; (8)
, (9)
где - площадь сечения растянутой арматуры;
- расчетное сопротивление арматуры класса А-II или Вр-I, в однослойном элементе, принимаемое не выше 180 МПа.
При этом прочность такого изгибаемого элемента проверяется из условия
, (10)
где M - действующий внешний расчетный изгибающий момент.
3.37. В плитах покрытий и перекрытий, а также в навесных перемычечных стеновых панелях рабочую арматуру необходимо располагать в соответствии с п. 3.2. Конструктивные решения таких элементов приведены на рис. 1.
3.38. Прочность изгибаемых элементов составных сечений рассчитывают по нормальным сечениям и на сдвиг слоев относительно друг друга.
3.39. Прочность изгибаемых составных элементов по нормальным сечениям рассчитывают из условия
. (11)
Положение нейтральной оси (высота сжатой зоны x) определяется из выражения
, (12)
где - площадь сечения рабочей арматуры, расположенной в бетоне растянутой зоны;
- ширина слоя из бетона, расположенного в сжатой зоне.
При этом во всех случаях должно соблюдаться условие (где - толщина верхнего слоя из бетона). Виды и классы бетона слоев и классы арматуры принимаются в соответствии с п. 2.17 и п. 3.2 настоящей Инструкции. Расчетные сопротивления бетона слоев и арматуры принимаются по главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.
3.40. Прочность изгибаемых слоистых элементов на сдвиг слоев рассчитывают из условия
. (13)
3.41. Прочность по наклонным сечениям на сдвиг слоев изгибаемых элементов с боковыми несущими гранями (рис. 1, е) рассчитывают по формуле
, (14)
где - расчетное сопротивление бетона на растяжение, принимаемое в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций;
b - суммарная ширина боковых граней.
При невыполнении условия (14) в боковых несущих гранях предусматривается поперечная арматура (хомуты), и прочность по наклонным сечениям боковых граней рассчитывают в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций как для таврового элемента без учета арболита.
Расчет на местное сжатие (смятие)
3.42. Расчет на местное сжатие производится по формуле
, (15)
где N - расчетная нагрузка, приложенная к части рассматриваемого сечения (местная или сумма местной и основной нагрузок);
- площадь смятия под поверхностью;
- коэффициент, зависящий от равномерности распределения нагрузки и площади опорной поверхности: при опирании на выравнивающий слой из раствора и при опирании без выравнивающего слоя;
- расчетное сопротивление местному сжатию арболита, определяемое по формуле
, (16)
где - коэффициент, зависящий от места приложения нагрузки на элемент (рис. 2). При схемах а и б ; при схеме в ; при схемах г и д .
Если прочность однослойных элементов на смятие, рассчитанных по формуле (15), окажется недостаточной, необходимо применять слоистые элементы из арболита и бетона (см. рис. 1, б). При этом толщина бетонного слоя должна быть не менее 3 см.
Расчет слоистых элементов на смятие может быть выполнен по формуле (15), в которой значение принимается с коэффициентами условия работы при классе бетона по прочности на сжатие равными:
В15..............................гамма_вс = 1,4;
В20..............................гамма_вс = 1,5;
В25..............................гамма_вс = 1,6.
Расчет на продавливание
3.43. Расчет на продавливание однослойных плит из арболита от местных нагрузок производится из условия
, (17)
где P - расчетная продавливающая сила;
- среднее арифметическое величин периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения h (рис. 3).
. (18)
При определении величины предполагается, что продавливание происходит по боковой поверхности пирамиды, меньшим основанием которой служит площадь действия продавливающей силы, а боковые грани наклонены под углом 45° к горизонтали (см. рис. 3).
3.44. Одновременно с расчетом на продавливание плиты при больших толщинах (h > 15 см) проверяют на прочность по смятию согласно п. 3.42.
Элементы составных сечений, указанные на рис. 1, д-з, следует рассчитывать на продавливание как однослойные плиты по п. 3.43.