Строительные правилареспублики беларусьсп 03. 012020Издание официальное
 Скачать 3.3 Mb.
|
|
8.8.3 Проверка сопротивления закладных изделий 8.8.3.1 Расчет анкеров, приваренных втавр к плоским элементам стальных закладных изделий, на действие изгибающих моментов, нормальных и сдвигающих сил от статической нагрузки, распо- ложенной в одной плоскости симметрии закладного изделия (рисунок 8.51), производят из условия , , , 0 , 0 1, an j an j an j an j V N V N (8.210) где , an j V — наибольшее сдвигающее усилие, приходящееся на один ряд анкеров; определяют по формуле , 0,3 , Ed an an j an V N V n (8.211) здесь an N — наибольшее сжимающее усилие в одном ряду анкеров; определяют по формуле ; Ed Ed an an M N N z n (8.212) , 0 an j V — сдвигающее усилие, воспринимаемое анкерами; определяют по формуле , 0 , , , an j s sh an j cd yd V A f f (8.213) здесь , s sh — коэффициент; принимают равным 1,65; при расчете конструкций из легких бето- нов в формулу (8.213) вместо f сd подставляют f lсd ; , an j N — наибольшее растягивающее усилие в одном ряду анкеров; определяют по формуле , ; Ed Ed an j an M N N z n (8.214) , 0 an j N — предельное растягивающее усилие, воспринимаемое одним рядом анкеров; опреде- ляют по формуле , 0 , an j yd an j N f A (8.215) В формулах (8.211)–(8.214): M Еd , N Еd , V Еd — соответственно изгибающий момент, нормальное и сдвигающее усилия, дейст- вующие на закладное изделие; момент определяют относительно оси, расположен- ной в плоскости наружной грани пластины и проходящей через центр тяжести всех анкеров; n an — количество рядов анкеров вдоль направления сдвигающего усилия; если не обес- печивается равномерная передача сдвигающего усилия V Еd на все ряды анкеров, то при определении сдвигающего усилия V an учитывают не более четырех рядов; z — расстояние между крайними рядами анкеров; , an j A — суммарная площадь поперечного сечения анкеров наиболее напряженного ряда. CП 5.03.01-2020 141 Площадь поперечного сечения анкеров остальных рядов принимают равной площади поперечного сечения анкеров наиболее напряженного ряда. В формулах (8.212) и (8.214) нормальное усилие N Еd считают положительным, если оно направ- лено от закладного изделия (см. рисунок 8.51), и отрицательным — если направлено к закладному изделию. В случаях если an N — отрицательное значение, то в формуле (8.211) an N N Ed При расположении закладного изделия на верхней поверхности (при бетонировании) an N 0. Рисунок 8.51 — Схема усилий, действующих на закладное изделие 8.8.3.2 В закладном изделии с анкерами, приваренными внахлест под углом от 15 до 30, наклон- ные анкеры рассчитывают на действие сдвигающего усилия (при V Еd N Еd , где N Еd — отрывающее усилие) по формуле , 0,3 , Ed an an inc yd V N A f (8.216) где , an inc A — суммарная площадь поперечного сечения наклонных анкеров; an N — определяют по формуле (8.212). При этом следует устанавливать нормальные анкеры, рассчитываемые по формуле (8.210) при значениях V an , равных 0,1 сдвигающего усилия, определяемого по формуле (8.211). 8.8.3.3 Конструкция сварных закладных изделий с приваренными к ним элементами, передаю- щими нагрузку на закладные изделия, должна обеспечивать включение в работу анкерных стержней в соответствии с принятой расчетной схемой. Внешние элементы закладных изделий и их сварные соединения рассчитывают в соответствии с нормами проектирования стальных конструкций. При расчете пластин и фасонного проката на отрывающую силу принимают, что они шарнирно соединены с нормальными анкерами. Кроме того, толщину t расчетной пластины закладного изделия, к которой приваривают втавр анкеры, определяют из условия 0,25 , yd an sq f t f (8.217) где an — диаметр анкерного стержня, требуемый по расчету; sq f — расчетное сопротивление стали срезу; принимают в соответствии с нормами проектиро- вания стальных конструкций. Для типов сварных соединений, обеспечивающих большую зону включения пластины в работу при вырывании из нее анкерного стержня, при соответствующем обосновании допускается корректи- ровка условия (8.217) с целью уменьшения толщины пластины. Толщина пластины также должна удовлетворять технологическим требованиям по сварке. CП 5.03.01-2020 142 8.8.4 Сварные соединения арматуры и закладных изделий 8.8.4.1 Арматуру из горячекатаной и термически упрочненной стали гладкого и периодического профилей, из обыкновенной арматурной проволоки, а также закладные изделия следует изготавливать с применением контактной сварки (точечной и стыковой), обеспечивающей соединение стержней между собой и с плоскими элементами проката. Допускается применение дуговой сварки (автоматической и полуавтоматической), а также ручной согласно указаниям 8.8.4.5. 8.8.4.2 Типы сварных соединений и способы сварки арматуры и закладных изделий следует назна- чать с учетом условий эксплуатации и свариваемости стали, технико-экономических показателей и тех- нологических возможностей изготовителя в соответствии с требованиями ТНПА на сварную арматуру и закладные изделия железобетонных конструкций. 8.8.4.3 В заводских условиях при изготовлении сварных арматурных сеток, каркасов и соединений по длине отдельных стержней следует применять преимущественно контактную точечную и стыковую сварку, а при изготовлении закладных изделий — автоматическую сварку под флюсом для тавровых и контактную рельефную сварку — для нахлесточных соединений. 8.8.4.4 При монтаже арматурных изделий и сборных железобетонных конструкций в первую оче- редь следует применять полуавтоматические способы сварки, обеспечивающие возможность контроля качества соединений. 8.8.4.5 При отсутствии необходимого сварочного оборудования допускается выполнять в завод- ских и монтажных условиях крестообразные, стыковые, нахлесточные и тавровые соединения арма- туры и закладных деталей, применяя приведенные в ТНПА на сварную арматуру и закладные изде- лия способы дуговой, в том числе ручной дуговой, сварки. Применяя ручную дуговую сварку при выполнении сварных соединений, рассчитываемых по проч- ности, в сетках и каркасах следует устанавливать дополнительные конструктивные элементы в мес- тах соединения стержней продольной и поперечной арматуры (прокладки, косынки, крючки и т. д.). 8.8.5 Стыки элементов сборных конструкций 8.8.5.1 При стыковании железобетонных элементов сборных конструкций усилия от одного эле- мента к другому передаются через стыкуемую рабочую арматуру, стальные закладные изделия, запол- няемые бетоном швы, бетонные шпонки или непосредственно через бетонные поверхности стыкуе- мых элементов (для сжатых элементов). Стыкование предварительно напряженных элементов, а также конструкций, к которым предъяв- ляются требования водонепроницаемости, необходимо осуществлять посредством бетона на напря- гающем цементе. 8.8.5.2 Жесткие стыки сборных конструкций следует замоноличивать путем заполнения бетоном швов между элементами. Если при изготовлении элементов обеспечивается плотная подгонка поверх- ностей друг к другу (например, при использовании торца одного из стыкуемых элементов в качестве опалубки для торца другого), допускается выполнение стыков насухо при условии передачи через стык только сжимающего усилия. Стыки элементов, воспринимающие растягивающие усилия, необходимо выполнять посредством: а) сварки стальных закладных изделий; б) сварки выпусков арматуры; в) пропуска через каналы или пазы стыкуемых элементов стержней арматурных канатов или бол- тов с последующим их натяжением и заполнением швов и каналов цементным раствором или мелко- зернистым бетоном; г) склеивания элементов конструкционными полимеррастворами с использованием соединитель- ных изделий из стержневой арматуры. При проектировании стыков элементов сборных конструкций следует предусматривать такие соединения закладных изделий, при которых не происходило бы разгибания их частей, а также выко- лов бетона. 8.8.5.3 Закладные изделия должны быть заанкерены в бетоне с помощью анкерных стержней или приварены к рабочей арматуре элементов. Закладные изделия с анкерами должны состоять из отдельных пластин (уголков или фасонной стали) с приваренными к ним втавр или внахлест анкерными стержнями из арматуры класса S500. Длина анкерных стержней закладных изделий при действии на них растягивающих сил должна быть не менее значения l bd , определяемого в соответствии с 11.2. CП 5.03.01-2020 143 Длина анкерных стержней может быть уменьшена при условии приварки на концах стержней анкер- ных пластин или устройства высаженных горячим способом анкерных головок диаметром не менее 3 для арматуры класса S500. В этих случаях длину анкерного стержня определяют расчетом на выка- лывание и смятие бетона и принимают не менее 10 (где — диаметр анкера, мм). Если анкеры, испытывающие растяжение, располагаются нормально к оси элемента и вдоль них могут образоваться трещины от основных усилий, действующих на элемент, концы анкеров должны быть усилены приваренными анкерными пластинами или высаженными головками. Штампованные закладные изделия должны состоять из полосовых анкеров, имеющих усиления (например, в виде сферических выступов), и участков, выполняющих функцию пластин (аналогично сварным изделиям). Штампованные закладные изделия следует выполнять из полосовой стали тол- щиной от 4 до 8 мм таким образом, чтобы отходы при раскрое полосы были минимальными. Изделие необходимо рассчитывать по прочности полосовых анкеров и пластин. Прочность анкеровки детали проверяют с помощью расчета бетона на раскалывание, выкалывание и смятие. Толщину пластин закладных изделий определяют в соответствии с 8.8.3.3 и требованиями тех- нологии сварки. 8.8.5.4 На концевых частях стыкуемых сжатых элементов (например, на концах сборных колонн) следует устанавливать косвенную арматуру согласно требованиям раздела 11. 8.8.5.5 Толщину t пластины закладного изделия при учитываемом в расчете несущей способ- ности стыка сборных железобетонных элементов распределении сжимающих напряжений за пределы площади передачи усилия между ними следует назначать из условия обеспечения прочности пластин с учетом равномерного распределения напряжений отпора бетона: 3 , cud p yd f t f l l (8.218) где l pl — учитываемый в расчете размер дополнительной зоны передачи сжимающих напряжений; yd f — расчетное сопротивление стали растяжению; принимают согласно нормам проектирова- ния стальных конструкций; f cud — расчетная прочность бетона на смятие; определяют в соответствии с 8.4.1.4 при условии определения площади смятия A c0 с учетом дополнительной площади распределения A c1 ; при расчете конструкций из легких бетонов в формулу (8.218) вместо f сud подставляют f lсud При косвенном армировании сборных железобетонных элементов сварными поперечными сет- ками в формулу (8.218) вместо f cud следует подставлять приведенную расчетную прочность бетона на смятие f cud,eff , определяемую в соответствии с 8.4.1.6; при расчете конструкций из легких бетонов в формулу (8.218) вместо f cud подставляют приведенную расчетную прочность легкого бетона на смя- тие f lсud,eff , определяемую в соответствии с 8.4.1.6 и 8.7.6. 9 Проверки предельных состояний эксплуатационной пригодности (SLS) 9.1 Общие положения 9.1.1 Проверки предельных состояний эксплуатационной пригодности включают: — ограничение напряжений в бетоне и арматуре; — ограничение ширины раскрытия трещин; — ограничение прогибов; — ограничение вибрации (вынужденных ускорений). 9.1.2 Предельные состояния эксплуатационной пригодности в общем случае проверяют расче- том с подтверждением условия , d d E C где E d — расчетное значение эффекта воздействия в единицах критериев эксплуатационной при- годности (например, ширина раскрытия трещины, прогиб), определяемое для соответствую- щего сочетания воздействий; C d — предельно допустимое значение соответствующего критерия эксплуатационной пригод- ности согласно настоящим строительным правилам или по требованиям ТНПА. CП 5.03.01-2020 144 9.1.3 При расчетах напряжений и прогибов поперечные сечения элементов принимают работаю- щими без трещин, если растягивающие напряжения от характеристического сочетания воздействий согласно СН 2.01.01 не превышают эффективной прочности бетона на растяжение , ct eff f 9.1.4 При расчетах ширины раскрытия трещин эффективную прочность бетона на растяжение , ct eff f принимают равной средней прочности бетона на растяжение ctm f При проверках прогибов значение эффективной прочности бетона на растяжение , ct eff f следует принимать равным прочности бетона на рас- тяжение при изгибе , , ctm f f l определяемой по формуле (6.9), или равным средней прочности ctm f 9.1.5 При расчетах напряжений и прогибов применяют эффективный модуль упругости бетона , c eff E , учитывающий влияние длительных эффектов от практически постоянного сочетания воздействий, который определяют по формуле , 0 ( , ) cm c eff E E t t l (9.1) 9.1.6 При проверке предельных состояний эксплуатационной пригодности конструкций из легких бетонов в формулы раздела 9 вместо f ctm , E cm , f ck подставляют f lctm , E lcm , f lck соответственно. 9.2 Ограничение ширины раскрытия трещин 9.2.1 Общие положения 9.2.1.1 В настоящем подразделе трещинообразование в железобетонных элементах рассматри- вается как результат прямого действия эффектов воздействий, развивающихся в расчетных сечениях как от нагрузок, так и от вынужденных деформаций, развивающихся в условиях ограничений. 9.2.1.2 В случае когда трещины не оказывают влияния на функционирование конструкции по на- значению, расчетную проверку ширины раскрытия трещины допускается не выполнять при условии удовлетворения требований, касающихся минимального коэффициента (минимальной площади) армирования согласно 9.2.2 9.2.1.3 При применении для армирования элементов стержней диаметром более 32 мм, сты- куемых по длине внахлест, по длине стыковки следует устанавливать дополнительное поперечное или приповерхностное армирование гнутыми сетками. 9.2.1.4 Для ограничения ширины раскрытия трещин необходимо: — выбирать соответствующие конструктивные решения; — производить предварительное напряжение конструктивных элементов; — ограничивать напряжения в бетоне и арматуре; — выполнять соответствующие требования по конструированию; — выбирать соответствующие параметры технологии изготовления (включая выбор составов бетона, методов бетонирования и хранения конструкции). 9.2.1.5 Эффективное влияние арматуры на ширину раскрытия трещин lim,cal w следует рассмат- ривать только исключительно для некоторой ограниченной области сечения бетона, контактирующего непосредственно с арматурным стержнем, которую определяют как эффективную площадь растяну- той зоны сечения , c eff A согласно рисунку 9.1. 9.2.1.6 Для массивных плоских элементов [ 5 ( )] h h d эффективную высоту растянутой зоны сечения , c eff h определяют по формуле , 5 ( ) 2 ( ) 0,1 / 2 ( ) / 3 (только при изгибе). c eff h d h h d h h h x (9.2) Примечание — Обозначения, использованные в формуле (9.2), приведены на рисунке 9.1. Формулу (9.2) применяют для линейных элементов, у которых стенка имеет соответствующее поперечное и приповерхностное армирование согласно 11.2. |