Материал: Защитные сооружения в системе защиты населения от чрезвычайных ситуаций. Николенко С.Д., Сазонова С.А

где − вертикальная эквивалентная статическая нагрузка на покрытие убежища;

− площадь сбора нагрузки на колонны убежища;

− сила от статической нагрузки на колонны убежища.

Вертикальную расчетную нагрузку на фундаменты убежища определяют по формуле

, (11)

где − вертикальная эквивалентная статическая нагрузка на фундаменты убежища;

− площадь сбора нагрузки на фундаменты убежища;

− сила от статической нагрузки на фундаменты убежища.

Вопросы для контроля

1. На какие нагрузки и воздействия рассчитываются защитные сооружения?

2. Какая динамическая вертикальная нагрузка действует на покрытие защитного сооружения?

3. Какая динамическая горизонтальная нагрузка действует на стены защитного сооружения?

4. Какая динамическая нагрузка действует на колонны и внутренние стены защитного сооружения?

5. Какая динамическая горизонтальная нагрузка действует на входы и аварийные выходы защитного сооружения?

6. Что означает понятие «эквивалентные статические нагрузки»?

7. Какова сущность коэффициентов динамичности?

8. Какие значения коэффициентов динамичности для ЗС ГО?

9. Какие расчетные нагрузки действуют на конструкции ЗС ГО?

7. Основы расчета железобетонных конструкций

Расчет на особое сочетание нагрузок проводят по первой группе предельных состояний в соответствии с требованиями СП 63.13330 – по несущей способности. При этом используют расчетные предельные состояния 1а и 1б железобетонных конструкций.

Расчетное предельное состояние 1а характеризуется работой конструкций в условно-упругой стадии деформирования при напряжениях в растянутой арматуре, меньших или равных расчетному динамическому сопротивлению арматуры растяжению. При этом напряжения в бетоне сжатой зоны меньше или равны расчетному динамическому сопротивлению бетона сжатию.

По расчетному предельному состоянию 1а следует рассчитывать конструкции защитных сооружений, к деформациям элементов которых предъявляют повышенные требования (например, расположенные в водонасыщенном грунте, при III режиме вентиляции).

Расчетное предельное состояние 1б характеризуется работой конструкций в упругопластической стадии с достижением предельных деформаций укорочения бетона сжатой зоны и развитием пластических деформаций в растянутой арматуре в наиболее напряженных сечениях. Допускается возникновение остаточных перемещений и наличие в бетоне растянутой зоны раскрытых трещин.

По расчетному предельному состоянию 1б рассчитывают конструкции защитных сооружений, расположенные в сухих грунтах.

Расчет конструкций по предельным состояниям 1а и 1б на особое сочетание нагрузок проводят, как правило, статическим методом, исходя из условий прочности, принятых в СП 63.13330. При этом в расчетные формулы вводят усилия от внешних нагрузок и воздействий, включающие в себя эквивалентную статическую нагрузку, а также расчетные динамические сопротивления бетона и арматуры.

Динамический расчет конструкций по состоянию 1а проводят с применением методов динамики упругих систем. При расчете по состоянию 1б исходят из условия, что значения пластических углов раскрытия в шарнирах пластичности, получаемые из решения уравнений динамики в упругой и пластической стадиях, не превышают соответствующих предельных значений угла раскрытия.

Под пластическим углом раскрытия понимают угол взаимного поворота концевых сечений условной пластической зоны элементов (т.е. зоны, в пределах которой развиваются пластические деформации арматуры и бетона).

Для железобетонных конструкций защитных сооружений должны применять тяжелый бетон класса не ниже В15, а для ригелей и колонн – не менее В25. Бетонные блоки для стен следует проектировать из бетона класса не ниже В7,5. Бетон для замоноличивания стыков сборных элементов железобетонных конструкций следует принимать не ниже класса В7,5.

При расчетах конструкций ЗС ГО на особое сочетание нагрузок вводят расчетные динамические сопротивления бетона осевому сжатию R_bd и растяжению R_bt,d. Расчетные динамические сопротивления бетона определяют делением соответствующих нормативных сопротивлений бетона по СП 63.13330 на коэффициент надежности по бетону и умножением результатов деления на коэффициент динамического упрочнения бетона.

Значения коэффициентов надежности по бетону принимают равными:

γ _b,d = 1,15 при сжатии; γ _bt,d = 1,25 при растяжении.

Значения коэффициентов динамического упрочнения бетона γ_вv принимают равными: 1,3 − при расчете по предельному состоянию 1а; 1,2 − при расчете по предельному состоянию 1б.

Значения расчетных динамических сопротивлений бетона R_bd и R_bt,d для состояний 1а и 1б приведены в табл. 19.

Таблица 19

Значения расчетных динамических сопротивлений бетона

Расчетные динамические сопротивления бетона, указанные в табл. 19, следует умножать на соответствующие коэффициенты условий работы бетона γ_b, принимаемые согласно табл. 20.

Таблица 20

Коэффициенты условий работы бетона

Таблица 21

Значения начального динамического модуля упругости бетона

Для армирования железобетонных конструкций защитных сооружений следует применять горячекатаную стержневую арматуру класса А600 и ниже и арматурную холоднотянутую проволоку. Арматурную сталь выбирают в соответствии с табл. 22. Допускается при соответствующем обосновании применять арматуру других видов.

Таблица 22

Характеристики арматуры

При расчете конструкций защитных сооружений на особое сочетание нагрузок вводятся расчетные динамические сопротивления арматуры растяжению R_sd и R_sw, определяемые делением соответствующих нормативных сопротивлений арматуры на коэффициент надежности по арматуре γ_s и умножением результата деления на коэффициент динамического упрочнения растянутой арматуры согласно табл. 22.

Значения коэффициентов надежности по арматуре принимаются равными: 1,0 – для арматуры классов А240, А300, А400; 1,1 – для арматуры классов А500, А600, В500.

Расчетные динамические сопротивления арматуры сжатию R_sc,d принимают равными расчетным сопротивлениям арматуры растяжению, умноженным на отношение коэффициентов динамического упрочнения арматуры γ_sc,_v/γ _st,v (табл. 23), но не более 440 МПа. Значения R_sd и R_sc,d для основных видов стержневой и проволочной арматуры, применяемой в конструкциях защитных сооружений, приведены в табл. 24.

Таблица 23

Коэффициент динамического упрочнения растянутой арматуры