Расчет конструкций по прочности

2.12. Прочность (несущая способность) элементов каркаса определяется на основе расчета рам с учетом перераспределения усилий.

Кроме того, расчет прочности плит и капителей должен предусматривать:

расчет на продавливание;

расчет на излом полосы панелей вдоль или поперек перекрытия (рис. 6), где панель - участок перекрытия, ограниченный линиями сетки колонн каркаса;

расчет на одновременный излом смежных панелей разных рядов (рис. 7).

Расчет на излом отдельной панели не требуется.

Расчет на излом отдельной поперечной или продольной полосы панелей перекрытия является во всех случаях обязательным и выполняется в соответствии с указаниями «Руководства по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций».

Расчет прочности сборного безбалочного перекрытия в целом на полосовое разрушение обусловливается возможностью одновременного разрушения межколонных (надколонных) и пролетных плит. При этом расчете рекомендации п. 4.11 указанного выше Руководства в части коэффициентов распределения арматуры допускается не учитывать.

При расчете перекрытия на одновременный излом смежных панелей разных рядов рекомендуется учитывать влияние распора, создаваемого колоннами (см. п. 4.10 указанного Руководства). Влияние распора допускается учитывать путем уменьшения сечения рабочей арматуры против величин, полученных из расчета без распора, на 10 %, если между рассчитываемой панелью и краем перекрытия имеются два ряда колонн или более; на 5 % - если между рассчитываемой панелью и краем перекрытия имеется один ряд колонн. Для консольных свесов плит, а также для панелей, свободно опертых на стены, влияние распора не учитывается.

2.13. В сборном перекрытии пролетные плиты рассматриваются как опертые на деформируемый контур, которым являются межколонные плиты.

Работая в системе безбалочного перекрытия, пролетные плиты находятся в весьма сложном напряженном состоянии (они испытывают влияние распора, частичного закрепления на контуре, деформативности контура и т. д.). Для упрощения расчета по прочности рабочую арматуру пролетной плиты допускается принимать из расчета ее как опертой на жесткий контур в соответствие с «Руководством по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций», но без учета закрепления на контуре и без учета сил распора. Площадь сечения рабочей арматуры в каждом направлении рекомендуется принимать не менее 0,2 % от площади расчетного сечения бетона.

Рис. 6. Схема полосового излома перекрытия (на примере сборного перекрытия)	Рис. 7. Схема расположения пластических шарниров при одновременном изломе смежных панелей (плит) перекрытия (на примере сборного перекрытия) О - опорные пластические шарниры; П - пролетные пластические шарниры

2.14. Если расчет на излом сборного перекрытия при капителях и межколонных плитах, заармированных как элементы ригелей рам, и пролетных плитах с арматурой согласно п. 2.13 настоящего Руководства требует увеличения сечения рабочей арматуры, то это требование рекомендуется выполнять за счет увеличения рабочей арматуры в пролетных плитах.

2.15. Расчет перекрытия на продавливание производится в сечениях, где очертания капителей образуют входящие углы, где изменяется толщина плиты, в местах приложения значительных грузов, распределенных на небольшой площади, а также в других местах, где это окажется необходимым для принятого конструктивного решения.

Предполагается, что продавливание происходит по боковой поверхности пирамиды или конуса, боковые грани или образующая которых наклонены под углом 45° к горизонтали.

Прочность перекрытия на продавливание в сечениях без поперечной арматуры рекомендуется проверять по формуле

(1)

где Р - расчетная продавливающая сила, определяемая при коэффициенте перегрузки n > 1; h₀ - рабочая высота сечения;

R_р - расчетное сопротивление бетона растяжению; k - коэффициент, принимаемый равным:

b_ср - среднее арифметическое между величинами периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения h ₀.

При расчете на продавливание капителей или полукапителей, а также плиты по периметру капителей или полукапителей, величина силы Р принимается равной сумме сил, передающихся через перекрытие на поддерживающую капитель колонну, за вычетом нагрузок, приложенных к верхнему основанию пирамиды продавливания (считая до плоскости расположения верхней арматуры).

При установке в пределах пирамиды продавливания поперечной арматуры расчет производится из условия

(2)

где F _хп - площадь поперечной арматуры, пересекающей боковые грани пирамиды продавливания и надежно заанкеренной в бетоне

(3)

- расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению при расчете на поперечную силу; k, R _р, h ₀ и b _ср имеют те же значения, что и в формуле (1).

Кроме того, поперечное армирование независимо от результатов расчета должно удовлетворять конструктивным требованиям п. 3.9 настоящего Руководства.

Помимо расчета на продавливание следует производить расчет на действие поперечных сил в соответствии с действующими СНиП.

2.16. Колонны квадратного и прямоугольного сечения рассчитываются на внецентренное и косое внецентренное сжатие. Несущая способность колонны принимается по меньшему значению.

Расчетную длину колонн l ₀ многоэтажных зданий при числе пролетов не менее двух допускается принимать:

где Н - высота этажа,

В сборных конструкциях с расчетными замоноличенными сопряжениями элементов расчетную длину колонн первого этажа, надежно заделанных (защемленных) в фундаментах, можно принимать равной 0,8 Н.

Рис. 8. Рабочая высота вертикальных (нормальных) сечений канители при действии изгибающего момента М

2.17. При расчете элементов сборных конструкций на нагрузки, действующие в стадии эксплуатации, а также в процессе монтажа каркаса здания, следует учитывать условия их работы, связанные с конкретно принятыми сопряжениями элементов.

2.18. Рабочая высота нормальных (вертикальных) сечений капители сборного перекрытия при расчете на действие изгибающих моментов принимается по рис. 8.

Стенки стакана капители рассматриваются как плиты, защемленные по трем сторонам и не опертые по четвертой (низ стакана).