Основные буквенные обозначения
Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
М - изгибающий момент;
Мр - изгибающий момент с учетом момента усилия предварительного обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения;
N - продольная сила;
Q - поперечная сила;
Т - крутящий момент.
Характеристики материалов
Rb,n - нормативное сопротивление бетона осевому сжатию;
Rb, Rb,ser - расчетные сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
Rbt,n - нормативное сопротивление бетона осевому растяжению;
Rbt, Rbt,ser - расчетные сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
Rb,loc - расчетное сопротивление бетона смятию;
Rbp - передаточная прочность бетона;
Rbond - расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном;
Rs, Rs,ser - расчетные сопротивления арматуры растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
Rsw - расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению;
Rsc - расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы;
Еb - начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении;
Eb.red - приведенный модуль деформации сжатого бетона;
Es - модуль упругости арматуры;
Es.red- приведенный модуль деформации арматуры, расположенной в растянутой зоне элемента с трещинами;
εbo, εbto - предельные относительные деформации бетона соответственно при равномерном осевом сжатии и осевом растяжении;
εso - относительные деформации арматуры при напряжении, равном Rs;
εb,sh- относительные деформации усадки бетона;
φb,сr - коэффициент ползучести бетона;
α - отношение соответствующих модулей упругости арматуры Es и бетона Еb.
Характеристики положения продольной арматуры в поперечном сечении элемента
S - обозначение продольной арматуры:
а) при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в растянутой зоне;
б) при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у менее сжатой грани сечения;
в) при полностью растянутом от действия внешней нагрузки сечении:
для внецентренно растянутых элементов - расположенной у более растянутой грани сечения;
для центрально-растянутых элементов - всей в поперечном сечении элемента;
S' - обозначение продольной арматуры:
а) при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в сжатой зоне;
б) при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у более сжатой грани сечения;
в) при полностью растянутом от действия внешней нагрузки сечении внецентренно растянутых элементов - расположенной у менее растянутой грани сечения.
Геометрические характеристики
b - ширина прямоугольного сечения;
ширина ребра таврового и двутаврового сечений;
bf, b'f - ширина полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах;
h - высота прямоугольного, таврового и двутаврового сечений;
hf, h'f - высота полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах;
а, а' - расстояние от равнодействующей усилий в арматуре соответственно S и S' до ближайшей грани сечения;
h0, h'0- рабочая высота сечения, равная соответственно h - a и h - a';
х - высота сжатой зоны бетона;
ξ- относительная высота сжатой зоны бетона, равная x/h0;
sw - расстояние между хомутами, измеренное по длине элемента;
е0 - эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести приведенного сечения, определяемый с учетом указаний 7.1.7 и 8.1.7;
е, е' - расстояния от точки приложения продольной силы N до равнодействующей усилий в арматуре соответственно S и S';
еор - эксцентриситет усилия предварительного обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения;
уп - расстояние от нейтральной оси до точки приложения усилия предварительного обжатия с учетом изгибающего момента от внешней нагрузки;
ер - расстояние от точки приложения усилия предварительного обжатия Np с учетом изгибающего момента от внешней нагрузки до центра тяжести растянутой или наименее сжатой арматуры;
l - пролет элемента;
lan - длина зоны анкеровки;
lp - длина зоны передачи предварительного напряжения в арматуре на бетон;
l0 - расчетная длина элемента, подвергающегося действию сжимающей продольной силы;
i - радиус инерции поперечного сечения элемента относительно центра тяжести сечения;
ds, dsw - номинальный диаметр стержней соответственно продольной и поперечной арматуры;
As, A's - площади сечения арматуры соответственно S и S';
Asw - площадь сечения хомутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение;
μs - коэффициент армирования, определяемый как отношение площади сечения арматуры S к площади поперечного сечения элемента b × h0без учета свесов сжатых и растянутых полок;
А - площадь всего бетона в поперечном сечении;
Ab - площадь сечения бетона сжатой зоны;
Аbt - площадь сечения бетона растянутой зоны;
Ared - площадь приведенного сечения элемента;
Aloc - площадь смятия бетона;
I - момент инерции сечения всего бетона относительно центра тяжести сечения элемента;
Ired - момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести;
W - момент сопротивления сечения элемента для крайнего растянутого волокна.
Характеристики предварительно напряженного элемента
Р, Np - усилие предварительного обжатия с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;
Р(1), Р(2) - усилие в напрягаемой арматуре с учетом соответственно первых и всех потерь предварительного напряжения;
σsp - предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;
Δσsp - потери предварительного напряжения в арматуре;
σbp - сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре.
Приложение Б
(справочное)
Расчет закладных деталей
Б.1 Расчет нормальных анкеров, приваренных втавр к плоским элементам стальных закладных деталей, на действие изгибающих моментов, нормальных и сдвигающих сил от статической нагрузки, расположенных в одной плоскости симметрии закладной детали, производится из условия:
(Б.1)
где Nan,j - наибольшее растягивающее усилие в одном ряду анкеров, равное:
(Б.2)
Qan,j - сдвигающее усилие, приходящееся на один ряд анкеров, равное:
(Б.3)
N'an - наибольшее сжимающее усилие в одном ряду анкеров, определяемое по формуле
(Б.4)
0138S10-03623
Рисунок Б.1 - Схема усилий, действующих на закладную деталь
Qan,j,0 - сдвигающая сила, воспринимаемая анкерами, определяется по формуле
0138S10-03623
(Б.5)
где γs,sh - коэффициент, принимаемый равным 1,65;
Nan,j,0- предельная растягивающая сила, воспринимаемая одним рядом анкеров, определяется по формуле
Nan,j,0 = Rs × Aan,j. (Б.6)
В формулах (Б.1) - (Б.6):
M, N, Q - момент, нормальная и сдвигающая силы, действующие на закладную деталь соответственно; момент определяется относительно оси, расположенной в плоскости наружной грани пластины и проходящей через центр тяжести всех анкеров;
пап - число рядов анкеров вдоль направления сдвигающей силы; если не обеспечивается равномерная передача сдвигающей силы Q на все ряды анкеров, то при определении сдвигающего усилия Qan учитывается не более четырех рядов;
z - расстояние между крайними рядами анкеров;
Aап,j - суммарная площадь поперечного сечения анкеров наиболее напряженного ряда;
Площадь сечения анкеров остальных рядов должна приниматься равной площади сечения анкеров наиболее напряженного ряда.
В формулах (2) и (4) нормальная сила N считается положительной, если направлена от закладной детали (см. рисунок Б.1), и отрицательной - если направлена к ней. В случаях, когда Nan получает отрицательное значение, то в формуле (Б.3) принимается N'an = N.
При расположении закладной детали на верхней (при бетонировании) поверхности изделия значение N'an принимается равным нулю.
Б.2 В закладной детали с анкерами, приваренными внахлестку под углом от 15 до 30°, наклонные анкера рассчитываются на действие сдвигающей силы (при Q > N, где N - отрывающая сила) по формуле
0138S10-03623
(Б.7)
где Аап,inс - суммарная площадь поперечного сечения наклонных анкеров;
N'an - см. 8.1.1.
При этом должны устанавливаться нормальные анкера, рассчитываемые по формуле (Б.1) и при значениях Qan, равных 0,1 сдвигающего усилия, определяемого по формуле (Б.3).
Б.3 Конструкция сварных закладных деталей с приваренными к ним элементами, передающими нагрузку на закладные детали, должна обеспечивать включение в работу анкерных стержней в соответствии с принятой расчетной схемой. Внешние элементы закладных деталей и их сварные соединения рассчитываются согласно СП 16.13330. При расчете пластин и фасонного проката на отрывающую силу принимается, что они шарнирно соединены с нормальными анкерными стержнями.
Кроме того, толщина пластины t расчетной закладной детали, к которой привариваются втавр анкера, должна проверяться из условия:
(Б.8)
где dan - диаметр анкерного стержня, требуемый по расчету;
Rsq - расчетное сопротивление стали на срез, принимаемое согласно СП 16.13330.
Для типов сварных соединений, обеспечивающих большую зону включения пластины в работу при вырывании из нее анкерного стержня и соответствующем обосновании возможна корректировка условия (Б.8) с целью уменьшения толщины пластины.
Толщина пластины должна также удовлетворять технологическим требованиям по сварке.
Приложение В
(справочное)