СНиП II-11-77 => Таблица 23*. Б. изгибаемые элементы. Расчет изгибаемых элементов по наклонным сечениям. Расчет на продавливание. Расчет...

Таблица 23*

 

 

Б. Изгибаемые элементы

 

4.22*. Расчет прочности по сечениям, нормальным к продольной оси элемента, производится с учетом граничного значения относительной высоты сжатой зоны бетона x_R^д.

С целью предотвращения хрупкого разрушения изгибаемых элементов, рассчитываемых по предельному состоянию Iа, необходимо уменьшать подсчитываемое по формуле (14а) значение x^д на 10%.

4.23. Расчет прямоугольных сечений, нормальных к продольной оси элемента,

при £ 0,9 x_R^д должен производиться по формуле

М £ R_пр^дbx^д(h₀ - 0,5х^д) + R_а.с^дF¢_a(h₀ - a¢), (19)

при этом высота сжатой зоны х^д определяется из формулы

R_а^дF_a - R_а.с^дF¢_a = R_пр^дbx^д. (20)

 

РАСЧЕТ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ

 

4.24. При расчете элементов на действие поперечной силы от эквивалентных статических нагрузок должны соблюдаться условия:

а) при расчете по предельному состоянию Iа

Q £ 0,45R_пр^дbh₀; (21)

б) при расчете по предельному состоянию Iб

Q £ 0,35 R_пр^дbh₀. (22)

В формулах (21) и (22) значение для бетонов марок выше М400 принимается как для бетона марки М400. При расчете сечений с переменной шириной по высоте принимается наименьшее значение ширины.

4.25. Расчет изгибаемых элементов на действие поперечных сил допускается не производить, если соблюдается условие

Q £ 0,6R_р^дbh₀. (23)

Значения правой части формулы (23) увеличиваются на 25% для сплошных плоских плит. При соблюдении условия (23) в сплошных плоских плитах поперечная арматура ставится конструктивно.

4.26. Расчет элементов с поперечной арматурой должен производиться по формуле

Q = SR_а.х^дF^х + SR_а.х^дF₀ sina + Q_б. (24)

где Q - поперечная сила, действующая в наклонном сечении, т.е. равнодействующая всех поперечных сил от внешней нагрузки, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

SR_а.х^дF^х +

+SR_а.х^дF₀ sina - сумма поперечных усилий, воспринимаемых соответственно хомутами и отогнутыми стержнями. пересекающими наклонное сечение;

a - угол наклона отогнутых стержней к продольной оси элемента в наклонном сечении;

Q_б - поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны в наклонном сечении.

Величина Q_б для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов определяется по формуле

, (25)

где С - длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента;

b, h₀ - принимаются в пределах наклонного сечения.

4.27. Для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов постоянной высоты, армированных хомутами, длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента, отвечающая минимуму его несущей способности по поперечной силе (при отсутствии внешней нагрузки в пределах наклонного сечения), С₀ определяется по формуле

, (26)

а величина поперечной силы Q_х.б, воспринимаемой хомутами и бетоном в наклонном сечении с длиной проекции С₀, - по формуле

. (27)

где q_х - усилие в хомутах на единицу длины элемента в пределах наклонного сечения, определяемое по формуле

, (28)

и - расстояние между хомутами, см.

4.28. Применение изгибаемых элементов без поперечной арматуры в конструкциях убежищ не допускается.

В противорадиационных укрытиях элементы без поперечной арматуры следует рассчитывать согласно требованиям главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, с учетом дополнительных нагрузок.

 

РАСЧЕТ НА ПРОДАВЛИВАНИЕ

 

4.29. Расчет на продавливание плитных конструкций (без поперечной арматуры) от действия сил, равномерно распределенных на ограниченной площади, должен производиться по формуле

Р £ R_р^дb_срh₀, (29)

где Р - продавливающая сила;

b_ср - среднее арифметическое значение величин периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании, в пределах рабочей высоты сечения h₀;

R_р^д - расчетною динамическое сопротивление бетона растяжению.

При определении величин b_ср и Р предполагается, что продавливанием происходит по боковой поверхности пирамиды, меньшим основанием которой служит площадь действия продавливающей силы, а боковые стороны наклонены под углом 45° к горизонтали.

При продавливании по поверхности пирамиды с углом наклона боковых граней больше 45° правая часть формулы (29) умножается на величину h₀/с, но не более 2,5 (где с - длина горизонтальной проекции боковой грани пирамиды продавливания).

4.30. При установке в пределах пирамиды продавливания поперечной арматуры расчет должен производиться из условий:

P £ R_а.х^дF_х.п; (30)

Р £ 1,4 R_р^дb_срh₀, (31)

где F_х.п -суммарная площадь сечения поперечной арматуры, пересекающей боковые поверхности пирамиды продавливания;

R_а.х^д - расчетное динамическое сопротивление поперечной арматуры.

Указанные требования распространяются на плиты толщиной не менее 20 см, а также на ленточные и столбчатые фундаменты, в пазы которых заделываются сборные стеновые панели и колонны.

При этом расчет на продавливание следует вести исходя из возможности продавливания железобетона, расположенного ниже дна стаканного или паза ленточного фундаментов.

Поперечная арматура, устанавливаемая в плитных элементах в зоне продавливания, должна иметь достаточную анкеровку по концам. Кроме того, должна быть обеспечена передача поперечного усилия с продольной арматуры на хомуты. Ширина зоны постановки хомутов должна быть не менее 1,5 высоты сечения.

 

РАСЧЕТ НА СКАЛЫВАНИЕ

 

4.31*. Неразрезные сборно-монолитные изгибаемые конструкции над промежуточными опорами должны быть проверены расчетом на скалывающие напряжения, возникающие на поверхности контакта материалов, по формуле

. (32)

Предельное значение этих напряжении находится из выражения

t_пр = 0,25R_пр^дК_пов, (33)

где Q - поперечная сила в рассматриваемом сечении элемента;

К_пов - коэффициент, учитывающий степень шероховатости поверхности сборного элемента и принимаемый согласно табл. 24.

 

Таблица 24

 

Характеристика шероховатости поверхности бетона	Значение коэффициента Кпов
1. Гладкая (заглаженная) поверхность	0,45
2. Поверхность с естественной шероховатостью	0,60
3. Поверхность с наличием местных углублений (1,5х1,5х1,0 см) с шагом 10х10 см	0,65
4. Поверхность со втопленной щебенкой размером 20-40 мм через 50-70 мм в свежеуложенный и уплотненный бетон	0,80
5. Поверхность свежеуложенного бетона сборного элемента, обработанная 15% -ным раствором сульфитно-спиртовой барды с последующим удалением несхватившегося слоя бетона пескоструйным аппаратом	1,0

 

Если t > t_пр, то следует предусматривать выпуски поперечной арматуры из сборного элемента в слой монолитного бетона нормально к поверхности и в количестве, определяемом расчетом на поперечную силу.

 

5*. РАСЧЕТ УБЕЖИЩ ИЗ КАМЕННЫХ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ,

ОСНОВАНИЙ И СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

 

РАСЧЕТ УБЕЖИЩ ИЗ КАМЕННЫХ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ

 

5.1. В каменных и армокаменных конструкциях следует применять материалы с проектными марками по прочности на сжатие не ниже: кирпич - 100, бутовый камень - 150, раствор для кладки - 50.

5.2. Расчетные динамические сопротивления кладки из каменных материалов в конструкциях следует принимать равными расчетным сопротивлениям согласно главе СНиП по проектированию каменных и армокаменных конструкций, умноженным на коэффициент динамического упрочнения К_у = 1,2.

5.3. Расчетные динамические сопротивления для листового и профильного проката в конструкциях следует принимать равными расчетным сопротивлениям согласно главе СНиП по проектированию стальных конструкций, умноженным на коэффициент динамического упрочнения К_у = 1,4 и коэффициент условий работы m = 1,1.

При расчете сварных соединений стальных конструкций коэффициент динамического упрочнения К_у.св следует принимать равным 1.

5.4. Расчетные динамические сопротивления для дерева, применяемого в конструкциях, следует принимать равными расчетным сопротивлениям согласно главе СНиП по проектированию деревянных конструкций, умноженным на коэффициент динамического упрочнения К_у = 1,4.

5.5*. Расчет элементов каменных и армокаменных конструкций следует производить по предельным состояниям первой группы в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию каменных и армокаменных конструкций.

Расчет стен из каменных материалов при е₀ £ 0,7_у, производится без проверки растянутой зоны на раскрытие трещин. При этом наибольшая величина эксцентриситета е₀ при расчете по несущей способности должна удовлетворять условиям при расчете:

по предельному состоянию Iа - е₀ £ 0,95_у;

по предельному состоянию Iб - е₀ £ 0,8_у,

где у - расстояние от центра тяжести сечения элемента до края сечения в сторону эксцентриситета.

При обеспечении совместной работы каменной кладки и железобетона расчет конструкций следует производить по методике, изложенной в прил. 12*.

 

РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

 

5.6*. Расчет оснований убежищ должен производиться в соответствии с требованиями глав СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений.

Расчет оснований убежищ, сложенных скальными грунтами, а также водонасыщенными глинистыми и заторфованными грунтами, производится по несущей способности на основное и особое сочетания нагрузок. При этом расчетные сопротивления оснований из скальных грунтов следует принимать равными временным сопротивлениям образцов скального грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии, умноженным на коэффициент динамического упрочнения К_у = 1,3.

Расчет оснований, сложенных нескальными грунтами, производится по деформации на основное сочетание нагрузок. При этом отношение площади фундаментов в плане под стенами и колоннами к площади покрытия (площади сбора нагрузки) следует принимать не менее: для убежищ II класса - 0,15, III класса - 0,1 и IV класса - 0,05.

Расчет конструкции фундамента на прочность должен производиться на особое сочетание нагрузок, при этом эквивалентную статическую нагрузку следует принимать по п. 3.22 настоящих норм.

5.7* Требования к проектированию защитных сооружений, возводимых в районах распространения вечномерзлых грунтов, определяются, согласно главе СНиП по проектированию оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах, выбором принципа использования мерзлых грунтов в качестве основания, расчетной температурой грунтов и их температурным режимом в процессе строительства и эксплуатации сооружений. Требования в отношении встроенных сооружений и самого здания должны быть едиными.

Отдельно стоящие заглубленные сооружения могут проектироваться с выбором принципа использования вечномерзлых грунтов в качестве основания независимо от принципа, принятого дня окружающих зданий, если эти сооружения располагаются на расстоянии, исключающем взаимное тепловое влияние. При этом следует учитывать использование вечномерзлых грунтов в качестве основания:

принцип I - грунты основания сохраняются в мерзлом состоянии в течение всего периода строительства и эксплуатации здания или сооружения;

принцип II - допускается оттаивание грунтов основания.

5.8. В качестве фундаментов отдельно стоящих сооружений следует использовать плитные, ленточные, столбчатые или свайные фундаменты. При принципе I использования вечномерзлых грунтов в качестве основания в них должны быть предусмотрены трубы или каналы с подачей хладоносителя при помощи естественного или механического побуждения для поддержания расчетной температуры вечномерзлых грунтов в основании сооружения.

Выбор типа охлаждающих устройств определяется особенностями местных условий (температура воздуха, количество ветреных дней и направление ветра) и теплотехническим расчетом.

5.9. При проектировании следует учитывать, что вентиляционные трубы, короба или каналы должны быть доступны для периодического осмотра и очистки от льда, а также должен быть обеспечен отвод воды из труб и сборного коллектора.

Поверхность сооружения, соприкасающаяся с грунтом в пределах сезонного промерзания-оттаивания, должна покрываться обмазками или пленками, снижающими силы морозного выпучивания.

5.10. Расчетные динамические сопротивления вечномерзлых грунтов следует принимать равными нормативным сопротивлениям, согласно главе СНиП по проектированию оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах, умноженным на коэффициент условий работы m = 1,2 и коэффициент динамического упрочнения К_у, равный:

6 - для грунтов в твердомерзлом состоянии;

4 - для грунтов в пластично-мерзлом состоянии.

 

РАСЧЕТ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

 

5.11. Расчет свайных фундаментов должен производиться в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию свайных фундаментов и глубоких опор.

Несущую способность свай следует определять как наименьшее из значений, полученных при расчетах на особое сочетание нагрузок (с учетом действия ударной волны) по сопротивлению:

грунта основания сваи;

материала сваи, определяемому в соответствии с нормами проектирования бетонных и железобетонных конструкций.

5.12. Несущая способность Р_св, тс, висячих свай по условию сопротивления грунта основания определяется по формуле

, (34)

где Р_ст - несущая способность одной сваи, то, при воздействии статической нагрузки, определяемая по главе СНиП по проектированию свайных фундаментов и глубоких опор;

DР₁ - давление во фронте ударной волны, тс/м² (DР₁ =10 DР; DР - давление, кгс/см², принимаемое согласно прил 1*);

Кb, К_v, К_z - коэффициенты, учитывающие несовпадение по времени максимума давления в ударной волне, скорости и перемещения свайного фундамента, принимаемые: К_v = 1 м/с; К_z = 0,015 м; Кb = 0,7 для фундаментов под наружными стенками и Кb = 0,44 для внутренних стен (колонн);

п - количество разнородных слоев грунта;

v_i - коэффициент Пуассона для 1-го слоя грунта, определяемый по главе СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений;

П_i - периметр поперечного сечения сваи в середине 1-го слоя грунта, м;

Н_гр - толщина 1-го слоя грунта, м, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;

j_i - угол внутреннего трения 1-го слоя грунта, определяемый по главе СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений;

v_í - коэффициент Пуассона для слоя грунта под острием сваи, определяемый по главе СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений;

а_1в, а_1н - скорости распространения упруго-пластических волн в слое грунта у подошвы ростверка и у острия сваи, м/с, принимаемые по табл. 25;

r_в, r_н - параметр грунта под ростверком и под острием сваи, тс×с²/м⁴ принимаемый по табл. 25;

F_р - площадь подошвы ростверка, определяемая методом подбора, приходящаяся на одну сваю, м², за вычетом площади F₀;

F₀ - площадь опирания, м², на грунт сваи, принимаемая по главе СНиП по проектированию свайных фундаментов и глубоких опор.

5.13. При определении несущей способности висячих свай с уширением у острия, погруженных без заполнения пазух выше уширения или с неуплотненной засыпкой, суммирование по слоям при вычислении первого слагаемого в формуле (34) следует распространять только на слои грунта, лежащие в пределах цилиндрической (призматической) части уширения сваи.

 

Таблица 25

 

Характеристика грунтов в соответствии с главой СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений	Параметр грунта тс.с2/м4	Скорость распространения упругопластических волн а1, м/с
1. Насыпной грунт, уплотненный со степенью влажности G £0,5	0,16	150
2. Песок крупный и средней крупности при степени влажности G £ 0,8	0,17	250
3. Суглинок тугопластичный и плотнопластичный	0,17	300
4. Глина твердая и полутвердая	0,2	500
5. Лесс, лессовидный суглинок при показателя просадочности П= 0,17	0,15	200
6. Грунт при относительном содержании растительных остатков q > 0,6 (торф)	0,1	100
7. Илы супесчаные глинистые	0,15-0,19	500
8. Водонасыщенный грунт (ниже уровня грунтовых вод) при степени влажности:
G >0,9	0,2	1500
G £0,8	0,19	450
Примечание. Для промежуточных значений характеристик r и q, приведенных в таблице, допускается применить интерполяцию.

 

5.14. Несущая способность свай-стоек Р_ст, тс, по условию сопротивления грунта основания (сваи) определяется в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию свайных фундаментов и глубоких опор с учетом динамического упрочнения основания согласно пп. 5.6 и 5.10 настоящих норм.

5.15. Количество свай и свай-оболочек N_св в фундаменте убежища определяется по формуле

, (35)

где Р_с - постоянная нагрузка, тс, передаваемая на рассчитываемую часть фундамента от вышележащих конструкций и принимаемая согласно прил. 1*;

F_п - площадь покрытия, м², с которой собирается нагрузка от ударной волны на рассчитываемую часть фундамента;

К_д - коэффициент динамичности, принимаемый по условию сопротивления:

а) грунта оснований свай К_д = 1;

б) материала сваи для висячих свай К_д = 1 и для свай-стоек К_д = 1,8;

DР₁ - то же, что и в формуле (34);

Р_св - несущая способность сваи, тс.