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

Таблица 24

Расчетное динамическое сопротивление растянутой арматуры

* В сварных каркасах для хомутов, диаметр которых меньше 1/3 диаметра продольных стержней, значения Rsw,d принимают сниженными на 10 %.

** Для случая применения в вязанных каркасах.

При расчете на изгиб элементов с арматурой классов А240, А300, А400 значения R_sd, R _sc,d, R _sw,d, указанные в табл. 24, следует умножать на коэффициент условий работы арматуры γ_sd = 1,1.

Значения модуля упругости арматуры принимают равными для арматуры классов:

А240, А300 .................................................................................... 21·10⁴ МПа;

А400, А 500 ................................................................................... 20·10⁴ МПа;

А600 ............................................................................................... 19·10⁴ МПа.

Расчет железобетонных элементов по прочности

Определение внутренних усилий (изгибающих моментов, продольных и поперечных сил) элементов конструкций защитных сооружений следует проводить по правилам строительной механики от нагрузок, определяемых согласно указаниям, приведенным выше в данном пособии.

Защитные сооружения следует, как правило, рассматривать в виде пространственной системы, состоящей из рам и горизонтальных дисков (элементов покрытия), а также диафрагм (поперечных и продольных стен).

Допускается проводить расчет путем расчленения сооружения на отдельные элементы (колонны, ригели, плиты покрытия и т.п.) с учетом влияния их закрепления на опорах.

Расчеты железобетонных элементов по прочности должны проводить для сечений, нормальных и наклонных к продольной оси элементов. При необходимости должен быть проведён расчет элементов на местное действие нагрузок (продавливание, смятие). Расчет сечений изгибаемых и внецентренно сжатых элементов сборно-монолитных конструкций следует проводить с учетом совместной работы как сборной, так и монолитной частей.

При расчете статически неопределимых балочных и рамных конструкций допускается учитывать перераспределение изгибаемых моментов на опорах и в пролете вследствие развития неупругих деформаций в растянутой арматуре. При этом уменьшение опорного изгибающего момента, получаемого из расчета упругой системы, должно быть не более: 50 % – для балок, 30 % – для плит покрытия и фундаментов.

Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента

Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных граней элемента указанной плоскости, следует проводить в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона и граничным значением относительной высоты сжатой зоны . Значение ξ определяют из условия равновесия усилий, воспринимаемых бетоном сжатой зоны сечения и растянутой арматурой в предельном состоянии элемента.

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны , когда напряжения в растянутой арматуре и сжатом бетоне одновременно достигают расчетных динамических сопротивлений R_sd и R_bd, определяют по формуле

, (12)

где – относительная деформация растянутой арматуры при напряжениях, равных R_sd , определяется по формуле

, (13)

где R_sd определяют без учета коэффициента условий работы арматуры;

– относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных R_bd, принимаемая равной 0,0035.

Изгибаемые элементы прямоугольного сечения

При расчете по прочности изгибаемых элементов следует соблюдать условие . Расчет сечений изгибаемых элементов при должны проводить из условия

, (14)

при этом высоту сжатой зоны определяют из формулы

. (15)

Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента

Расчёт железобетонных элементов на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами должен быть проведен из условия

, (16)

где – поперечная динамическая сила в нормальном сечении элемента.

Расчёт железобетонных элементов прямоугольного сечения с поперечной арматурой на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине должен быть проведен по наиболее опасному наклонному сечению из условия

, (17)

где – поперечная сила, равная сумме проекций всех сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

– поперечное усилие, воспринимаемое бетоном и определяемое по формуле

, (18)

где с – длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента;

– коэффициент, принимаемый равным 1,5.

Значение принимают не более и не менее . Поперечное усилие , воспринимаемое хомутами, нормальными к продольной оси элемента, определяют по формуле

Вопросы для контроля

1. Какие виды предельных состояний железобетонных конструкций ЗС ГО вы знаете?

2. Чем характеризуется расчетное предельное состояние 1a?

3. Чем характеризуется расчетное предельное состояние 1б?

4. Какое расчетное динамическое сопротивление бетона?

5. Какое расчетное динамическое сопротивление арматуры?

6. Что лежит в основе расчета железобетонных конструкций на прочность?

7. Что лежит в основе расчета железобетонных конструкций по прочности сечений нормальных к продольной оси элемента.

8. Основы расчета противорадиационной защиты

Ограждающие конструкции убежищ должны обеспечивать осла­б­ление радиационного воздействия до допустимого уровня. Степень ослаблении радиационного воздействия выступающими над поверхностью земли стенами и покрытиями убежищ следует определять по формуле

, (23)

где А − требуемая степень ослабления;

К_i – коэффициент ослабления дозы гамма-излучения преградой из i слоев материала, равный произведению значений К для каждого слоя, принимаемых по табл. 25;

К_ni − коэффициент ослабления дозы нейтронов преградой из i слоев материала, равный произведению значений К_n для каждого слоя, принимаемых по табл. 25;

К_р − коэффициент условий расположения убежищ, принимаемый по формуле

, (24)

где К_зас − коэффициент, учитывающий сниже­ние дозы проникающей радиации в застройке и принимаемый по табл. 26;

К_зд − коэффициент, учитывающий ослабле­ние радиации в зданиях при расположении в них убежищ и принимаемый по табл. 27.

Таблица 25

Значения коэффициентов ослабления дозы гамма-излучения и нейтронов проникающей радиации для различных материалов

, (19)

где – усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента, вычисляемое по формуле

, (20)

где – шаг поперечных хомутов.

При этом для хомутов, устанавливаемых по расчету, должно удовлетворяться условие

. (21)

Применение балочных изгибаемых элементов без поперечной арматуры в конструкциях защитных сооружений не допускается. Плиты сплошного сечения допускается проектировать без поперечной арматуры.

Расчет железобетонных элементов на действие изгибаемого момента для обеспечения прочности по наклонной трещине должен быть проведен по опасному наклонному сечению из условия

, (22)

где – момент от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения, относительно оси, перпендикулярной к плоскости действия элемента и проходящей через точку приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне;

– соответственно расстояния от плоскостей расположения продольной арматуры и хомутов до упомянутой выше оси.

Высоту сжатой зоны наклонного сечения определяют из условия равновесия проекций усилий в бетоне сжатой зоны и в арматуре, пересекающей растянутую зону наклонного сечения, на нормаль к продольной оси элемента.