Расчет по прочности нормальных сечений по предельным усилиям

6.2.4 Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следует определять исходя из следующих предпосылок:

- сопротивление сталефибробетона растяжению представляется напряжениями, равными R_fbt и равномерно распределенными по растянутой зоне сталефибробетона;

- сопротивление сталефибробетона сжатию представляется напряжениями, равными R_bt и равномерно распределенными по сжатой зоне сталефибробетона;

- деформации (напряжения) в арматуре определяют в зависимости от высоты сжатой зоны сталефибробетона;

- растягивающие напряжения в стержневой арматуре принимают не более расчетного сопротивления растяжению R_s;

- сжимающие напряжения в стержневой арматуре принимают не более расчетного сопротивления сжатию R_sc.

Допускается принимать для растянутой арматуры с условным пределом текучести напряжения выше R_s, но не более 1,1 R_s в зависимости от соотношения x и x _R (п. 6.2.15).

6.2.5 Расчетные сопротивления сталефибробетона сжатию R_fb и растяжению R_fbt определяются в зависимости от класса по прочности на сжатие бетона-матрицы, геометрии и размеров сечения элемента в соответствии с пп. 6.2.6 - 6.2.12 настоящего СП.

6.2.6 При определении R_fbt различаются два случая:

первый случай: сопротивление растяжению сталефибробетона исчерпывается из-за обрыва некоторого количества фибр и выдергивания остальных, что определяется условием:

l_{f , an} < l_f /2; (6.1)

второй случай: сопротивление растяжению сталефибробетона исчерпывается из-за выдергивания из бетона условно всех фибр, что определяется условием:

l_{f , an} ≥ l_f /2. (6.2)

В формулах (6.1) и (6.2) l_{f , an} - длина заделки фибры в бетоне, обеспечивающая ее разрыв при выдергивании, определяемая по формуле:

_{0675S10-02602}

(6.3)

где d_{f , red} - приведенный диаметр используемой фибры, мм;

R_{f , ser} - нормативное сопротивление растяжению фибр, МПа;

η _f - коэффициент, учитывающий анкеровку фибры и принимаемый равным:

0,6 - для фибры марки FIBREX, резаной из листа, выпускаемой по ТУ 0991-123-53832025;

0,8 - для фибры, фрезерованной из слябов, выпускаемой по ТУ 0882-193-46854090.

Для фибры рубленой из стальной проволоки, выпускаемой по ТУ 1211-205-46854090 коэффициент η _f принимается равным:

0,9 - для фибры марки ХЕНДИКС HENDIX;

0,85 - для фибры марки ФИБЕКС FIBAX-1/50;

0,80 - для фибры марки ФИБЕКС FIBAX-1,3/50;

0,75 - для фибры марки ТВИНФЛЭТ TWINFLAT;

0,70 - для фибры марки МИКСАРМ MIXARM.

При проектировании d_{f , red} принимается равным:

(6.4)

где S_f - площадь номинального поперечного сечения фибры, определяемая по ее номинальным размерам, принимаемым по соответствующим ТУ.

Для фибры, фрезерованной из слябов, выпускаемой по ТУ 0882-193-46854090, допускается принимать значение d_{f , red} = 1,1 мм.

6.2.7 Если имеет место первый случай исчерпания сопротивления растяжению сталефибробетона, то величина R_fbt определяется по формуле:

_{0675S10-02602}

(6.5)

где m ₁ - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0 для фибры из слябов; 1,1 - для фибры из листа и фибры из проволоки;

k_or - коэффициент ориентации, учитывающий ориентацию фибр в объеме элемента в зависимости от соотношения размеров сечения элемента и длины фибры, принимаемый по таблице 6.1;

μ _fv - коэффициент фибрового армирования по объему;

K_T - коэффициент, определяемый по формуле:

_{0675S10-02602}

(6.6)

6.2.8 Если имеет место второй случай исчерпания сопротивления растяжению сталефибробетона величина R_fbt определяется по формуле:

_{0675S10-02602}

(6.7)

где m ₂ - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0 для фибры из слябов; 1,1 - для фибры из листа и фибры, рубленой из проволоки.

6.2.9 Значения коэффициентов m ₁ и m ₂ в случаях применения прогрессивных технологий могут быть уточнены после экспериментального обоснования в соответствующем порядке.

6.2.10 Расчетное сопротивление сжатию сталефибробетона R_fb определяется в зависимости от класса по прочности на сжатие бетона-матрицы, вида и размеров фибры, геометрии и размеров сечения элемента. При этом учитывается только работа фибр, ориентированных нормально к направлению внешнего сжимающего усилия и удовлетворяющих условию (6.1) п. 6.2.6 настоящего СП.

Величина R_fb определяется по формуле:

R_fb ⁼ R_b + (k ² _n φ _f μ _fvR_f), (6.8)

где k_n - коэффициент, учитывающий работу фибр в сечении, перпендикулярном направлению внешнего сжимающего усилия и принимаемый по таблице 6.2;

φ _f - коэффициент эффективности косвенного армирования фибрами, вычисляемый по формуле:

(6.9)

(6.10)

6.2.11 При расчете конструкций для определения величин R_fb и R_fbt коэффициенты k_or и k_n принимаются соответственно по таблицам 6.1 и 6.2 различными для отдельных частей сечения рассчитываемого элемента (верхней полки, нижней полки, стенки, ребра и т.п.) в зависимости от соотношения их размеров и длины фибры.

6.2.12 При расчете по прочности сталефибробетонных конструкций фибровую арматуру следует принимать равномерно распределенной по сечению элемента с коэффициентом приведенного армирования по площади, определяемым по формулам:

Для растянутой зоны

μ _fa = μ _fvk ² _or; (6.11)

Для сжатой зоны

μ' _fa = μ _fvk ² _n,(6.12)

где μ _fa и μ' _fa - коэффициенты фибрового армирования по площади;

μ _fv - коэффициент фибрового армирования по объему;

k_or и k_n - коэффициенты, принимаемые соответственно по таблицам 6.1 и 6.2 настоящего СП.

Таблица 6.1

Значение kor в зависимости от размеров сечения растянутого элемента при
h / lf	b / lf
0,5							Более 20
0,2	0,98	0,93	0,78	0,732	0,695	0,665	0,651	0,637
0,4	0,97	0,92	0,77	0,724	0,686	0,658	0,642	0,628
0,6	-	0,91	0,76	0,718	0,681	0,653	0,638	0,624
0,8	-	0,90	0,75	0,707	0,671	0,643	0,628	0,615
1,0	-	-	0,73	0,687	0,652	0,624	0,610	0,597
1,5	-	-	0,69	0,649	0,615	0,589	0,577	0,564
	-	-	0,67	0,630	0,597	0,573	0,559	0,548
	-	-	-	0,612	0,580	0,556	0,543	0,532
	-	-	-	-	0,556	0,543	0,530	0,519
	-	-	-	-	-	0,533	0,520	0,510
	-	-	-	-	-	-	0,516	0,505
Более 20	-	-	-	-	-	-	-	0,5
b и h - соответственно больший и меньший размеры сечения элемента (или его части), перпендикулярного к направлению внешнего растягивающего усилия.

 

Таблица 6.2

Значение kn в зависимости от размеров сечения сжатого элемента при
h / lf	b / lf
0,5							Более 20
0,2	0,126	0,263	0,449	0,511	0,560	0,597	0,616	0,636
0,4	0,122	0,259	0,444	0,506	0,555	0,591	0,610	0,629
0,6	0,122	0,257	0,441	0,502	0,551	0,589	0,606	0,624
0,8	0,122	0,253	0,429	0,494	0,542	0,578	0,596	0,614
1,0	0,118	0,247	0,422	0,480	0,527	0,563	0,580	0,597
1,5	0,110	0,232	0,399	0,454	0,498	0,531	0,548	0,565
2,0	0,110	0,226	0,387	0,440	0,484	0,517	0,532	0,549
	0,105	0,219	0,375	0,428	0,470	0,510	0,517	0,532
	0,1	0,214	0,367	0,418	0,458	0,490	0,504	0,520
	0,1	0,210	0,360	0,410	0,449	0,481	0,495	0,510
	0,1	0,297	0,356	0,406	0,446	0,475	0,490	0,505
Более 20	0,1	0,205	0,353	0,401	0,442	0,470	0,485	0,5
b и h - соответственно больший и меньший размеры сечения элемента (или его части), перпендикулярного к направлению внешнего сжимающего усилия.

6.2.13 При расчете прочности сталефибробетонных конструкций величины расчетных сопротивлений принимаются для составляющих частей поперечного сечения элемента R_fbt, R_fb, R_{fb , f} (для полки); R_{fbt , w}, R_{fb , w} (для ребра или стенки) и R_{fbt , r}, R_{fb , r} (для кольцевого сечения) и определяются по пп. 6.2.7 - 6.2.11 настоящего СП с использованием в формулах (6.5) - (6.8) коэффициентов ориентации для соответствующих частей сечения: k_{n , f} - для сжатой полки; k_{or , f} - для растянутой полки; k_{or , w} - для растянутой зоны сечения ребра или стенки; k_{п , w} - для сжатой зоны сечения ребра или стенки; k_{or , r} и k_{n , r} - для соответственно растянутой и сжатой зон кольцевого сечения.

6.2.14 Расчет по прочности нормальных сечений следует производить в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны сталефибробетона x = x / h, определяемым из соответствующих условий равновесия, и значением граничной относительной высоты сжатой зоны x _R, при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s.

6.2.15 Значение x _R определяют по формуле:

_{0675S10-02602}

(6.13)

где ω - характеристика сжатой зоны сталефибробетона, определяемая по формуле:

ω = α - 0,008 R_b, (6.14)

где α - коэффициент, принимаемый равным для бетона-матрицы:

тяжелого......................................................................................................................... 0,85

тяжелого, подвергнутого автоклавной обработке и мелкозернистого группы А.. 0,80

R_b - в МПа;

σ _sR - напряжение в арматуре, МПа, принимаемое для арматуры классов:

А240б А300б А400б В500.............................................................................. σ _sR = R_s - σ _sp;

A600, A800, A1000..................................................................... σ _sR = R_s + 500 - σ _sp - ∆σ _sp,

от Вр1200 до Вр1500, K1400 и К1500................................................ σ _sR = R_s + 500 - σ _sp,

где R_s - расчетное сопротивление арматуры растяжению, принимаемое с учетом соответствующего коэффициента надежности по арматуре γ _s, принимаемых по п. 2.2.2.2 СП 52-102;

σ _sp - предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь и γ _sp = 0,9;

∆σ _sp - см. п. 5.2.15 настоящего СП;

σ _{sc , u} - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для конструкций из тяжелого и мелкозернистого сталефибробетона равным 500 МПа. При расчете элементов в стадии обжатия значение σ _{sc , u} = 350 МПа.

6.2.16 Для напрягаемой арматуры, расположенной в сжатой зоне, расчетное сопротивление сжатию R_sc (пп. 6.2.18 и 6.2.19) должно быть заменено напряжением σ _sc, равным:

500 - σ _sp - при учете коэффициента условий работы бетона γ _{b 1} = 0,9 (п. 5.1.10);

400 - σ _sp - при γ _{b 1} = 1,0.

Здесь 500 и 400 - в МПа.

Значения σ _sp определяют с коэффициентом γ _sp = 1,1.

Во всех случаях напряжение σ _sc принимают не более R_sc.

6.2.17 При расчете внецентренно сжатых железобетонных элементов в начальном эксцентриситете приложения продольной силы e ₀ следует учитывать случайный эксцентриситет e ₀, принимаемый по п. 4.2.6 настоящего СП.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: