, (6.47)
где - высота сжатой зоны изгибаемого элемента, определяемая по формулам (6.44)-(6.45);
, - момент инерции и площадь приведенного поперечного сечения, определяемые для полного сечения (без учета трещин).
Значения геометрических характеристик сечения элемента определяют по общим правилам расчета сечения упругих элементов.
В формуле (6.47) знак "плюс" принимают при сжимающей, а знак "минус" при растягивающей продольной силе.
6.2.17 Жесткость изгибаемых фибробетонных элементов допускается определять по формуле
, (6.48)
где z - расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне.
Для элементов прямоугольного сечения при отсутствии (или без учета) сжатой арматуры значение z определяют по формуле
. (6.49)
Для элементов прямоугольного, таврового (с полкой в сжатой зоне) и двутаврового поперечных сечений значение z допускается принимать равным .
6.2.18 Значение условного коэффициента приведения фибробетона растянутой зоны сечения к фибробетону сжатой зоны принимают с учетом характера его деформирования при растяжении равным
. (6.50)
Значения коэффициентов приведения арматуры к фибробетону принимают равными:
- для сжатой арматуры
; (6.51)
- для растянутой арматуры
, (6.52)
где и - определяют по 6.2.15;
- приведенный модуль деформации растянутой арматуры, определяемый с учетом влияния работы растянутого фибробетона между трещинами по формуле
. (6.53)
Значения коэффициента следует определять по 8.2.31 СП 63.13330.2012.
Определение кривизны фибробетонных элементов на основе нелинейной деформационной модели
6.2.19 Кривизны фибробетонных элементов на участках без трещин и с трещинами в растянутой зоне сечения следует определять по 6.2.13, при этом:
- при определении кривизн от непродолжительного действия нагрузки в расчете используют диаграммы кратковременного деформирования сжатого и растянутого фибробетона, а при определении кривизн от продолжительного действия нагрузки - диаграммы длительного деформирования фибробетона с расчетными характеристиками для предельных состояний второй группы;
- для элементов с нормальными трещинами в растянутой зоне напряжение в арматуре, пересекающей трещины, определяют по 8.2.32 СП 63.13330.2012 по значениям усредненных на участке между нормальными трещинами относительных деформаций пересекающей трещины растянутой арматуры.
7 Предварительно напряженные фибробетонные конструкции
7.1 Предварительные напряжения арматуры
7.1.1 При расчете предварительно напряженных фибробетонных конструкций следует учитывать снижение предварительных напряжений вследствие потерь предварительного напряжения арматуры до передачи усилий натяжения на фибробетон (первые потери) и после передачи усилия натяжения на фибробетон (вторые потери).
7.1.2 Потери предварительного напряжения арматуры следует учитывать по 9.1 СП 63.13330.2012.
7.2 Расчет конструкций по предельным состояниям первой группы
Расчет предварительно напряженных фибробетонных элементов по прочности
7.2.1 Расчет предварительно напряженных фибробетонных элементов следует производить для стадии эксплуатации на действие изгибающих моментов и поперечных сил от внешних нагрузок и для стадии предварительного обжатия на действие усилий от предварительного натяжения арматуры и усилий от внешних нагрузок, действующих в стадии обжатия.
Расчет следует выполнять с учетом положений 9.2.1 ... 9.2.6 СП 63.13330.2012.
Расчет предварительно напряженных элементов на действие изгибающих моментов в стадии эксплуатации по предельным усилиям
7.2.2 Расчет по прочности нормальных сечений следует производить согласно 6.1 настоящего свода правил с учетом 9.2.7 ... 9.2.9 СП 63.13330.2012. При этом в формулах подраздела 6.1 обозначения площадей сечения и следует относить как к напрягаемой, так и к ненапрягаемой арматуре.
Расчет предварительно напряженных элементов в стадии предварительного обжатия
7.2.3 При расчете элемента в стадии предварительного обжатия усилие в напрягаемой арматуре вводится в расчет как внешняя продольная сила , определяемая по 9.2.10 СП 63.13330.2012.
7.2.4 Расчет по прочности элементов прямоугольного сечения в стадии предварительного обжатия производят из условия:
, (7.1)
где - расстояние от точки приложения продольной силы с учетом влияния изгибающего момента M от внешней нагрузки, действующей в стадии изготовления (собственная масса элемента), до центра тяжести сечения ненапрягаемой арматуры растянутой или наименее сжатой (при полностью сжатом сечении элемента) от этих усилий (рисунок 20), определяемое по формуле
, (7.2)
- расстояние от точки приложения силы до центра тяжести сечения элемента;
- расчетное сопротивление фибробетона сжатию, принимаемое по линейной интерполяции как для класса фибробетона по прочности на сжатие, численно равного передаточной прочности фибробетона ;
- расчетное сопротивление фибробетона растяжению, принимаемое по линейной интерполяции по таблице 2 как для класса фибробетона по остаточной прочности на растяжение, численно равного передаточной прочности фибробетона на растяжение ;
- расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры сжатию, принимаемое в стадии предварительного обжатия не более 330 МПа;
- площадь сечения ненапрягаемой арматуры, расположенной в наиболее сжатой зоне сечения элемента.
Высоту сжатой зоны фибробетона определяют в зависимости от значения , определяемого по формуле (6.1) с подстановкой в нее значения , где - расчетное сопротивление растянутой ненапрягаемой арматуры , и :
а) при (рисунок 11) - по формуле
; (7.3)