сп 63. СП 63.13330.2018. Сведения о своде правил
 Скачать 4.99 Mb.
|
|
Определение момента образования трещин, нормальных к продольной оси элемента 8.2.8 Изгибающий момент М crc при образовании трещин в общем случае определяется по деформационной модели согласно 8.2.14. Для элементов прямоугольного, таврового или двутаврового сечения с арматурой, расположенной у верхней и нижней граней, момент трещинообразования с учетом неупругих деформаций растянутого бетона допускается определять согласно указаниям 8.2.10–8.2.12. 8.2.9 Допускается момент образования трещин определять без учета неупругих деформаций растянутого бетона по 8.2.11, принимая в формуле (8.121) W pl =W red . Если при этом условие (8.118) или (8.139) не удовлетворяется, то момент образования трещин следует определять с учетом неупругих деформаций растянутого бетона. 8.2.10 Момент образования трещин с учетом неупругих деформаций растянутого бетона определяют в соответствии со следующими положениями: - сечения после деформирования остаются плоскими; - эпюру напряжений в сжатой зоне бетона принимают треугольной формы, как для упругого тела (рисунок 8.17); - эпюру напряжений в растянутой зоне бетона принимают трапециевидной формы с напряжениями, не превышающими расчетных значений сопротивления бетона растяжению R bt,ser ; - относительную деформацию крайнего растянутого волокна бетона принимают равной ее предельному значению при кратковременном действии нагрузки (8.1.30); при двухзначной эпюре деформаций в сечении элемента ; - напряжения в арматуре принимают в зависимости от относительных деформаций как для упругого тела. 8.2.11 Момент образования трещин с учетом неупругих деформаций растянутого бетона определяют по формуле , (8.121) где W pl – упругопластический момент сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна бетона, определяемый с учетом положений 8.2.10; е х – расстояние от точки приложения продольной силы N (расположенной в центре тяжести приведенного сечения элемента) до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется. 1 crc crc a a 1 2 3 crc crc crc crc a a a a 1 crc a 2 crc a 3 crc a , bt ult , 0, 00015 bt ult , crc bt ser pl x M R W N e СП 63.13330.2018 73 В формуле (8.121) знак «плюс» принимают при сжимающей продольной силе N, «минус» – при растягивающей силе. 1 – уровень центра тяжести приведенного поперечного сечения Рисунок 8.17 – Схема напряженно-деформированного состояния сечения элемента при проверке образования трещин при действии изгибающего момента (а), изгибающего момента и продольной силы (б) Для прямоугольных сечений и тавровых сечений с полкой, расположенной в сжатой зоне, значение W pl при действии момента в плоскости оси симметрии допускается принимать равным , (8.122) где W red – упругий момент сопротивления приведенного сечения по растянутой зоне сечения, определяемый в соответствии с 8.2.12. 8.2.12 Момент сопротивления W red и расстояние е х определяют по формулам: (8.123) (8.124) где I red – момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести, определяемый по формуле (8.125) I, I s , I' s – моменты инерции сечений бетона, растянутой арматуры и сжатой арматуры соответственно; A red – площадь приведенного поперечного сечения элемента, определяемая по формуле ; (8.126) – коэффициент приведения арматуры к бетону 1,3 pl red W W ; red red t I W y , red x red W e A ; red s s I I I I red s s A A A A СП 63.13330.2018 74 ; – площади поперечного сечения бетона, растянутой и сжатой арматуры соответственно; y t – расстояние от наиболее растянутого волокна бетона до центра тяжести приведенного поперечного сечения элемента здесь S t,red – статический момент площади приведенного поперечного сечения элемента относительно наиболее растянутого волокна бетона. Допускается момент сопротивления W red определять без учета арматуры. 8.2.13 Усилие N crc при образовании трещин в центрально-растянутых элементах определяют по формуле (8.127) 8.2.14 Определение момента образования трещин на основе нелинейной деформационной модели производят исходя из общих положений, приведенных в 6.1.24 и 8.1.20–8.1.30, но с учетом работы бетона в растянутой зоне нормального сечения, определяемой диаграммой состояния растянутого бетона согласно 6.1.22. Расчетные характеристики материалов принимают для предельных состояний второй группы. Значение M crc определяют из решения системы уравнений, представленных в 8.1.20– 8.1.30, принимая относительную деформацию бетона bt,max у растянутой грани элемента от действия внешней нагрузки, равной предельному значению относительной деформации бетона при растяжении bt,ult , определяемому согласно 8.1.30. Расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента 8.2.15 Ширину раскрытия нормальных трещин (i=1, 2, 3 – см. 8.2.7) определяют по формуле , (8.128) где s – напряжение в продольной растянутой арматуре в нормальном сечении с трещиной от соответствующей внешней нагрузки, определяемое согласно 8.2.16; l s – базовое (без учета влияния вида поверхности арматуры) расстояние между смежными нормальными трещинами, определяемое согласно 8.2.17; s – коэффициент, учитывающий неравномерное распределение относительных деформаций растянутой арматуры между трещинами; допускается принимать коэффициент s = 1; если при этом условие (8.118) не удовлетворяется, то значение s следует определять по формуле (8.138); φ 1 – коэффициент, учитывающий продолжительность действия нагрузки, принимаемый равным: 1,0 – при непродолжительном действии нагрузки; 1,4 – при продолжительном действии нагрузки; φ 2 – коэффициент, учитывающий профиль продольной арматуры, принимаемый равным: 0,5 – для арматуры периодического профиля и канатной; 0,8 – для гладкой арматуры; s b E E , , s s A A A , , t red t red S y A , crc red bt ser N A R , crc i a , 1 2 3 s crc i s s s a l E СП 63.13330.2018 75 φ 3 – коэффициент, учитывающий характер нагружения, принимаемый равным: 1,0 – для элементов изгибаемых и внецентренно сжатых; 1,2 – для растянутых элементов. 8.2.16 Значения напряжения в растянутой арматуре изгибаемых элементов определяют по формуле , (8.129) где – момент инерции и высота сжатой зоны приведенного поперечного сечения элемента, определяемые с учетом площади сечения только сжатой зоны бетона, площадей сечения растянутой и сжатой арматуры согласно 8.2.27, принимая в соответствующих формулах значения коэффициента приведения арматуры к бетону Для изгибаемых элементов y c =x (рисунок 8.18), где х – высота сжатой зоны бетона, определяемая согласно 8.2.28 при Значение коэффициента приведения арматуры к бетону α s1 определяют по формуле , (8.130) где E b,red – приведенный модуль деформации сжатого бетона, учитывающий неупругие деформации сжатого бетона и определяемый по формуле (8.131) Относительную деформацию бетона ε b1,red принимают равной 0,0015. Допускается напряжение s определять по формуле , (8.132) где – расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне элемента. s 0 1 ( ) c s s red M h y I , red c I y 2 1 s s 2 1 s s 1 , s s b red E E , , 1, b n b red b red R E s s s M z A s z СП 63.13330.2018 76 1 – уровень центра тяжести приведенного поперечного сечения Рисунок 8.18 – Схема напряженно-деформированного состояния элемента с трещинами при действии изгибающего момента (а, б), изгибающего момента и продольной силы (в) Для элементов прямоугольного поперечного сечения при отсутствии (или без учета) сжатой арматуры значение определяют по формуле (8.133) Для элементов прямоугольного, таврового (с полкой в сжатой зоне) и двутаврового поперечного сечения допускается значение принимать равным При действии изгибающего момента и продольной силы напряжение в растянутой арматуре определяют по формуле , (8.134) где – площадь приведенного поперечного сечения элемента и расстояние от наиболее сжатого волокна бетона до центра тяжести приведенного сечения, определяемые по общим правилам расчета геометрических характеристик сечений упругих элементов с учетом площади сечения только сжатой зоны бетона, площадей сечения растянутой и сжатой арматуры согласно 8.2.28, принимая коэффициент приведения арматуры к бетону Допускается напряжение определять по формуле s z 0 3 s x z h s z 0 0,8h M N s 0 1 c s s red red M h y N I A , red c A y 1 s s СП 63.13330.2018 77 , (8.135) где е s – расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до точки приложения продольной силы N с учетом эксцентриситета, равного Для элементов прямоугольного сечения при отсутствии (или без учета) сжатой арматуры значение допускается определять по формуле (8.133), в которой – высота сжатой зоны бетона с учетом влияния продольной силы, определяемая согласно 8.2.28, принимая коэффициент приведения арматуры к бетону Для элементов прямоугольного, таврового (с полкой в сжатой зоне) и двутаврового поперечного сечения допускается значение принимать равным В формулах (8.134) и (8.135) знак «плюс» принимают при растягивающей, а знак «минус» при сжимающей продольной силе. Напряжения s не должны превышать R s,ser 8.2.17 Значения базового расстояния между трещинами l s определяют по формуле (8.136) и принимают не менее 10 d s и 10 см и не более 40 d s и 40 см; где А bt – площадь сечения растянутого бетона; А s – площадь сечения растянутой арматуры; d s – номинальный диаметр арматуры. Значения A bt определяют по высоте растянутой зоны бетона x t , используя правила расчета момента образования трещин согласно 8.2.8 – 8.2.14. В любом случае значение A bt принимают равным площади сечения при ее высоте в пределах не менее 2a и не более 0,5h . 8.2.18 Значения коэффициента ψ s определяют по формуле , (8.137) где σ s,crc – напряжение в продольной растянутой арматуре в сечении с трещиной сразу после образования нормальных трещин, определяемое по 8.2.16, принимая в соответствующих формулах значения M=M crc ; σ s – то же, при действии рассматриваемой нагрузки. Для изгибаемых элементов значение коэффициента ψ s допускается определять по формуле , (8.138) где M crc определяют по формуле (8.121). Расчет элементов железобетонных конструкций по деформациям 8.2.19 Расчет элементов железобетонных конструкций по деформациям производят с учетом эксплуатационных требований, предъявляемых к конструкциям. Расчет по деформациям следует производить на действие: - постоянных, временных длительных и кратковременных нагрузок (4.6) при ограничении деформаций технологическими или конструктивными требованиями; ( ) s s s s s N e z A z M N s z m x 2 1 s s s z 0 0, 7h 0, 5 bt s s s A l d A , 1 0,8 s crc s s 1 0,8 crc s M M СП 63.13330.2018 78 - постоянных и временных длительных нагрузок при ограничении деформаций эстетическими требованиями. 8.2.20 Значения предельно допустимых деформаций элементов принимают согласно СП 20.13330 и нормативным документам на конкретные виды конструкций. Расчет железобетонных элементов по прогибам 8.2.21 Расчет железобетонных элементов по прогибам производят из условия , (8.139) где f – прогиб железобетонного элемента от действия внешней нагрузки; f ult – значение предельно допустимого прогиба железобетонного элемента; Прогибы железобетонных конструкций определяют по общим правилам строительной механики в зависимости от изгибных, сдвиговых и осевых деформационных характеристик железобетонного элемента в сечениях по его длине (кривизн, углов сдвига и т. д.). В тех случаях, когда прогибы железобетонных элементов в основном зависят от изгибных деформаций, значения прогибов определяют по жесткостным характеристикам согласно 8.2.22 и 8.2.31. 8.2.22 Для изгибаемых элементов постоянного по длине элемента сечения без трещин прогибы определяют по общим правилам строительной механики с использованием жесткости поперечных сечений, определяемой по формуле (8.143). Определение кривизны железобетонных элементов 8.2.23 Кривизну изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов для вычисления их прогибов определяют: а) для элементов или участков элемента, где в растянутой зоне не образуются нормальные к продольной оси трещины, согласно 8.2.24, 8.2.26; б) для элементов или участков элемента, где в растянутой зоне имеются трещины, согласно 8.2.24, 8.2.25 и 8.2.27. Элементы или участки элементов рассматривают без трещин, если трещины не образуются [т. е. условие (8.116) не выполняется] при действии полной нагрузки, включающей постоянную, временную длительную и кратковременную нагрузки. Кривизну железобетонных элементов с трещинами и без трещин можно также определять на основе деформационной модели согласно 8.2.32. 8.2.24 Полную кривизну изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов определяют по формулам: для участков без трещин в растянутой зоне ; (8.140) для участков с трещинами в растянутой зоне (8.141) В формуле (8.140): – кривизны соответственно от непродолжительного действия кратковременных нагрузок и от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок. В формуле (8.141): ult f f 1 2 1 1 1 r r r 1 2 3 1 1 1 1 r r r r 1 1 , r 2 1 r СП 63.13330.2018 79 – кривизна от непродолжительного действия всей нагрузки, на которую производят расчет по деформациям; – кривизна от непродолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок; – кривизна от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок. Кривизны , и определяют согласно 8.2.25. 8.2.25 Кривизну железобетонных элементов от действия соответствующих нагрузок (8.2.24) определяют по формуле , (8.142) где М – изгибающий момент от внешней нагрузки (с учетом момента от продольной силы N) относительно оси, нормальной плоскости действия изгибающего момента и проходящей через центр тяжести приведенного поперечного сечения элемента; D – изгибная жесткость приведенного поперечного сечения элемента, определяемая по формуле , (8.143) где E b1 – модуль деформации сжатого бетона, определяемый в зависимости от продолжительности действия нагрузки и с учетом наличия или отсутствия трещин; I red – момент инерции приведенного поперечного сечения относительно его центра тяжести, определяемый с учетом наличия или отсутствия трещин. Значения модуля деформации бетона E b1 и момента инерции приведенного сечения I red для элементов без трещин в растянутой зоне и с трещинами определяют по 8.2.26 и 8.2.27 соответственно. |