Приложение Д. Расчет элементов железобетонных конструкций из ячеистых бетонов по деформациям

Приложение Д

Расчет элементов железобетонных конструкций из ячеистых бетонов по деформациям

Д.1 Кривизна от кратковременных и от постоянных и длительных временных нагрузок определяется соответственно по формулам:

, (Д.1)

где М - момент от соответствующей внешней нагрузки (кратковременной, длительной) относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через центр тяжести приведенного сечения;

- коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона и принимаемый равным 0,85 для двухслойных предварительно напряженных конструкций из ячеистого и тяжелого бетонов:

- коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона на деформации элемента без трещин и принимаемый по таблице Д.1.

Таблица Д.1 - Коэффициенты и , учитывающие влияние ползучести ячеистых бетонов на деформации элементов без трещин и с трещинами

Длительность действия нагрузки	Элемент конструкций	Значение коэффициента, учитывающее влияние ползучести ячеистых бетонов на деформации элементов
		без трещин	с трещинами
1 Непродолжительное действие	Все виды элементов	1	0,45
2 Продолжительное действие при влажности окружающей среды, %: а) 40-75	элементы без вентилируемых каналов	2*	0,2*
	элементы с вентилируемыми каналами	3	0,1
б) ниже 40	элементы без вентилируемых каналов	2,5	0,15
	элементы с вентилируемыми каналами	3	0,1
* Допускается повышать значения коэффициента и снижать значение коэффициента при продолжительном действии нагрузки и влажности окружающей среды 50% и выше: - - не более 0,26; - не менее 1,5 для элементов без вентилируемых каналов; - - не более 0,2; - не менее 2 то же, с вентилируемыми каналами.
Примечания 1 Влажность воздуха окружающей среды определяется как средняя относительная влажность наружного воздуха наиболее жаркого месяца в зависимости от района строительства согласно СП 131.13330 или как относительная влажность внутреннего воздуха помещений отапливаемых зданий. 2 При попеременном водонасыщении и высушивании бетона значение при продолжительном действии нагрузки следует умножать на коэффициент 1,2. 3 При влажности воздуха окружающей среды более 75% и при загружении бетона в водонасыщенном состоянии значения настоящей таблицы следует умножать на коэффициент 0,8. 4 Для конструкций, подвергаемых усиленной карбонизации (животноводческие здания) при влажности окружающей среды более 60%, значения коэффициентов и принимаются соответственно не более 0,1 и не менее 3.

Д.2 На участках, где в растянутой зоне образуются нормальные к продольной оси элемента трещины, кривизна изгибаемых, внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутых при элементов определяется по формуле

, (Д.2)

где М - момент относительно оси, нормальной к плоскости действия момента и проходящей через центр тяжести площади сечения арматуры S от всех внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, и от усилия предварительного обжатия Р;

z - расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры s до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной, определяемое по формуле (Д.8);

- коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участке с трещинами и определяемый по формулам (Д.9) и (Д.10);

- коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны и принимаемый по таблице Д.1;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций крайнего сжатого волокна бетона по длине участка с трещинами и принимаемый для ячеистого бетона класса В7,5 и ниже равным 0,7;

- коэффициент, учитывающий сжатую арматуру, определяемый по формуле

, (Д.3)

- относительная высота сжатой зоны бетона, определяемая согласно Д.3;

- равнодействующая продольной силы N и усилия предварительного обжатия Р.

Для элементов, выполняемых без предварительного напряжения, усилие Р принимается равным нулю.

Д.3 Значение вычисляется по формуле

, (Д.4)

но принимается не более 1.

Здесь

; (Д.5)

. (Д.6)

- эксцентриситет силы относительно центра тяжести площади сечения арматуры S, соответствует моменту М (см. Д.2) и определяется по формуле

. (Д.7)

Для элементов прямоугольного сечения и таврового с полкой в растянутой зоне в формулу (Д.6) вместо подставляются значения 2а' или соответственно при наличии или отсутствии арматуры S'.

Значение z вычисляется по формуле

. (Д.8)

Для внецентренно сжатых элементов значение z должно приниматься не более .

Для однослойных конструкций из ячеистого бетона (без предварительного напряжения) значение вычисляется по формуле

, (Д.9)

- момент, воспринимаемый сечением элемента из расчета по прочности при расчетных сопротивлениях арматуры и бетона для предельных состояний второй группы;

- коэффициент, принимаемый равным: при непродолжительном действии нагрузки для арматуры:

- периодического профиля - 0,6;

- гладкой - 0,7;

при продолжительном действии нагрузки независимо от профиля арматуры - 0,8.

Значение коэффициента для двухслойных предварительно напряженных элементов конструкций из ячеистого и тяжелого бетонов определяется по формуле

, (Д.10)

но принимается не более 1; при этом следует принимать

.

Для изгибаемых элементов, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, последний член в правой части формулы (Д.10) допускается принимать равным нулю;

- коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки и принимаемый по таблице Д.2.

Таблица Д.2 - Коэффициент , учитывающий влияние длительности действия нагрузки

Длительность действия нагрузки	Коэффициент для бетона класса
	выше В7,5	В7,5 и ниже
1 Непродолжительное для арматуры: а) стержневой:
гладкой	1,0	0,7
периодического профиля	1,1	0,8
б) проволочной	1,0	0,7
2 Продолжительное (независимо от вида арматуры)	0,8	0,6

Коэффициент определяется по формуле

, (Д.11)

и принимается не более 1.

Здесь - упругопластический момент сопротивления приведенного сечения элемента для крайнего растянутого волокна (с учетом неупругих деформаций растянутого бетона), определяемый по формуле

, (Д.12)

где - момент сопротивления приведенного сечения элемента для крайнего растянутого волокна, определяемый как для упругого материала по формуле

, (Д.13)

g - коэффициент, принимаемый для прямоугольного и таврового поперечного сечений с полкой, расположенной в сжатой зоне, равным 1,75;

- момент внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, относительно оси, параллельной нулевой линии и проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой зоны;

- момент усилия предварительного обжатия относительно той же оси, что и для определения .

При этом за положительные принимаются моменты и , вызывающие растяжение в арматуре.

Д.4 Прогиб , обусловленный деформацией изгиба, определяется по формуле

, (Д.14)

где - изгибающий момент в сечении х от действия единичной силы, приложенной по направлению искомого перемещения элемента в сечении х по длине пролета, для которого определяется прогиб;

- полная кривизна элемента в сечении х от нагрузки, при которой определяется прогиб; значения кривизны определяются по формулам (Д.1) и (Д.2) соответственно для участков без трещин и с трещинами; знак принимается в соответствии с эпюрой кривизны.

Д.5 Для изгибаемых элементов при l / h < 10 необходимо учитывать влияние поперечных сил на их прогиб. В этом случае полный прогиб равен сумме прогибов, обусловленных деформацией изгиба и деформацией сдвига .

Д.6 Прогиб , обусловленный деформацией сдвига, определяется по формуле

, (Д.15)

где - поперечная сила в сечении x от действия по направлению искомого перемещения единичной силы, приложенной в сечении, где определяется прогиб;

- деформация сдвига, определяемая по формуле

, (Д.16)

здесь - поперечная сила в сечении х от действия внешней нагрузки;

G - модуль сдвига ячеистого бетона, принимаемый равным 0,4 от соответствующих значений приведенных в таблице 5.6;

- коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона и принимаемый по таблице Д.1;

- коэффициент, учитывающий влияние трещин на деформации сдвига и принимаемый равным: на участках по длине элемента без нормальных и наклонных к продольной оси элемента трещины - 1,0; на участках, где есть только наклонные к продольной оси элемента трещины - 4,8; на участках, где есть только нормальные или нормальные и наклонные к продольной оси элемента трещины - по формуле

, (Д.17)

где , - соответственно момент от внешней нагрузки и полная кривизна в сечении х от нагрузки, при которой определяется прогиб;

- момент инерции приведенного сечения элемента относительно центра тяжести.