Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

194 страницы

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В Руководстве приведены основные методы расчета балочных плит, плит, работающих в двух направлениях, неразрезных балок и рам, монолитных и сборных безбалочных перекрытий и фундаментов под отдельно стоящие сооружении башенного типа. Методы расчета учитывают неупругие свойства железобетона, воздействие температуры внешней среды и иллюстрируются примерами расчета. Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных организаций, научных работников, преподавателей строительных вузов, аспирантов и студентов.

 Скачать PDF

Оглавление

Предисловие

1. Общие положения

2. Плиты балочные и работающие в двух направлениях. Методы расчета

3. Неразрезные балки и рамы

4. Монолитные и сборные безбалочные перекрытия

5. Расчет фундаментов под дымовые трубы и иные отдельно стоящие круглые в плане сооружения башенного типа

Приложение. Примеры расчета

 
Дата введения01.01.2019
Добавлен в базу01.09.2013
Актуализация01.01.2019

Этот документ находится в:

Организации:

УтвержденНИИЖБ Госстроя СССР
ИзданСтройиздат1975 г.
РазработанХарьковский Промстройниипроект
РазработанЦНИИпромзданий
РазработанЦНИИСК им. В.А. Кучеренко
РазработанНИИЖБ Госстроя СССР
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ГОССТРОЯ СССР (НИИЖБ)

РУКОВОДСТВО

ПО РАСЧЕТУ

СТАТИЧЕСКИ

НЕОПРЕДЕЛИМЫХ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

Москва 1975

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие................ 3

1.    Общие положения............ 4

2.    Плиты балочные и работающие в двух направлениях. Методы расчета.......... 16

3.    Неразрезные балки и рамы......... 59

5. Расчет фундаментов под дымовые трубы и иные отдельно стоящие круглые в плане сооружения


4.    Монолитные и сборные безбалочные перекрытия 98

башенного типа.............121

Приложение. Примеры расчета    132

Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР (НИИЖБ)

РУКОВОДСТВО ПО РАСЧЕТУ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИИ

Редакция инструктивно-нормативной литературы Зав. редакцией А. С. Певзнер Редактор Л.. Г. Бальян Мл. редактор Я. В. Лосева Технический редактор Т. В. Кузнецова Корректоры Г. Г. Морозовская, В. С. Якунина

Сдано в набор З/ХП 1974 г.    Подписано    к    печати 5/V 1975 г.

Т-04497    Формат    84ХЮ8'/з2 Д. л    Бумага    типографская    №>    3

Уел. печ. л. 10,08 (уч.-изд. 10,06 л.)

Тираж 20.000 экз.    Изд.    №    XII—5236 Зак. № 601    Цена    50    коп.

Стройиздат 103006, Москва, Каляевская ул„ д. 23а

Подольская типография Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли г. Подольск, ул. Кирова, 25

1.11. Если при расчете конструкций необходимо знать величину усадки бетона, то в этом случае ее величину в момент времени t допускается определять по формуле

где е$г— предельная величина усадки бетона, равная:

е“ = рд«,

Р — коэффициент усадки бетона, принимаемый по

табл. 3.

Таблица 3

Вид бетона

Э

Обычный тяжелый (с крупным заполнителем) естественного твердения

0,03

То же, подвергнутый пропариванию

0,025

Легкий (с крупным заполнителем) естественного твердения

0,035

То же, подвергнутый пропариванию

0,03

1.12. Если замыкание некоторых или всех связей осуществляется после частичного или полного загружения конструкции, то деформации (прогибы, углы поворота сечений на опорах), приобретенные при работе по разрезной схеме, можно рассматривать как вынужденные перемещения, введенные в неразрезную систему и зафиксированные при замыкании связей. Релаксация усилий, вызванных вынужденными перемещениями, в данном случае может быть оценена коэффициентом релаксации по формуле (1). Под усилиями, вызванными вынужденными перемещениями, следует понимать разность между усилием от внешней нагрузки при работе конструкции по неразрезной схеме и усилием при работе конструкции по разрезной схеме.

При отсутствии необходимых данных (в отношении реологических свойств бетона конструкции, возраста его р момент введения вынужденных деформаций и т. д.)

9

можно (на основании опытных данных) значение коэффициента Сб приближенно принять по формуле (139),

используя табл. 4.

Таблица 4

Режим эксплуатации конструкций

с

При средней относительной влажности воздуха

40% и ниже

3

При средней относительной влажности воздуха вы

ше 40%

2

Примечание Для конструкций, подвергнутых тепловой обработке, значение С (табл. 4) уменьшается путем умножения на коэффициент 0,85.

Если статически неопределимая конструкция (например, сборно-монолитная) состоит из элементов, бетон которых существенно различается по возрасту и по составу, а также если часть элементов имеет особо сильное армирование (например, обетонированные стальные элементы), рекомендуется оценить влияние ползучести на распределение усилий расчетом, как для упругой системы, но с различным для разных элементов или групп

элементов снижением их жесткости ( Еб /п- ; -Еб Fn-1

\ Cg    Сб    /

вследствие ползучести.

Рекомендации настоящего пункта могут быть применены для анализа распределения усилий в конструкциях, имеющих, а также не имеющих трещин в растянутой зоне бетона.

1.13. Особого подхода требуют случаи, когда сборные железобетонные балочные конструкции замоноличивают-ся после того, как на них некоторое время действовала нагрузка (а для предварительно-напряженных и усилия обжатия). При расчетах нужно учитывать, что ползучесть частично протекает до замыкания. Это ведет к ослаблению релаксационных явлений. В частном случае для неразрезных конструкций балочного типа это может быть учтено следующим образом.

Действующий опорный момент от нагрузки, приложенной до замыкания,

М = Л4нер (1    Рдл) у.,    (4)

где Мнер — опорный момент от нагрузки (или усилий обжатия), приложенной др замыкания связей в

Ю

неразрезной системе, не имеющей трещин в опорном сечении;

X — поправочный коэффициент, учитывающий наличие трещин в опорном сечении (см. п. 3.11);

Рдл — коэффициент релаксации для случая длительного действия нагрузки на конструкцию, работающую до замыкания связей по разрезной схеме.

Коэффициент релаксации рдл можно подсчитать по следующей формуле:

О__^    .я.

Рдл — о .    (5)

Рт', х

где    t    —    рассматриваемый    момент    времени;

т — время приложения нагрузки (обжатия); т' — время замыкания связей; р,-, с и х — коэффициенты релаксации кратковременно введенного в момент времени т вынужденного усилия соответственно за период г—т и i—т.

Эти коэффициенты определяются по формуле (1).

1.14.    Несущая способность статически неопределимой конструкции может быть исчерпана либо при хрупком разрушении одного из ее элементов ранее, чем общие деформации станут слишком велики, либо за счет чрезмерного роста общих необратимых деформаций без полного разрушения какой-либо из частей конструкции.

Расчет несущей способности, если предел ее характеризуется резким возрастанием общих необратимых деформаций, может быть выполнен методом предельного равновесия.

Для расчета несущей способности конструкции при хрупком разрушении следует просдеживать перераспределение усилий до тех пор, пока не выявятся условия хрупкого разрушения одного из элементов конструкции.

1.15.    Предпосылки метода предельного равновесия таковы:

деформации конструкции до исчерпания ее несущей способности должны быть достаточно малы для того, чтобы можно было пренебречь изменениями геометрических величин, входящих в условия равновесия;

11

усилия в элементах конструкции (особенно в тех из них, которые фактически определяют ее несущую способность) должны быть ограничены предельными условиями, с достижением которых деформации этих элементов могут достаточно сильно возрастать.

1.16. Предельными условиями называются неравенства, определяющие для усилий определенную границу. Когда такое неравенство переходит в равенство, элемент конструкции, к которому рассматриваемое усилие относится, вступает в новую область поведения. Примерами предельных условий могут служить: для растянутого стержня арматуры а^Я&, для изгибающего момента в балке M^lM—RaFnZ, где г — плечо внутренней пары.

Рис. 1. Область прочности прямоугольного сечения

/ — несимметричное армирование; 2 — симметричное армнрова.ние

В более общем случае, что необходимо для решения ряда задач, предельные условия по прочности могут быть заданы в виде системы неравенств — ограничений. Такая система неравенств задает некоторую выпуклую область, описывающую прочность сечения для рассматриваемого вида напряженного состояния. Для прямоугольных сечений (в частности, для стержневых конструкций) такую область удобно представить в координатах продольная сила — момент относительно геометрического центра сечения.

На рис. 1 показана область прочности Q для прямоугольного сечения с симметричным и несимметричным

12

армированием. Точки D—соответствуют центральному сжатию, точки А — центральному растяжению. Точки Ма и М'я соответствуют изгибу сечения. Точки выпуклой области, описывающей прочность сечения для рассматриваемого вида напряженного состояния (рис. 1) вычислены согласно действующим нормам и соответствующим руководствам.

Таким образом, в области Q лежат точки, в которых для внецентренно нагруженного сечения при любом направлении действия момента и силы, прочность сечения обеспечена. Заменив для удобства счета криволинейные участки области прямыми (что практически не ведет к ощутимому снижению прочности сечения и идет в запас), можно записать шесть предельных ограничений вида

ашМ + a^N + a^O, / - 1,2,..., 6,    (6)

где коэффициенты аш, aw, а, вычисляются по соответствующим формулам действующих норм и руководств при характеристиках материалов R&, Rap.

1.17. Для выполнения первой из указанных предпосылок конструкции должны быть достаточно жестки, однако признаком достаточности служат здесь не эксплуатационные требования, а чувствительность условий равновесия к возникающим деформациям. Так, для элемента, испытывающего простой изгиб, деформации мало влияют на плечи усилий. Между тем при наличии продольной силы прогибы непосредственно прибавляются к эксцентрицитету или вычитаются из него и могут тем сильнее сказаться на уравнениях равновесия, чем меньше начальный (до деформации) эксцентрицитет.

При выполнении обеих предпосылок, указанных выше, нагрузка, отвечающая пределу несущей способности конструкции, будет наибольшей, при которой еще возможно одновременное соблюдение как условий равновесия, так и предельных условий для всех элементов системы (статический способ).

Одновременно ее величина равна наименьшему из значений, определяемых равенством работ внешних сил и предельных внутренних усилий на каких-либо возможных перемещениях. Возможное перемещение, приводящее к этому наименьшему значению, определяет схему излома конструкции при исчерпании ее несущей способности (кинематический способ).

В каждом отдельном случае, в зависимости от вида

13

конструкции, может быть применен как статический, так и кинематический сповобы. Как показывает практика, последний наиболее рационален для плитных конструкций.

При расчетах на ЭВМ рациональнее статический способ, который позволяет решить вопросы прочности широкого класса конструкций. При этом статический способ не требует для расчета знания схемы излома конструкции. Она получается как результат расчета совместно с несущей способностью.

1.18. Для обеспечения условий, отвечающих второй предпосылке метода предельного равновесия, т. е. возможности развития достаточных местных деформаций при достижении предельных условий элементов конструкций, следует соблюдать нижеперечисленные правила.

1.    Проектировать конструкции так, чтобы причиной разрушения не могли быть срез сжатой зоны или (особенно в элементах двутаврового и таврового сечения) раздавливание бетона от главных сжимающих напряжений.

Учитывая, что изменение величин лишних неизвестных в процессе перераспределения усилий может вызвать как уменьшение, так и увеличение поперечных сил, следует с этим считаться и проводить необходимые расчетные проверки и соответствующие конструктивные мероприятия.

2.    Применять для армирования конструкций стали, допускающие достаточно большие деформации в пластических шарнирах.

Этому условию удовлетворяют стали классов А-1— A-V и стали, подвергнутые термическому упрочнению, а также сварные сетки из холоднотянутой проволоки, высокопрочные проволоки, подвергнутые низкотемпературному отпуску.

3.    Не допускается в статически неопределимых конструкциях, рассчитываемых с учетом перераспределения усилий, применять обычную и предварительно-напряженную арматуру, не имеющую сцепления с бетоном (пучки, пряди, стержни и канаты в каналах без инъецирования раствором, шпренгельные конструкции, оттянутые стержни и т. л.).

4.    Подбирать основные расчетные сечения, а также места обрыва арматуры в элементах, работающих на поперечную нагрузку (балок, настилов), а также стоек,

И

сжатых с большим эксцентрицитетом (рассчитываемых по первому случаю внецентренного сжатия), таким образом, чтобы относительная высота сжатой зоны по прочности отвечала граничным значениям строительных норм и правил.

Это ограничение не распространяется на стойки, нене-сущие крановых или иных консольных нагрузок и сжатые с небольшим эксцентрицитетом (рассчитанные по второму случаю внецентренного сжатия).

Вышеуказанное изъятие обосновывается тем, что в стойках при достаточной их длине и отсутствии нагрузок на консолях поперечные силы невелики, а поэтому изгибающие моменты изменяются по высоте медленно. В связи с этим, если предельное условие в наиболее опасном сечении обратится в равенство, то и на довольно значительном прилежащем участке возникают весьма ощутимые местные деформации. Накопляясь на относительно большой длине, эти деформации в состоянии будут обеспечивать достаточный взаимный угол поворота между сечениями, ограничивающими область больших деформаций на стойке. Наоборот, в элементах, работающих на поперечную нагрузку или на нагрузку, приложенную к консолям, в местах максимальных моментов часто действуют и значительные поперечные силы.

1.19. Зоны чрезмерных деформаций в состоянии предельного равновесия называются пластическими шарнирами, а в плитах — линиями излома.

Пластические шарниры и линии излома обращают статически неопределимую конструкцию в изменяемую, в которой становится возможным рост деформаций без возрастания нагрузки.

Расчетная схема конструкций, снабженная пластическими шарнирами и линиями излома, называется схемой излома конструкции.

В-зависимости от рассматриваемой задачи в дальнейших разделах Руководства даются указания по использованию метода предельного равновесия в статической или кинематической постановке для оценки несущей способности и по выбору метода расчета для оценки эксплуатационных свойств.

В случае если необходимо учитывать деформации конструкции, развивающиеся перед исчерпанием несущей способности, то следует эти деформации определять расчетом и для оценки прочности конструкций применять

JS

метод предельного равновесия к деформированной (с измененной геометрией) системе.

Иными словами, следует рассматривать предельное равновесие не первоначальной (до приложения нагрузки) конструкции, а предельное равновесие новой конструкции, геометрические характеристики которой изменились в результате проявившихся деформаций.

Методы расчета ориентированы как на ручной счет или средства малой механизации, так и на использование электронно-вычислительных машин.

2. ПЛИТЫ БАЛОЧНЫЕ И РАБОТАЮЩИЕ В ДВУХ НАПРАВЛЕНИЯХ

Методы расчета

2.1. Плоские плиты делятся на балочные и работающие в двух направлениях.

К балочным относятся прямоугольные равномерно нагруженные плоские плиты, опертые по двум противоположным сторонам и опертые по контуру с соотношением сторон -->3.

А

Балочные плиты рассматриваются при расчете как полосы шириною 1 м, вырезанные из плиты параллельно ее коротким сторонам.

Прямоугольные плиты при неравномерной нагрузке, равномерно нагруженные, прямоугольные, опертые по контуру, плиты при отношении сторон, равном трем или менее, плиты круглые и кольцевые, плиты более сложных форм, а также безбалочные перекрытия рассматриваются как работающие в двух направлениях.

Сборные настилы и плиты представляют собой обычно многопустотные или ребристые конструкции. В ребристых конструкциях сопротивление плит действию местных нагрузок рассчитывается, как правило, по методам, принятым для плит, работающих в двух направления*.

16

В случаях когда конструкции покрытия или перекрытия придается неразрезность, расчет их как целого должен быть произведен дважды: на нагрузки, действующие до создания неразрезности, и на воздействия, которым они подвергаются после осуществления всех предусмотренных проектом связей. При этом для более правильной оценки эксплуатационных свойств целесообразно производить (согласно п. 1.10) учет перераспределения возникших при работе по разрезной схеме усилий за счет ползучести бетона. В нужных случаях следует учитывать и длительность работы плит по разрезной схеме согласно п. 1.10.

Если предусматривается создание предварительного напряжения, следует производить также и расчет на усилия, возникающие при обжатии конструкции.

2.2. Расчет несущей способности балочных плит железобетонных перекрытий с отношением сторон — >3

h

при равномерно распределенной нагрузке рекомендуется производить, принимая соотношение между пролетным и опорным моментами из условия, чтобы полусумма опорных моментов плюс момент в середине пролета составляла

Опорный момент на крайней свободной опоре принимается равным нулю. В остальных расчетных сечениях величина изгибающего момента принимается не меньшей, чем

(8)

Рр

24

В формулах (7) и (8) приняты следующие обозначения:

P=g-\-Q-^ полная равномерно распределенная расчетная нагрузка; g — постоянная равномерно распределенная расчетная нагрузка с коэффициентом перегрузки п>1;

q — временная равномерно распределенная расчетная нагрузка с коэффициентом перегрузки л>1;

I — расчетный пролет плиты.

|7

Для пролетов плит, поддерживаемых с обеих сторон монолитно с ними связанными ребрами или балками, расчетный пролет I принимается равным пролету в свету.

При свободном опирании одного конца плиты на кат-ковые или иные фиксированные опоры расчетный пролет принимается равным расстоянию свободной опоры от боковой поверхности противоположного ребра или балки. В случае плоского свободного опирания расчетный пролет увеличивается против пролета в свету на половину толщины плиты.

Расчет несущей способности балочных плит с неравными пролетами рекомендуется производить следующим образом:

а) начинать расчет с большого пролета; величину пролетного момента для этого пролета плиты принимать:

1) если больший пролет плиты является крайним — в пределах


рР_

11


>М >


pJL

14


(9)


2) если больший пролет плиты является средним — в пределах


рР_

16


>



(10)


б)    в соответствии с принятой величиной расчетного пролетного момента определяются для того же большего пролета плиты значения опорных моментов из условия (7), чтобы полусумма опорных моментов плюс момент в середине пролета составила

pi2 .

8 ’

в)    полученные значения опорных моментов, откорректированные в соответствии с фактическим армированием на опорах, принимаются как заданные при определении расчетных моментов в соседних пролетах;

г)    определение значений расчетных моментов (пролетных и опорных) рекомендуется производить в соответствии с табл. 5, в которой приведены числовые значения коэффициентов пх для вычисления максимальных значений пролетного момента балочных плит. Максимальное значение пролетного момента в каждом пролете Мтах= —. Значения пх определяются по заданным

пх


13


НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ГОССТРОЯ СССР (НИИЖБ)

РУКОВОДСТВО

ПО РАСЧЕТУ

СТАТИЧЕСКИ

НЕОПРЕДЕЛИМЫХ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

Москва Стройиздат 1975


Таблица 5

плеъ

Ирйь

8

9

10

И

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

14,2

13

12,5

11,9

11,5

11,2

11

10,7

10,4

30,3

10,1

10

9,9

9,8

9,7

9,6

9,5

8

24

22,2

19,6

18

17

15,&

15,1

14,6

14,1

13,7

13,3

13,1

12,9

12,6

12,5

12,3

12*1

12’

9,5

23

22,7

20

18,2

17,1

16,1

15,3

14,8

14,3

13,9

13,5

13,2

13,1

12,8

12,6

12,4

12,2

12,1

9^6

22

23,2

20,4

18,5

17,2

16,3

15,6

14,9

14,5

14

13,7

13,4

13,2

13

1

12,8

12,6

12 4

12,3

9,7

21

23,8

21

18,9

17,7

16,6

15,9

15,2

14,7

14,3

13,9

13,6

13,3

13,1

>

12,9

12,8

х ** 9 * 12,6

12*5

** у 1

9,8

20

21,7

19,6

18,2

17

16,2

15,5

15

14", 6

14,3

13,9

13,6

13,3

13,1

13

12,8

12,6

9,9

19

22,6

20,1

18,7

17,3

16,6

16

15,3

14,8

14,4

14,1

13,8

13,6

13,3

13,2

13,1

12,9

10

18

23,3

20,6

19,2

17,8

17

16,2

15,6

15,1

14,8

14,4

14,1

13,9

13,6

13,4

13,2

13,1

10,1

17

24

21,6

19,8

18,5

17,5

16,8

16,1

15,6

15,1

14,8

14,4

14,3

13,9

13,7

13,5

13*3

10,3

16

—-

22,6

20,6

19,1

18,2

17,3

16,5

16

15,6

15,1

14,8

14,6

14,3

14

13,9

13,7

10,4

15

23,8

21,7

20

18,8

18

17,1

16,5

16,1

15,6

15,3

15

14,7

14,5

14,3

14 Л

>

10,7

14

22,8

21,3

19,6

18,7

18

17,3

16,8

16,2

16

15,5

15,2

14,9

14,8

14,6

11

13

23,4

22,2

20,8

19,6

18,8

18,2

17,5

17

16,6

16,2

15,9

15,6

15,3

15,1

11,2

12

24

22,2

21,3

20

19,1

18,5

17,8

17,3

17

16,6

16,3

16,1

15,8

11,5

11

— :

23,4

22,8

21,7

20,6

19,8

19,2

18,7

18,2

17,7

17,2

17,1

17

11,9

10

п

.—

23,8

22,6

21,6

20,6

20,1

19,6

18,9

18,5

18,2

18

12,6

У

Q

*—

24

23,3

22,6

21,7

21

20,4

20

19,6

13

о

23,8

23,2

22,7

22,2

14,2

УДК 624.012.4.041.2

Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций. М., Строй-издат, 1975, 192 с.

(Науч.-исслед. ин-т бетона и железобетона Госстроя СССР.)

В Руководстве приведены основные методы расчета балочных плит, плит, работающих в двух направлениях, неразрезных балок и рам, монолитных и сборных безбалочных перекрытий и фундаментов под отдельно стоящие сооружения башенного типа.

Методы расчета учитывают неупругие свойства железобетона, воздействие температуры внешней среды и иллюстрируются примерами расчета.

Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных организаций, научных работников, преподавателей строительных вузов, аспирантов и студентов.

Табл. 22, рис. 51.

© Стройиздат, 1976 г.

30213—296

Р - Инструкт.-нормат.,    IV    вып.    —    20—74

047(01)—75

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Руководство содержит рекомендации по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций с учетом перераспределения усилий вследствие неупругих деформаций материалов, образования трещин и других факторов, вызывающих в конструкциях необратимые изменения. Рекомендации по расчету, где это целесообразно, ориентированы ,на использование современной вычислительной техники и математического программирования. Так, приведены методы расчета с использованием ЭВМ опертых по контуру плит и рам на эксплуатационные нагрузки, а также плитных и рамных конструкций по несущей способности с применением статического принципа метода предельного равновесия.

Руководство распространяется на сборные, сборно-монолитные и монолитные обычные и предварительно-напряженные железобетонные конструкции производственных и гражданских зданий и сооружений. В Руководстве изложены вопросы расчета балочных плит и плит, работающих в двух направлениях, неразрезных балок и рам, монолитных и сборных безбалочных перекрытий, фундаментов под дымовые трубы и фундаментов под отдельно стоящие (круглые в плане) сооружения башенного типа.

Впервые в Руководстве рассмотрены вопросы расчета конструкций и сооружений на температурно-климатические воздействия как в процессе возведения, так и в период эксплуатации.

Руководство разработано Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона Госстроя СССР (доктора техн. наук, профессора А. А. Гвоздев, С. М. Крылов, кандидаты техн. наук Л. Н. Зайцев, А. М. Проценко, Н. И. Карпенко, В. Н. Самойленко) при участии ЦНИИпромзданий (инженеры Б. Ф. Васильев и А. Я. Розен-блюм), Харьковского ПромстройНИИпроекта (канд. техн. наук И. Л. Забелло), ЦНИИСК имени Кучеренко (инж. И. А. Белышев) и др.

При составлении Руководства использованы материалы Киев-ЗНИИЭПа, ЦНИЙЭПСельстроя, ЦНИПИАССа, Института строительной механики и сейсмостойкости АН Грузинской ССР, Полтавского инженерно-строительного института, Белорусского института железнодорожного транспорта и др.

Замечания по содержанию Руководства просьба направлять по адресу: 109389, Москва, Ж-389, 2-я Институтская ул., д. 6, НИИ бетона и железобетона.

Дирекция НИИЖВ

I* Зак. 601

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Расчет статически неопределимых железобетонных конструкций по первой и второй группам предельных состояний следует производить с учетом перераспределения усилий, вызываемого проявлением неупругих деформаций бетона и арматуры и образованием трещин. В случае когда геометрические факторы (продольный изгиб элементов конструкций, изменение геометрической формы конструкций и т. п.) существенно сказываются на условиях равновесия, а следовательно, и на распределении усилий, статический расчет производится по деформированной схеме.

1.2.    Учет перераспределения усилий рекомендуется производить для более правильной оценки прочности, трещиностойкости и деформативности конструкций, более рационального их проектирования и получения производственного и экономического эффекта.

1.3.    Настоящее Руководство распространяется на статические расчеты конструкций. Динамические расчеты и расчет на выносливость, когда они необходимы, выполняются согласно специальным указаниям.

1.4.    По усилиям, вычисленным с учетом перераспределения, сечение элементов конструкций, их армирование, трещиностойкость (и ширина раскрытия трещин) и деформативность (прогибы) определяются согласно указаниям и рекомендациям действующих строительных норм и правил на проектирование железобетонных конструкций и развивающих их руководств.

При отсутствии разработанных методов определения действительного распределения усилий в конструкции, а также с целью упрощения допускается расчет ее по первой и второй группам предельных состояний производить достаточно обоснованными приближенными методами.

1.5.    Расчет распределения усилий в упругой системе (в конструкциях без трещин) требуется в случаях, когда:

а) трещины недопустимы (предварительно-напря-

4

женные конструкции первой категории трещиностойко-сти) или требуется проверить при длительно действующей нагрузке закрытие трещин, образовавшихся при кратковременно действовавших нагрузках (предварительно-напряженные конструкции второй категории тре-щиностойкости);

б)    требуется расчет жесткости, но заранее неизвестно, нужно ли рассматривать конструкцию как имеющую трещины или нет (например, при учете совместной работы основания и сооружения);

в)    требуется расчет прогибов конструкции при наличии трещин, но в расчет прогибов конструкции с трещинами входит величина прогиба к моменту образования первых трещин (случай плит, работающих в двух направлениях, пп. 1.8, 2.15).

При расчете трещиностойкости статически неопределимых конструкций, испытывающих помимо внешних нагрузок воздействие на конструкцию усилий обжатия предварительно-напряженной арматуры, последние следует учитывать расчетом. Усилия обжатия рассматриваются как внешние силы, равные контролируемым усилиям за вычетом первых потерь и приложенные в центре тяжести напрягаемой арматуры. Потери определяются согласно рекомендациям действующих строительных норм и правил на проектирование железобетонных конструкций.

1.6.    Деформации (прогибы) конструкций, не имеющих трещин, определяются в следующих двух случаях:

а)    когда требуется оценить прогиб конструкций, работающих в условиях эксплуатации без трещин;

б)    когда требуется определить прогиб конструкции, работающей в условиях эксплуатаций с трещинами, но в расчет прогибов ее входит величина прогиба конструкций к моменту образования трещин (пп. 1.8, 2.15).

При расчете общих деформаций сборных стержневых конструкций, пригруженных (обжатых) до омоноличива-ния стыков, следует учитывать прогиб до омоноличива-ния, в том числе и с учетом реализовавшейся за этот период ползучести бетона (см. п. 1.10).

1.7.    Если в статически неопределимых балках, рамах или других конструкциях, состоящих из стержней, требуется найти прогиб при наличии трещин или проверить ширину раскрытия трещин, либо определить условия образования Трещин на определенных участках конструк-

5

ций при наличии трещин на других участках, то при нахождении усилий в системе следует пользоваться жесткостями, определяемыми для треснувших и нетреснувших сечений.

Оценку прочности, деформативности и трещиностой-кости в статически неопределимых системах целесообразно ориентировать на использование математических методов и вычислительной техники.

1.8.    Деформативность работающих в двух направлениях железобетонных плит с трещинами следует определять с учетом тех особенностей, которые вносят трещины в работу плит. Плиту при этом следует рассматривать как анизотропную пластинку; анизотропия в данном случае определяется армированием, наличием и наклоном по отношению к арматуре трещин (п. 2.16).

Приближенно максимальный прогиб плит может быть определен по линейной интерполяции между прогибом, отвечающим образованию первых трещин, и прогибом, непосредственно предшествующим исчерпанию несущей способности плит (п. 2.15).

1.9.    Ширина раскрытия трещин в плитах определяется по усилиям (изгибающие и крутящие моменты), полученным из расчета плиты как анизотропной пластинки (п. 2.16) •

Приближенно ширина раскрытия трещин может быть определена по напряжениям в арматуре, определенным по линейной интерполяции между напряжением в момент образования трещин и нормативным сопротивлением арматуры (п. 2.15).

1.10.    При расчете статически неопределимых железобетонных конструкций может в отдельных случаях потребоваться учет влияния ползучести бетона на распределение усилий в системе (пп. 1.5 и 1.6).

Усилия, вызванные при возрасте бетона т смещением опор, усадкой, температурой, а также другими длительными воздействиями, за исключением нагрузок, смягчаются со временем t>х под влиянием ползучести бетона.

Степень уменьшения (релаксация) этих вынужденных для системы усилий зависит от соотношения между деформациями ползучести и упругими деформациями армированного бетона и приближенно может быть оценена при помощи множителя (коэффициента релаксации вынужденного усилия)

Р/.т- Са .

(1)

где


Са — коэффициент, учитывающий деформации ползучести армированного бетона в произвольный

Сб

1 + цпСб

Еб

момент времени t>% при напружеяии его в возрасте х, определяемый по формуле

(2)

Со — коэффициент, учитывающий деформации ползучести бетона.

Для конструкций из бетона марки 200 и выше, загружаемых в возрасте более 15 сут., коэффициент Сб допускается определять по формуле

Сб=1+С,т-10*.

Ctx—мера ползучести бетона в произвольный момент времени t>т, определяемая по следующей приближенной методике:

где Спх—предельная величина меры ползучести бетона, равная?

/СсДи/Сп (о,15 + —)

ьпт =    •

R — проектная марка бетона; т — время загружения элемента в сутках; для элементов, подвергнутых тепловой обработке, величина т принимается не менее 15 сут.;

Кс — коэффициент, принимаемый по табл. 1;

Кп — коэффициент, учитывающий подвижность (удобоукладываемость) бетонной смеси. Если в проекте подвижность смеси не оговаривается, /Сп= 1. В остальных случаях принимается по табл. 2;

А и — расчетное изменение относительной влажности бетона элемента;

д и = мкр — «с.

7

Таблица 1

Вид бетона

«с

Обычный тяжелый (с крупным заполнителем) естественного твердения

0,55

То же, подвергнутый пропариванию

0,5

Легкий (с крупным заполнителем) естественного твердения

0,6

То же, подвергнутый пропариванию

0,55

Таблица 2

Подвижность (удобоукладываемость) бетонной смеси

*п

Осадка конуса 5—6 см

1,2

Осадка конуса 1—2 см (жесткость 20—15 с)

1

Жесткость смеси 35—50 с

иКр — относительная критическая вла тона;

«кр-(ш>+ Дпр ) 10 ,

пр — приведенная высота элемента.

0,8

жность бе-равная пло-

щади сечения, деленной на половину его периметра, соприкасающегося с атмосферой; для элементов, высыхающих со всех сторон

b,h — ширина и высота элемента в см;

«с — средняя относительная равновесная влаж ность бетона элемента;

ы0 = (0,0025Лпр +1,5) ф-10-4,

Ф — средняя влажность воздуха в процентах.