СП 5.03.01-2020 Бетонные и железобетонные конструцкции

CП 5.03.01-2020

где крутящий момент ТЕd, изгибающий момент МЕd и поперечную силу VЕd принимают для сечения, нормального к продольной оси элемента и проходящего через центр тяжести сжатой зоны пространственного сечения;

где Asw — площадь сечения одного стержня поперечной арматуры, расположенного у грани, являющейся растянутой для рассматриваемой расчетной схемы;

s — расстояние между соседними стержнями (шаг) поперечной арматуры.

О–О — плоскость действия изгибающего момента

Рисунок 8.22 — Расчетные схемы расположения сжатой зоны пространственного сечения:

а — у сжатой от изгиба грани элемента; б — у грани элемента, параллельной плоскости действия изгибающего момента;

в — у растянутой от изгиба грани элемента

Рисунок 8.23 — Схема сечения элемента, подвергнутого кручению

8.3.2.4Открытое поперечное сечение (например, тавровое) разделяют на отдельные части, каждую из которых рассматривают как коробчатое сечение. Прочность на кручение элемента, имеющего открытое поперечное сечение, является суммой прочностей его отдельных частей.

8.3.2.5Суммарный крутящий момент, воспринимаемый отдельными частями сечения элемента, не должен существенно отличаться от момента, определенного на основе упругого расчета элемента, не разделенного на отдельные части.

8.3.2.6Жесткость при кручении элемента, форма сечения которого отличается от прямоугольной, следует определять путем суммирования жесткостей отдельных прямоугольных частей, на которые это непрямоугольное сечение разделено. Делить непрямоугольное сечение на отдельные прямоугольные части следует таким образом, чтобы суммарная жесткость отдельных прямоугольных частей была максимальной.

8.3.2.7При проверке предельных состояний несущей способности кручение допускается не учитывать, если выполняется условие, когда крутящий момент от расчетных воздействий составляет менее 1/4 крутящего момента, соответствующего образованию трещин:

где А — полная площадь сечения внутри его наружного периметра, включающая площадь внутренней пустотелой части;

u — наружный периметр сечения.

8.3.2.8 При расчете элемента на кручение должны выполняться условия:

TEd TRd1,

TEd TRd2,

где TRd1 — предельный крутящий момент, который может быть воспринят сжатыми бетонными подкосами (сопротивление элемента кручению по бетону);

TRd2 — предельный крутящий момент, который может быть воспринят арматурой (сопротивление элемента кручению по арматуре).

CП 5.03.01-2020

8.3.2.13В растянутой от действия изгибающих моментов зоне сечения элемента в дополнение

кпродольному армированию, необходимому для восприятия усилий от изгиба и осевых сил, следует предусматривать продольное армирование, необходимое для восприятия усилий от кручения. В сжатой от изгиба зоне сечения дополнительное продольное армирование, необходимое для восприятия усилий от кручения, допускается не устанавливать в случае, если растягивающие напряжения в бетоне, возникающие вследствие кручения, меньше сжимающих напряжений в бетоне, возникающих вследствие изгиба.

8.3.2.14Если крутящий момент действует одновременно с большим изгибающим моментом, главные сжимающие напряжения в бетоне не должны превышать расчетной прочности бетона на сжатие. Эти напряжения следует определять исходя из усредненных напряжений, возникающих вследст-

вие изгиба (по длине элемента), и касательных напряжений Ed, возникающих вследствие кручения:

Еd TЕd / (2Akt). (8.126)

8.3.2.15 При совместном действии крутящего момента TSd и поперечной силы VEd должны выполняться условия:

— для сплошного сечения

8.3.2.16Напряжения в бетоне, возникающие вследствие совместного действия кручения и среза

вкаждой стенке коробчатого сечения, не должны превышать:

где — определяют по формуле (8.83).

8.3.2.17Для совместного действия кручения и среза угол наклона бетонных подкосов допускается принимать одинаковым.

8.3.2.18При расчете сплошных сечений, по форме близких к прямоугольной, допускается не предусматривать расчетное армирование для восприятия усилий от кручения и среза, кроме минимально необходимого в соответствии с 11.2.1, если выполняются условия:

где bw — минимальная ширина поперечного сечения стенки.

8.4Проверки предельных состояний несущей способности при местном действии нагрузок

8.4.1Проверка сопротивления железобетонных элементов при местном сжатии (смятии)

8.4.1.1При расчете сопротивления бетонных и железобетонных элементов при местном действии сжимающих нагрузок, в качестве прочностной характеристики бетона следует принимать расчетную

прочность бетона на смятие fcud, которая зависит от расчетной прочности бетона на сжатие и растяжение, а также отношения площади смятия (площади, к которой приложена нагрузка) к площади распределения этой нагрузки.

8.4.1.2Расчетную прочность бетона на сжатие при расчете элементов на местное сжатие (смятие)

определяют, используя частный коэффициент по бетону c 1,6.

Примечание — На схемах ж), з), к) c b(d), e a(d).

Рисунок 8.24 — Схемы для определения площади распределения Ac1

При расположении в пределах площади смятия бетонов различной прочности в формулах (8.134) и (8.136) применяют усредненные по площади смятия значения расчетной прочности бетона на сжатие.

CП 5.03.01-2020

При расположении в пределах площади окружающего бетона (область внутри площади распределения за вычетом площади смятия) бетонов различной прочности в формуле (8.136) применяют усредненное по площади окружающего бетона значение средней прочности бетона на растяжение.

При действии на плоскость элемента более одной нагрузки местного действия определяют площади распределения для каждой из них отдельно согласно рисунку 8.24. Если в этом случае площади распределения накладываются, вводимые в расчет площади распределения следует ограничить таким образом, чтобы исключались взаимные наложения.

Если на элемент, подвергнутый местному действию сжимающей нагрузки, действуют другие нагрузки, вызывающие появление в бетоне растягивающих напряжений, элемент армируют поперечными сетками.

8.4.1.5 Проверку предельных состояний несущей способности при косвенном армировании элементов из бетона нормального веса сварными поперечными сетками, подвергнутых местному действию сжимающей нагрузки, производят из условия

fcud,eff — приведенная расчетная прочность бетона на смятие; определяют в соответствии с 8.4.1.6. 8.4.1.6 Приведенную расчетную прочность бетона на смятие fcud,eff определяют по формуле

здесь nx, As,x, lx — соответственно количество стержней, площадь поперечного сечения и длина стержня сетки (считая в осях крайних стержней) в одном направлении;

ny, As,y, ly — то же в другом направлении;

— площадь бетона, заключенного внутри контура сеток, считая по их крайним стержням, и расположенного в пределах площади распределения Ac1;

— расстояние между сетками;

s — коэффициент, учитывающий влияние косвенного армирования в зоне местного сжатия; определяют по формуле

s Ac0

Если контур площади смятия выходит за пределы контура сеток косвенного армирования, при определении площади смятия Ac0 и площади распределения Ac1 учитывают только площадь бетона внутри контура сеток. Для схем л), м), о) (см. рисунок 8.24) принимается s 1,0, при этом косвенное армирование учитывают в расчете при условии, что поперечные сетки установлены на площади не менее ограниченной пунктирными линиями; для схем а)–к) коэффициент s определяют по формуле (8.140).

Площади сечения стержней сетки на единицу длины в одном и другом направлении не должны различаться более чем в 1,5 раза, а шаг стержней сетки не должен превышать 100 мм и 1/4 меньшей стороны сечения.

8.4.2 Проверка сопротивления железобетонных элементов при местном растяжении (отрыве)

Проверку предельных состояний несущей способности железобетонных элементов при действии нагрузки, приложенной к нижней грани или в пределах высоты сечения (рисунок 8.25), производят из условия

здесь b — ширина площадки передачи отрывающей силы.

Рисунок 8.25 — Схема для расчета железобетонных элементов на отрыв

Значения ds и b устанавливают в зависимости от характера и условий приложения отрывающей нагрузки на элемент (через консоли, примыкающие элементы и т. д.).

8.4.3 Проверка сопротивления железобетонных элементов при местном срезе (продавливании) по методу критического периметра

Общие положения

8.4.3.1Местный срез (продавливание) является результатом действия сосредоточенных сил или реакций, приложенных к сравнительно малым площадкам приложения нагрузки.

8.4.3.2Сопротивление местному срезу (продавливанию) согласно расчетной модели, показанной на рисунке 8.26, определяют вдоль основного контрольного периметра.

Рисунок 8.26 — Схема расчетной модели для определения прочности на местный срез (продавливание)

Рисунок 8.27 — Схема применения условий расчета на местный срез (продавливание) в нестандартных ситуациях

Основной контрольный периметр

8.4.3.5 Основной контрольный периметр для круглых и прямоугольных в плане площадей приложения нагрузки, расположенных на удалении от свободных краев плиты, следует определять как периметр минимальной длины, отстоящий на расстоянии 1,5d от их внешней грани (рисунок 8.28).

Рисунок 8.28 — Основной контрольный периметр для площадей приложения нагрузки, удаленных от свободных краев плиты и отверстий

Для площадей приложения нагрузки, расположенных в непосредственной близости от свободных краев и углов плит, отверстий, длину контрольного периметра следует определять в соответствии с рисунком 8.29, если получаемая длина менее определенной в соответствии с рисунком 8.28.

Контрольной площадью следует считать площадь, заключенную внутри основного контрольного периметра.

Контрольным сечением следует считать сечение, продолжающее основной контрольный периметр в пределах рабочей высоты сечения плиты d. Для плит, имеющих постоянную высоту, контрольное сечение рассматривают как перпендикуляр серединной плоскости плиты, для плит с переменной толщиной — как перпендикуляр к наиболее растянутой грани.

Положение контрольного сечения для плит переменной толщины (капителей колонн)

8.4.3.6 Для плит, опирающихся на круглые капители колонн, для которых lн 1,5hн или угол наклона капители более , расчет на продавливание выполняют для контрольного сечения, приведенного на рисунке 8.30.

Рисунок 8.30 — Схема контрольного сечения для расчета на местный срез (продавливание) при lН 1,5hН

Расстояние от центра колонны до контрольного сечения dcrit определяют по формуле

Для прямоугольных колонн с прямоугольной капителью размерами l1 и l2 (где l1 lc1 2lH , l1 l2 ) принимают меньшее из двух значений dcrit, определяемых по формулам:

В случае когда lН 1,5 (d hН) либо угол наклона капители менее (рисунок 8.31), расстояние

Для капителей при 1,5hН lН 1,5 (d hН) расстояние от центра колонны до контрольного сече-