Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента
7.56 Предельные усилия в сечениях согласно 7.62 - 7.71 и 7.75 следует определять исходя из следующих предпосылок:
сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;
сопротивление бетона сжатию ограничивается напряжениями, равными Rb и равномерно распределенными в пределах условной сжатой зоны бетона;
растягивающие напряжения в арматуре ограничиваются расчетными сопротивлениями растяжению в ненапрягаемой Rs и напрягаемой Rp арматуре;
сжимающие напряжения в ненапрягаемой арматуре ограничиваются расчетными сопротивлениями сжатию Rsc, а в напрягаемой - наибольшими сжимающими напряжениями σpc согласно 7.60.
Допускается производить указанные расчеты по предельным деформациям с использованием диаграмм деформирования бетона и арматуры в соответствии с СП 63.13330, СП 52-101 [18] и СП 52-102 [19].
7.57 Если в сжатой зоне расчетного сечения имеются бетоны разных классов, то их площади приводятся пропорционально расчетным сопротивлениям к бетону одного расчетного сопротивления.
7.58 При расчете балок с плитой в сжатой зоне длина свесов плиты, вводимая в расчет, не должна превышать шести ее толщин hf, считая от начала свеса, и должна быть не более половины расстояния в свету между балками..
Начало свеса принимается от ребра балки или от конца вута, если он имеет уклон 1:3 и более.
При переменной толщине плиты, а также при вутах с уклоном менее 1:3 длина свесов определяется по приведенной толщине плиты, которая находится с учетом площади плиты и вутов.
Площадь свесов растянутых поясов двутавровых сечений при расчете не учитывается.
7.59 Если количество растянутой арматуры по конструктивным соображениям или по расчету по трещиностойкости превышает требуемое по расчету по прочности, то в расчете допускается учитывать не всю арматуру, а только требуемую из расчета по прочности.
7.60 Напрягаемую арматуру, расположенную в сжатой зоне и имеющую сцепление с бетоном, следует вводить в расчет с напряжением
| σpc = Rpc - σpc1, | (7.16) |
где Rpc - учитываемое расчетом наибольшее сжимающее напряжение в напрягаемой арматуре согласно 7.38;
σpc1 - расчетное напряжение в напрягаемой арматуре (за вычетом всех потерь) при коэффициенте надежности по нагрузке, равном γg = 1,1; при σpc1 ≤ Rpc принимается σpc = 0.
Площадь поперечного сечения сжатой арматуры A's вводится в расчет в зависимости от соотношения расчетной высоты сжатой зоны бетона х и расстояния a's этой арматуры до сжатой грани сечения.
При расчете изгибаемых элементов площадь A's учитывается полностью, если х2 ≥ 2a's, где x2 - высота сжатой зоны, определенная с учетом сжатой арматуры A's.
Если без учета сжатой арматуры высота сжатой зоны сечения отвечает условию х1 ≥ 2 a's, а при учете сжатой арматуры х2 < 2 a's, то расчет на прочность допускается производить, используя условие
| M ≤ (Rp Ap + RsAs)(ha - a's). | (7.17) |
A's при х1 < 2a's не учитывается.
7.61 Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных указанной плоскости граней элемента, должен производиться в зависимости от значения относительной высоты сжатой зоны ξ = х/h0, определяемой из соответствующих условий равновесия. Значение ξ при расчете конструкций, как правило, не должно превышать относительной высоты сжатой зоны бетона ξy при которой предельное состояние бетона сжатой зоны наступает не ранее достижения в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs или Rp с учетом соответствующих коэффициентов условий работы для арматуры.
Значение ξy определяется по формуле
| (7.18) |
где ω = 0,85 - 0,008 Rb - для элементов с обычным армированием;
ω = 0,85 - 0,008 Rb + δ ≤ 0,9 - для элементов с косвенным армированием;
при этом расчетное сопротивление бетона Rb следует принимать в МПа, а значение δ - равным 10 μ, но не более 0,15 (где μ - коэффициент армирования, принимаемый согласно 7.72);
напряжения в арматуре σ1, МПа, следует принимать равными:
Rs - для ненапрягаемой арматуры;
Rp + 500 - σp - для напрягаемой арматуры;
расчетное сопротивление напрягаемой арматуры растяжению Rp следует принимать с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры, а величину предварительного напряжения в арматуре σp - с учетом первых и вторых потерь по приложению Р;
при наличии напрягаемой и ненапрягаемой арматуры напряжение σ1 принимается по напрягаемой арматуре;
напряжение σ2 является предельным напряжением в арматуре сжатой зоны и должно приниматься равным 500 МПа.
Если при расчете по прочности окажется необходимым и обоснованным сохранение полученного по расчету значения ξ = x/h0 по величине большего граничного значения ξy, то расчет следует производить с использованием нелинейной деформационной модели согласно указаниями СП 63.13330, СП 52-101 [18] и СП 52-102 [19].
Указаниями СП 52-101 [18] и СП 52-102 [19] рекомендуется руководствоваться при расчетах:
железобетонных элементов на косое внецентренное сжатие и косой изгиб;
элементов прямоугольной и непрямоугольной формы с арматурой, произвольно распределенной по сечению; коротких консолей;
конструкций на продавливание и отрыв;
элементов, работающих на изгиб с кручением.
Во всех перечисленных расчетах следует для бетона и арматуры принимать расчетные сопротивления и предельные деформации, установленные в настоящих нормах.