Изгибаемые элементы прямоугольного, таврового, двутаврового и кольцевого сечений
3.7. Расчет прямоугольных сечений с арматурой, приведенной к равномерно распределенной по сечению элемента (см. п. 3.2), когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения (черт. 3) при x = x/h £ xR должен производиться из условия
М £ , (4)
при этом высота сжатой зоны х определяется по формуле
, (5)
где Аt = (h - х) b,
Rc1 = Rb + Rmc, (6)
‑ принимается согласно п. 3.2.
Черт. 3. Схема усилий и эпюра напряжений изгибаемых элементах прямоугольного сечения
а — при b > h; б — при b < h, 1 - сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента
3.8. Расчет прямоугольных сечений, в которых наряду с арматурой, приведенной к равномерно распределенной (см. п. 3.2), имеется стержневая и проволочная арматура, сосредоточенная у растянутой и сжатой граней сечения (черт. 4), при x = x/h £ xR должен производиться из условия
(7)
где A = xb,
при этом высота сжатой зоны бетона определяется по формуле
, (8)
где ,
Аt = (h - x)b,
‑ принимается согласно п. 3.2.
Черт.4. Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах прямоугольного сечения с сосредоточенной стержневой и проволочной арматурой
1 — сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента; 3 ‑ сосредоточенная стержневая или проволочная арматура
3.9. Расчет двутавровых сечений с арматурой, приведенной к равномерно распределенной (см. п. 3.2), имеющих полку в сжатой зоне, при x = x/h £ xR должен производиться в зависимости от положения границы сжатой зоны бетона:
а) если граница сжатой зоны проходит в полке (черт. 5), т.е. соблюдается условие
, (9)
расчет должен производиться по формуле
; (10)
б) если граница сжатой зоны проходит в ребре (черт. 6), т.е. условие (9) не соблюдается, расчет выполняется по формуле
(11)
высота сжатой зоны х определяется из условия
(12)
В формулах (9) - (12):
;
;
;
;
;
;
.
Коэффициенты приведенного армирования стенки , сжатой полки и растянутой полки принимаются в соответствии с п. 3.2.
Черт. 5. Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах двутаврового сечения при х £ t¢f
1 — сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению
Черт. 6. Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах двутаврового сечения при х > t¢f
1 — тонкие сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению
3.10. Расчет тавровых сечений с полкой в сжатой зоне или приведенных к тавровым сечениям, в которых наряду с арматурой, приведенной к равномерно распределенной (см. п. 3.2), имеется стержневая или проволочная арматура в растянутой зоне, при x = x/h £ xR следует выполнять в зависимости от высоты сжатой зоны бетона:
а) если сжатая зона находится в пределах полки (черт. 7), т.е. соблюдается условие
, (13)
прочность сечения определяется из условия
; (14)
Черт. 7. Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах таврового сечения с полкой в сжатой зоне при х £ t¢f
1 — тонкие сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределённой по сечению элемента; 3 — сосредоточенная стержневая или проволочная арматура
б) если граница сжатой зоны выходит за пределы полки (черт. 8), т.е. условие (13) не выполняется, прочность сечения определяется из условия
, (15)
при этом высота сжатой зоны х определяется из условия
(16)
В формулах (13) - (16):
;
; ; ;
.
Коэффициенты приведенного армирования , и , принимаются согласно п. 3.2.
Черт.8. Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах таврового сечения с полкой в сжатой зоне при х > t¢f
1 — тонкие сетки; 2 — стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента; 3 — сосредоточенная стержневая или проволочная арматура
3.11. Ширина сжатой полки b'f тавровых и двутавровых сечений, вводимая в расчет в соответствии с пп. 3.9 и 3.10, принимается из условия, что ширина свободного свеса в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:
а) 1/2 расстояния в свету между продольными ребрами при наличии поперечных ребер;
б) t'f — при отсутствии поперечных ребер или при расстоянии между ними большим, чем расстояние между продольными ребрами, при t'f £ 0,1h;
в) 6t'f при t'f ³ 0,1h;
3t'f при 0,05tf <t'f < 0,1 h.
3.12. Расчет кольцевых сечений (черт. 9) должен производиться: а) при из условия
; (17)
, (18)
где , (19)
‑ радиус срединной поверхности стенки кольцевого элемента, равный
, (20)
‑ радиусы соответственно наружной и внутренней граней кольцевого сечения;
‑ коэффициент приведенного армирования кольцевого сечения, определяемый в соответствии с п. 3.2.
б) при из условия
; (21)
, (22)
, (23)
Черт. 9. Схема кольцевого сечения, принимаемая в расчете по прочности армоцементных элементов
3.13. При расчете по прочности изгибаемых элементов армоцементных конструкций рекомендуется соблюдать условие х £ xR h. В случае, когда площадь сечения растянутой арматуры по конструктивным соображениям или из расчета по предельным состояниям второй группы принята большей, чем это требуется для соблюдения условия х £ xR h, расчет следует производить по формулам (4), (7), (10), (11), (14), (15), принимая х = xR h.