7.6 Расчет железобетонных элементов на местное сжатие

Расчет железобетонных элементов на местное сжатие (смятие) выполняют, если имеет место силовой контакт элементов на малых (по сравнению с всей площадью) частях опорных поверхностей. В расчете следует учитывать повышенное сопротивление сжатию бетона в пределах площадки контакта, обусловленное влиянием объемного напряженного состояния. Указанное повышенное сопротивление (R_b,loc) нормами (п. 6.2.44 СП52-101-2003) рекомендовано определять по формуле

, (1.130)

где φ_b – коэффициент, учитывающий влияние объемного напряженного состояния и определяемый по формуле

, (1.131)

где - максимальная расчетная площадь;

- площадь контакта (смятия) элементов.

Указанные площади определяют согласно расчетной схеме, составленной при следующих допущениях:

- размеры и форма площадки контакта зависят от взаимного расположения элементов и их размеров;

- центры тяжести площадей и совпадают;

- границы расчетной площади ( ) отстоят от каждой стороны площадки контакта ( ) на расстояниях, равных соответствующему размеру этих сторон.

При принятых допущениях расчетная схема приведена на рис.1.51

Рис.1.51 Схемы для расчета площадей и при различном расположении площади контакта

1-рассчитываемый элемент, 2-площадка контакта A_b,loc, 3-максимальная расчетная площадь A_b,max, 4-центр тяжести площадей, а – е - схемы расположения контактных площадок.

Расчет элементов на местное сжатие при отсутствии косвенной арматуры выполняют по эмпирическому условию

, (1.132)

где - полное расчетное значение местной сжимающей силы;

- площадь приложения сжимающей силы (площадь контакта);

- расчетное сопротивление бетона местному сжатию;

- коэффициент, зависящий от закона распределения нагрузки по площади контакта ( =1 – при равномерном распределении нагрузки; =0,75 – при неравномерном распределении нагрузки).

Если рассчитываемый элемент армирован в виде сварной сетки (косвенное армирование), то условие прочности при местном сжатии следует применять в виде:

,(1.133)

где - расчетное сопротивление бетона сжатию с учетом влияния косвенной арматуры, определяемое по формуле

,(1.34)

где - эмпирический коэффициент, учитывающий эффеткивную площадь армирования и определяемый по эмпирической формуле

, (1.135)

где - площадь, заключенная внутри контура сеток косвенного армирования, считая по их крайним стержням и принимаемая не более ;

- расчетное сопротивление растяжению косвенной арматуры;

- коэффициент косвенного армирования, определяемый по формуле

, (1.136)

где - число стержней, площадь сечения и длина стержня сетки (считая по оси крайних стержней) в направлении «х»;

- то же, в напрвлении оси «y»;

S – шаг сеток косвенного армирования.

Остальные значения были рассмотрены нами ранее.

Значение предельной силы в правой части формулы (1.133) следует принимать не более удвоенного значения предельной местной сжимающей силы, воспринимаемой элементом без косвенного армирования (правая часть формулы (1.132)).

Косвенное армирование выполняют в пределая площади . Если контактная площадь расположена у края элемента, то сетки косвенного армирования располагают на площади с размерами в каждом направлении не менее суммы двух взаимно перпендикулярных сторон площади контакта.

По глубине сетки располагают:

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

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