Усиление железобетонных конструкций

12.4.1 Усиление железобетонных конструкций осуществляют с помощью стальных элементов, бетона и железобетона, арматуры и полимерных материалов.

12.4.2 При усилении железобетонных конструкций следует учитывать несущую способность как элементов усиления, так и усиливаемой конструкции. Для этого должно быть обеспечено включение в работу элементов усиления и совместная их работа с усиливаемой конструкцией. Для сильно поврежденных конструкций (при разрушении 50% и более сечения бетона или 50% и более площади сечения рабочей арматуры) элементы усиления следует рассчитывать на полную действующую нагрузку, при этом несущая способность усиливаемой конструкции в расчете не учитывается.

При заделке трещин с шириной раскрытия более допустимой и других дефектов бетона следует обеспечить равнопрочность участков конструкций, подвергнувшихся восстановлению, с основным бетоном.

12.4.3 Расчетные значения характеристик материалов усиления принимают по действующим нормативным документам.

Расчетные значения характеристик материалов усиливаемой конструкции принимают исходя из проектных данных с учетом результатов обследования согласно правилам, принятым при поверочных расчетах.

12.4.4 Расчет усиливаемой железобетонной конструкции следует производить по общим правилам расчета железобетонных конструкций с учетом напряженно-деформированного состояния конструкции, полученного ею до усиления.

Расчет железобетонных конструкций на выносливость

13.1 Расчет железобетонных конструкций на выносливость следует выполнять при действии многократно повторяющейся (регулярной) нагрузки. Проверка сопротивления при расчете на выносливость выполняется отдельно для бетона и арматуры.

Расчет на выносливость выполняют по упругой стадии с трещинами. Работу растянутого бетона и сжатой арматуры не учитывают, и их прочность на выносливость не рассчитывается.

13.2 Расчет на выносливость необходимо производить из условий, при которых максимальные напряжения в сжатом бетоне и растянутой арматуре от повторяющейся нагрузки не превышают расчетных сопротивлений бетона и арматуры на сжатие и растяжение по выносливости соответственно.

13.3 Расчетные сопротивления бетона и арматуры по выносливости в общем случае определяются с учетом асимметрии циклов нагружений, классов бетона и арматуры (по прочности на сжатие и растяжение соответственно) для числа циклов, равного , с использованием ниспадающей криволинейной зависимости, полученной на основании опытных данных.

При определении расчетных сопротивлений бетона по выносливости следует учитывать вид бетона (тяжелый или легкий), а также состояние бетона по влажности. При определении расчетных сопротивлений арматуры по выносливости следует учитывать наличие сварных соединений.

Асимметрия циклов нагружений характеризуется отношением минимальных и максимальных напряжений в бетоне и арматуре в пределах цикла изменения нагрузки.

Приложение А (справочное). Основные буквенные обозначения

Приложение А
(справочное)

Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента

-	изгибающий момент;
-	изгибающий момент с учетом момента усилия предварительного обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения;
-	продольная сила;
-	поперечная сила;
-	крутящий момент.

Характеристики материалов

-	нормативное сопротивление бетона осевому сжатию;
, -	расчетные сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
-	нормативное сопротивление бетона осевому растяжению;
, -	расчетные сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
-	расчетное сопротивление бетона смятию;
-	передаточная прочность бетона;
-	расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном;
, -	расчетные сопротивления арматуры растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
-	расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению;
-	расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы;
-	начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении;
-	приведенный модуль деформации сжатого бетона;
-	модуль упругости арматуры;
-	приведенный модуль деформации арматуры, расположенной в растянутой зоне элемента с трещинами;
, -	предельные относительные деформации бетона соответственно при равномерном осевом сжатии и осевом растяжении;
-	относительные деформации арматуры при напряжении, равном ;
-	относительные деформации усадки бетона;
-	коэффициент ползучести бетона;
-	отношение соответствующих модулей упругости арматуры и бетона .

Характеристики положения продольной арматуры в поперечном сечении элемента

-	обозначение продольной арматуры: а) при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в растянутой зоне; б) при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у менее сжатой грани сечения; в) при полностью растянутом от действия внешней нагрузки сечении: для внецентренно растянутых элементов - расположенной у более растянутой грани сечения; для центрально-растянутых элементов - всей в поперечном сечении элемента;
-	обозначение продольной арматуры: а) при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в сжатой зоне; б) при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у более сжатой грани сечения; в) при полностью растянутом от действия внешней нагрузки сечении внецентренно растянутых элементов - расположенной у менее растянутой грани сечения.

Геометрические характеристики

-	ширина прямоугольного сечения; ширина ребра таврового и двутаврового сечений;
, -	ширина полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах;
-	высота прямоугольного, таврового и двутаврового сечений;
, -	высота полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах;
, -	расстояние от равнодействующей усилий в арматуре соответственно и до ближайшей грани сечения;
, -	рабочая высота сечения, равная соответственно и ;
-	высота сжатой зоны бетона;
-	относительная высота сжатой зоны бетона, равная ;
-	расстояние между хомутами, измеренное по длине элемента;
-	эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения, определяемый с учетом указаний 7.1.7 и 8.1.7;
, -	расстояния от точки приложения продольной силы до равнодействующей усилий в арматуре соответственно и ;
-	эксцентриситет усилия предварительного обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения;
-	расстояние от нейтральной оси до точки приложения усилия предварительного обжатия с учетом изгибающего момента от внешней нагрузки;
-	расстояние от точки приложения усилия предварительного обжатия с учетом изгибающего момента от внешней нагрузки до центра тяжести растянутой или наименее сжатой арматуры;
-	пролет элемента;
-	длина зоны анкеровки;
-	длина зоны передачи предварительного напряжения в арматуре на бетон;
-	расчетная длина элемента, подвергающегося действию сжимающей продольной силы;
-	радиус инерции поперечного сечения элемента относительно центра тяжести сечения;
, -	номинальный диаметр стержней соответственно продольной и поперечной арматуры;
, -	площади сечения арматуры соответственно и ;
-	площадь сечения хомутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение;
-	коэффициент армирования, определяемый как отношение площади сечения арматуры к площади поперечного сечения элемента без учета свесов сжатых и растянутых полок;
-	площадь всего бетона в поперечном сечении;
-	площадь сечения бетона сжатой зоны;
-	площадь сечения бетона растянутой зоны;
-	площадь приведенного сечения элемента;
-	площадь смятия бетона;
-	момент инерции сечения всего бетона относительно центра тяжести сечения элемента;
-	момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести;
-	момент сопротивления сечения элемента для крайнего растянутого волокна.

Характеристики предварительно напряженного элемента

, -	усилие предварительного обжатия с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;
, -	усилие в напрягаемой арматуре с учетом соответственно первых и всех потерь предварительного напряжения;
-	предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;
-	потери предварительного напряжения в арматуре;
-	сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре.

Приложение Б (справочное). Расчет закладных деталей

Приложение Б
(справочное)

Б.1 Расчет нормальных анкеров, приваренных втавр к плоским элементам стальных закладных деталей, на действие изгибающих моментов, нормальных и сдвигающих сил от статической нагрузки, расположенных в одной плоскости симметрии закладной детали, производится из условия:

, (Б.1)

где - наибольшее растягивающее усилие в одном ряду анкеров, равное:

; (Б.2)

- сдвигающее усилие, приходящееся на один ряд анкеров, равное:

; (Б.3)

- наибольшее сжимающее усилие в одном ряду анкеров, определяемое по формуле

. (Б.4)

Рисунок Б.1 - Схема усилий, действующих на закладную деталь

Рисунок Б.1 - Схема усилий, действующих на закладную деталь

- сдвигающая сила, воспринимаемая анкерами, определяется по формуле

, (Б.5)

где - коэффициент, принимаемый равным 1,65;

- предельная растягивающая сила, воспринимаемая одним рядом анкеров, определяется по формуле

. (Б.6)

В формулах (Б.1)-(Б.6):

, , - момент, нормальная и сдвигающая силы, действующие на закладную деталь соответственно; момент определяется относительно оси, расположенной в плоскости наружной грани пластины и проходящей через центр тяжести всех анкеров;

- число рядов анкеров вдоль направления сдвигающей силы; если не обеспечивается равномерная передача сдвигающей силы на все ряды анкеров, то при определении сдвигающего усилия учитывается не более четырех рядов;

- расстояние между крайними рядами анкеров;

- суммарная площадь поперечного сечения анкеров наиболее напряженного ряда;

Площадь сечения анкеров остальных рядов должна приниматься равной площади сечения анкеров наиболее напряженного ряда.

В формулах (2) и (4) нормальная сила считается положительной, если направлена от закладной детали (см. рисунок Б.1), и отрицательной - если направлена к ней. В случаях, когда получает отрицательное значение, то в формуле (Б.3) принимается .

При расположении закладной детали на верхней (при бетонировании) поверхности изделия значение принимается равным нулю.

Б.2 В закладной детали с анкерами, приваренными внахлестку под углом от 15 до 30°, наклонные анкера рассчитываются на действие сдвигающей силы (при , где - отрывающая сила) по формуле

, (Б.7)

где - суммарная площадь поперечного сечения наклонных анкеров;

- см. 8.1.1.

При этом должны устанавливаться нормальные анкера, рассчитываемые по формуле (Б.1) и при значениях , равных 0,1 сдвигающего усилия, определяемого по формуле (Б.3).

Б.3 Конструкция сварных закладных деталей с приваренными к ним элементами, передающими нагрузку на закладные детали, должна обеспечивать включение в работу анкерных стержней в соответствии с принятой расчетной схемой. Внешние элементы закладных деталей и их сварные соединения рассчитываются согласно СП 16.13330. При расчете пластин и фасонного проката на отрывающую силу принимается, что они шарнирно соединены с нормальными анкерными стержнями.

Кроме того, толщина пластины расчетной закладной детали, к которой привариваются втавр анкера, должна проверяться из условия:

, (Б.8)

где - диаметр анкерного стержня, требуемый по расчету;

- расчетное сопротивление стали на срез, принимаемое согласно СП 16.13330.

Для типов сварных соединений, обеспечивающих большую зону включения пластины в работу при вырывании из нее анкерного стержня и соответствующем обосновании возможна корректировка условия (Б.8) с целью уменьшения толщины пластины.

Толщина пластины должна также удовлетворять технологическим требованиям по сварке.

Приложение В (справочное). Расчет конструктивных систем

Приложение В
(справочное)

В.1 Расчет несущих конструктивных систем должен включать:

определение усилий в элементах конструктивной системы (колоннах, плитах перекрытий и покрытия, фундаментных плитах, стенах, ядрах) и усилий, действующих на основания фундаментов;

определение перемещений конструктивной системы в целом и отдельных ее элементов, а также ускорений колебания перекрытий верхних этажей;

расчет на устойчивость конструктивной системы (устойчивость формы и положения);

оценку несущей способности и деформации основания;

а в отдельных случаях и оценку сопротивляемости конструктивной системы прогрессирующему разрушению.

В.2 Расчет несущей конструктивной системы, включающей надземные и подземные конструкции и фундамент, следует производить для стадии эксплуатации. В случае существенного изменения расчетной ситуации в процессе возведения расчет несущей конструктивной системы следует производить для всех последовательных стадий возведения, принимая расчетные схемы, отвечающие рассматриваемым стадиям.

В.3 Расчет несущей конструктивной системы в общем случае следует производить в пространственной постановке с учетом совместной работы надземных и подземных конструкций, фундамента и основания под ним.

В.4 При расчете несущих конструктивных систем, состоящих из сборных элементов, следует учитывать податливость их соединений.

В.5 Расчет несущих конструктивных систем следует производить с использованием линейных и нелинейных деформационных (жесткостных) характеристик железобетонных элементов.

Линейные деформационные характеристики железобетонных элементов определяют как для сплошного упругого тела.

Нелинейные деформационные характеристики железобетонных элементов при известном армировании следует определять с учетом возможного образования трещин в поперечных сечениях, а также с учетом развития неупругих деформаций в бетоне и арматуре, отвечающих кратковременному и длительному действию нагрузки.

В.6 В результате расчета несущей конструктивной системы должны быть установлены: в колоннах - значения продольных и поперечных сил, изгибающих моментов; в плоских плитах перекрытий, покрытия и фундаментов - значения изгибающих моментов, крутящих моментов, поперечных и продольных сил; в стенах - значения продольных и сдвигающих сил, изгибающих моментов, крутящих моментов и поперечных сил.

Определение усилий в элементах конструктивной системы следует производить от действия расчетных постоянных, длительных и кратковременных нагрузок.

В.7 В результате расчета несущей конструктивной системы должны быть установлены значения вертикальных перемещений (прогибов) перекрытий и покрытий, горизонтальные перемещения конструктивной системы, а для зданий повышенной этажности - также ускорения колебаний перекрытий верхних этажей. Величина перемещений и ускорения колебаний не должна превышать допустимых значений, установленных соответствующими нормативными документами.

Горизонтальные перемещения конструктивной системы следует определять от действия расчетных (для предельных состояний второй группы) постоянных, длительных и кратковременных горизонтальных и вертикальных нагрузок.

Вертикальные перемещения (прогибы) перекрытий и покрытий следует определять от действия нормативных постоянных и длительных вертикальных нагрузок.

Жесткостные характеристики элементов конструктивной системы следует принимать с учетом армирования, наличия трещин и неупругих деформаций в бетоне и арматуре согласно указаниям 8.2.26, 8.2.27.

Ускорения колебаний перекрытий верхних этажей здания следует определять при действии пульсационной составляющей ветровой нагрузки.

В.8 При расчете на устойчивость конструктивной системы следует производить проверку устойчивости формы конструктивной системы, а также устойчивости положения конструктивной системы на опрокидывание и на сдвиг.

В.9 Расчет на устойчивость конструктивной системы следует производить на действие расчетных постоянных, длительных и кратковременных вертикальных и горизонтальных нагрузок.

При расчете устойчивости формы конструктивной системы жесткостные характеристики элементов конструктивной системы рекомендуется принимать с учетом армирования, наличия трещин и неупругих деформаций в бетоне и арматуре.

При расчете устойчивости положения конструктивные системы следует рассматривать как жесткое недеформированное тело.

При расчете на опрокидывание удерживающий момент от вертикальной нагрузки должен превышать опрокидывающий момент от горизонтальной нагрузки с коэффициентом запаса 1,5.

При расчете на сдвиг удерживающая горизонтальная сила должна превышать действующую сдвигающую силу с коэффициентом запаса 1,2. При этом следует учитывать наиболее неблагоприятные значения коэффициентов надежности по нагрузке.

В.10 Расчет на устойчивость против прогрессирующего разрушения должен обеспечивать прочность и устойчивость конструктивной системы в целом при выходе из строя одного какого-либо элемента конструктивной системы (колонны, участка стены, участка перекрытия) и возможном последующем разрушении близлежащих элементов. Кроме того, в обоснованных случаях рассматривается расчетная ситуация с выходом из строя части основания под фундаментами (например, в случае образования карстовых провалов).

В.11 Расчет на устойчивость против прогрессирующего разрушения следует производить при действии нормативных вертикальных нагрузок с нормативными значениями сопротивления бетона и арматуры.

В.12 Оценку несущей способности и деформаций основания следует производить согласно соответствующим нормативным документам при действии усилий на основание, установленных при расчете конструктивной системы здания.

Методы расчета

В.13 Расчет конструктивных систем производят методами строительной механики. При этом в общем случае рекомендуется использовать метод конечных элементов.

В.14 Для оценки несущей способности перекрытий допускается использовать расчет методом предельного равновесия.

В.15 Расчет конструктивной системы методом конечных элементов производится как пространственной статически неопределимой системы.

В.16 Моделирование конструктивных систем производят с применением оболочечных, стержневых и (если это необходимо) объемных конечных элементов.

В.17 При создании пространственной модели конструктивной системы следует учитывать характер совместной работы стержневых, оболочечных и объемных конечных элементов, связанный с различным количеством степеней свободы для каждого из указанных элементов.

В.18 Деформативные свойства основания следует учитывать путем использования общепринятых расчетных моделей основания, применения различных типов конечных элементов или краевых условий с заданной податливостью, моделирования всего массива грунта под зданием из объемных конечных элементов, либо комплексно - с использованием всех вышеперечисленных методов.

В.19 На первой стадии расчета конструктивной системы допускается деформативность основания учитывать с помощью коэффициента постели, принимаемого по усредненным характеристикам грунтов.

В.20 При использовании свайных или свайно-плитных фундаментов сваи следует моделировать как железобетонные конструкции или учитывать их совместную работу с грунтом обобщенно, рассматривая основание как единое с приведенными коэффициентами постели.

В.21 При построении конечно-элементной расчетной модели размеры и конфигурацию конечных элементов следует задавать, исходя из возможностей применяемых конкретных расчетных программ, и принимать такими, чтобы была обеспечена необходимая точность определения усилий по длине колонн и по площади плит перекрытий, фундаментов и стен.

В.22 Жесткостные характеристики конечных элементов на первоначальной стадии расчета конструктивной системы, когда армирование конструкций еще не известно, следует определять по линейным деформационным характеристикам.

В.23 После определения арматуры в плитах перекрытий и покрытий следует произвести дополнительный расчет прогибов этих конструкций, принимая уточненные значения изгибных жесткостных характеристик плит с учетом армирования в двух направлениях.

В.24 Рекомендуется выполнить также дополнительный расчет конструктивной системы для более точной оценки изгибающих моментов в элементах перекрытий, покрытий и фундаментных плитах, а также продольных сил в стенах и колоннах с учетом нелинейных жесткостных характеристик конечных элементов.

В.25 Расчет конструктивных систем методом конечных элементов следует производить с использованием специальных сертифицированных в России компьютерных программ.

Для конструктивных систем зданий и сооружений класса КС-3, имеющих повышенный уровень ответственности по ГОСТ 27751, расчет необходимо выполнять не менее чем по двум различным компьютерным программам независимыми организациями.

(Измененная редакция, Изм.N 2).

В.26 Расчет несущей способности перекрытий методом предельного равновесия следует производить, принимая в качестве критерия равенство работ внешних нагрузок и внутренних сил на перемещениях в предельном равновесии плиты перекрытия с наиболее опасной схемой излома, характеризующей ее разрушение.

В.27 Расчет конструктивных систем зданий и сооружений класса КС-3, имеющих повышенный уровень ответственности по ГОСТ 27751, рекомендуется выполнять с учетом оценки конструктивной безопасности при научно-техническом сопровождении специализированных организаций.

(Измененная редакция, Изм.N 2).

Приложение Г (справочное). Диаграммы деформирования бетона

Приложение Г
(справочное)

Г.1 Аналитическая зависимость криволинейных диаграмм деформирования бетона принимается в виде:

,

(Г.1)

,

где , , - соответственно относительные деформации, напряжения, начальные модули упругости (- знак дифференциала);

- индекс материала (для бетона , ; для арматуры );

- коэффициент изменения секущего модуля, определяемый по формуле

, (Г.2)

здесь - значение коэффициента в вершине диаграммы (при );

- начальный коэффициент изменения секущего модуля (в начале диаграммы или в начале ее криволинейного отрезка);

, - коэффициенты, характеризующие полноту диаграммы материала, ;

- уровень приращения напряжений, который определяется как отношение

, (Г.3)

0;

- напряжения, отвечающие пределу упругости материала;

- коэффициент изменения касательного модуля, связанный с коэффициентом изменения секущего модуля соотношением

. (Г.4)

В формулах (Г.2) и (Г.4) знак плюс принимают для диаграммы деформирования арматуры и для восходящей ветви диаграммы деформирования бетона, а знак минус - для нисходящей ветви диаграммы деформирования бетона. Нисходящую ветвь диаграммы разрешается использовать до уровня напряжений 0,85 (с учетом дополнительных указаний Г.2).

Г.2 При одноосном и однородном сжатии бетона исходная диаграмма деформирования бетона (рисунок Г.1) описывается зависимостями (Г.1)-(Г.4), в которых следует принимать:

для обеих ветвей диаграммы

; ; ; , (Г.5)

для восходящей ветви

; , (Г.6)

для нисходящей ветви

; , (Г.7)

Рисунок Г.1 - Криволинейные диаграммы деформирования бетона

Рисунок Г.1 - Криволинейные диаграммы деформирования бетона

Абцисса вершины диаграммы осевого сжатия бетона определяется по формуле

, (Г.8)

где - класс бетона по прочности на сжатие;

- безразмерный коэффициент, зависящий от вида бетона и принимаемый равным:

для тяжелого и мелкозернистого бетона 1;

для легкого бетона средней плотности , (кг/м) ;

для ячеистого бетона .

При одноосном и однородном растяжении бетона исходная диаграмма деформирования бетона описывается зависимостями (Г.1)-(Г.3), в которых следует принимать:

; ; ;

(Г.9)

здесь - коэффициент, принимаемый при центральном растяжении равным единице;

для изгибаемых элементов

; , (Г.10)

здесь 30 см - некоторая эталонная высота сечения,

- высота сечения в см,

2,5 МПа.

Параметры , , вычисляют по формулам (Г.6), (Г.7) с заменой на .

(Измененная редакция, Изм.N 2).

Приложение Д (справочное). Расчет колонн круглого и кольцевого сечений

Приложение Д
(справочное)

Д.1 Расчет прочности кольцевых сечений колонн (рисунок Д.1) при соотношении внутреннего и наружного радиусов 0,5 и арматуре, равномерно распределенной по окружности (приминимум семи продольных стержнях), производятся в зависимости от относительной площади сжатой зоны бетона

; (Д.1)

а) при 0,15 0,6 - из условия

; (Д.2)

б) при 0,15 - из условия

; (Д.3)

где ;

в) при 0,6 - из условия

, (Д.4)

где

. (Д.5)

В формулах (Д.1)-(Д.5):

- площадь сечения всей продольной арматуры;

;

- радиус окружности, проходящей через центры тяжести стержней продольной арматуры;

Рисунок Д.1 - Схема, принимаемая при расчете кольцевого сечения сжатого элемента

Рисунок Д.1 - Схема, принимаемая при расчете кольцевого сечения сжатого элемента

Момент определяется с учетом влияния прогиба элемента.

(Измененная редакция, Изм.N 2).

Д.2 Расчет прочности круглых сечений колонн (рисунок Д.2) с арматурой, равномерно распределенной по окружности (при числе минимум семи продольных стержней), при классе арматуры не выше А400 проверяется из условия

, (Д.6)

где и - см. Д.1;

- относительная площадь сжатой зоны бетона, определяемая следующим образом:

при выполнении условия

, (Д.7)

из решения уравнения

; (Д.8)

при невыполнении условия (Д.7) - из решения уравнения

; (Д.9)

- коэффициент, учитывающий работу растянутой арматуры и принимаемый равным: при выполнении условия (Д.7) , но не более 1,0; при невыполнении условия (Д.7) 0;

- площадь сечения всей продольной арматуры;

- радиус окружности, проходящей через центры тяжести стержней продольной арматуры.

Рисунок Д.2 - Схема, принимаемая при расчете круглого сечения внецентренно сжатого элемента

Рисунок Д.2 - Схема, принимаемая при расчете круглого сечения внецентренно сжатого элемента

Момент определяется с учетом влияния прогиба элемента.

(Измененная редакция, Изм.N 2).

Приложение Е (справочное). Расчет бетонных шпонок

Приложение Е
(справочное)

Е.1 Размеры бетонных шпонок, передающих сдвигающие усилия между сборным элементом и дополнительно уложенным бетоном или раствором, рекомендуется определять по формулам:

; (Е.1)

; (Е.2)

где - сдвигающая сила, передающаяся через шпонки;

, , - глубина, высота и длина шпонки;

- число шпонок, вводимое в расчет и принимаемое не более трех.

Рисунок Е.1 - Схема для расчета шпонок, передающих сдвигающие усилия от сборного элемента монолитному бетону

1 - сборный элемент; 2 - монолитный бетон

Рисунок Е.1 - Схема для расчета шпонок, передающих сдвигающие усилия от сборного элемента монолитному бетону

При наличии сжимающей силы высоту шпонок допускается определять по формуле

, (Е.3)

и принимать уменьшенной по сравнению с высотой, определяемой по формуле (Е.2), не более чем в два раза.

При соединении шпонками элементов настила длина шпонки, вводимая в расчет, должна составлять не более половины пролета элемента, при этом величина принимается равной сумме сдвигающих усилий по всей длине элемента.

По условиям (Е.1)-(Е.3) следует проверять шпонки сборного элемента и шпонки из дополнительно уложенного бетона, принимая расчетные сопротивления бетона шпонок и как для бетонных конструкций. При расчете на выдергивание растянутой ветви двухветвевой колонны из стакана фундамента допускается учитывать работу пяти шпонок (рисунок Е.1).

Приложение Ж (справочное). Расчет коротких консолей

Приложение Ж
(справочное)

Ж.1 Расчет коротких консолей колонн при (рисунок Ж.1) на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной сжатой полосе между грузом и опорой следует производить из условия

, (Ж.1)

в котором правая часть принимается не более и не менее .

В условии (Ж.1):

- длина площадки опирания нагрузки вдоль вылета консоли;

- угол наклона расчетной сжатой полосы к горизонтали ;

- коэффициент армирования хомутами, расположенными по высоте консоли;

здесь - расстояние между хомутами, измеренное по нормали к ним.

При расчете учитывают хомуты горизонтальные и наклонные под углом не более 45° к горизонтали.

Напряжение сжатия в местах передачи нагрузки на консоль не должно превышать расчетное сопротивление бетона смятию .

Для коротких консолей, входящих в жесткий узел рамной конструкции с замоноличиванием стыка, значение в условии (Ж.1) принимают равным вылету консоли , если при этом выполняются условия 0,3 м и 2/3 (где и - момент, растягивающий верхнюю грань ригеля, и поперечная сила в нормальном сечении ригеля по краю консоли соответственно). В этом случае правую часть условия (Ж.1) принимают не более .

Рисунок Ж.1 - Расчетная схема для короткой консоли при действии поперечной силы