 |
Расчет предварительно напряженных элементов на действие изгибающих моментов в стадии эксплуатации но предельным усилиям
|
|
|
|
3.1.2.1 Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следует определять исходя из следующих предпосылок:
сопротивление бетона растяжению принимают равным нулю;
сопротивление бетона сжатию представляется напряжениями, равными Rb и равномерно распределенными по сжатой зоне бетона;
растягивающие напряжения в арматуре принимают не более расчетного сопротивления растяжению Rs;
сжимающие напряжения в арматуре принимают не более расчетного сопротивления сжатию Rsc.
Допускается принимать для растянутой арматуры с условным пределом текучести напряжения выше Rs, но не более 1,1 Rs в зависимости от соотношения ζ и ζR (п. 3.1.2.2).
3.1.2.2 Расчет по прочности нормальных сечений следует производить в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона 
, определяемой из соответствующих условий равновесия, и значением граничной относительной высоты сжатой зоны ζR, при которой предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs.
3.1.2.3 Значение ζR определяют по формуле
, (32)
где εs,el - относительная деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного Rs;
εb,ult - относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных Rb, принимаемая равной 0,0035.
Для арматуры с условным пределом текучести значение εs,el определяют по формуле
, (33)
где σsp - предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь и γsp = 0,9; 400 - в МПа.
Для ненапрягаемой арматуры с физическим пределом текучести 
.
3.1.2.4 Для напрягаемой арматуры, расположенной в сжатой зоне, расчетное сопротивление сжатию Rsc (пп. 3.1.2.6, 3.1.2.7) должно быть заменено напряжением σsc, равным (МПа):
|
|
|
(500 - σ΄sp) - при учете коэффициента условий работы бетона γb1 = 0,9 (п. 2.1.2.3);
(400 - σ΄sp) - при γb1 = 1,0.
Значения σ΄sp определяют с коэффициентом γsp = 1,1.
Во всех случаях напряжение σsc принимают не более Rsc.
3.1.2.5 Расчет по прочности сечений изгибаемых элементов производят из условия
М ≤ Миlt (34)
где М - изгибающий момент от внешней нагрузки;
Mult - предельный изгибающий момент, который может быть воспринят сечением элемента.
3.1.2.6 Значение Mult для изгибаемых элементов прямоугольного сечения (рисунок 3) при 
определяют по формуле
Mult = Rb b x (h0- 0,5 х) + Rsc A's (h0 - а'); (35)
при этом высоту сжатой зоны х определяют по формуле
. (36)
В формулах этого пункта и п. 3.1.2.7 обозначения площадей сечения As и A's относятся как к напрягаемой, так и к ненапрягаемой арматуре.
Рисунок 3 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого предварительно напряженного элемента при его расчете по прочности
3.1.2.7 Значение Mult для изгибаемых элементов, имеющих полку в сжатой зоне (тавровые и двутавровые сечения), при определяют в зависимости от положения границы сжатой зоны:
а) если граница проходит в полке (рисунок 4, а), т.е. соблюдается условие
Rs As ≤ Rb b'f h'f + Rsc A's, (37)
значение Mult определяют по п. 3.1.2.6 как для прямоугольного сечения шириной b'f;
б) если граница проходит в ребре (рисунок 4, б), т.е. условие (37) не соблюдается, значение Mult определяют по формуле
Mult = Rb b x (h0 - 0,5х) + Rb (b'f - b)× h'f (h0 - 0,5 h'f) + Rsc A's (h0 - a'); (38)
при этом высоту сжатой зоны бетона х определяют по формуле
. (39)
а – в полке; б – в ребре
Рисунок 4 - Положение границы сжатой зоны в сечении изгибаемого предварительно
3.1.2.8 Значение b'f, вводимое в расчет, принимают из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:
|
|
|
а) при наличии поперечных ребер или при h'f ≥ 0,1 h - 1/2 расстояния в свету между продольными ребрами;
б) при отсутствии поперечных ребер (или при расстояниях между ними больших, чем расстояния между продольными ребрами) и h'f < 0,1 h - 6 h'f;
в) при консольных свесах полки:
при h'f ≥ 0,1 h..................... 6 h'f;
при 0,05 h ≤ h'f < 0,1 h........ 3 h'f;
при h'f < 0,05 h - свесы не учитывают.
3.1.2.9 При расчете по прочности изгибаемых элементов рекомендуется соблюдать условие x ≤ ξR h0.
В случае когда по конструктивным соображениям или из расчета по предельным состояниям второй группы площадь растянутой арматуры принята большей, чем это требуется для соблюдения условия х ≤ ξR h0, допускается предельный изгибающий момент Mult определять по формуле (35) или (38), подставляя в нее значения высоты сжатой зоны х = ξR h0.
|
|
|
