Расчет плоскостных железобетонных элементов плит и стен по прочности

8.1.53 Расчет по прочности плоских плит перекрытий, покрытий и фундаментных плит следует производить как расчет плоских выделенных элементов на совместное действие изгибающих моментов в направлении взаимно перпендикулярных осей и крутящих моментов, приложенных по боковым сторонам плоского выделенного элемента, а также на действие продольных и поперечных сил, приложенных по боковым сторонам плоского элемента (рисунок 8.14).

Кроме того, при опирании плоских плит на колонны следует производить расчет плит на продавливание на действие сосредоточенных нормальных сил и моментов согласно 8.1.46 - 8.1.52.

0138S10-03623

Рисунок 8.14 - Схема усилий, действующих на выделенный плоский элемент единичной ширины

8.1.54 Расчет по прочности плоских плит в общем случае рекомендуется производить путем разделения плоского элемента на отдельные слои сжатого бетона и растянутой арматуры и расчета каждого слоя отдельно на действие нормальных и сдвигающих сил в этом слое, полученных от действия изгибающих и крутящих моментов и нормальных сил (рисунок 8.15).

0138S10-03623

Рисунок 8.15 - Схема усилий, действующих в бетонном и арматурном слоях выделенного плоского элемента плиты (усилия на противоположных сторонах условно не показаны)

Расчет плоских элементов плит может также производиться без разделения на слои бетона и растянутой арматуры на совместное действие изгибающих и крутящих моментов из условий, основанных на обобщенных уравнениях предельного равновесия:

(M_x,ult - M_x) × (M_y,ult - М_у) - М²_xy ³0; (8.100)

M_x,ult ³ M_x;(8.101)

M_y,ult ³ M_y; (8.102)

M_xy,ult ³ M_xy, (8.103)

где М_х, М_у, М_ху - изгибающие и крутящие моменты, действующие на выделенный плоский элемент;

M_x,ult, M_y,ult, M_xy,ult - предельные изгибающие и крутящие моменты, воспринимаемые

плоским выделенным элементом. Значения предельных изгибающих моментов M_x,ult и M_y,ult следует определять из расчета нормальных сечений, перпендикулярных осям X и Y, плоского выделенного элемента с продольной арматурой, параллельной осям X и Y, согласно указаниям 8.1.1 - 8.1.13.

Значения предельных крутящих моментов следует определять по бетону M_bxy,ult и по растянутой продольной арматуре M_sxy,ult по формулам:

M_sxy,ult = 0,1R_bb²h,(8.104)

где b и h - меньший и больший размеры соответственно плоского выделенного элемента;

M_sxy,ult = 0,5R_s(A_sx + A_sy)h₀,(8.105)

где А_sx и A_sy - площади сечения продольной арматуры в направлении осей Х и Y;

h₀ - рабочая высота поперечного сечения плиты.

Допускается применять и другие методы расчета по прочности плоского выделенного элемента, полученные на основе равновесия внешних усилий, действующих по боковым сторонам выделенного элемента и внутренних усилий в диагональном сечении плоского выделенного элемента.

При действии на выделенный плоский элемент плит также продольной силы расчет следует производить как для выделенного плоского элемента стен согласно 8.1.57.

8.1.55 Расчет плоского выделенного элемента на действие поперечных сил следует производить из условия:

(8.106)

где Q_x и Q_y - поперечные силы, действующие по боковым сторонам плоского выделенного элемента;

Q_x,ult и Q_y,ult - предельные поперечные силы, воспринимаемые плоским выделенным элементом.

Значения предельных поперечных сил определяют по формуле:

Q_ult = Q_b + Q_sw, (8.107)

где Q_b и Q_sw - предельные поперечные силы, воспринимаемые соответственно бетоном и поперечной арматурой и определяемые по формулам:

Q_b = 0,5R_btbh₀;(8.108)

Q_sw = q_swh₀, (8.109)

где q_sw - интенсивность поперечного армирования, определяемая по формуле (8.59).

8.1.56 Расчет по прочности стен в общем случае следует производить как плоских выделенных элементов на совместное действие нормальных сил, изгибающих моментов, крутящих моментов, сдвигающих сил, поперечных сил, приложенных по боковым сторонам плоского выделенного элемента (рисунок 8.16).

8.1.57 Расчет стен в общем случае рекомендуется производить путем разделения плоского элемента на отдельные слои сжатого бетона и растянутой арматуры и расчета каждого слоя отдельно на действие нормальных и сдвигающих сил в этом слое, полученных от действия изгибающих и крутящих моментов, общих нормальных и сдвигающих сил.

0138S10-03623

Рисунок 8.16 - Схема усилий, действующих на выделенный плоский элемент единичной ширины стены (усилия на противоположных сторонах условно не показаны)

Допускается производить расчет без разделения на слои бетона и растянутой арматуры отдельно из плоскости стены на совместное действие изгибающих моментов, крутящих моментов и нормальных сил и в плоскости стены на совместное действие нормальных и сдвигающих сил.

Расчет стены в своей плоскости рекомендуется производить из условий, основанных на обобщенных уравнениях предельного равновесия:

(N_x,ult - N_x)(N_y,ult - N_y) - N²_xy ³ 0; (8.110)

N_x,ult ³ N_x;(8.111)

N_xy,ult ³ N_y;(8.112)

где N_x, N_y и N_xy - нормальные и сдвигающие силы, действующие по боковым сторонам плоского выделенного элемента;

N_x,ult, N_y,ult и N_xy,ult - предельные нормальные и сдвигающие силы, воспринимаемые плоским выделенным элементом;

Значения предельных нормальных сил N_x,ult, и N_y,ult следует определять из расчета нормальных сечений, перпендикулярных осям X и Y, плоского выделенного элемента с вертикальной и горизонтальной арматурой, параллельной осям X и Y, согласно указаниям 8.1.14 - 8.1.19.

Значения предельных сдвигающих сил следует определять по бетону N_bxy.ult и по арматуре N_sxy.ult по формулам:

N_bxy.ult = 0,3R_bA_b,(8.114)

где А_b - рабочая площадь поперечного сечения бетона выделенного элемента.

N_sxy.ult = 0,5R_s(A_sx + A_sy), (8.115)

где A_sx и A_sy - площадь сечения арматуры в направлении осей X и Y ввыделенном элементе.

Расчет из плоскости стены производят аналогично расчету плоских плит перекрытий, определяя значения предельных изгибающих моментов с учетом влияния нормальных сил.

Допускается применять и другие методы расчета по прочности плоского выделенного элемента, полученные на основе равновесия внешних усилий, действующих по боковым сторонам выделенного элемента, и внутренних усилий в диагональном сечении выделенного элемента.

8.1.58 Расчет по прочности плоских выделенных элементов стен на действие поперечных сил следует производить аналогично расчету плит, но с учетом влияния продольных сил.

8.1.59 Расчет по трещиностойкости плит (по образованию и раскрытию трещин нормальных к продольной оси элемента), следует производить на действие изгибающих моментов (без учета крутящих моментов) согласно указаниям раздела 8.2.