РАСЧЕТ НА МЕСТНОЕ СЖАТИЕ

3.81. Расчет элементов на местное сжатие (смятие) при отсутствии косвенной арматуры производят из условия

, (3.170)

где - местная сжимающая сила от внешней нагрузки;

- площадь приложения сжимающей силы (площадь смятия);

- коэффициент, принимаемый равным:

при равномерно распределенной местной нагрузке по площади смятия - 1,0;

при неравномерно распределенной местной нагрузке по площади смятия (под концами балок, прогонов, перемычек и т.п.) - 0,75;

- расчетное сопротивление бетона сжатию при местном действии нагрузки, определяемое по формуле

(3.171)

где

, (3.172)

но не менее 2,5 и не менее 1,0;

- максимальная расчетная площадь, устанавливаемая по следующим правилам:

- центры тяжести площадей и совпадают;

- границы расчетной площади отстоят от каждой стороны площади на расстоянии, равном соответствующему размеру этих сторон (черт.3.44);

- при наличии нескольких нагрузок расчетные площади ограничиваются линиями, проходящими через середину расстояний между точками приложения двух соседних нагрузок (черт.3.44, ж).

Черт.3.44. Схема для расчета элементов на местное сжатие при расположении местной нагрузки

а - вдали от краев элемента; б - по всей ширине элемента; в - у края (торца) элемента по всей его ширине; г - у угла элемента;

д - у одного края элемента; е - вблизи одного края элемента; ж - при наличии нескольких нагрузок

1 - элемент, на который действует местная нагрузка; 2 - площадь смятия ;

3 - максимальная расчетная площадь ; 4 - центр тяжести площадей и ;

5 - минимальная зона армирования сетками, при которой косвенное армирование учитывается в расчете

Примечание. При местной нагрузке от балок, прогонов и других элементов, работающих на изгиб, учитываемая в расчете глубина опоры при определении и принимается не более 20 см.

3.82. Расчет элементов на местное сжатие при наличии косвенной арматуры в виде сварных сеток производят из условия

, (3.173)

где - приведенное с учетом косвенной арматуры в зоне местного сжатия расчетное сопротивление бетона сжатию, определяемое по формуле

. (3.174)

Здесь:

; (3.175)

- площадь, заключенная внутри контура сеток косвенного армирования, считая по их крайним стержням и принимаемая в формуле (3.175) не более ;

- расчетное сопротивление растяжению косвенной арматуры;

- коэффициент армирования, определяемый по формуле

; (3.176)

, , - число стержней, площадь сечения и длина стержня, считая в осях крайних стержней, в направлении ;

, , - то же, в направлении ;

- шаг сеток косвенного армирования.

Значения , , и принимают согласно п.3.81.

Значения местной сжимающей силы, воспринимаемой элементом с косвенным армированием (правая часть условия 3.173), принимают не более удвоенного значения местной сжимающей силы, воспринимаемого элементом* без косвенного армирования (правая часть условия 3.170).

________________

* Текст соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

Сетки косвенного армирования располагаются в пределах расчетной площади . При этом для схем черт.3.44 в и г сетки косвенного армирования располагаются по площади с размерами в каждом направлении не менее суммы двух взаимно перпендикулярных сторон.

Если грузовая площадь располагается у края элемента (см. черт.3.44, б-д, ж), при определении значений и не учитывается площадь, занятая защитным слоем бетона для крайних стержней сеток.

По глубине сетки располагаются:

- при толщине элемента более удвоенного большего размера грузовой площади - в пределах удвоенного размера грузовой площади;

- при толщине элемента менее удвоенного большего размера грузовой площади - в пределах толщины элемента.

- сетки косвенного армирования должны отвечать конструктивным требованиям, приведенным в п.5.27.

Примеры расчета

Пример 39. Дано: стальная стойка, опираемая на фундамент и центрально нагруженная силой =1000 кН (черт.3.45); фундамент из бетона класса В10 ( =6,0 МПа).

Черт.3.45. К примеру расчета 39

Требуется проверить прочность бетона под стойкой на местное сжатие.

Расчет производим в соответствии с пп.3.81 и 3.82.

Расчетную площадь определим в соответствии с черт.3.44, е. Согласно черт.3.45, имеем =200 мм =300 мм; =200·2+200=600 мм; =200·2+300=700 мм; =600·700=420000 мм :

Площадь смятия равна =300·200=60000 мм .

Коэффициент равен

.

Тогда =2,12·6,0=12,72 МПа.

Проверяем условие (3.170), принимая =1,0 как при равномерном распределении местной нагрузки:

кН кН,

т.е. прочность бетона на местное сжатие не обеспечена, и поэтому необходимо применить косвенное армирование. Принимаем косвенное армирование в виде сеток из арматуры класса В500 диаметром 4 мм с ячейками 100x100 мм и шагом по высоте =100 мм ( =415 МПа).

Проверяем прочность согласно п.3.82. Определяем коэффициент косвенного армирования по формуле (3.176). Из черт.3.45 имеем: =8, =600 мм; =7; =700 мм; =12,6 мм ( 4); =600x700=420000 мм ; тогда

.

Коэффициент равен

.

Приведенное расчетное сопротивление бетона определяем по формуле (3.174)

МПа.

Проверяем условие (3.173)

кН кН, т.е. прочность бетона обеспечена.

Сетки устанавливаем на глубину 2·300=600 мм.

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ НА ПРОДАВЛИВАНИЕ

Общие положения

3.83. Расчет на продавливание элементов производят для плоских железобетонных элементов (плит) при действии на них (нормально к плоскости элемента) местных концентрированно приложенных усилий - сосредоточенной силы и изгибающего момента.

При расчете на продавливание рассматривают расчетное поперечное сечение, расположенное вокруг зоны передачи усилий на элемент на расстоянии нормально к его продольной оси, по поверхности которого действуют касательные усилия от сосредоточенной силы и изгибающего момента.

Действующие касательные усилия по площади расчетного поперечного сечения должны быть восприняты бетоном с сопротивлением бетона растяжению и расположенной по обе стороны от расчетного поперечного сечения на расстоянии поперечной арматурой с сопротивлением поперечной арматуры растяжению .

Расчетный контур поперечного сечения принимают: при расположении площадки передачи нагрузки внутри плоского элемента - замкнутым и расположенным вокруг площадки передачи нагрузки (черт.3.46, а), при расположении площадки передачи нагрузки у свободного края или угла плоского элемента в виде двух вариантов: замкнутым и расположенным вокруг площадки передачи нагрузки, и незамкнутым, следующим от края плоского элемента (черт.3.46, б, в), в этом случае учитывают наименьшую несущую способность из двух вариантов расположения расчетного контура поперечного сечения.

Черт. 3.46. Схема расчетных контуров поперечного сечения при продавливании:

а - площадка приложения нагрузки внутри плоского элемента: б, в - то же, у края плоского элемента;

1 - площадь приложения нагрузки; 2 - расчетный контур поперечного сечения; 2’ - второй вариант расположения расчетного контура; 3 - центр тяжести расчетного контура (место пересечения осей и ); 4 - центр тяжести площадки приложения нагрузки (место пересечения осей и ); 5 - граница (край) плоского элемента.

При действии момента в месте приложения сосредоточенной нагрузки половину этого момента учитывают при расчете на продавливание, а другую половину учитывают при расчете по нормальным сечениям шириной, включающей ширину площадки передачи нагрузки и высоту сечения плоского элемента стороны от площадки передачи нагрузки.

При действии сосредоточенных моментов и силы в условиях прочности соотношение между действующими сосредоточенными моментами , учитывающими* при продавливании, и предельными принимают не более соотношения между действующим сосредоточенным усилием и предельным .

________________

* Текст соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".