6.1.4 Расчет по прочности нормальных сечений элементов по предельным усилиям следует производить, определяя предельные усилия, которые могут быть восприняты бетоном и арматурой в нормальном сечении, исходя из следующих положений:
- сопротивление сталефибробетона растяжению представляется напряжениями, равными Rfbt3 и равномерно распределенными по растянутой зоне сталефибробетона;
- сопротивление сталефибробетона сжатию представляется напряжениями, равными Rfb и равномерно распределенными по сжатой зоне сталефибробетона;
- деформации (напряжения) в арматуре определяют в зависимости от высоты сжатой зоны сталефибробетона;
- растягивающие напряжения в стержневой арматуре принимают не более расчетного сопротивления растяжению Rs;
- сжимающие напряжения в стержневой арматуре принимают не более расчетного сопротивления сжатию Rsc.
6.1.5 Расчет по прочности нормальных сечений элементов без рабочей арматуры по предельным усилиям следует производить исходя из следующих положений:
- эпюру напряжений в сжатой зоне фибробетона принимают треугольной формы, как для упругого тела;
- эпюру напряжений в растянутой зоне фибробетона трапециевидной формы с напряжениями в растянутой грани сечения, равными Rfbt ;
- относительную деформацию крайнего растянутого волокна бетона принимают равной εfbt1.
6.1.6 Расчет по прочности нормальных сечений сталефибробетонных элементов с рабочей арматурой следует производить в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны сталефибробетона ξ=x / h0 определяемым из соответствующих условий равновесия, и значением граничной относительной высоты сжатой зоны ξR, при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs.
Значение ξR следует определять по формуле
(6.1)где ω– характеристика сжатой зоны сталефибробетона, принимаемая для сталефибробетона из тяжелого бетона классов до В60 включительно равной 0,8, а для сталефибробетона из тяжелого бетона классов В70 – В100 и из мелкозернистого бетона – равной 0,7;
εs – расчетное значение предельных относительных деформаций арматуры, принимаемое по СП 63.13330;
εfb2 – относительные деформации сжатого сталефибробетона при напряжениях Rfb, принимаемые по СП 63.13330 как для обычного бетона.
Расчет изгибаемых элементов
6.1.7 Расчет по прочности сечений изгибаемых элементов следует производить из условия
М ≤ Мult, (6.2)
где М – изгибающий момент от внешней нагрузки;
Мult – предельный изгибающий момент, который может быть воспринят сечением элемента.
При расчете по прочности сечений изгибаемых элементов рекомендуется соблюдать условие x ≤ ξR h0.
В случае, когда по конструктивным соображениям или из расчета по предельным состояниям второй группы площадь растянутой стальной арматуры принята большей, чем это требуется для соблюдения условия x ≤ ξR h0 , то значение предельного изгибающего момента определяют, принимая в формулах для его вычисления x = ξR h0 , а вместо значения Rfbt3 значение Rfbt2.
6.1.8 Значение Мult для изгибаемых сталефибробетонных элементов прямоугольного сечения определяют по формулам:
- для сталефибробетонных элементов без рабочей арматуры (рисунок 2)
Мult = Rfbt• Wpl (6.3)
где Wpl – упругопластический момент сопротивления сечения элемента для крайнего растянутого волокна, определяемый с учетом 6.1.5; для элементов с прямоугольной формой сечения, изготовляемых из сталефибробетона класса по прочности на сжатие Bf60 и ниже, допускается принимать равным:
(6.4)- для фибробетонных элементов с рабочей арматурой (рисунок 3) при
 | |
| 681 × 69 пикс. Открыть в новом окне | |
при этом высоту сжатой зоны определяют по формуле
 | |
| 299 × 64 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 835 × 411 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок 2 – Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого сталефибробетонного элемента прямоугольного сечения без арматуры при его расчете по прочности
 | |
| 624 × 294 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок 3 – Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого сталефибробетонного элемента прямоугольного сечения с арматурой, при его расчете по прочности
6.1.9 Значение Мult для изгибаемых сталефибробетонных элементов таврового и двутаврового сечений с полкой в сжатой зоне определяют:
- для сталефибробетонных элементов без рабочей арматуры – по формуле (6.3), в которой Wpl определяют с учетом 6.1.5 и формы поперечного сечения элемента.
Значение Мult допускается определять:
а) если граница проходит в полке (рисунок 4, а), т. е. соблюдается условие
Rfbt3•( bf • hf+bw • hw )≤ Rfb• b’f•h’f (6.7)
по формуле
Mult = 0,5 • Rfbt3 [b’f (h’f –x) •(h’f +x)+ bf •hf (hf –x+2(hw + h’f))+ bw• hw (hw – x+2 h’f )] (6.8)
при этом высоту сжатой зоны определяют по формуле
 | |
| 358 × 72 пикс. Открыть в новом окне | |
б) если граница проходит в ребре (рисунок 4, б), т. е. условие по формуле (6.7) не соблюдается, по формуле
Mult = Rfb bw (x -h’f ) (x -0,5h’f )+ R fbt3 [bw (hw + h’f –x)+ bw• hf (h-0,5 (h’f + hf))] (6.10)
при этом высоту сжатой зоны определяют по формуле
 | |
| 539 × 69 пикс. Открыть в новом окне | |
- для сталефибробетонных элементов с рабочей арматурой при ξ=x/h0≤ξR (рисунок 5):