Черт. 33. Сжатые элементы с косвенным армированием

УЧЕТ ВЛИЯНИЯ КОСВЕННОГО АРМИРОВАНИЯ

3.57 (3.22).Расчет элементов сплошного сечения из тяжелого и мелкозернистого бетонов с косвен­ным армированием в виде сварных сеток, спираль­ной или кольцевой арматуры (черт. 33) следует производить согласно пп. 3.61—3.68, 3.71—3.76, вводя в расчет лишь часть площади бетонного се­чения A_ef, ограниченную осями крайних стержней сетки или спирали, и подставляя в расчетные форму­лы вместо R_b приведенную призменную прочность бетона R_b,red и вычисляя характеристику сжатой зоны бетона w с учетом влияния косвенного арми­рования по формуле (104).

а — в виде сварных сеток; б — в виде спиральной арма­туры

Влияние прогиба элемента с косвенным арми­рованием на эксцентриситет продольной силы учи­тывается согласно п. 3.58.

Гибкость l₀/i_ef элементов с косвенным армиро­ванием не должна превышать:

при косвенном армировании сетками — 55 (для прямоугольных сечений — l₀/h_ef £ 16);

при косвенном армировании спиралью — 35 (для круглых сечений — l₀/d_ef £ 9), где i_ef, h_ef, d_ef —соответственно радиус инерции, высота и диаметр вводимой в расчет части сечения.

Значения R_b,red определяются по формулам:

а) при армировании сварными поперечными сет­ками

(98)

где R_s,xy — расчетное сопротивление ар­матуры сеток;

(99)

здесь п_x, A_sx, l_x — соответственно число стерж­ней, площадь поперечного сечения и длина стержня сетки (считая в осях крайних стержней) в одном направ­лении;

n_y, А_sy, l_y — то же, в другом направле­нии;

A_ef — площадь сечения бетона, за­ключенного внутри контура сеток;

s — расстояние между сетками;

j — коэффициент эффективности косвенного армирования, определяемый по формуле

(100)

(101)

R_s,xy, R_b —в МПа.

Для элементов из мелкозернистого бетона значе­ние коэффициента j следует принимать не более единицы;

б) при армировании спиральной или кольцевой арматурой

(102)

где R_s,cir — расчетное сопротивление армату­ры спирали;

m_cir — коэффициент армирования, рав­ный:

(103)

здесь А_s,cir — площадь поперечного сечения спиральной арматуры;

d_ef — диаметр сечения внутри спирали;

s — шаг спирали;

e₀ — эксцентриситет приложения про­дольной силы (без учета влияния прогиба).

Значения коэффициентов армирования, опреде­ляемые по формулам (99) и (103), для элементов из мелкозернистого бетона следует принимать не более 0,04.

При определении граничного значения относи­тельной высоты сжатой зоны для сечений с косвен­ным армированием в формулу (14) вводится

(104)

где a — коэффициент, принимаемый согласно ука­заниям п. 3.14;

d₂ — коэффициент, равный 10m, но принимаемый не более 0,15 [здесь m — коэффициент арми­рования m_xy или m_cir, определяемый по формулам (99) и (103) соответственно для сеток и спиралей].

Косвенное армирование учитывается в расчете при условии, что несущая способность элемента, определенная согласно указаниям настоящего пунк­та (вводя в расчет A_ef и R_b,red), превышает его не­сущую способность, определенную по полному се­чению А и значению расчетного сопротивления бетона R_b без учета косвенной арматуры. Кроме того, косвенное армирование должно удовлетворять конструктивным требованиям пп. 5.78—5.80.

3.58 (3.22). При расчете элементов с косвенным армированием по недеформированной схеме влия­ние прогиба элемента на эксцентриситет продольной силы учитывается согласно пп. 3.54—3.56. При этом значение N_cr, полученное по формуле (92) или (93), умножается на коэффициент j₁ = 0,25 + 0,05 l₀/c_ef £ 1,0, а значение d_e,min вычисляется по фор­муле d_e,min = 0,5 + 0,01l₀/c_ef(1,0 – 0,1 l₀/c_ef) — 0,01 R_b, где c_ef — высота или диаметр учитывае­мой части сечения.

Кроме того, при вычислении N_cr размеры сечения принимаются по учитываемой части сечения.

3.59 (3.22). В элементах из тяжелого бетона с косвенным армированием в виде сеток рекоменду­ется применять продольную высокопрочную арма­туру классов A-V и A-VI, используя ее повышен­ное (приведенное) расчетное сопротивление сжатию, равное:

(105)

где l₁, l₂, R_sc, R_s — см. табл. 25;

здесь (106)

но не менее 1,0 и не более 1,6;

y, A_ef — см. п. 3.57;

A_s,tot — площадь сечения всей продольной высокопрочной арматуры;

R_b — в МПа.

Таблица 25

Значение s_sc,u в формулах (14) и (155) прини­мается равным s_sc,u = 380 + 1000d₃, но не более 1200 МПа.

Указанные элементы прямоугольного сечения с арматурой, сосредоточенной у наиболее и наименее сжатых граней, рассчитываются согласно пп. 3.65 и 3.61, если высота сжатой зоны х, определенная по формуле (107а) или (110а), превышает гранич­ное значение x_Rh₀ при замене в расчетных фор­мулах R_s на 0,8R_s. В противном случае расчет производится согласно п. 3.41 „Пособия по проек­тированию предварительно напряженных железо­бетонных конструкций из тяжелых илегких бетонов", принимая s_sp = 0. В этом случае пpимeнeниe косвенного армирования и высокопрочной сжатой арматуры малоэффективно.

3.60 (3.23). При расчете внецентренно сжатых элементов с косвенным армированием наряду с расчетом по прочности согласно указаниям п. 3.57 следует производить расчет, обеспечивающий трещиностойкость защитного слоя бетона.

Расчет производится согласно указаниям пп. 3.61—3.68, 3.71—3.76 по эксплуатационным зна­чениям расчетных нагрузок (g_f = 1,0), учитывая всю площадь сечения бетона и принимая расчетные сопротивления R_b,ser и R_s,ser для предельных со­стояний второй группы и расчетное сопротивление арматуры сжатию равным значению R_s,ser, но не более 400 МПа.

При определении значения x_R в формулах (14) и (155) принимают s_sc,u = 400 МПа, а в форму­ле (15) коэффициент 0,008 заменяют на 0,006.

При учете влияния гибкости следует пользо­ваться указаниями п. 3.54, определяя значения d_e,min по формуле (95) с заменой 0,010R_b на 0,008R_b,ser.