Строительные правилареспублики беларусьсп 03. 012020Издание официальное
 Скачать 3.3 Mb.
|
|
в зависимости от расположения колонн 8.4.3.14 Сопротивление местному срезу (продавливанию) фундаментов колонн для контрольных периметров, расположенных в пределах 1,5d от края колонны, проверяют из условия 1/3 , , , 1,5 100 , Ed red Rd c Rd c ck d v v C k f a l (8.169) но не менее min 1,5 , d v a где a — расстояние от края колонны до рассматриваемого контрольного периметра, но не ме- нее 0,5d; C Rd,c — определяют согласно 8.4.3.8; v min — определяют по формуле (8.81); k — определяют согласно 8.4.3.8. , , Ed Ed Ed red V V v ud (8.170) где V Ed — приложенная расчетная поперечная сила; ∆V Ed — результирующее, направленное вверх усилие в пределах рассматриваемого контрольного периметра, т. е. направленное вверх давление грунта за вычетом собственного веса фун- дамента. Для нагрузки, приложенной с эксцентриситетом, значение v Ed,red определяют по формуле , , , 1 1,8 , Ed red Ed Ed red Ed red a V M v ud V h (8.171) где h a — размер контрольного периметра в плоскости изгиба. 8.4.4 Проверка сопротивления железобетонных элементов при местном срезе (продавливании) по методу критической наклонной трещины Общие положения 8.4.4.1 Местный срез (продавливание) является результатом действия сосредоточенных сил или реакций, приложенных к сравнительно малым площадкам приложения нагрузки. 8.4.4.2 Проверку сопротивления местному срезу (продавливанию) выполняют, рассматривая сле- дующие расчетные случаи: 1) если выполняется условие , Ed Rd c (где , Rd c — расчетное значение сопротивления местному срезу, определяемое по формуле (8.175)), то поперечное армирование допускается не устанавливать; 2) если первое условие не выполняется, то устанавливают расчетное количество поперечной арматуры исходя из условия , Ed Rd cs (где , Rd cs — расчетное значение сопротивления местному срезу, определяемое по формуле (8.185)); CП 5.03.01-2020 121 3) если применяется поперечная арматура, расчетное значение сопротивления местному срезу в пределах контрольного периметра должно удовлетворять условию , ,max Ed Rd cs Rd (где ,max Rd — максимальное значение сопротивления местному срезу, определяемое по формуле (8.190)). В приведенных выше условиях (случаи 1–3) расчетное значение удельной перерезывающей силы Ed определяют по формуле (8.172). Эффективная высота среза 8.4.4.3 Эффективную высоту среза d v принимают как расстояние от уровня площади приложения нагрузки до центра тяжести слоев продольной арматуры, принятой из расчета на восприятие изги- бающего момента (рисунок 8.36). Рисунок 8.36 — Схемы для определения эффективной высоты сечения Основной контрольный периметр 8.4.4.4 Сопротивление элементов местному срезу (продавливанию) согласно расчетным схемам, приведенным на рисунке 8.36, определяют вдоль основного контрольного периметра. Основной кон- трольный периметр для круглых и прямоугольных в плане площадей приложения нагрузки, располо- женных на удалении от свободных краев плиты и отверстий, следует определять как периметр мини- мальной длины, отстоящий на расстояние 0,5d v от их внешней грани (рисунок 8.37). Для площадей приложения нагрузки, расположенных в непосредственной близости от свободных краев и углов плит, длину контрольного периметра следует определять в соответствии с рисун- ком 8.38, если получаемая длина менее определяемой в соответствии с рисунком 8.39. Рисунок 8.37 — Основной контрольный периметр для площадей приложения нагрузки, расположенных на удалении от свободных краев плиты и отверстий , , 2 v x v y v d d d CП 5.03.01-2020 122 Рисунок 8.38 — Контрольный периметр для площадей приложения нагрузки, расположенных в непосредственной близости от свободных краев и углов плит 8.4.4.5 Эффект концентрации касательных напряжений (перерезывающих сил) в углах значитель- ных по размерам площадей приложения нагрузки учитывают, принимая в расчет уменьшенную длину основного контрольного периметра, для которого длина прямых участков не превышает 3d v с каждой стороны (см. рисунок 8.39). Рисунок 8.39 — Контрольный периметр для площадей приложения нагрузки в нестандартных ситуациях: а — для колонн со значительными размерами в плане; б — для протяженных стен; в — для углов стен 8.4.4.6 Влияние отверстий и включений, располагаемых на расстоянии более 5d v от основного контрольного периметра, допускается не учитывать. В противном случае длину основного контроль- ного периметра уменьшают согласно рисунку 8.40. 8.4.4.7 Контрольной площадьюследует считать площадь, заключенную внутри основного кон- трольного периметра. 8.4.4.8 Контрольным сечением следует считать сечение, продолжающее основной контрольный периметр в пределах рабочей высоты плиты d. Для плит с постоянной высотой, контрольное сечение расположено перпендикулярно серединной плоскости плиты, для плит с переменной высотой — рас- сматривают как перпендикуляр к наиболее растянутой грани. В случае если плита имеет переменную высоту, сопротивление дополнительно следует проверять по контрольным периметрам, удаленным непосредственно от площади приложения нагрузки, как это показано на рисунке 8.41, и принимать меньшее значение сопротивления местному срезу из опреде- ленных для этих периметров. CП 5.03.01-2020 123 Рисунок 8.40 — Контрольный периметр для площадей приложения нагрузки, расположенных в непосредственной близости: а — от отверстий; б — от включений Рисунок 8.41 — Контрольный периметр для проверки сопротивления плит с переменной высотой: а — перекрытия; б — фундамента Расчетные значения касательных напряжений 8.4.4.9 Проверку предельных состояний несущей способности при местном срезе (продавливании) плит или фундаментов выполняют исходя из условия, что толщина элементов является достаточной для восприятия бетоном перерезывающей силы, вызванной продавливающей нагрузкой местного действия. В противном случае (при недостаточном сопротивлении плиты) выполняют устройство капи- телей и (или) установку дополнительного поперечного армирования. 8.4.4.10 Расчетное значение касательных напряжений , Ed Н/м, вызванных сосредоточенной на- грузкой местного действия, определяют по формуле 0 , e Ed Ed v V b d (8.172) где V Ed — результирующая поперечная сила, действующая по длине критического периметра (для фундаментов значение V Ed определяют с учетом сопротивляющейся продавливанию нагрузки от давления грунта по площади, расположенной внутри основного контрольного периметра); 0 b — длина основного контрольного периметра; CП 5.03.01-2020 124 v d — эффективная высота сечения; e — коэффициент, учитывающий влияние внецентренного приложения нагрузки (при наличии только случайного эксцентриситета следует принимать e 1,0). 8.4.4.11 В случае когда поперечная устойчивость каркаса не зависит от рамных усилий в плитах и колоннах, а длина соседних (смежных) пролетов отличается не более чем на 25 %, принимают сле- дующие приблизительные значения коэффициента е : 1,15 — для внутренних колонн; 1,40 — для крайних колонн и концевых участков стен; 1,50 — для угловых колонн; 1,20 — для углов стен. 8.4.4.12 Если для внутренних колонн не выполняется условие 8.4.4.11, коэффициент е в общем случае вычисляют по формуле 1 1,25 , b e b e b (8.173) где b e — эксцентриситет результирующей поперечных сил относительно центра тяжести площади контрольного периметра, определяемой согласно рисунку 8.42; b b — эквивалентный диаметр контрольного периметра, равный диаметру круга, имеющего такую же площадь, как и площадь внутри контрольного периметра 0 b A (см. рисунок 8.42); опреде- ляют по формуле 0 4 / . b b b A (8.174) Формула (8.174) может быть использована для получения более точных решений и в случае, когда выполняется условие согласно 8.4.4.11. 8.4.4.13 В случае когда контрольный периметр пересекает напрягаемую арматуру, отогнутую в соответствии с принятой трассировкой, составляющую усилия обжатия следует учитывать в сниже- нии значения результирующей перерезывающей силы Ed V в соответствии с 8.2.3.7. 8.4.4.14 В случае когда значительные по величине сосредоточенные силы ( 0,2 ) Ed V действуют на расстоянии не более 3 v d от площади приложения нагрузки или когда не выполняется условие 8.4.4.11, расчетные значения касательных напряжений Ed (усредненные по высоте сечения) рассчитывают по основному критическому периметру с использованием методов линейно-упругого анализа. В случае концентрации поперечных сил их максимальные значения усредняют по ширине полосы, равной 2 , v d в каждую сторону от пикового значения перерезывающей силы. 2 2 , , b b x b y e e e 0 4 / b b b A Рисунок 8.42 — Схемы для определения эксцентриситета е b приложения равнодействующей перерезывающей силы V Ed и эквивалентного диаметра контрольного периметра b b CП 5.03.01-2020 125 Сопротивление местному срезу (продавливанию) плитных элементов без поперечного армирования 8.4.4.15 Расчетное значение сопротивления местному срезу (продавливанию) плиты или фунда- мента без поперечного армирования определяют по формуле 1/3 , 0,6 0,6 100 , dg Rd c pb ck ck c v c d k f f d l (8.175) где pb k — коэффициент, учитывающий градиент касательных напряжений; определяют по формуле 0 5 2,5, v pb p d k b (8.176) здесь p — коэффициент, учитывающий градиент перерезывающей силы и изгибающие моменты в области контрольного периметра; принимают равным: 8 — для внутренних колонн; 4 — для крайних колонн и концевых участков стен; 2 — для угловых колонн и углов стен; для случаев, когда отверстия или включения оказывают влияние на закругленные сек- торы контрольного периметра, / 45 p p ( p определяют как сумму углов на за- кругленных секторах в соответствии с рисунком 8.43); l — коэффициент продольного армирования; определяют по формуле (8.153): , , , x y l l l здесь , , x l ,y l — коэффициенты продольного армирования в направлении осей x и y соответ- ственно, рассчитанные как средние значения для ширины s b согласно рисунку 8.44; dg d — размерный параметр, описывающий шероховатость зоны разрушения с учетом вида и свойств крупного заполнителя; определяют по формулам: для бетона при 60 МПа ck f 16 40 мм; dg ower d D l (8.177) для бетона при 60 МПа ck f 2 60 16 40 мм, dg ower ck d D f l (8.178) здесь D lower — максимальная крупность заполнителя, мм. Для конструкций из легких бетонов 16 мм. dg d 8.4.4.16 Если расстояние между центром тяжести площади приложения нагрузки местного дей- ствия и линией перегиба p a (нулевой линией) менее 8 , v d значение v d в формуле (8.175) следует заме- нить на a pd , которое определяют по формуле , 8 p pd v a a d (8.179) где а р — определяют по формуле , , , p p x p y v a a a d (8.180) здесь , , p x a , p y a — максимальные расстояния от центра тяжести контрольного периметра до двух сечений в направлении осей x и y соответственно, в которых изгибающие мо- менты , Ed x m и , Ed y m равны нулю. Расстояния , p x a и , p y a могут быть рассчитаны CП 5.03.01-2020 126 с применением модели линейно-упругого анализа (без учета трещинообразо- вания). Локальную систему координат (x, y) располагают в центре площади приложения локальной нагрузки; направление осей совпадает с направлением продольного армирования (главными направлениями в случае, когда слои арми- рования не являются ортогональными). Для конструктивных систем с регулярными плоскими плитами, в которых поперечная устойчи- вость не зависит от эффекта рамы, создаваемого при объединении колонн и плиты в узловых соедине- ниях, и при этом пролеты плиты удовлетворяют отношению 0,5 / 2,0, x y L L принимают , 0,22 p x x a L и , 0,22 p y y a L в направлении осей x и y соответственно. Для неразрезных плит, имеющих разные длины пролетов, в расчете используют наибольшую длину пролета, примыкающего к рассматривае- мой колонне. Для угловых колонн и крайних колонн по направлению перпендикулярно краю плиты значение p a может быть получено с учетом пролетов в обоих направлениях. Рисунок 8.43 — Схемы для определения суммарного угла p для отверстий, расположенных: а — в зоне внутренней колонны; б — в зоне крайней колонны Рисунок 8.44 — Схема для определения ширины опорной полосы b s CП 5.03.01-2020 127 8.4.4.17 Для плит, подверженных действию продольных сил, значение коэффициента pb k в фор- муле (8.175) умножают на поправочный коэффициент , pp k определяемый по формулам: — для сжимающего усилия 0 d (например, преднапряжение) 0 1 1,2 ; d pp p v ck b k d f (8.181) — для растягивающего усилия 0 d 0 1 1,2 , d pp p v ck b k d f (8.182) где d — среднее значение нормального напряжения на ширине s b согласно рисунку 8.44. В случае если в направлении осей x и y действуют различные напряжения , d x и , , d y среднее значение коэффициента pp k определяют по формуле , , , pp pp x pp y k k k (8.183) где , pp x k и , pp y k — определяют для соответствующих направлений по формулам (8.181) и (8.182). 8.4.4.18 Для предварительно напряженных плит с напрягаемой арматурой, имеющей сцепление с бетоном, эффективную высоту плиты v d и коэффициент армирования l в формуле (8.175) следует определять по 8.4.4.15 для обоих направлений осей и усреднять значения v d (см. рисунок 8.36) и l (см. 8.4.4.15). В случае возникновения мембранного сжимающего воздействия вокруг внутренних колонн без отверстий, значение p a в формуле (8.179) умножают на коэффициент , pm k рассчитываемый по формуле 3/2 100 1,0. 100 yd pm c ck f k f l (8.184) |