Расчет железобетонных плит на продавливание

8.48 При одностороннем огневом воздействии снизу плиты расчет на продавливание железобетонных плит производят при действии на них местных, нормально к плоскости плиты, концентрированно приложенных сосредоточенной силы и изгибающего момента. При проверке прочности плиты на продавливание в условиях одностороннего огневого воздействия снизу плиты рассматривают расчетное поперечное сечение, расположенное вокруг зоны передачи усилий на плиту на расстоянии 0, 5h₀, нормально к ее продольной оси, по поверхности которого действуют касательные усилия от сосредоточенной силы и изгибающего момента.

Действующие касательные усилия должны быть восприняты бетоном с нормативным сопротивлением бетона растяжению R_btnt и расположенной по обе стороны от расчетного поперечного сечения на расстоянии 0, 5h₀ поперечной арматурой с сопротивлением растяжению R_swt. Учет влияния высокотемпературного воздействия на бетон производят по формуле (5.2). Находят значения R_btnt, принимая среднее значение коэффициента γ _tt.

Для определения среднего значения коэффициента γ _tt сечение плиты по высоте разбивают не менее чем на 5 частей. Для каждой части сечения находят среднюю температуру ее нагрева и по ней (по п. 5.2) определяют значение коэффициента γ _tt. Зная значения коэффициентов γ _tt для средней температуры каждой части сечения, их суммируют, делят на количество частей и получают средний коэффициент γ _tt. Учет влияния высокотемпературного воздействия на поперечную арматуру производят по формуле (5.9). Находят значение R_swt, принимая коэффициент γ _st по табл. 5.5 для максимальной температуры поперечной арматуры.

8.49 Расчет железобетонной плиты на продавливание без поперечной арматуры на действие сосредоточенной силы производят из условия:

F = R_btntuh₀, (8.79)

где F - сосредоточенная сила от нормативной нагрузки перекрытия на колонну;

u - периметр контура расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии 0, 5h₀ от границы площадки опирания сосредоточенной силы F (рис. 8.16).

0588S10-01164

1 - расчетное поперечное сечение; 2 - контур расчетного поперечного сечения; 3 - контур площадки приложения нагрузки; 4 - температура нагрева бетона по высоте плиты; 5 - средняя температура участка по высоте плиты

Рисунок 8.16 - Схема для расчета железобетонной плиты на продавливание без поперечной арматуры при одностороннем огневом воздействии снизу плиты

При прямоугольной площадке опирания габаритами а× b периметр определяется по формуле:

u = 2(a + b + 2h₀), (8.80)

где h₀ - рабочая высота плиты, равная среднеарифметическому значению рабочих высот для продольной арматуры в направлении осей х и у.

8.50 Расчет железобетонной плиты на продавливание без поперечной арматуры на действия сосредоточенной силы и изгибающего момента проводят из условия:

(8.81)

где M/W_b - принимается не более F/4;

W_b - момент сопротивления контура расчетного поперечного сечения;

R_btnt - см. п. 8.48.

При прямоугольной площадке опирания и замкнутом контуре расчетного поперечного сечения W_b определяют по формуле:

_{0588S10-01164}

(8.82)

Сосредоточенный момент M в условии (8.81) равен половине сосредоточенного момента от внешней нагрузки.

В железобетонном каркасе здания с плоскими перекрытиями момент от внешней нагрузки равен суммарному изгибающему моменту в сечениях верхней и нижней колонн, примыкающих к перекрытию в рассматриваемом узле, а сила F направлена снизу вверх.

8.51 Расчет железобетонной плиты на продавливание с поперечной арматурой при действии сосредоточенной силы производят из условия:

F ≤ R_btntuh₀ + 0, 8q_swu, (8.83)

где R_btntuh₀ ≥ 0, 8q_swu;

q_sw - усилие в поперечной арматуре на единицу длины контура расчетного поперечного сечения, равное при равномерном распределении поперечной арматуры:

(8.84)

где А_sw - площадь сечения поперечной арматуры с шагом s_w, расположенная в пределах расстояния 0, 5h₀ по обе стороны от контура расчетного поперечного сечения (см. рис. 8.17);

s_w - шаг поперечных стержней в направлении контура поперечного сечения;

R_btnt и R_swt - см. п. 8.48.

При равномерном расположении поперечной арматуры вдоль контура расчетного поперечного сечения значение u принимается как для бетонного расчетного поперечного сечения согласно п. 8.49.

За границей расположения поперечной арматуры расчет на продавливание производят согласно п. 8.49, рассматривая контур расчетного поперечного сечения на расстоянии 0, 5h₀ от границы расположения поперечной арматуры.

8.52 Расчет железобетонной плиты на продавливание с поперечной арматурой при действии сосредоточенной силы и изгибающего момента (см. рис. 8.17) производят из условия:

_{0588S10-01164}

(8.85)

где R_btnt - см. п. 8.48, u и h₀ - см. п. 8.49, W_b - см. п. 8.50, q_sw - см. п. 8.51.

Условие (8.85) применимо при равномерном расположении поперечной арматуры вдоль контура расчетного поперечного сечения и когда первое слагаемое не менее второго.

0588S10-01164

1 - расчетное поперечное сечение; 2 - контур расчетного поперечного сечения; 3 - граница зоны, в пределах которой учитывается поперечная арматура; 4 - контур расчетного поперечного сечения без учета в расчете поперечной арматуры; 5 - контур площадки приложения нагрузки

Рисунок 8.17 - Схема для расчета на продавливание железобетонной плиты с вертикальной равномерно распределенной поперечной арматурой при одностороннем огневом воздействии снизу плиты

8.53 При действии добавочного момента в направлении, нормальном действию момента М, в условиях (8.81) и (8.85) добавляется по третьему слагаемому, которое по своей сути соответствует второму слагаемому каждого условия.

Если условия (8.81) и (8.85) выполняются при действии сосредоточенной силы и момента от нормативной нагрузки и одностороннего огневого воздействия стандартного пожара, то прочность железобетонной плиты на продавливание соответствуют требуемому пределу огнестойкости.

Потери предварительного напряжения в арматуре

8.54 При огневом воздействии во время пожара происходят дополнительные потери предварительного напряжения в арматуре.

Учет дополнительных потерь предварительного напряжения в арматуре необходим при расчете деформаций и при решении вопроса дальнейшего использования конструкций после пожара. При пожаре возникают дополнительные потери предварительного напряжения в арматуре, вызванные температурной усадкой и ползучестью бетона, релаксацией напряжений в арматуре при нагреве и разностью температурных деформаций бетона и арматуры.

При огневом воздействии бетон на уровне продольной арматуры интенсивно прогревается и происходит температурная усадка бетона. Деформация температурной усадки тяжелого бетона даже при кратковременном нагреве больше, чем при нормальной температуре. Значение потерь предварительного напряжения от температурной усадки допускается принимать равным 40 МПа.

Потери предварительного напряжения арматуры от релаксации напряжений в арматуре за счет развития пластических деформаций арматуры при нагреве зависят от значения напряжений в арматуре и температуры ее нагрева.

Потери предварительного напряжения в арматуре от релаксации напряжений за 1-3 часа нагрева допускается принимать равным 0, 001∆ t_s∆ σ _sp. Предварительное напряжение в арматуре σ _sp определяют с учетом всех потерь при нормальной температуре. Здесь ∆ t_s - разность между температурой нагрева арматуры при пожаре и температурой при натяжении.

От воздействия температуры, из-за различия температурных деформаций бетона и арматуры возникают потери предварительного напряжения, которые принимают равными (α _st - α _bt)∆ t_sE_st. Значения коэффициента α _bt определяют по табл. 5.2, коэффициента α _st - по табл. 5.6 и модуля упругости арматуры E_st - по формуле (5.10) в зависимости от температуры арматуры.

Потери предварительного напряжения арматуры, вызванные быстро натекающей ползучестью бетона при нагреве, зависят от напряжений в бетоне на уровне продольной арматуры. Их допускается принимать равными 10σ _bp, где σ _bp - сжимающие напряжения в бетоне на уровне продольной арматуры.

В элементах из бетона классов В30 и выше, имеющих преднапряжение порядка σ _sp = 0, 6 - 0, 8R_s, после огневого воздействия остаток предварительного напряжения определяют в стержневой арматуре:

класса А600:

σ _sp = 84 - 0, 4t_s (8.86)

класса А800:

σ _sp = 87 - 0, 39t_s (8.87)

класса А1000:

σ _sp = 92 - 0, 26t_s (8.88)

в проволочной арматуре классов Вр1200 - Вр1500, К1400 - К1500:

σ _sp = 89 - 0, 27t_s, (8.89)

где σ _sp ≥ 0 - остаток предварительного напряжения в арматуре в % исходного значения при изготовлении;

t_s > 20 - температура арматуры при пожаре, °С.

Из формул (8.86 - 8.89) следует, что во время пожара от огневого воздействия происходит полная потеря предварительного напряжения в стержневой арматуре класса А600 при ее нагреве свыше 210 °С, класса А800 - свыше 220 °С, класса А1000 - свыше 350 °С, в проволочной арматуре классов Вр1200 - Вр1500, K1400 - К1500 - свыше 330 °С.

При нагреве арматуры ниже температуры, при которой во время пожара происходит полная потеря предварительного напряжения, в охлажденном состоянии после пожара может наблюдаться некоторое восстановление потерь преднапряжения в арматуре из-за различия температурных деформаций арматуры и бетона.

Потери предварительного напряжения в арматуре при ее нагреве выше температуры, при которой происходит полная потеря предварительного напряжения при пожаре, в охлажденном состоянии после пожара не восстанавливаются.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: