А. ИВАНОВ, канд. техн. наук, РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ НА ПРОДАВЛИВАНИЕ
Расчет на продавливание является одним из наиболее важных расчетов плит перекрытий и фундаментных плит каркасных зданий. По существу, этот расчет определяет армирование и толщину плит. В исторической последовательности первым был расчет на продавливание нормальной силой. Опытами ЦНИЭПжилища и НИИЖБа установлено существенное влияние сосредоточенного момента на сопротивление плиты продавливанию. Разработан и включен в СП 52-103-2007 способ расчета на продавливание при совместном действии продавливающей силы и сосредоточенного момента, лежащего в одной из ортогональных плоскостей, проходящих в направлении осей симметрии осей колонны. В практике проектирования, однако, момент чаще всего не лежит в этих плоскостях. В этих случаях предложенный способ не позволяет оценить напряженно-деформированное состояние узла сопряжения колонны с плитой.
Раскладывая сосредоточенный момент произвольного направления по направлению координатных осей, получим пару моментов Mx и My, действующих относительно осей координат. Следуя [1], при воздействии сосредоточенной нормальной силы поверхность разрушения принимается в виде условного вертикального поперечного сечения, расположенного посередине пирамиды продавливания, по поверхности которого действуют равномерно распределенные касательные напряжения. При воздействии сосредоточенного момента принимается линейное распределение касательных напряжений по контуру расчетного поперечного сечения в направлении действия момента (см. рисунок). Максимальные суммарные величины касательных напряжений в предельном состоянии при совместном воздействии сосредоточенных нормальных сил и сосредоточенных моментов достигают расчётного сопротивления бетона растяжению.
Поперечная арматура, расположенная в зоне продавливания, принимается условно сосредоточенной по контуру расчётного поперечного сечения. При действии сосредоточенной нормальной силы принимается равномерное распределение напряжений в поперечной арматуре по контуру расчетного сечения, а при воздействии сосредоточенного момента принимается линейное распределение напряжений в направлении действия момента. При совместном воздействии сосредоточенных нормальных сил и сосредоточенных моментов значения напряжений в поперечной арматуре в предельном состоянии достигают расчётного сопротивления арматуры растяжению.
Опуская промежуточные выкладки, приводим окончательное линейное неравенство взаимодействия относительных значений сосредоточенной нормальной силы и сосредоточенного момента, расчеты по которому хорошо совпадают с результатами экспериментальных исследований:
В неравенстве F и M - сосредоточенная нормальная сила и сосредоточенные моменты, действующие в узловом сопряжении плоской плиты перекрытия с колонной относительно осей X и Y предельные значения сосредоточенной нормальной силы и сосредоточенных моментов того же направления.
Бетон и железобетон, 2008 №2