Как рассчитывают на продавливание.

Продавливание бетона может возникнуть в плитных конструкциях, когда к ним приложена нагрузка F₁ на ограниченной площади (местная нагрузка). Продавливание происходит по поверхности пирамиды, грани которой наклонены под углом 45^о (рис. 73,а). Продавливанию сопротивляется бетон, работающий на срез с расчетным сопротивлением, равным R_bt. Очевидно, что чем выше класс бетона и чем больше площадь боковой поверхности пирамиды, тем выше сопротивление продавливанию.

Площадь боковой поверхности допускается определять упрощенно: A_b= u_mh_o, где u_m - среднеарифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований. Когда к большему основанию пирамиды приложена нагрузка F₂, то продавливливающая сила F = F₁ - F₂. Условие прочности: F £ F_b = aR_bt A_b, где a = (0,8...1,0) - коэффициент, зависящий от вида бетона. Если условие прочности не соблюдается, а увеличить R_bt или h_o нет возможности, то устанавливают хомуты, пересекающие боковые поверхности пирамиды. Тогда условие прочности: F £ F_b + 0,8 åR_swA_sw, где независимо от класса стали R_sw = 175 МПа (как для арматуры А-I).

 

Рис. 73

ВЛИЯЕТ ЛИ СХЕМА ОПИРАНИЯ НА ВЕЛИЧИНУ ПРОДАВЛИВАЮЩЕЙ СИЛЫ?

Для уяснения сути вопроса рассмотрим два крайних примера (рис.73,б,в).

1. Если плиту перекрытия загрузить местной нагрузкой F₁, то к ее нижней поверхности будут приложены только опорные реакции, расположенные за пределами основания пирамиды продавливания, т.е. F₂ = 0. Поэтому продавливающая сила F = F₁.

2. Если подошва фундамента не выходит за пределы нижнего основания пирамиды продавливания, то F₂ = F₁, а F = 0, т.е. продавливания не будет. Очевидно, что при расчете на продавливание всегда следует учитывать особенности опирания конструкции.

КАК РАССЧИТЫВАЮТ НА ОТРЫВ?

Отрыв возникает, когда нагрузка приложена к нижней грани элемента или в пределах высоты его сечения. Например, отрыв части бетона балки может вызвать нагрузка от оборудования, подвешенного к ней через отверстия в стенке; отрыв бетона в главной балке монолитного ребристого перекрытия могут вызвать опорные реакции второстепенных балок. Механизм отрыва очень похож на механизм продавливания – разрушение бетона тоже происходит от среза и тоже под углом 45⁰.

Однако в расчете на отрыв сопротивление бетона срезу по поверхности отрыва учитывают косвенно, корректируя величину отрывающей силы F. Ее сравнивают с несущей способностью дополнительной поперечной арматуры, устанавливаемой в обязательном порядке по длине зоны отрыва a (рис. 74). Тогда условие прочности имеет вид: F (1– h_s/h₀) £ SR_swA_sw, где SR_swA_sw – сумма поперечных усилий, воспринимаемых хомутами (поперечными стержнями) по длине зоны a. Разумеется, хомуты должны быть надежно заанкерены по обе стороны от поверхности отрыва.