Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур (к СНиП 2.03.01

Доступные файлы (2):

n1.doc	3423kb.	11.08.2005 13:23	скачать
n2.doc			скачать

n1.doc

1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 25

РАСЧЕТ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ

3.33. Расчет прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов, указанных в п.3.12, следует производить:
а) при

(черт.15) из условия

, (136)
при этом высота сжатой зоны определяется из формулы

; (137)

Черт.15. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого

железобетонного элемента, при расчете его по прочности

б) при

, равномерном и неравномерном нагревах и

(см. черт.9,

) - из условия (136); при этом высота сжатой зоны определяется:
для элементов из бетона класса В30 и ниже с ненапрягаемой арматурой классов A-I, А-II, А-III и из жаростойкой стали марок 12Х13, 20Х13, 20Х23Н18, 12Х18Н9Т, 08Х17Т и 4Х14Н14В2М из формулы

, (138)
где

; (139)
для элементов из бетона класса выше В30, а также для элементов с арматурой классов выше A-III как ненапрягаемой, так и напрягаемой - из формул (66) и (67) или (68) главы #M12293 0 871001190 3704477087 78 23943 2465715556 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2.03.01-84#S с учетом влияния температуры на расчетные сопротивления бетона и арматуры;
в) при

и неравномерном нагреве по высоте сечения с температурой наиболее нагретой грани свыше 400 °С при

(см. черт.9,

) - из условия

, (140)
при этом высота сжатой зоны определяется для элементов из бетона класса В30 и ниже с ненапрягаемой арматурой классов A-I, A-II, A-III и жаростойкой стали марок 12Х13, 20Х13, 20Х23Н18, 12Х18Н9Т, 08Х17Т и 4Х14Н14В2М из формулы

, (141)
где

- определяется по формуле (139);

- коэффициент условий работы бетона, принимаемый в зависимости от средней температуры бетона участков сжатой зоны высотой соответственно

.
В формулах (136)-(139) значения

принимаются по указаниям п.3.11,

- п.3.13, а

- п.3.31.
3.34. При расчете прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой в формулах (136)-(138) принимают

.
3.35. Площади поперечного сечения сжатой и растянутой арматуры при оптимальных их соотношениях рекомендуется определять по формулам:

; (142)

. (143)
Если принятая площадь поперечного сечения сжатой

арматуры значительно превышает ее оптимальное значение

, определенное по формуле (142), то площадь поперечного сечения растянутой арматуры может быть уменьшена согласно формуле

, (144)
где

- определяется по табл.41 в зависимости от значения

, которое определяется по формуле (142) при замене

на

;
а если

, то площадь поперечного сечения растянутой арматуры определяется по формуле

. (145)
Значения

принимаются по указаниям п.3.11,

- п.3.13.
Если при расчете по формуле (142) величина

получается равной нулю или отрицательной, это означает, что сжатой арматуры по расчету не требуется и площадь растянутой арматуры

определяется по формуле (144) при

или по формуле (145).
3.36. Площадь поперечного сечения слабосжатой или растянутой арматуры, устанавливаемой у наименее нагретой грани при одиночном армировании, неравномерно нагретого по высоте сечения до температуры наиболее нагретой грани свыше 400 °С, определяется следующим образом:
а) если удовлетворяется условие

, (146)
где

- коэффициент, определяемый по указаниям п.3.11 в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны высотой

величину

находят по табл.41 в зависимости от величины

, определяемой из формулы (146), в которой

заменяется на

.
Площадь поперечного сечения арматуры вычисляют по формуле (144) при

;
б) если удовлетворяется условие

, (147)
то сечение армируют конструктивно,
здесь

- коэффициент, определяемый по табл.16 в зависимости от температуры бетона на расстоянии 0,5

;
в) если условие (147) не удовлетворяется, необходимо увеличить сечение элемента.
3.37. Приближенный расчет прямоугольных сечений сжатых элементов с учетом продольного изгиба, если величина эксцентриситета

, определенная в соответствии с указаниями п.3.28, не превышает

, а расчетная длина элемента прямоугольного сечения

, допускается производить из условия

, (148)
где

- коэффициент, принимаемый равным при:

#G0 см	1,0
см	0,9,

здесь

- размер сечения в плоскости наибольшей гибкости элемента;

- коэффициент, определяемый по формуле

, (149)

но принимаемый не более

;
здесь

- коэффициенты, принимаемые по табл.44 и 45;

. (150)

Таблица 44

#G0	Коэффициент для бетонных элементов при
	6	8	10	12	14	16	18	20
0,0	0,93	0,92	0,91	0,90	0,89	0,86	0,83	0,80
0,5	0,92	0,91	0,90	0,88	0,85	0,80	0,73	0,65
1,0	0,92	0,91	0,89	0,86	0,81	0,74	0,63	0,55

Таблица 45

#G0	Коэффициент для железобетонных элементов при								Эскиз
	6	8	10	12	14	16	18	20
	А. При площади сечения промежуточных стержней, расположенных у граней, параллельных рассматриваемой плоскости, менее 1/3
0,0	0,93	0,92	0,91	0,90	0,89	0,87	0,84	0,81
0,5	0,92	0,92	0,91	0,90	0,87	0,84	0,80	0,75
1,0	0,92	0,91	0,90	0,88	0,86	0,82	0,77	0,77
	Б. При площади сечения промежуточных стержней, расположенных у граней, параллельных рассматриваемой плоскости, равной или более 1/3
0,0	0,92	0,92	0,91	0,89	0,87	0,84	0,80	0,75
0,5	0,92	0,91	0,90	0,87	0,83	0,79	0,72	0,65
1,0	0,92	0,91	0,89	0,86	0,80	0,74	0,66	0,58

Обозначения, принятые в таблице:

- продольная сила от действия постоянных, длительных нагрузок и длительного нагрева;

- продольная сила от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, кратковременного и длительного нагрева;
1 - 1 (см. эскиз) - рассматриваемая плоскость;
2 (см. эскиз) - промежуточные стержни.
При промежуточных значениях

коэффициенты

определяются интерполяцией.

При наличии промежуточных стержней, расположенных у граней, параллельных рассматриваемой плоскости, в формуле (150)

принимается равной половине площади сечения всей арматуры в поперечном сечении элемента.

- сумма произведений площади арматуры, устанавливаемой по каждой из сторон сечения, на расчетное сопротивление, и коэффициент условий работы арматуры

, который определяется по табл.35 в зависимости от температуры арматуры.
Примечание. Если площадь сечения продольной арматуры составляет более 3% всей площади сечения

, то в формуле (148) величина

заменяется величиной

.
Значение коэффициента условий работы бетона

принимается по табл.16 в зависимости от температуры центра тяжести сечения.
При неравномерном нагреве по высоте сечения с температурой наиболее нагретой грани свыше 400 °С поперечное сечение элемента разбивают на две части согласно указаниям п.1.28 и площадь бетона каждой части сечения умножается на расчетное сопротивление бетона и коэффициент условий работы бетона

, принимаемый по табл.16 в зависимости от температуры бетона в центре тяжести каждой части сечения, т.е. в формуле (148) значение

заменяется

.
Коэффициент

учитывает влияние нагрева на продольный изгиб и определяется по формуле

, (151)
где

- принимается по табл.46 в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения;

- принимается по табл.47. При

.
Таблица 46

#G0Номера составов бетона по табл.11	Значения коэффициента для кратковременного и длительного нагрева при температуре бетона в центре тяжести сечения, °С
	50	100	200	300	500	700	900	1000
1,2	1,00	0,70	0,60	0,45	-	-	-	-
3,4	1,00	0,75	0,70	0,55	-	-	-	-
5-11, 23, 24	1,00	0,90	0,70	0,60	0,30	0,20	0,12	0,05
12-15, 17, 27, 29	1,00	0,80	0,70	0,50	0,25	0,10	0,03	-
16, 18	1,00	0,90	0,80	0,60	0,30	0,20	0,06	-
19-21	1,00	0,85	0,70	0,60	0,40	0,20	0,15	0,10

Примечание. Коэффициент

для промежуточных значений температур определяется интерполяцией.

Таблица 47

#G0 Элементы	Предельная гибкость сжатых бетонных и железобетонных элементов при температуре бетона в центре тяжести сечения, °С
	50-100	300	500	700	900
Бетонные	85	60	50	45	35
Железобетонные	125	90	55	-	-

Примечания: 1. Применение элементов конструкций, имеющих гибкость, превышающую табличные значения, должно быть специально обосновано.
2. Для железобетонных элементов с односторонним армированием предельные гибкости принимаются как для бетонных элементов.
3. Для промежуточных значений температур предельные гибкости определяются интерполяцией.

3.38. При расчете площади поперечного сечения арматуры в равномерно нагретых элементах величину

разрешается определять по формулам (129) или (130), принимая площадь всей арматуры

. Коэффициент армирования

, соответствующий определенным интервалам армирования, принимается по табл.48.

Таблица 48

#G0Интервалы армирования , %	Коэффициенты армирования для определения величины
1. От 0,8 до 1,8 включ.	0,01
2. Св. 1,8 \| 2,8 \|	0,02
3. Св. 2,8 \| 3,8 \|	0,03

Расчет производится следующим образом.
Задается ориентировочно армирование элемента и по табл.48 устанавливается коэффициент

, затем вычисляются значения

и определяется площадь поперечного сечения арматуры по указаниям п.3.35. В этом случае разрешается принимать значения коэффициентов

по температуре бетона в центре тяжести сечения.
Если полученная площадь поперечного сечения арматуры

соответствует принятой, расчет считается законченным.
Если площадь арматуры

отличается от принятой и оказывается в другом интервале армирования (см. табл.48), следует выполнить повторный расчет, принимая коэффициент

в соответствии с этим интервалом армирования. В отдельных случаях новая площадь сечения арматуры

может снова перейти в первоначальный интервал армирования, тогда площадь поперечного сечения арматуры принимается по граничным значениям.
Коэффициент армирования

определяется по формуле

. (152)

1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 25