2.4 Сопротивление продольному срезу замоноличенных швов между плитами или стеновыми элементами допускается определять согласно 7.2.1. При образовании в стыке изделий трещин значи- тельной ширины раскрытия, коэффициент c j принимают равным: 0 — для гладких и шероховатых соединений; 0,5 — для шпоночных соединений. 7.2.5 При усталостных и динамических нагрузках значение коэффициента c j согласно 7.2.4 необ- ходимо принимать с поправочным коэффициентом, равным 0,5. 8 Проверки предельных состояний несущей способности (ULS) при статических и квазистатических воздействиях 8.1 Проверки предельных состояний несущей способности при действии изгибающих моментов и продольных сил 8.1.1 Общие положения 8.1.1.1 Проверки предельных состояний несущей способности бетонных и железобетонных кон- струкций при действии изгибающих моментов и продольных сил производят из общего условия мето- да частных коэффициентов, по которому усилия от расчетных воздействий (эффектов воздействий) не должны превышать расчетных сопротивлений сечений с трещиной, нормальной к продольной оси элемента: E d R d (где E d — расчетное значение эффектов воздействий; R d — расчетное сопротивле- ние). При этом в качестве критерия при определении сопротивления железобетонной конструкции по сечению, нормальному к продольной оси элемента, принимают условие достижения предельных зна- чений деформаций сжатым бетоном или растянутой арматурой. 8.1.1.2 Расчетное сопротивление железобетонной конструкции в критическом (расчетном) сече- нии с трещиной определяют для общего случая расчета при произвольной форме и компоновке сече- ния, любом расположении арматуры в пределах сечения и любой комбинации усилий от внешних воздействий с использованием системы уравнений деформационной расчетной модели сопротивле- ния согласно 8.1.2. 8.1.1.3 Проверку предельных состояний несущей способности при действии изгибающих момен- тов и продольных сил для железобетонных элементов, имеющих простую симметричную форму (прямоугольную, тавровую, двутавровую), с арматурой, сосредоточенной у наиболее растянутой и наиболее сжатой граней, и усилиями, действующими в плоскости симметрии сечения элемента, выполненного из бетона класса не выше С50/60, производят с использованием упрощенной дефор- мационной расчетной модели сопротивления согласно 8.1.3. 8.1.1.4 Проверку предельных состояний несущей способности при действии изгибающих момен- тов и продольных сил для железобетонных элементов, имеющих простую симметричную форму (прямоугольную, тавровую, двутавровую), с арматурой, сосредоточенной у наиболее растянутой и наиболее сжатой граней, и усилиями, действующими в плоскости симметрии сечения элемента, выполненного из бетона класса прочности не выше С50/60, производят с использованием модели сопротивления сечения, основанной на прямоугольной эпюре напряжений согласно 8.1.4. CП 5.03.01-2020 75 8.1.1.5 Для поперечных сечений элементов конструкций, находящихся под действием продоль- ной сжимающей силы, принимают минимальный эксцентриситет e 0 h / 30, но не менее 20 мм, где h — высота сечения. 8.1.1.6 Для элементов, сечения которых нагружены осевой сосредоточенной нагрузкой (e 0 h / 0,1), например сжатых полок коробчатых балок, среднюю относительную деформацию сжатия в этой части сечения необходимо ограничивать до значения 2 c . 8.1.2 Проверка предельных состояний несущей способности с использованием деформационной расчетной модели сопротивления для сечений (общий случай расчета) 8.1.2.1 При применении деформационной расчетной модели сопротивления для выполнения проверки предельных состояний несущей способности железобетонных конструкций действуют сле- дующие допущения: — для средних по длине элемента деформаций бетона и арматуры применяют гипотезу плоского сечения; — напряжения и деформации бетона представляют диаграммами деформирования с с в соответствии с 6.1.5; — напряжения и деформации арматуры представляют диаграммами деформирования s s в соответствии с 6.2.2 и 6.2.3; — бетон, испытывающий растяжение, в расчетах не учитывают; — применяют следующие критерии исчерпания сопротивления сечения: а) при нелинейных расчетах конструкций c cu и ; sy s ud б) при проверочных расчетах сопротивления сечений 2 c cu и 10 sy s ‰. 8.1.2.2 При проверке предельных состояний несущей способности железобетонных элементов при действии изгибающих моментов и продольных сил используют: — уравнения равновесия моментов и продольных сил; — уравнения распределения относительных продольных деформаций бетона и арматуры в пре- делах сечения (условия совместности деформаций). 8.1.2.3 Для общего случая расчета применяют систему уравнений равновесия моментов и про- дольных сил в матричной форме: , 1,1 1,2 1,3 , 2,1 2,2 2,3 , 3,1 3,2 3,3 1 1 z Ed z Ed x x Ed y y N R R R M R R R r M R R R r (8.1) или {F} [R{F}, S] {U({F}, S)}, где{F} {N Ed,z , M Ed,x , M Ed,y } т — вектор-столбец усилий, вызванных внешними воздействиями, дейст- вующих по направлению соответствующих осей в сечении, нормальном к продольной оси элемента; {U({F}, S)} { z ,1/r x ,1/r y } T — вектор-столбец относительных деформаций, являющихся функцией внутренних усилий{F}и геометрических параметров сечения S; здесь z — продольная относительная деформация на уровне выбранной продольной оси сечения z; 1/r x , 1/r y — соответственно кривизны оси элемента в плоскостях, совпадающих с осями х и у; CП 5.03.01-2020 76 [R{F}, S] — матрица мгновенных жесткостей для сечения, элементы которой опре- деляют по следующим формулам численного интегрирования: 1,1 1,2 2,1 2 2 2,2 1,3 3,1 2,3 3,2 2 2 3,3 , , , , , , cn cn sk sk n k cn cn n sk sk k n k cn cn n sk sk k n k cn cn n sk sk k n k cn cn n n sk sk k k n k cn cn n sk sk k n k R E A E A R R E A x E A x R E A x E A x R R E A y E A y R R E A x y E A x y R E A y E A y (8.2) здесь , cn E sk E — текущие значения секущих модулей упругости для бетона и арматуры соответственно, определяемые из диаграмм деформирования в зави- симости от уровня нагружения; A cn — площадь сечения бетона в пределах элементарных участков сечения; x n , x m , x k , y n , y m , y k — расстояния от центра тяжести элементарных участков бетона и арма- туры до выбранных осей х и y в поперечном сечении. 8.1.2.4 Распределение относительных продольных деформаций бетона и арматуры в пределах сечения определяют из уравнений: , , , c n z x n y n s k z x k y k k x k y k x k y (8.3) 8.1.2.5 Систему уравнений (8.1) преобразовывают для следующих расчетных случаев: — когда действуют только продольная сила и изгибающий момент одного направления (M Ed,x 0 или M Ed,y 0), , 1,1 1,3 , ( ) ( ) 3,1 3,3 ; 1/ Ed z z Ed x y x y N R R M r R R (8.4) — для изгибаемых элементов (N z 0) 1,1 1,3 , ( ) ( ) 3,1 3,3 0 1/ z Ed x y x y R R M r R R (8.5) Элементы матрицы мгновенных жесткостей в уравнениях (8.4) и (8.5) рассчитывают по формуле (8.2). 8.1.3 Проверка предельных состояний несущей способности с использованием параболически-линейной диаграммы деформирования бетона 8.1.3.1 Сопротивление железобетонного элемента, выполненного из бетона класса прочности не выше С50/60, по сечениям, нормальным к продольной оси элемента, имеющим простую симмет- ричную форму (прямоугольную, тавровую, двутавровую), с арматурой, сосредоточенной у наиболее растянутой и наиболее сжатой граней, и усилиями, действующими в плоскости симметрии сечения элемента, определяют с использованием параболически-линейной диаграммы деформирования бетона, принимая значения параметрических точек с2 и cu2 для бетона соответствующего класса по прочности на сжатие по таблицам 6.1 и 6.2. 8.1.3.2 Проверку предельных состояний несущей способности сечений, нормальных к продоль- ной оси элемента, с использованием упрощенных диаграмм деформирования бетона производят с учетом области деформирования, в которой работает сечение рассчитываемого элемента кон- струкции при рассматриваемом уровне нагружения. Области деформирования характеризуются соответствующей комбинацией относительной де- формации крайнего сжатого волокна бетона и относительной деформацией арматуры в растянутой зоне сечения. CП 5.03.01-2020 77 Характерные расчетные схемы распределения относительных деформаций в сечении железо- бетонного элемента при проверке предельных состояний несущей способности с использованием деформационной расчетной модели сопротивления приведены на рисунке 8.1, а значения соответст- вующих относительных деформаций в крайнем волокне бетона сжатой зоны и в растянутой арматуре приведены в таблице 8.1. DE — однородное сжатие с равномерной эпюрой напряжений; ОВ — внецентренное сжатие с неравномерной однозначной эпюрой напряжений; АВ — изгиб, внецентренное сжатие и внецентренное растяжение при двузначной эпюре напряжений; АО — внецентренное растяжение при однозначной эпюре напряжений; А B — граничное (балансное) состояние при изгибе, внецентренном сжатии и внецентренном растяжении |