сп 63. СП 63.13330.2018. Сведения о своде правил
 Скачать 4.99 Mb.
|
|
Расчет железобетонных элементов на местное сжатие 8.1.43 Расчет железобетонных элементов на местное сжатие (смятие) производят при действии сжимающей силы, приложенной на ограниченной площади нормально к поверхности железобетонного элемента. При этом учитывают повышенное сопротивление сжатию бетона в пределах грузовой площади (площади смятия) за счет объемного напряженного состояния бетона под грузовой площадью, зависящее от расположения грузовой площади на поверхности элемента. При наличии косвенной арматуры в зоне местного сжатия учитывают дополнительное повышение сопротивления сжатию бетона под грузовой площадью за счет сопротивления косвенной арматуры. Расчет элементов на местное сжатие при отсутствии косвенной арматуры производят согласно 8.1.44, а при наличии косвенной арматуры – согласно 8.1.45. 8.1.44 Расчет элементов на местное сжатие при отсутствии косвенной арматуры (рисунок 8.9) производят из условия (8.80) где N – местная сжимающая сила от внешней нагрузки; – коэффициент, принимаемый равным 1,0 при равномерном и 0,75 при неравномерном распределении местной нагрузки по площади смятия; A b,loc – площадь приложения сжимающей силы (площадь смятия); R b,loc – расчетное сопротивление бетона сжатию при местном действии сжимающей силы. Значение R b,loc определяют по формуле (8.81) где b – коэффициент, определяемый по формуле , , , b loc b loc N R A , , b loc b b R R СП 63.13330.2018 58 (8.82) но принимаемый не более 2,5 и не менее 1,0. В формуле (8.82): А b,max – максимальная расчетная площадь, устанавливаемая по следующим правилам: центры тяжести площадей А b,loc и А b,max совпадают; границы расчетной площади А b,max отстоят от каждой стороны площади А b,loc на расстоянии, равном соответствующему размеру этих сторон (рисунок 8.9). а – вдали от краев элемента; б – по всей ширине элемента; в – у края (торца) элемента по всей его ширине; г – на углу элемента; д – у одного края элемента; е – вблизи одного края элемента; 1 – элемент, на который действует местная нагрузка; 2 – площадь смятия А b,loc ; 3 – максимальная расчетная площадь А b,max ; 4 – центр тяжести площадей А b,loc и А b,max ; 5 – минимальная зона армирования сетками, при которой косвенное армирование учитывается в расчете Рисунок 8.9 – Схемы для расчета элементов на местное сжатие при расположении местной нагрузки 8.1.45 Расчет элементов на местное сжатие при наличии косвенной арматуры в виде сварных сеток производят из условия (8.83) где R bs,loc – приведенное с учетом косвенной арматуры в зоне местного сжатия расчетное сопротивление бетона сжатию, определяемое по формуле , (8.84) ,max , 0.8 , b b b loc A A , , , bs loc b loc N R A , , , , , 2 bs loc b loc s xy s xy s xy R R R СП 63.13330.2018 59 здесь s,xy – коэффициент, определяемый по формуле ; (8.85) A b,loc,ef – площадь, заключенная внутри контура сеток косвенного армирования, считая по их крайним стержням, и принимаемая в формуле (8.85) не более А b,max ; R s,xy – расчетное сопротивление растяжению косвенной арматуры; s,xy – коэффициент косвенного армирования, определяемый по формуле ; (8.86) n x , A sx , l x – число стержней, площадь сечения и длина стержня сетки, считая в осях крайних стержней, в направлении Х; n y , A sy , l y – то же, в направлении Y; s – шаг сеток косвенного армирования. Значения R b,loc , А b,loc , и N принимают согласно 8.1.44. Значение местной сжимающей силы, воспринимаемое элементом с косвенным армированием (правая часть условия (8.83)), принимают не более удвоенного значения местной сжимающей силы, воспринимаемого элементом без косвенного армирования (правая часть условия (8.80)). Косвенное армирование должно соответствовать конструктивным требованиям 10.3. Расчет железобетонных элементов на продавливание Общие положения 8.1.46 Расчет на продавливание производят для плоских железобетонных элементов (плит) при действии на них (нормально к плоскости элемента) местных, концентрированно приложенных усилий – сосредоточенных силы и изгибающего момента. При расчете на продавливание рассматривают расчетное поперечное сечение, расположенное вокруг зоны передачи усилий на элемент на расстоянии нормально к его продольной оси, по поверхности которого действуют касательные усилия от сосредоточенных силы и изгибающего момента (рисунок 8.10). Действующие касательные усилия по площади расчетного поперечного сечения должны быть восприняты бетоном с сопротивлением осевому растяжению R bt и поперечной арматурой, расположенной от грузовой площадки на расстоянии не более h 0 и не менее , с сопротивлением растяжению R sw При действии сосредоточенной силы касательные усилия, воспринимаемые бетоном и арматурой, принимают равномерно распределенными по всей площади расчетного поперечного сечения. При действии изгибающего момента касательные усилия, воспринимаемые бетоном и поперечной арматурой, принимают линейно изменяющимися по длине расчетного поперечного сечения в направлении действия момента с максимальными касательными усилиями противоположного знака у краев расчетного поперечного сечения в этом направлении. , , , , b loc ef s xy b loc A A , , , x sx x y sy y s xy b loc ef n A l n A l A s 0 2 h 0 3 h СП 63.13330.2018 60 Рисунок 8.10 – Условная модель для расчета на продавливание Расчет на продавливание при действии сосредоточенной силы и отсутствии поперечной арматуры производят согласно 8.1.47, при действии сосредоточенной силы и наличии поперечной арматуры – согласно 8.1.48, при действии сосредоточенных силы и изгибающего момента и отсутствии поперечной арматуры – согласно 8.1.49 и при действии сосредоточенных силы и изгибающего момента и наличии поперечной арматуры – согласно 8.1.50. Расчетный контур поперечного сечения принимают: при расположении площадки передачи нагрузки внутри плоского элемента – замкнутым и расположенным вокруг площадки передачи нагрузки (рисунок 8.11, а, г), при расположении площадки передачи нагрузки у края или угла плоского элемента – в виде двух вариантов: замкнутым и расположенным вокруг площадки передачи нагрузки, и незамкнутым, следующим от краев плоского элемента (рисунок 8.11, б, в), в этом случае учитывают наименьшую несущую способность при двух вариантах расположения расчетного контура поперечного сечения. В случае расположения отверстия в плите на расстоянии менее 6h от угла или края площадки передачи нагрузки до угла или края отверстия, часть расчетного контура, расположенная между двумя касательными к отверстию, проведенными из центра тяжести площадки передачи нагрузки, в расчете не учитывается. При действии момента М loc в месте приложения сосредоточенной нагрузки половину этого момента учитывают при расчете на продавливание, а другую половину – при расчете по нормальным сечениям по ширине сечения, включающей ширину площадки передачи нагрузки и высоту сечения плоского элемента по обе стороны от площадки передачи нагрузки. При действии сосредоточенных моментов и силы в условиях прочности соотношение между действующими сосредоточенными моментами М, учитываемыми при продавливании, и предельными М ult принимают не более половины соотношения между действующим сосредоточенным усилием F и предельным F ult При расположении сосредоточенной силы внецентренно относительно центра тяжести контура расчетного поперечного сечения значения изгибающих сосредоточенных моментов от внешней нагрузки определяют с учетом дополнительного момента от внецентренного приложения сосредоточенной силы относительно центра тяжести контура расчетного поперечного сечения с положительным или обратным знаком по отношению к моментам в колонне. Значение сосредоточенной силы следует принимать за вычетом сил, действующих в пределах основания пирамиды продавливания в противоположном направлении. СП 63.13330.2018 61 а – площадка приложения нагрузки внутри плоского элемента; б, в – то же, у края плоского элемента; г – при крестообразном расположении поперечной арматуры; 1 – площадь приложения нагрузки; 2 – расчетный контур поперечного сечения; 2’ – второй вариант расположения расчетного контура; 3 – центр тяжести расчетного контура (место пересечения осей X 1 и Y 1 ); 4 – центр тяжести площадки приложения нагрузки (место пересечения осей X и Y); 5 – поперечная арматура; 6 – контур расчетного поперечного сечения без учета в расчете поперечной арматуры; 7 – граница (край) плоского элемента Рисунок 8.11 – Схема расчетных контуров поперечного сечения при продавливании Расчет элементов на продавливание при действии сосредоточенной силы 8.1.47 Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при действии сосредоточенной силы производят из условия (8.87) где F – сосредоточенная сила от внешней нагрузки; F b,ult – предельное усилие, воспринимаемое бетоном. Усилие F b,ult определяют по формуле (8.88) где А b – площадь расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии 0,5 h 0 от границы площади приложения сосредоточенной силы F с рабочей высотой сечения h 0 (рисунок 8.12). , , b ult F F , , b ult bt b F R A СП 63.13330.2018 62 1 – расчетное поперечное сечение; 2 – контур расчетного поперечного сечения; 3 – контур площадки приложения нагрузки Рисунок 8.12 – Схема для расчета железобетонных элементов без поперечной арматуры на продавливание Площадь A b определяют по формуле (8.89) где u – периметр контура расчетного поперечного сечения; h 0 – приведенная рабочая высота сечения , 0 , b A u h 0 0 0 0, 5( ) x y h h h СП 63.13330.2018 63 здесь h 0x и h 0y – рабочая высота сечения для продольной арматуры, расположенной в направлении осей Х и Y. 8.1.48 Расчет элементов с поперечной арматурой на продавливание при действии сосредоточенной силы (рисунок 8.13) производят из условия (8.90) где F sw,ult – предельное усилие, воспринимаемое поперечной арматурой при продавливании; F b,ult – предельное усилие, воспринимаемое бетоном, определяемое согласно 8.1.47. Усилие F sw,ult , воспринимаемое поперечной арматурой, нормальной к продольной оси элемента и расположенной равномерно вдоль контура расчетного поперечного сечения, определяют по формуле (8.91) где q sw – усилие в поперечной арматуре на единицу длины контура расчетного поперечного сечения, расположенной в пределах расстояния 0,5h 0 по обе стороны от контура расчетного сечения ; (8.92) A sw – площадь сечения поперечной арматуры с шагом s w , расположенная в пределах расстояния 0,5h 0 по обе стороны от контура расчетного поперечного сечения по периметру контура расчетного поперечного сечения; u – периметр контура расчетного поперечного сечения, определяемый согласно 8.1.47. При расположении поперечной арматуры неравномерно по контуру расчетного поперечного сечения, а сосредоточенно у осей площадки передачи нагрузки (крестообразное расположение поперечной арматуры) периметр контура u для поперечной арматуры принимают по фактическим длинам участков расположения поперечной арматуры L swx и L swy по расчетному контуру продавливания (рисунок 8.11, г). Значение принимают не более 2F b,ult . Поперечную арматуру учитывают в расчете при F sw,ult не менее 0,25F b,ult За границей расположения поперечной арматуры расчет на продавливание производят согласно 8.1.47, рассматривая контур расчетного поперечного сечения на расстоянии 0,5h 0 от границы расположения поперечной арматуры (рисунок 8.13). При сосредоточенном расположении поперечной арматуры по осям площадки передачи нагрузки, кроме того, расчетный контур поперечного сечения бетона принимают по диагональным линиям, следующим от края расположения поперечной арматуры (рисунок 8.11, г). Поперечная арматура должна удовлетворять конструктивным требованиям, приведенным в 10.3. При нарушении указанных в 10.3 конструктивных требований в расчете на продавливание следует учитывать только поперечную арматуру, пересекающую пирамиду продавливания, при обеспечении условий ее анкеровки. , , , b ult sw ult F F F , 0,8 , sw ult sw F q u sw sw sw w R A q s , , b ult sw ult F F СП 63.13330.2018 64 1 – расчетное поперечное сечение; 2 – контур расчетного поперечного сечения; 3 – границы зоны, в пределах которых в расчете учитывается поперечная арматура; 4 – контур расчетного поперечного сечения без учета в расчете поперечной арматуры; 5 – контур площадки приложения нагрузки Рисунок 8.13 – Схема для расчета железобетонных плит с вертикальной равномерно распределенной поперечной арматурой на продавливание Расчет элементов на продавливание при действии сосредоточенных силы и изгибающего момента СП 63.13330.2018 65 8.1.49 Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при совместном действии сосредоточенных силы и изгибающего момента (рисунок 8.12) производят из условия (8.93) где F – сосредоточенная сила от внешней нагрузки; M – сосредоточенный изгибающий момент от внешней нагрузки, учитываемый при расчете на продавливание (8.1.46); F b,ult и M b,ult – предельные сосредоточенные сила и изгибающий момент, которые могут быть восприняты бетоном в расчетном поперечном сечении при их раздельном действии. В железобетонном каркасе зданий с плоскими перекрытиями сосредоточенный изгибающий момент M loc равен суммарному изгибающему моменту в сечениях верхней и нижней колонн, примыкающих к перекрытию в рассматриваемом узле. Предельную силу F b,ult определяют согласно 8.1.47. Предельный изгибающий момент M b,ult определяют по формуле (8.94) где W b – момент сопротивления расчетного поперечного сечения, определяемый согласно 8.1.51. При действии изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях расчет производят из условия (8.95) при этом принимают , 5 , 0 , , , ult b ult by y ult bx x F F M M M M где F, M x и M y – сосредоточенные сила и изгибающие моменты в направлениях осей Х и Y, учитываемые при расчете на продавливание (8.1.46), от внешней нагрузки; F b,ult , M bx,ult , M by,ult – предельные сосредоточенные сила и изгибающие моменты в направлениях осей Х и Y, которые могут быть восприняты бетоном в расчетном поперечном сечении при их раздельном действии. Усилие F b,ult определяют согласно 8.1.47. Усилия M bx,ult и M by,ult определяют согласно указаниям, приведенным выше, при действии момента в плоскости осей Х и Y соответственно. 8.1.50 Расчет прочности элементов с поперечной арматурой на продавливание при действии сосредоточенной силы и изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях производят из условия (8.96) при этом принимают , , 1, b ult b ult F M F M , 0 , b ult bt b M R W h , , , 1, y x b ult bx ult by ult M M F F M M , , , , , , , , 1, y x b ult sw ult bx ult sw x ult by ult sw y ult M M F F F M M M M |