а — с ненапрягаемой арматурой;

а — с ненапрягаемой арматурой;

б — с напрягаемой арматурой

 

Б)Для наклонных сечений, пересекающих растянутую грань элемента на участках, обеспеченных расчетом от образования нормальных трещин от нормативной нагрузки (при σ_bt < R_bt), расчет на действие момента допускается не производить.

В)При расчете по прочности на действие момента напрягаемую поперечную арматуру, не имеющую сцепления с бетоном, следует учитывать так же, как при расчете на поперечную силу по П.1.7.1 Б).

П.1.8 Расчет железобетонных элементов, работающих на кручение

П.1.8.1 Элемент, работающий на кручение, после образования трещин следует рассматривать как пространственную ферму, которая состоит из стержней продольной арматуры, являющихся параллельными поясами, и решетки из сжатых бетонных подкосов, образованных диагональными трещинами, и связывающих эти подкосы растянутых стержней поперечной арматуры.

П.1.8.2 Расчет элемента по прочности на кручение следует производить на основании уравнений равновесия внешних и внутренних сил, при этом рассматривают замкнутое коробчатое поперечное сечение. Толщина условной стенки коробчатого сечения должна быть не более толщины фактической стенки.

П.1.8.3 При расчете элементов, работающих на кручение, следует руководствоваться требованиями П2 к СНиП 3.06.07.

П.1.9 Расчет стыков на сдвиг

П.1.9.1 Клееные или бетонируемые стыки (плоские или с уступом) в изгибаемых составных по длине конструкциях следует рассчитывать на прочность при сдвиге по формуле    

Q £ 0,45m_shN_a,                                                                    (П.58)

где Q — максимальное сдвигающее усилие от внешних нагрузок и предварительного напряжения в наклонной арматуре, взятых с коэффициентами надежности, соответствующими расчетам по первой группе предельных состояний;

0,45 — расчетное значение коэффициента трения бетона по бетону;

m_sh — коэффициент условий работы стыкового шва при сдвиге, определяемый для разных видов стыков по П.1.9.2;

N_a — усилие, воспринимаемое площадью рабочего сечения стыка, соответствующей сжатой части эпюры нормальных напряжений, кН.

При этом коэффициенты надежности к усилиям, возникающим в напрягаемой арматуре (вместо указанных в таблице 11 и 6.3.2), принимаются равными: γ = 1±0,1 — при числе напрягаемых пучков (стержней) n £ 10 и  при n > 10.

В рабочее сечение стыка входит сечение стенки (ребра) и продолжение ее в верхней и нижней плитах.

При условии пересечения стыка в пределах стенки наклонными пучками, расположенными в закрытых заинъецированных каналах, в рабочее сечение стыка могут быть включены также прилегающие к стенке участки вутов и плиты протяженностью с каждой стороны не более двукратной толщины плиты (без вутов) или стенки, если она тоньше плиты.

При учете совместной работы на сдвиг клееного стыка и жестких элементов (уступов, шпонок
и т. п.), воспринимающих поперечную силу, несущую способность жестких элементов следует принимать с коэффициентом сочетания, равным 0,7. При этом усилие, воспринимаемое жестким элементом, не должно превышать половины величины поперечной силы, действующей на стык.

П.1.9.2 Коэффициенты условий работы m_sh в формуле (П.58) следует принимать равными:

1,2   — для клееного плотного тонкого стыка с отверждением клеем;

1,0   — для бетонируемого стыка без выпусков арматуры;

0,25  — для клееного стыка с неотвержденным клеем с гладкой поверхностью торцов блоков;

0,45  — то же, с рифленой поверхностью торцов блоков.

П.1.9.3 В стыках составных по длине пролетных строений не допускаются растягивающие напряжения от расчетных постоянных нагрузок, учитываемых при выполнении расчетов по первой группе предельных состояний.

П.1.10 Расчет на местное сжатие (смятие)

П.1.10.1 При расчете на местное сжатие (смятие) элементов без косвенного армирования должно удовлетворяться условие  

N £ φ_locR_b,locA_loc,                                                                   (П.59)

где N  — продольная сжимающая сила от местной нагрузки, кН;

j_loc — коэффициент, принимаемый равным: при равномерном распределении местной нагрузки на площади смятия — 1,00; при неравномерном распределении — 0,75;

A_loc — площадь смятия, м²;

R_b,loc — расчетное сопротивление бетона смятию, МПа, определяемое по формуле

R_b,loc = 13,5φ_loc1R_bt;                                                              (П.60)

                                                               (П.61)

В формулах (П.60) и (П.61):

R_bt — расчетное сопротивление бетона растяжению для бетонных конструкций, МПа;

A_d — расчетная площадь, м², симметричная относительно площади смятия в соответствии со схемами, приведенными на рисунке П.12.

 

Рисунок П.12 — Схемы расположения расчетной площади A_d
в зависимости от расположения площади смятия A_loc

П.1.10.2 При расчете на местное сжатие (смятие) элементов с косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток должно удовлетворяться условие    

N £ R_b,redA_loc,                                                                       (П.62)

где A_loc — площадь смятия, м²;

R_b,red — приведенная прочность бетона осевому сжатию, МПа, определяемая по формуле

R_b,red = R_bφ_loc,b + φμR_sφ_loc,s,                                                    (П.63)

здесь

φ, μ — соответственно коэффициент эффективности косвенного армирования и ко­эффициент армирования сечения сетками или спиралями (формулы (П.36), (П.37) и (П.40)) согласно П.1.4.4;

A_ef — площадь бетона, м², заключенного внутри контура сеток косвенного армиро­вания, считая по их крайним стержням, при этом должно соблюдаться условие A_loc < A_ef £ A_d;

A_d — расчетная площадь, м², симметричная по отношению к площади смятия A_loc
и принимаемая не более указанной на рисунке П.12.

Остальные обозначения следует принимать согласно П.1.10.1.

Бетон конструкции в зоне передачи на него сосредоточенных усилий (см. рисунок П.12) должен быть рассчитан на местное сжатие (смятие), а также по трещиностойкости с учетом местных растягивающих напряжений согласно П.2.2.7.

П.1.11 Расчет на выносливость

П.1.11.1 Расчету на выносливость подлежат элементы железнодорожных мостов, мостов под пути метрополитена, совмещенных мостов и плиты проезжей части автодорожных и городских мостов; при толщине засыпки менее 1 м — ригели рам и перекрытия прямоугольных железобетонных труб, включая места их сопряжения со стенками.

На выносливость не рассчитывают:

— бетонные опоры;

— фундаменты всех видов;

— звенья круглых труб;

— прямоугольные трубы и их перекрытия при толщине засыпки 1 м и более;

— стенки балок пролетных строений;

— бетон растянутой зоны;

— арматуру, работающую только на сжатие;

— железобетонные опоры, в которых коэффициенты асимметрии цикла напряжений превышают в бетоне 0,6, в арматуре — 0,7.

П.1.11.2 Расчет на выносливость элементов (или их частей) предварительно напряженных железобетонных конструкций, отнесенных к категориям требований по трещиностойкости 2а или 2б (см. 9.5.1), по сечениям, нормальным к продольной оси, следует производить по приведенным ниже формулам, подставляя абсолютные значения напряжений и принимая сечения элементов без трещин:

а) при расчете арматуры растянутой зоны:

s_p,max = (s_p1 – s_el,c) + s_pg + s_pv £ m_ap1R_p,                                                                        (П.64)

                                (П.65)

б) при расчете бетона сжатой зоны изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов:

                                       (П.66)

s_bc,min = s_bc1 + s_bcg                                                               (П.67)

(знак напряжений при расчете статически неопределимых конструкций может изменяться на противоположный).

В формулах (П.64) – (П.67):

s_p,max, s_p,min — соответственно максимальное и минимальное напряжения в напрягаемой арматуре, МПа;

s_p1             — установившиеся (за вычетом потерь) предварительные напряжения в напрягаемой арматуре растянутой зоны, МПа;

s_el,c            — снижение напряжений в напрягаемой арматуре растянутой зоны от упругого обжатия бетона согласно П.1.11.3;

s_pg = n₁s_btg  — напряжения в арматуре от постоянной нагрузки, МПа;

s_pν = n₁s_btν    — напряжения в арматуре от временной нагрузки, МПа;

где n₁ — отношение модулей упругости согласно 9.2.20;

m_ap1           — коэффициент условий работы арматуры, учитывающий влияние многократно повторяющейся нагрузки согласно 9.2.12;

R_p              — расчетное сопротивление растяжению напрягаемой арматуры согласно 9.2.10;

s_bc,max, s_bc,min — соответственно максимальное и минимальное сжимающие напряжения в бе­тоне, МПа;

s_bc1            — установившиеся (за вычетом потерь) предварительные напряжения в бетоне сжатой зоны, МПа;

s_btg, s_bcg     — напряжения в бетоне от постоянной нагрузки соответственно растянутой и сжатой зон, МПа;

s_btv, s_bcv     — напряжения в бетоне от временной нагрузки соответственно растянутой и сжатой зон, МПа;

m_b1            — коэффициент условий работы бетона, учитывающий влияние многократно повторяющейся нагрузки согласно 9.1.9;

R_b              — расчетное сопротивление бетона сжатию согласно 9.1.7.

Примечание — При расчете как на выносливость, так и на трещиностойкость, при определении напряжений в бетоне с учетом приведенного сечения, в формулах напряжения в арматуре, напрягаемой на упоры, принимают без их снижения от упругого обжатия бетона (если при расчете всю арматуру, имеющую сцепление с бетоном, включают в приведенные характеристики сечения).

П.1.11.3 Напряжения в напрягаемой арматуре следует вычислять с учетом их снижения от упругого обжатия бетона s_el,c, которое при одновременном обжатии бетона всей напрягаемой на упоры арматурой следует определять по формуле

s_el,c = n₁s_bp.                                                                         (П.68)

При натяжении арматуры на бетон в несколько этапов снижение предварительного напряжения
в арматуре, натянутой ранее, следует определять по формуле

s_el,c = n₁Δs_bm₁.                                                                    (П.69)

В формулах (П.68) и (П.69):

n₁ — отношение модулей упругости согласно 9.2.20;

s_bp — предварительное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры, вызываемое обжатием сечения всей арматуры, МПа;

Δs_b — напряжение в бетоне на уровне центра тяжести арматуры, вызываемое натяжением одного пучка или стержня с учетом потерь, соответствующих данной стадии работы, МПа;

m₁ — количество одинаковых пучков (стержней), натянутых после пучка (стержня), для которого определяют потери напряжения.

П.1.11.4 Расчет на выносливость элементов железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой производится по формулам сопротивления материалов без учета работы бетона растянутой зоны. Этот расчет допускается производить по формулам, приведенным в таблице П.1.

Формулы таблицы П.1 могут быть использованы для определения по их левым частям значений s_min и s_max при вычислении коэффициентов ρ, приведенных в таблицах 29, 31 и 36.

При расчете по формуле s_s £ m_as1R_s следует учитывать требования П.1.11.1 о расчете на выносливость также и преимущественно сжатой арматуры при знакопеременных напряжениях.

Аналогичным образом следует выполнять расчет внецентренно растянутых элементов. При расчете центрально растянутых элементов все растягивающее усилие передается на арматуру.

Кроме расчета на выносливость, сечения должны быть рассчитаны по прочности.