Расчет железобетонных элементов по прочности
Железобетонные элементы рассчитывают по прочности на действие изгибающих моментов, поперечных сил, продольных сил, крутящих моментов и на местное действие нагрузки (местное сжатие, продавливание, отрыв).
Расчет по прочности железобетонных элементов на действие изгибающих моментов следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси.
Расчет по прочности нормальных
сечений следует производить в зависимости
от соотношения между значением
относительной высоты сжатой зоны бетона
,
определяемым из соответствующих условий
равновесия, и значением граничной
относительной высоты сжатой зоны
,
при котором предельное состояние
элемента наступает одновременно с
достижением в растянутой арматуре
напряжения, равного расчетному
сопротивлению
.
Значение
определяют по формуле
,
или по табл.3.2.
Таблица 3.2
#G0Класс арматуры |
А240 |
А300 |
А400 |
А500 |
В500 |
Значение |
0,612 |
0,577 |
0,531 |
0,493 |
0,502 |
Значение
|
0,425 |
0,411 |
0,390 |
0,372 |
0,376 |
Прямоугольные сечения
Расчет прямоугольных сечений
(черт.3.3) производится следующим образом
в зависимости от высоты сжатой зоны
:
(3.16)
а) при
- из условия
;
(3.17)
б) при
- из условия
,
где
Черт.3.3. Схема усилий и эпюра напряжений в поперечном прямоугольном сечении изгибаемого железобетонного элемента
Если
,
прочность проверяют из условия
.
(3.19)
Если вычисленная без учета
сжатой арматуры (
=0,0)
высота сжатой зоны
меньше
,
проверяется условие (3.19), где вместо
подставляется
.
Изгибаемые элементы
рекомендуется проектировать так, чтобы
обеспечить выполнение условия
.
Невыполнение этого условия можно
допустить лишь в случаях, когда площадь
сечения растянутой арматуры определена
из расчета по предельным состояниям
второй группы или принята по конструктивным
соображениям.
Проверку прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой производят:
при
из условия
,
(3.20)
где
- высота сжатой зоны, равная
;
- см. п.3.17;
при
из условия
,
(3.21), где
- см. табл.3.2;
Подбор продольной арматуры производят следующим образом.
Вычисляют значение
.
(3.22)
Если
(см. табл.3.2), сжатая арматура по расчету
не требуется.
При отсутствии сжатой
арматуры площадь сечения растянутой
арматуры определяется по формуле
.
(3.23)
Если
,
требуется увеличить сечение или повысить
класс бетона, или установить сжатую
арматуру согласно п.3.22.
Площади сечения растянутой
и сжатой
арматуры, соответствующие минимуму их
суммы, если по расчету требуется сжатая
арматура, определяют по формулам:
;
,
где
и
- см. табл.3.2.
Если значение принятой
площади сечения сжатой арматуры
значительно превышает значение,
вычисленное по формуле (3.24), площадь
сечения растянутой арматуры можно
несколько уменьшить по сравнению с
вычисленной по формуле (3.25), используя
формулу
,
Где
.
При этом должно выполняться условие (см. табл.3.2).