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 R_b и равномерно распределенными в пределах условной сжатой зоны бетона;

растягивающие напряжения в арматуре ограничиваются расчетными сопротивлениями растяжению в ненапрягаемой R_s и напрягаемой R_p арматуре;

сжимающие напряжения в ненапрягаемой арматуре ограничиваются расчетными сопротивлениями сжатию R_sc, а в напрягаемой - наибольшими сжимающими напряжениями σ_pc 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 h_f, 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 - σpc 1,

(7.16)

где R_pc - учитываемое расчетом наибольшее сжимающее напряжение в напрягаемой арматуре согласно 7.38;

σ_{pc 1} - расчетное напряжение в напрягаемой арматуре (за вычетом всех потерь) при коэффициенте надежности по нагрузке, равном γ _g = 1,1; при σ_{pc 1} ≤ R_pc принимается σ_pc = 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 х ₂ ≥ 2 a '_s, где x₂ - высота сжатой зоны, определенная с учетом сжатой арматуры A '_s.

Если без учета сжатой арматуры высота сжатой зоны сечения отвечает условию х ₁ ≥ 2 a'_s, а при учете сжатой арматуры х ₂ < 2 a'_s, то расчет на прочность допускается производить, используя условие

M ≤ (Rp Ap + RsAs)(ha - a's).

(7.17)

A'_s при х₁ < 2 a'_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 ξ_y при которой предельное состояние бетона сжатой зоны наступает не ранее достижения в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s или R_p с учетом соответствующих коэффициентов условий работы для арматуры.

Значение ξ_y определяется по формуле

(7.18)

где ω = 0,85 - 0,008 R_b - для элементов с обычным армированием;

ω = 0,85 - 0,008 R_b + δ ≤ 0,9 - для элементов с косвенным армированием;

при этом расчетное сопротивление бетона R_b 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 σ ₁, МПа, следует принимать равными:

R_s - для ненапрягаемой арматуры;

R_p + 500 - σ_p - для напрягаемой арматуры;

расчетное сопротивление напрягаемой арматуры растяжению R_p следует принимать с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры, а величину предварительного напряжения в арматуре σ_p - с учетом первых и вторых потерь по приложению Р;

при наличии напрягаемой и ненапрягаемой арматуры напряжение σ₁ принимается по напрягаемой арматуре;

напряжение σ ₂ 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 ξ_y, 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.