Строительные правилареспублики беларусьсп 03. 012020Издание официальное
 Скачать 3.3 Mb.
|
|
Сопротивление местному срезу (продавливанию) плитных элементов с поперечным армированием 8.4.4.19 В случае когда поперечную арматуру устанавливают по расчету, сопротивление местному срезу (продавливанию) определяют по формуле , , , Rd cs c Rd c s sw ywd sw ywd f f (8.185) где , / ; c Rd c Ed (8.186) 3/2 1 15 0,8; dg s c pb d d k (8.187) sw — коэффициент поперечного армирования; определяют по формуле , sw sw r t A s s (8.188) здесь sw A — площадь сечения одиночного поперечного стержня; r s — расстояние между стержнями поперечной арматуры в радиальном направлении 1 ( , r s s рисунок 8.45); для равномерно распределенных стержней, удовлетворяю- щих требованиям 8.4.4.23–8.4.4.25, значение sw может быть определено непосред- ственно на основе расстояний в обоих направлениях осей; t s — среднее тангенциальное расстояние периметров поперечной арматуры, измерен- ное на контрольном периметре (длина контрольного периметра, деленная на число пересеченных рядов для случая с поперечной арматурой, располагаемой крестооб- разно или при радиальной конфигурации). CП 5.03.01-2020 128 В общем случае коэффициент поперечного армирования, устанавливаемого в зоне местного среза (продавливания), , sw i определяют по формуле , , ,min 0 , sw i sw i sw r i A s b (8.189) где , sw i A — площадь вертикальных хомутов, распределенных вдоль периметра 0 ; i b r s — шаг поперечных стержней в радиальном направлении; r s d Значение коэффициента s допускается увеличивать на 0,10 (но не более 0,8) для стержней пе- риодического профиля, применяемых в качестве поперечной арматуры. Рисунок 8.45 — Схемы положения внешнего контрольного периметра в области с поперечным армированием и определения его эффективной высоты 8.4.4.20 Если в зоне местного среза применяется отогнутая арматура, коэффициент поперечного армирования sw в формуле (8.185) следует умножать на коэффициент (sin cos ), w w а коэффи- циент , s рассчитанный по формуле (8.187), — на коэффициент [ (sin cos ) sin ], w w w с учетом, что 0,8. s 8.4.4.21 Для элементов с поперечным армированием сопротивление местному срезу ограничи- вают максимальным напряжением ,max , Rd определяемым по формуле ,max , , Rd sys Rd c (8.190) CП 5.03.01-2020 129 где sys — коэффициент, зависящий от системы поперечного армирования; при отсутствии данных, согласно 8.4.4.23–8.4.4.25, принимают равным: 1,5 — для хомутов; 1,8 — для шпилек с высаженными головками; в случае когда в качестве поперечной арматуры используют изделия заводского изготовле- ния, коэффициент sys принимают в соответствии с результатами испытаний, полученными по соответствующим стандартам. 8.4.4.22 Контрольный периметр 0 , out b для которого поперечная арматура не требуется по рас- чету определяют по формуле 2 0 0 , 1 , v out v out c d b b d (8.191) где , v out d — эффективная высота местного среза для внешнего периметра (см. рисунок 8.45). Наиболее удаленный (внешний) контрольный периметр поперечной арматуры располагают на рас- стоянии не более 0,5 v d от контрольного периметра 0 , out b в котором установка поперечной арматуры не требуется. 8.4.4.23 Для повышения сопротивления местному срезу (продавливанию) применяют следую- щие виды поперечной арматуры (рисунок 8.46): хомуты, шпильки с высаженными головками при 3 ; head bar отогнутые стержни. Рисунок 8.46 — Виды поперечной арматуры, устанавливаемой в зоне местного среза (продавливания): а — хомуты; б — шпильки с высаженными головками; в — отогнутые стержни 8.4.4.24 Поперечную арматуру размещают внутри области, заключенной между гранями площади приложения нагрузки местного действия (или колонны) и внешним контрольным периметром 0 , out b в котором установка поперечной арматуры не требуется. При этом последний периметр поперечного армирования размещают на расстоянии , 0,5 v out d от внешнего контрольного периметра 0 , out b в кото- ром не требуется установка поперечной арматуры (см. рисунок 8.45). Если в качестве поперечного армирования используют хомуты или шпильки с высаженными головками, поперечную арматуру раз- мещают вдоль как минимум двух периметров (рисунок 8.47). Расстояние между периметрами не должно превышать 0,75 v d . Для отогнутых стержней, заанкереных, как показано на рисунке 8.46, может быть достаточным размещение поперечной арматуры вдоль одного периметра поперечного армирования. Расстояния между поперечными стержнями (шаг поперечных стержней) в радиальном и тангенциаль- ном направлениях должны удовлетворять рисункам 8.47 и 8.48. Расстояние между стержнями вдоль периметра (в тангенциальном направлении), расположенного на расстоянии 2 d от грани опоры или площади приложения нагрузки местного действия, не должно превышать 1,5 d v и 2 d v для периметров, расположенных вне этого периметра (см. рисунок 8.48). CП 5.03.01-2020 130 Рисунок 8.47 — Схемы размещения поперечной арматуры в радиальном направлении: а — в плоских плитах; б — в фундаментах 8.4.4.25 Площадь поперечной арматуры должна удовлетворять минимальному значению ,min , s A определяемому из условия ,min 1,5 sin cos / ( ) 0,08 , ck s r t yk f A s s f (8.192) где — угол между осями поперечного стержня и продольной арматуры (для вертикальных стерж- ней — 90 , sin 1); r s — шаг поперечных стержней в радиальном направлении; t s — шаг поперечных стержней в тангенциальном направлении. Максимальный диаметр поперечной арматуры не должен превышать: 0,05d — для хомутов; 0,08d — для отогнутых стержней и шпилек с высаженными головками. Отогнутые стержни, проходящие через площадь приложения нагрузки местного действия или нахо- дящиеся на расстоянии не более 0,25 v d от грани этой площади, могут учитываться как поперечная арматура (см. рисунок 8.47 а)). CП 5.03.01-2020 131 Рисунок 8.48 — Схемы размещения поперечной арматуры в тангенциальном направлении: а — радиальное расположение; б — ортогональное расположение 8.5 Проверка сопротивления конструкций, подверженных воздействию многократно повторяющихся нагрузок 8.5.1 Влияние многократно повторяющихся нагрузок, которые могут вызвать усталостное разру- шение конструкции, учитывают в расчетах, если они повторяются не реже чем 5 10 5 — кратно в пре- дусмотренном интервале эксплуатации конструкции. 8.5.2 В случае воздействия на конструкции многократно повторяющихся нагрузок не следует применять бетонные и сборно-монолитные конструкции. 8.5.3 При воздействии многократно повторяющихся нагрузок конструкции должны удовлетворять требованиям предельных состояний несущей способности и эксплуатационной пригодности при стати- ческом анализе конструкций. 8.5.4 Для армирования конструкций, подверженных воздействию многократно повторяющихся на- грузок, рекомендуется использовать арматуру согласно таблицам 8.6 и 8.7. Таблица 8.6 — Значение коэффициента условий работы арматуры sR Арматура Значение коэффициента условий работы арматуры sR при многократно повторяющейся нагрузке и коэффициенте асимметрии цикла K sR 1,0 0,2 0 0,2 0,4 0,7 0,8 0,9 1,0 Класса S500 0,31 0,36 0,40 0,45 0,55 0,81 0,91 0,95 1,00 Напрягаемая канатная по СТБ ЕN 10138-3 — — — — — 0,68 0,84 1,00 1,00 CП 5.03.01-2020 132 Окончание таблицы 8.6 Примечание — Обозначения, принятые в таблице: ,min ,max , s sR s K где s,min , s,max — соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в арматуре в пределах цикла изменения нагрузки. При расчете изгибаемых элементов из бетона нормального веса с ненапрягаемой арматурой для про- дольной арматуры K sR принимают: — при min max 0 0,20 M M K sR 0,30; — при min max 0,20 0,75 M M min max 0,15 0,8 ; sR M K M — при min max 0,75 M M min max , sR M K M где M min , M max — соответственно наименьший и наибольший изгибающие моменты в расчетном сечении элемента в пределах цикла изменения нагрузки. Таблица 8.7 — Значение коэффициента условий работы арматуры sRs Класс арматуры Группа сварных соединений Значение коэффициента условий работы арматуры sRs при многократно повторяющейся нагрузке и коэффициенте асимметрии цикла K sRs 0 0,20 0,40 0,70 0,80 0,90 1,00 S500 1 0,60 0,65 0,65 0,70 0,75 0,85 1,00 2 0,20 0,25 0,35 0,45 0,60 0,80 1,00 Примечания 1 Группы сварных соединений, приведенные в настоящей таблице, включают следующие типы сварных соединений по ГОСТ 14098, допускаемые для конструкций, рассчитываемых на выносливость: 1-я группа — крестообразное типа К1-Кт; стыковое типов С1-Ко, С5-Мф, С7-Рв, С8-Мф, С10-Рв; все соединения при отношении диаметров стержней, равном 1,0; 2-я группа — стыковое типов С14-Мп, С15-Рс, С17-Мп, С19-Рм и С21-Рн. 2 В таблице приведены значения sRs для арматуры диаметром до 20 мм. 3 Значения коэффициента sRs при диаметре стержней от 22 до 32 мм должны быть снижены на 5 %; при диаметре стержней св. 32 мм — на 10 %. 8.5.5 Проверку предельных состояний усталости выполняют из условия, что усталостные повре- ждения бетона и стали в рассчитываемых сечениях элемента, вызванные многократно повторяющи- мися нагрузками, не превышают допустимых значений. 8.5.6 Проверку усталостной прочности выполняют из условия, что усталостные повреждения бетона и стали в рассчитываемых сечениях элемента, вызванные многократно повторяющимися нагрузками, не превышают допустимых значений. 8.5.7 Возможность исчерпания усталостной прочности материалов определяют из условий: — напряжения в бетоне и арматуре рассчитывают как для упругого тела (по приведенным сече- ниям) от действия внешних сил; — неупругие деформации в сжатой зоне бетона учитывают посредством снижения модуля упру- гости бетона, принимая коэффициент приведения арматуры к бетону равным 25, 20, 15 и 10 для бетонов классов по прочности на сжатие С12/15, C20/25, C30/37, C35/45 и выше соответственно; для легких бетонов коэффициент приведения арматуры к бетону примаютравным 35, 30 и 25 для бе- тонов классов по прочности на сжатие LC20/22, LC30/33, LC35/38 соответственно; — если с f ctd , площадь приведенного сечения элемента определяют без учета растянутой зоны бетона; CП 5.03.01-2020 133 — максимальные нормальные напряжения в арматуре s,max , определенные при условии линей- ного распределения напряжений по приведенному сечению элемента, не превышают допустимых нормальных напряжений sR , которые определяют по формуле , sR yd sR sRs f (8.193) где sR и sRs — коэффициенты; принимают по таблицам 8.6 и 8.7 соответственно; — максимальный интервал изменения напряжений в арматуре s,max не должен превышать до- пустимого интервала изменения напряжений sR : s,max sR ; — значения допустимого интервала изменения напряжений в арматуре sR при количестве цик- лов многократно повторяющихся нагрузок, не превышающем 10 6 , принимают по таблице 8.8; — максимальные нормальные напряжения в бетоне c,max , определенные при условии линейного распределения напряжений по приведенному сечению элемента, не должны превышать допустимых нормальных напряжений cR : c,max cR Значение cR определяют по формуле , cR cR cd f (8.194) где cR — коэффициент условий работы бетона при многократно повторяющейся нагрузке; принимают по таблице 8.9. s,max sR При расчете конструкций из легких бетонов в формулу (8.194) вместо f cd подставляют f lcd Таблица 8.8 — Значения допустимого интервала изменения напряжений в арматуре sR Вид арматурного элемента sR , Н/мм 2 Линейные и отогнутые стержни при диаметре отгиба не менее 15 100 Отогнутые стержни при диаметре отгиба менее 15 60 Стержни в конструкциях и элементах, эксплуатирующихся в условиях, характери- зуемых классами экспозиции XF и XA 35 Сварные соединения стержней встык или при помощи двусторонних накладок 35 Таблица 8.9 — Значение коэффициента условий работы бетона cR Бетон Состояние бетона по содержанию влажности Значение коэффициента условий работы бетона cR при многократно повторяющейся нагрузке и коэффициенте асимметрии цикла K cR 0–0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Нормального веса Естественной влажности 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,00 Водонасыщенный 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 0,95 1,00 Легкий Естественной влажности 0,60 0,70 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 Водонасыщенный 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,00 Примечание —Значение K cR определяют: ,min ,max , c cR c K где c,min , c,max — соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в бетоне в пределах цикла изме- нения нагрузки. CП 5.03.01-2020 134 8.6 Проверка сопротивления слабоармированных конструкций 8.6.1 В данном подразделе содержатся дополнительные правила для конструкций из неармиро- ванного бетона или конструкций, в которых количество установленной арматуры меньше, чем мини- мально требуемое для железобетонных конструкций. 8.6.2 Для неармированного бетона в связи с его низкой пластичностью значения cc,pl и ct,pl при- нимают на 20 % меньше значений cc и ct для армированного бетона. 8.6.3 При проверке предельных состояний несущей способности слабоармированных конструк- ций расчет сопротивления бетонных элементов производят по формулам как для железобетонных элементов, заменяя значение f cd значениями f cd,pl и A s,tot 0. Влияние гибкости на прочность данных конструкций учитывают как при расчете железобетонных элементов, вычисляя N crit по формуле (8.55) при номинальной изгибной жесткости элемента B nom , определенной по формуле (8.56), при моменте инерции арматуры I s 0. Расчетную прочность на сжатие бетона f cd,pl определяют по формуле , , , ck cd p cc p с f f l l (8.195) Расчетную прочность на растяжение бетона , ctd p f l определяют по формуле 0,05 , , ctk ctd p ct p с f f l l (8.196) 8.6.4 Расчет сопротивления бетонных элементов, когда продольная сила N Ed приложена в точке G с эксцентриситетами e y и e z относительно центра тяжести сечения, работающего без трещин (точка О на рисунке 8.49), производят из условия N Ed N Rd , где N Rd — сопротивление элемента при действии продольного усилия; определяют по формуле N Rd f cd A c,eff , (8.197) здесь A c,eff — эффективная площадь поперечного сечения, в пределах которой принято равно- мерное распределение сжимающих напряжений, равная 2a z 2a y (см. рисунок 8.49). |