СП 5.03.01-2020 Бетонные и железобетонные конструцкции

CП 5.03.01-2020

dv — эффективная высота сечения;

e — коэффициент, учитывающий влияние внецентренного приложения нагрузки (при наличии только случайного эксцентриситета следует принимать e 1,0).

8.4.4.11В случае когда поперечная устойчивость каркаса не зависит от рамных усилий в плитах

иколоннах, а длина соседних (смежных) пролетов отличается не более чем на 25 %, принимают сле-

дующие приблизительные значения коэффициента е: 1,15 — для внутренних колонн;

1,40 — для крайних колонн и концевых участков стен; 1,50 — для угловых колонн; 1,20 — для углов стен.

8.4.4.12 Если для внутренних колонн не выполняется условие 8.4.4.11, коэффициент е в общем случае вычисляют по формуле

1 1,25 eb , (8.173)

где eb — эксцентриситет результирующей поперечных сил относительно центра тяжести площади

контрольного периметра, определяемой согласно рисунку 8.42;

bb — эквивалентный диаметр контрольного периметра, равный диаметру круга, имеющего такую же площадь, как и площадь внутри контрольного периметра Ab0 (см. рисунок 8.42); определяют по формуле

Формула (8.174) может быть использована для получения более точных решений и в случае, когда выполняется условие согласно 8.4.4.11.

8.4.4.13В случае когда контрольный периметр пересекает напрягаемую арматуру, отогнутую

всоответствии с принятой трассировкой, составляющую усилия обжатия следует учитывать в сниже-

нии значения результирующей перерезывающей силы VEd в соответствии с 8.2.3.7.

8.4.4.14 В случае когда значительные по величине сосредоточенные силы ( 0,2VEd ) действуют на расстоянии не более 3dv от площади приложения нагрузки или когда не выполняется условие 8.4.4.11, расчетные значения касательных напряжений Ed (усредненные по высоте сечения) рассчитывают

по основному критическому периметру с использованием методов линейно-упругого анализа. В случае концентрации поперечных сил их максимальные значения усредняют по ширине полосы, равной 2dv ,

в каждую сторону от пикового значения перерезывающей силы.

Рисунок 8.42 — Схемы для определения эксцентриситета еb приложения равнодействующей перерезывающей силы VEd

и эквивалентного диаметра контрольного периметра bb

CП 5.03.01-2020

Сопротивление местному срезу (продавливанию) плитных элементов без поперечного армирования

8.4.4.15 Расчетное значение сопротивления местному срезу (продавливанию) плиты или фундамента без поперечного армирования определяют по формуле

где kpb — коэффициент, учитывающий градиент касательных напряжений; определяют по формуле

здесь p — коэффициент, учитывающий градиент перерезывающей силы и изгибающие моменты

в области контрольного периметра; принимают равным: 8 — для внутренних колонн;

4 — для крайних колонн и концевых участков стен; 2 — для угловых колонн и углов стен;

для случаев, когда отверстия или включения оказывают влияние на закругленные секторы контрольного периметра, p p / 45 ( p определяют как сумму углов на за-

кругленных секторах в соответствии с рисунком 8.43);

l — коэффициент продольного армирования; определяют по формуле (8.153):

l l,x l,y ,

здесь l,x, l,y — коэффициенты продольного армирования в направлении осей x и y соответственно, рассчитанные как средние значения для ширины bs согласно рисунку 8.44; ddg — размерный параметр, описывающий шероховатость зоны разрушения с учетом вида

и свойств крупного заполнителя; определяют по формулам:

здесь Dlower — максимальная крупность заполнителя, мм. Для конструкций из легких бетонов ddg 16 мм.

8.4.4.16 Если расстояние между центром тяжести площади приложения нагрузки местного дей-

здесь ap,x, ap,y — максимальные расстояния от центра тяжести контрольного периметра до двух

сечений в направлении осей x и y соответственно, в которых изгибающие моравны нулю. Расстояния ap,x и ap,y могут быть рассчитаны

CП 5.03.01-2020

с применением модели линейно-упругого анализа (без учета трещинообразования). Локальную систему координат (x, y) располагают в центре площади приложения локальной нагрузки; направление осей совпадает с направлением продольного армирования (главными направлениями в случае, когда слои армирования не являются ортогональными).

Для конструктивных систем с регулярными плоскими плитами, в которых поперечная устойчивость не зависит от эффекта рамы, создаваемого при объединении колонн и плиты в узловых соединениях, и при этом пролеты плиты удовлетворяют отношению 0,5 Lx / Ly 2,0, принимают ap,x 0,22Lx

и ap,y 0,22Ly в направлении осей x и y соответственно. Для неразрезных плит, имеющих разные

длины пролетов, в расчете используют наибольшую длину пролета, примыкающего к рассматриваемой колонне. Для угловых колонн и крайних колонн по направлению перпендикулярно краю плиты значение ap может быть получено с учетом пролетов в обоих направлениях.

Рисунок 8.43 — Схемы для определения суммарного угла p

для отверстий, расположенных: а — в зоне внутренней колонны; б — в зоне крайней колонны

Рисунок 8.44 — Схема для определения ширины опорной полосы bs

CП 5.03.01-2020

8.4.4.17 Для плит, подверженных действию продольных сил, значение коэффициента kpb в формуле (8.175) умножают на поправочный коэффициент kpp, определяемый по формулам:

8.4.4.18Для предварительно напряженных плит с напрягаемой арматурой, имеющей сцепление

сбетоном, эффективную высоту плиты dv и коэффициент армирования l в формуле (8.175) следует

определять по 8.4.4.15 для обоих направлений осей и усреднять значения dv (см. рисунок 8.36) и l

(см. 8.4.4.15).

В случае возникновения мембранного сжимающего воздействия вокруг внутренних колонн без отверстий, значение ap в формуле (8.179) умножают на коэффициентkpm, рассчитываемый по формуле

Сопротивление местному срезу (продавливанию) плитных элементов с поперечным армированием

8.4.4.19 В случае когда поперечную арматуру устанавливают по расчету, сопротивление местному срезу (продавливанию) определяют по формуле

здесь Asw — площадь сечения одиночного поперечного стержня;

CП 5.03.01-2020

В общем случае коэффициент поперечного армирования, устанавливаемого в зоне местного среза (продавливания), sw,i определяют по формуле

Значение коэффициента s допускается увеличивать на 0,10 (но не более 0,8) для стержней периодического профиля, применяемых в качестве поперечной арматуры.

Рисунок 8.45 — Схемы положения внешнего контрольного периметра в области с поперечным армированием и определения его эффективной высоты

8.4.4.20 Если в зоне местного среза применяется отогнутая арматура, коэффициент поперечного армирования sw в формуле (8.185) следует умножать на коэффициент (sin w cos w ), а коэффи-

циент s, рассчитанный по формуле (8.187), — на коэффициент [ (sin w cos w ) sin w ], с учетом,

что s 0,8.

8.4.4.21 Для элементов с поперечным армированием сопротивление местному срезу ограничивают максимальным напряжением Rd,max, определяемым по формуле

CП 5.03.01-2020

где sys — коэффициент, зависящий от системы поперечного армирования; при отсутствии данных,

согласно 8.4.4.23–8.4.4.25, принимают равным: 1,5 — для хомутов;

1,8 — для шпилек с высаженными головками; в случае когда в качестве поперечной арматуры используют изделия заводского изготовле-

ния, коэффициент sys принимают в соответствии с результатами испытаний, полученными по соответствующим стандартам.

8.4.4.22 Контрольный периметр b0out , для которого поперечная арматура не требуется по расчету определяют по формуле

где dv,out — эффективная высота местного среза для внешнего периметра (см. рисунок 8.45).

Наиболее удаленный (внешний) контрольный периметр поперечной арматуры располагают на расстоянии не более 0,5dv от контрольного периметра b0out , в котором установка поперечной арматуры

не требуется.

8.4.4.23 Для повышения сопротивления местному срезу (продавливанию) применяют следующие виды поперечной арматуры (рисунок 8.46): хомуты, шпильки с высаженными головками приhead 3 bar ; отогнутые стержни.

Рисунок 8.46 — Виды поперечной арматуры, устанавливаемой

взоне местного среза (продавливания):

а— хомуты;

б — шпильки с высаженными головками;

в— отогнутые стержни

8.4.4.24Поперечную арматуру размещают внутри области, заключенной между гранями площади приложения нагрузки местного действия (или колонны) и внешним контрольным периметром b0out ,

вкотором установка поперечной арматуры не требуется. При этом последний периметр поперечного армирования размещают на расстоянии 0,5dv,out от внешнего контрольного периметра b0out , в кото-

ром не требуется установка поперечной арматуры (см. рисунок 8.45). Если в качестве поперечного армирования используют хомуты или шпильки с высаженными головками, поперечную арматуру размещают вдоль как минимум двух периметров (рисунок 8.47). Расстояние между периметрами не должно превышать 0,75dv . Для отогнутых стержней, заанкереных, как показано на рисунке 8.46, может быть

достаточным размещение поперечной арматуры вдоль одного периметра поперечного армирования. Расстояния между поперечными стержнями (шаг поперечных стержней) в радиальном и тангенциальном направлениях должны удовлетворять рисункам 8.47 и 8.48.

Расстояние между стержнями вдоль периметра (в тангенциальном направлении), расположенного на расстоянии 2d от грани опоры или площади приложения нагрузки местного действия, не должно превышать 1,5dv и 2dv для периметров, расположенных вне этого периметра (см. рисунок 8.48).

Рисунок 8.47 — Схемы размещения поперечной арматуры в радиальном направлении:

а — в плоских плитах;

б— в фундаментах

8.4.4.25Площадь поперечной арматуры должна удовлетворять минимальному значению As,min, определяемому из условия

Максимальный диаметр поперечной арматуры не должен превышать: 0,05d — для хомутов;

0,08d — для отогнутых стержней и шпилек с высаженными головками.

Отогнутые стержни, проходящие через площадь приложения нагрузки местного действия или находящиеся на расстоянии не более 0,25dv от грани этой площади, могут учитываться как поперечная

арматура (см. рисунок 8.47 а)).

Рисунок 8.48 — Схемы размещения поперечной арматуры в тангенциальном направлении:

а — радиальное расположение;

б— ортогональное расположение

8.5Проверка сопротивления конструкций, подверженных воздействию многократно повторяющихся нагрузок

8.5.1Влияние многократно повторяющихся нагрузок, которые могут вызвать усталостное разрушение конструкции, учитывают в расчетах, если они повторяются не реже чем 5 105 — кратно в предусмотренном интервале эксплуатации конструкции.

8.5.2В случае воздействия на конструкции многократно повторяющихся нагрузок не следует применять бетонные и сборно-монолитные конструкции.

8.5.3При воздействии многократно повторяющихся нагрузок конструкции должны удовлетворять требованиям предельных состояний несущей способности и эксплуатационной пригодности при статическом анализе конструкций.

8.5.4Для армирования конструкций, подверженных воздействию многократно повторяющихся нагрузок, рекомендуется использовать арматуру согласно таблицам 8.6 и 8.7.

Таблица 8.6 — Значение коэффициента условий работы арматуры sR

CП 5.03.01-2020

Окончание таблицы 8.6

Примечание — Обозначения, принятые в таблице:

где s,min, s,max — соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в арматуре в пределах цикла изменения нагрузки.

При расчете изгибаемых элементов из бетона нормального веса с ненапрягаемой арматурой для продольной арматуры KsR принимают:

где Mmin, Mmax — соответственно наименьший и наибольший изгибающие моменты в расчетном сечении элемента в пределах цикла изменения нагрузки.

Таблица 8.7 — Значение коэффициента условий работы арматуры sRs

Значение коэффициента условий работы арматуры sRs при многократно

Класс Группа сварных повторяющейся нагрузке и коэффициенте асимметрии цикла KsRs арматуры соединений

Примечания

1 Группы сварных соединений, приведенные в настоящей таблице, включают следующие типы сварных соединений по ГОСТ 14098, допускаемые для конструкций, рассчитываемых на выносливость:

1-я группа — крестообразное типа К1-Кт; стыковое типов С1-Ко, С5-Мф, С7-Рв, С8-Мф, С10-Рв; все соединения при отношении диаметров стержней, равном 1,0;

2-я группа — стыковое типов С14-Мп, С15-Рс, С17-Мп, С19-РмиС21-Рн.

2В таблице приведены значения sRs для арматуры диаметром до 20 мм.

3Значения коэффициента sRs при диаметре стержней от 22 до 32 мм должны быть снижены на 5 %; при диаметре стержней св. 32 мм — на 10 %.

8.5.5Проверку предельных состояний усталости выполняют из условия, что усталостные повреждения бетона и стали в рассчитываемых сечениях элемента, вызванные многократно повторяющимися нагрузками, не превышают допустимых значений.

8.5.6Проверку усталостной прочности выполняют из условия, что усталостные повреждения бетона и стали в рассчитываемых сечениях элемента, вызванные многократно повторяющимися нагрузками, не превышают допустимых значений.

8.5.7Возможность исчерпания усталостной прочности материалов определяют из условий:

—напряжения в бетоне и арматуре рассчитывают как для упругого тела (по приведенным сечениям) от действия внешних сил;

—неупругие деформации в сжатой зоне бетона учитывают посредством снижения модуля упру-

гости бетона, принимая коэффициент приведения арматуры к бетону равным 25, 20, 15 и 10 для бетонов классов по прочности на сжатие С12/15, C20/25, C30/37, C35/45 и выше соответственно; для легких бетонов коэффициент приведения арматуры к бетону примают равным 35, 30 и 25 для бетонов классов по прочности на сжатие LC20/22, LC30/33, LC35/38 соответственно;

— если с fctd, площадь приведенного сечения элемента определяют без учета растянутой зоны бетона;