LIETUVOS RESPUBLIKOS APLINKOS MINISTRO ĮSAKYMAS DĖL LIETUVOS RESPUBLIKOS APLINKOS MINISTRO 2005 M. SAUSIO 26 D. ĮSAKYMO NR. D1-44 „DĖL STATYBOS TECHNINIO REGLAMENTO STR 2.05.05:2005 „BETONINIŲ IR GELŽBETONINIŲ KONSTRUKCIJŲ PROJEKTAVIMAS“ PATVIRTINIMO“ PAKEITIMO 2006 m. vasario 21 d. Nr. D1-92 Vilnius Vadovaudamasis Lietuvos Respublikos statybos įstatymo (Žin., 1996, Nr. 32-788; 2001, Nr. 101-3579; 2004, Nr. 73-2545) 8 straipsnio 5 dalimi ir Lietuvos Respublikos Vyriausybės 2002 m. vasario 26 d. nutarimo Nr. 280 „Dėl Lietuvos Respublikos statybos įstatymo įgyvendinimo“ (Žin., 2002, Nr. 22-819) 1.2 punktu, Pakeičiu statybos techninį reglamentą STR 2.05.05:2005 „Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas“ (toliau – Reglamentas), patvirtintą Lietuvos Respublikos aplinkos ministro 2005 m. sausio 26 d. įsakymu Nr. D1-44 „Dėl statybos techninio reglamento STR 2.05.05:2005 „Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas“ patvirtinimo“ (Žin., 2005, Nr. 17-550, Nr. 98-3711): 1. Išdėstau Reglamento 45 punkto (7.9) formulę taip: „, (7.9)“. 2. Išdėstau Reglamento 54 punktą taip: „54. Vielų ir strypų tamprumo modulio vidutinė reikšmė yra 205·10 MPa. Tikroji reikšmė gali kisti nuo 195·103 iki 210·103 MPa ir priklauso nuo gamybos proceso. Lynų tamprumo modulis 190·103 kN/mm2. Tikroji reikšmė kinta nuo 175·103 iki 195·103 kN/mm2 ir priklauso nuo gamybos proceso. Sertifikatuose turi būti nurodoma tamprumo modulio reikšmė.“. 3. Išdėstau Reglamento 9 lentelės 6, 9, 10 ir 11 punktus taip: „ 6. Greitai pasireiškiantis betono valkšnumas , kai , , kai , – čia: α ir β – koeficientai α = 0,25 + 0,025fcp ≤<= 0,8; β = 5,25 – 0,185fcp | ≤<= 2,5, | ≥=>1,1. σcp – įtempiai, nustatomi išilginės armatūros Ap1 ir Ap2 masės centrų lygyje, įvertinus nuostolius pagal šios lentelės 1–5 punktus; fcp – charakteristinis kubinis betono stipris apspaudimo armatūra metu; χ – koeficientas:

1. a)natūraliai kietėjusio betono χ = 1,0
2. b)šildyto betono χ = 0,85. Lengvojo betono, kai fcp ≤<= 11 MPa, daugiklis 40 pakeičiamas į 60 9. Betono valkšnumas (žr. Reglamento 60 punktą):
3. a)sunkiojo ir lengvojo su tankiais smulkiais užpildais , kai ; , kai , čia: scp – tas pats kaip šios lentelės 6 punkte, įvertinus nuostolius pagal 1– 6 punktus; c – koeficientas: natūraliai kietėjusio betono c = 1,0; betono, šildyto esant atmosferos slėgiui c = 0,85. Nuostoliai nustatomi pagal šios lentelės 9 a punktą, padauginus iš 1,3. Nuostoliai nustatomi pagal šios lentelės 9 a punktą, padauginus iš 1,5. Nuostoliai nustatomi pagal šios lentelės 9 a punktą, padauginus iš 1,2.
4. b)smulkiagrūdžio: A grupė B grupė
5. c)lengvojo su poringais lengvaisiais užpildais 10. Betono glemžimas po spiralinės arba žiedinės armatūros vijomis (kai konstrukcijos skersmuo iki 3
6. m)– , čia fext – konstrukcijos išorinis skersmuo, cm 11. Sandūrų tarp blokų apgniuždymo deformacijos (konstrukcijoms iš blokų) – , čia: n – konstrukcijos siūlių skaičius, įtempiamas armatūros ilgyje; Dl – sandūros apgniuždymas; 0,3 mm, kai jos užpildomos betonu; 0,5 m – kai sandūra sausa; l – įtempiamas armatūros ilgis, mm “ „Pastaba. Įtemptosios Ap2 armatūros išankstinių įtempimų nuostoliai nustatomi taip pat kaip Ap1 armatūros.“. 4. Išdėstau Reglamento 73 punkto 8 pastraipą taip: „Jeigu elemento pjūviuose, kuriuose lenkimo momentas MEd > 0,9 MEd,max (MEd,max – didžiausias skaičiuotinis elemento lenkimo momentas), armatūra yra suvirinta, tai koeficiento gsy reikšmės:“. 5. Išdėstau Reglamento 86.1 punkto (8.54) formulę taip: „ (8.54)“. 6. Išdėstau Reglamento 90 punkto (8.66) formulę taip: „, bet ne daugiau kaip 0,8 absoliutine reikšme, (8.66)“. 7. Išdėstau Reglamento 92 punkto (8.69) formulę taip: „, (8.69)“. 8. Išdėstau Reglamento 93 punkto paskutinę pastraipą taip: „Trumpųjų gembių skersinis armavimas turi atitikti reikalavimus, nurodytus Reglamento 257 p.“. 9. Išdėstau Reglamento 104 punkto (9.1) formulės paaiškinimą taip: „čia: fcd – skaičiuotinis betono gniuždomasis stipris; a – koeficientas, įvertinantis ilgalaikį apkrovos poveikį, jos netinkamiausią pridėjimą: 0,85 – kai betono klasė C50/60 ir mažesnė; 0,80 – kai betono klasė C55/67 ir aukštesnė.“. 10. Išdėstau Reglamento 121 punkto (9.18) formulės paaiškinimą taip: „čia: d – plokštės naudingasis aukštis; d = (dz + dy)/2, dz , dy – plokštės naudingasis aukštis atitinkamai z ir y ašių linkmėmis; ui – nagrinėjamojo kerpamojo pjūvio perimetro ilgis.“. 11. Išdėstau Reglamento 121 punkto (9.21) formulę taip: „ (9.21)“. 12. Išdėstau Reglamento 122 punkto (9.25) formulę taip: „ (9.25)“. 13. Išdėstau Reglamento 125 punkto (9.27) formulę taip: „, (9.27)“. 14. Išdėstau Reglamento 126 punktą taip: „126. Kai nagrinėjamoje kritinėje plokštumoje veikia priešingos krypties nei VEd išorinė jėga, pvz., grunto slėgis, praspaudžiamoji jėga apskaičiuojama pagal formulę VEd,red = VEd – ∆VEd , (9.28) čia: VEd – koloną veikianti jėga; ∆VEd – nagrinėjamoje kritinėje plokštumoje į viršų veikianti jėga, t. y. į viršų veikiantis grunto slėgis minus savasis plokštės svoris. VEd = VEd,red / ud. , (9.29) čia a – atstumas nuo kolonos krašto iki nagrinėjamos kritinės plokštumos. Ekscentriniam apkrovimui: , (9.30) čia k – randamas 18 lentelėje. veikia priešingos krypties nei VEd išorinė jėga, pvz., grunto slėgis, praspaudžiamoji jėga apskaičiuojama pagal formulę“. 15. Išdėstau Reglamento 127 punkto (9.31) formulės paaiškinimo pirmą pastraipą taip: „Asw – kolonos perimetru vienoje eilėje esančias skersinės armatūros skerspjūvio plotas (mm2);“. 16. Išdėstau Reglamento 143 punkto (12.6) formulę taip: „, (12.6)“. 17. Išdėstau Reglamento 144 punkto (12.7) ir (12.8) formules taip: „, (12.7) , (12.8)“. 18. Pripažįstu netekusiu galios Reglamento 147 punktą. 19. Išdėstau Reglamento 160.6 punktą taip: „160.6. iš anksto įtemptosios armatūros įtempiai lygūs išankstinio įtempimo (atsižvelgiant į visus nuostolius) ir šią armatūrą supančio betono deformacijų prieaugio sukeltų įtempių algebrinei sumai. Šios prielaidos netaikomos elementams, kuriuos veikia daugkartinis apkrovimas. Turi būti įvertintas iš anksto įtemptosios be inkarų armatūros įtempių ir sumažėjimas įtempių perdavimo zonos ilgyje lbpd (žr. Reglamento 241 p.), dauginant juos iš santykio lx /lpt2. Čia lx – atstumas nuo įtempių perdavimo pradžios iki nagrinėjamojo pjūvio, kuriame tikrinamas plyšio atsiradimas.“. 20. Išdėstau Reglamento 168 punkto paskutinę pastraipą taip: „(14.17) sąlyga tikrinama ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centre ir sijų sienelių ir lentynų susikirtimo vietose. Apskaičiuojant iš anksto įtemptuosius elementus su armatūra be inkarų, reikia įvertinti išankstinio įtempimo sp1 ir sp2 įtempių sumažėjimą jų perdavimo zonoje (lpt2), padauginant iš santykio (žr. Reglamento 241 p.).“ 21. Išdėstau Reglamento 168 punkto (14.20) formulę ir jos paaiškinimą taip: „, (14.20) čia: a – koeficientas, priimamas: sunkiajam betonui – 0,01; smulkiagrūdžiam ir lengvajam betonui – 0,02. fck,cube – žr. 5 lentelę. Tačiau a fck,cube ³ 0,3. Svarbiausieji betono tempimo (smt) ir gniuždymo (smc) įtempiai apskaičiuojami pagal formulę“. 22. Išdėstau Reglamento 176 punkto (14.25) ir (14.26) formules taip: „, (14.25) , (14.26)“. 23. Išdėstau Reglamento 182 punkto (14.33) formulės paaiškinimą taip: „čia: – kreivis nuo kintamųjų poveikių (trumpalaikės dalies); – kreivis nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių poveikių pagal 6.10b [9.5] derinį, neįvertinant išankstinio apspaudimo armatūra.“. 24. Išdėstau Reglamento 182 punkto (14.34) ir (14.35) formules taip: „ (14.34) ; (14.35)“. 25. Išdėstau Reglamento 182 punkto paskutinę pastraipą taip: „Kreivių suma imama ne mažesnė kaip . Elementų be išankstinio įtempimo kreiviai ir laikytini lygūs nuliui.“. 26. Išdėstau Reglamento 184 punkto (14.38) formulę taip: „ , (14.38)“. 27. Išdėstau Reglamento 188 punkto (14.48) formulės paaiškinimą taip: „čia: – kreivis nuo charakteristinio poveikių derinio, esant trumpalaikei skaičiuotinei situacijai, nustatomai pagal (6.8
7. b)[9.5] formulę; – kreivis nuo tariamai nuolatinio poveikių derinio, esant trumpalaikei skaičiuotinei situacijai pagal (6.10
8. b)[9.5] formulę, neįvertinant išankstinio apspaudimo įtemptąja armatūra; – kreivis nuo tariamai nuolatinio poveikių derinio, esant nuolatinei skaičiuotinei situacijai pagal (6.10
9. b)[9.5] formulę; – kreivis, kurį lemia elemento išlinkis dėl betono susitraukimo ir valkšnumo nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pd pagal (14.36) formulę.“. 28. Išdėstau Reglamento 190 punkto (14.52) formulę taip: „, (14.52)“. 29. Išdėstau Reglamento 237 punkto (17.2), (17.3) ir (17.4) formules taip: „lb,min>max{0,6lb; 15f, 100 mm}, (17.2) lb,min>max{0,3lb; 15f, 100 mm} (17.3) , (17.4)“. 30. Išdėstau Reglamento 238 punkto 4 pastraipą taip: „Įdėtinių detalių tempiamųjų inkarinių strypų, inkaruotų tempiamajame arba gniuždomajame betone, kai arba , ilgis apskaičiuojamas pagal Reglamento 237.1 p. nurodymus kaip tempiamiesiems strypams. Esant kitoms įtempių reikšmėms – pagal Reglamento 237.2 p. kaip gniuždomiesiems strypams.“. 31. Išdėstau Reglamento 241 punkto (17.6) ir (17.7) formules taip: „ (17.6) . (17.7)“. 32. Išdėstau Reglamento 264.3 punktą taip: „264.3. visais atvejais naudojant armatūrą, kurios takumo įtempiai fy ³ 600 MPa.“. 33. Pakeičiu Reglamento 268 punkto 45 pav. brėžinį taip: 34. Papildau Reglamentą 4 priedu „Praktinio taikymo vadovas. Konstrukcijų projektavimas tinkamumo ribiniam būviui ir konstrukciniai reikalavimai“ (pridedama). APLINKOS MINISTRAS ARŪNAS KUNDROTAS STR 2.05.05:2005 4 priedas PRAKTINIO TAIKYMO VADOVAS ĮVADAS Šiame praktinio taikymo vadove yra pateikti reikalavimai pastatų ir statinių betoninėms ir gelžbetoninėms konstrukcijoms skaičiuoti ir projektuoti iš sunkaus ir lengvojo betono tinkamumo ribiniam būviui. Taip pat pateikiami konstrukciniai reikalavimai, kurių reikia laikytis projektuojant konstrukcijas, tenkinančias abu ribinius būvius: saugos ir tinkamumo. Visi reikalavimai pateikiami vadovaujantis šio Reglamento nurodymais, juos paaiškinant ir iliustruojant skaičiavimo ir konstravimo pavyzdžiais. Duodama papildomų rekomendacijų, reikalingų projektuojant konstrukcijas. Atitinkamų reglamentų punktų ir lentelių numeriai nurodyti laužtiniuose skliaustuose. Pagrindinės sąvokos, žymenys ir sutrumpinimai pateikti [III, IV] skyriuose. [ ] skliaustuose pateikti žymenys nurodo STR 2.05.05:2005 atitinkamą punktą, formulę ar lentelę, o ([ ]) atitinkamai STR 2.05.04:2003. I skyrius. PAGRINDINIAI NURODYMAI I skirsnis. Bendrosios nuostatos 1. Šio Reglamento priedo nuostatos skirtos betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų projektavimui iš sunkiojo įprasto, lengvojo ir smulkiagrūdžio betono, kurio tankis ne mažesnis kaip 2000 ir ne didesnis kaip 2800 kg/m3 tinkamumo ribiniam būviui, ir kai konstrukcijos naudojamos esant ne aukštesnei kaip +50ºC ir ne žemesnei kaip -50ºC temperatūrai. 2. Išankstinis gelžbetoninių konstrukcijų įtempimas naudojamas tokiais tikslais: 2.1. armatūros sąnaudų mažinimui, kai naudojama didelio stiprio armatūra; 2.2. padidinti konstrukcijų atsparumą supleišėjimui ir riboti plyšių atsivėrimą (plotį); 2.3. padidinti konstrukcijų standumą ir sumažinti jų deformacijas (įlinkius); 2.4. perdengti didesnius tarpatramius, esant tam pačiam konstrukcijos skerspjūviui; 2.5. apspausti surenkamų elementų sandūras; 2.6. padidinti konstrukcijų, veikiamų daug kartų pasikartojančių apkrovų, atsparumą nuovargiui; 2.7. sumažinti betono sąnaudas ir konstrukcijų svorį, naudojant aukštos klasės betoną. 3. Išankstinis įtempimas atliekamas dviem pagrindiniais būdais: 3.1. įtempiant armatūrą į formos arba stendo atramas; 3.2. įtempiant armatūrą į sukietėjusį betoną. Armatūros įtempimas į atramas gali būti atliekamas mechaniniu ir elektroterminiu būdais, o įtempiant į betoną – mechaniniu būdu. Įtempiant į atramas, naudojama strypinė armatūra: didelio stiprumo viela ir iš jos sudaryti pluoštai (vijos) ir armatūros lynai. Įtempiant į betoną, naudojami iš didelio stiprumo vielos sudaryti pluoštai (vijos) ir armatūros lynai. 4. Saugos ir tinkamumo naudojimui reikalavimų tenkinimui turi būti nustatyti tokie konstrukcijų kokybės pradiniai reikalavimai, kad kartu su patikimumo užtikrinimu, esant pačiam pavojingiausiam poveikių derinimui, neatsivertų neleistino dydžio plyšių, neatsirastų įlinkių, vibracijų ir kitų reiškinių, pažeidžiančių normalų pastato naudojimą, žmonių sveikatą, gamtą, estetinius pastato reikalavimus, normalų technologinį procesą ir kita. II skirsnis. Pagrindiniai reikalavimai skaičiavimui 5. Gelžbetoninės konstrukcijos skaičiuojamos ne tik stiprumo ir pastovumo (saugos ribinio būvio) tenkinimui, bet ir tinkamumo normaliam naudojimui reikalavimų užtikrinimui (tinkamumo ribinis būvis). 6. Gelžbetoninių konstrukcijų ar atskirų jų elementų skaičiavimas tinkamumo ribiniam būviui atliekamas dviem atvejų stadijų grupėms: 6.1. gamybos, transportavimo ir montavimo – jei atsiradusios jose deformacijos (plyšiai, išlinkiai ir kt.) gali pakenkti konstrukcijų naudojimo savybėms; 6.2. visais atvejais – naudojimo stadijai. Kiekvienu atveju skaičiavimo schemos turi atitikti konstrukcinį sprendimą ir apkrovų schemą. 7. Skaičiuojant priimamos charakteristinės apkrovų ir poveikių reikšmės ir jų deriniai vadovaujantis STR 2.05.04:2003. 8. Skaičiuojant surenkamas konstrukcijas ar jų elementus poveikiams, atsirandantiems jas keliant, transportuojant ar montuojant, apkrova nuo savojo svorio yra dauginama iš dinaminio poveikio koeficiento, kuris yra: transportuojant – 1,60; keliant ir montuojant – 1,40. 9. Tinkamumo ribiniam būviui apskaičiavimą sudaro: 9.1. deformacijų (įlinkių, pasislinkimų, pasisukimų ir pan.), kurios turi įtakos konstrukcijų vaizdui arba efektyviam jos naudojimui, gali sugadinti apdailą arba laikančiuosius elementus, nustatymas; 9.2. vibracijų, gadinančių pastatą ar jo dalis (elementus), mažinančių jų naudojimo efektyvumą, nustatymas; 9.3. plyšių, kurie gali pakenkti konstrukcijos išvaizdai, ilgalaikiškumui, vandens nepralaidumui, pločio ir betono pažeidimui dėl per didelio gniuždymo, galinčio sumažinti jo ilgalaikiškumą, nustatymas. Plyšių atsiradimas betoninėse ir gelžbetoninėse konstrukcijose apskaičiuojamas iš sąlygos, pagal kurią poveikių efektai, įtempiai ir deformacijos nuo įvairių poveikių ir jų derinių neturi viršyti atitinkamų ribinių dydžių, kuriuos gali atlaikyti konstrukcija plyšių atsiradimo momentu. Plyšių plotis apskaičiuojamas pagal sąlygą, kad plyšių plotis konstrukcijoje dėl veikiančių poveikių ir jų derinių neviršytų ribinės reikšmės, nurodytos [24] lentelėje, ir priklauso nuo konstrukcijai keliamų reikalavimų, jos naudojimo sąlygų ir aplinkos agresyvumo. Agresyvioje aplinkoje naudojamoms konstrukcijoms reikia numatyti papildomas priemones apsaugai nuo korozijos. Plyšiai skaičiuojami normaliniuose ir įstrižuose pjūviuose, taip pat iš anksto įtemptų gelžbetoninių elementų galuose – įtempimų perdavimo zonoje. Konstrukcijų deformacijos apskaičiuojamos su sąlyga, kad įlinkiai, posūkio kampai, poslinkiai ar konstrukcijos virpėjimo nuo įvairių poveikių ir jų derinių parametrai negali viršyti atitinkamų leidžiamųjų ribinių reikšmių, kurios priklauso nuo konstrukcijos ir viso statinio charakteristikų, gretimų ar tarpinių elementų pažeidimų galimybių, technologinių įrengimų, taip pat galimybės susidaryti pavojingoms situacijoms statinio naudojimo metu. Visiškam ar įlinkio dalies kompensavimui konstrukcija gali turėti pradinį išlinkį, kurio dydis neturi viršyti 1/250 angos. Surenkamosios monolitinės gelžbetoninės konstrukcijos, taip pat monolitinės su laikančiąja (standžiąja) armatūra abiem ribiniams būviams apskaičiuojamos dviem apkrovų atvejams: kol betonas pasiekia numatytą stiprį – apkrovoms nuo betono svorio ir kitų apkrovų, veikiančių šiame konstrukcijos gamybos (statybos) etape; betonui pasiekus visą numatytą stiprį – apkrovoms, veikiančioms šiame etape ir naudojimo metu. Betoninės ir gelžbetoninės konstrukcijos skaičiuojamos atsižvelgiant į galimą plyšių ir netampriųjų deformacijų atsiradimą betone ir armatūroje. Konstrukcijos ribinės įrąžos ir deformacijos nustatomos naudojantis skaičiuotinėmis schemomis ir modeliais, geriausiai atitinkančiais nagrinėjamo ribinio būvio tikruosius konstrukcijų ypatumus. 10. Reikalavimai plyšių atsiradimui ir jų atsivėrimui priklauso nuo konstrukcijų tipo (įprastos ar iš anksto įtemptos) ir naudojimo sąlygų. Plyšių pločiai taip pat apribojami pagal tai, ar atsiveria nuo trumpalaikio apkrovų poveikio (wlim1), ar ilgalaikio (wlim2) (2 lentelė). Ilgalaikio plyšių atsivėrimo plotis apskaičiuojamas nuo tariamai nuolatinio poveikių derinio, o trumpalaikio plyšių atsivėrimo plotis nustatomas kaip ilgalaikio plyšių atsivėrimo pločio prieaugio, padidėjus tariamai nuolatiniam poveikiui iki charakteristinio poveikių derinio, suma. 11. Jeigu iš anksto įtemptų konstrukcijų gniuždomoje zonoje, jų gamybos, transportavimo ar montavimo metu atsiveria plyšiai, statmeni išilginiai ašiai, reikia įvertinti pleišėtumo sumažėjimą naudojimo metu tempiamojoje zonoje, taip pat jų įlinkių padidėjimą. Konstrukcijoms, kurios bus naudojamos veikiant daug kartų pasikartojančioms apkrovoms, tokie plyšiai neleidžiami. 12. Jeigu armavimo koeficientas r >0,05, leidžiama be skaičiavimo priimti, kad stačiakampio ir tėjinio skerspjūvio su lentyna gniuždomojoje zonoje lenkiamų elementų tempiamojoje zonoje yra plyšiai, statmeni išilginei ašiai. 13. Skaičiuojant gelžbetoninių elementų be iš anksto įtemptosios armatūros atsparumą plyšių atsiradimui, turi būti įvertinami poveikiai nuo betono susitraukimo, o skaičiuojant deformacijas (įlinkius), jie gali būti neįvertinami. 14. Konstrukcijų deformacijos (įlinkiai, pasisukimo kampai) skaičiuojamos pasinaudojus statybinės mechanikos formulėmis, priimant kreivių arba standumo reikšmes, nustatomas priklausomai nuo konstrukcijos ar jos ruožų būvio: 14.1. jeigu konstrukcijų tempiamojoje zonoje normalinių plyšių nėra – kreivis (standumas) priimamas kaip nepažeisto (vienalyčio) kūno; 14.2. jeigu tempiamojoje zonoje yra plyšių, statmenų išilginiai ašiai, tai kreivis (standumas) priimamas kaip santykis skirtumo vidutinių gniuždomos betono zonos krašto ir tempiamos armatūros deformacijų su skerspjūvio naudingu aukščiu. II skyrius. Gelžbetoninių elementų plyšių atsiradimo apskaičiavimas I skirsnis. Bendrosios prielaidos 15. Gelžbetoniniai elementai apskaičiuojami normaliniams, elemento išilginei ašiai ir įstrižiesiems elemento išilginės ašies atžvilgiu, plyšiams atsirasti. 16. Atsirandant plyšiams normaliniuose išilginei ašiai pjūviuose, lenkiamųjų, tempiamųjų ir ekscentriškai gniuždomųjų gelžbetoninių elementų įrąžos apskaičiuojamos laikantis šių nuostatų: 16.1. galioja plokščių pjūvių hipotezė; 16.2. labiausiai tempiamo betono sluoksnio didžiausias santykinis pailgėjimas lygus ; 16.3. gniuždomos zonos betono įtempiai nustatomi įvertinant tampriąsias ir plastines betono deformacijas. Pastarosios įvertinamos mažinant atstumą tarp skerspjūvio branduolio viršūnės ir sunkio centro (1 pav.); 16.4. tempiamosios zonos betono įtempiai pasiskirstę tolygiai ir yra lygūs stipriui fctk; 16.5. armatūros be išankstinio įtempimo įtempiai lygūs įtempių, sukeltų betono deformacijų prieaugio apie šią armatūrą, taip pat atsiradusių įtempių dėl betono susitraukimo ir valkšnumo, algebrinei sumai; 16.6. iš anksto įtemptosios armatūros įtempiai lygūs išankstinio įtempimo (atsižvelgiant į visus nuostolius) ir šią armatūrą supančio betono deformacijų prieaugio sukeltų įtempių algebrinei sumai. II skirsnis. Centriškai tempiamųjų elementų skaičiavimas 17. Centriškai tempiamųjų gelžbetoninių elementų plyšių atsiradimo apskaičiavimas atliekamas pagal sąlygą, kad statmeni išilginiai ašiai plyšiai skerspjūviuose neatsiras, jeigu išilginė tempimo jėga NEd nuo išorinių poveikių neviršija plyšių atsiradimo jėgos , (2.1) čia Ncr – plyšių atsiradimo jėga. Ncr jėga elementams be iš anksto įtemptosios armatūros yra apskaičiuojama taip , (2.2) čia fcsh,t – tempimo įtempiai dėl susitraukimo; . 18. Betono susitraukimo deformacijos turi esminę įtaką iš anksto neįtemptųjų gelžbetoninių konstrukcijų pleišėjimui. Tempimo įtempiai betone dėl jo susitraukimo apskaičiuojami taip: . (2.3) Jeigu scsh,t > fctk, elemente vien nuo betono susitraukimo atsiras plyšiai. Susitraukimo deformacijos priimamos pagal [2] priedą. 19. Tikrinant iš anksto įtemptųjų elementų pleišėjimą, skerspjūvio plyšių atsiradimo jėga bus , (2.4) čia Pd – išankstinio betono apspaudimo jėga, priimama lygi įtempių atstojamajai įtemptoje ir neįtemptoje armatūroje: . (2.5) Iš anksto įtemptųjų gelžbetoninių konstrukcijų neįtemptoje armatūroje dėl bendro jos ir betono deformavimosi atsiranda pradiniai gniuždymo įtempiai: apgniuždant betoną – jie lygūs iš anksto įtemptosios armatūros įtempių nuostoliams dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo, o prieš apkraunant konstrukciją – lygūs nuostolių dėl greitai pasireiškiančio valkšnumo, susitraukimo ir betono ilgalaikio valkšnumo sumai. 20. Iš anksto įtemptosios armatūros įtempių nuostoliai, betono apspaudimo jėgos ir įtempių betone apskaičiavimas yra pateiktas [XII] skyriuje. III skirsnis. Lenkiamųjų ir ekscentriškai gniuždomųjų gelžbetoninių elementų normalinių plyšių atsiradimo apskaičiavimas 21. Lenkiamųjų gelžbetoninių elementų normalinių plyšių atsiradimas tikrinimas pagal sąlygą: , (2.6) čia Mr – vienoje pjūvio pusėje esančių išorinių jėgų momentas apie ašį, lygiagrečią neutraliajai ašiai ir praeinančią per branduolio tašką, labiausiai nutolusį nuo pjūvio tempiamosios zonos, kurios plyšių atsiradimas yra tikrinamas pagal [163] punktą. Momentas Mr apskaičiuojamas pagal charakteristinį apkrovų derinį, kai norima įsitikinti, ar elementas supleišės, ir pagal pagrindinį apkrovų derinį, kai naudojamas elementas neturi turėti plyšių. Dažniausiai pasitaikančiais atvejais, kai veikia ne daugiau kaip dvi Qk1 ir Qk2 kintamosios apkrovos, iš kurių Qk1 yra vyraujantis, derinys bus: charakteristinis ; (2.7) tariamai nuolatinis . (2.8) Plačiau žr. STR 2.05.04:2003 13 priedą. Momentas Mcr apskaičiuojamas pagal formulę: , (2.9) čia Mr.p – jėgos Pd momentas apie tą pačią ašį, kaip ir skaičiuojant momentą Mr, t. y. . (2.10) Kai momentų Mr.p ir Mr veikimo kryptys yra priešingos (2.9) ir (2.10) formulėse yra imamas „pliuso“ ženklas (t. y. kai jėga Pd apgniuždo naudojimo metu tempiamą zoną), „minus“ – kai momentų kryptys nesutampa. 22. Nuo jėgų, veikiančių vienoje skerspjūvio pusėje, momentas Mr apskaičiuojamas taip: ; (2.11) kai yra ekscentriškai gniuždomieji elementai (1 pav.
10. b); (2.12) kai yra ekscentriškai tempiami elementai (1 pav.
11. c). (2.13) 23. (2.10)–(2.13) formulėse dydis r yra atstumas nuo ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centro iki branduolio viršūnės, labiausiai nutolusios nuo tempiamos zonos, kurios plyšių atsiradimas yra tikrinamas. 1 pav. Įrąžų schemos ir įtempių diagramos elemento skerspjūvyje, apskaičiuojant normalinių išilginei elemento ašiai plyšių atsiradimą išorinių apkrovų tempiamojoje zonoje, kuri gniuždoma išankstinio apspaudimo jėgos: a – kai yra lenkimas; b – kai ekscentrinis gniuždymas; c – kai yra ekscentrinis tempimas; 1 – branduolio viršūnė; 2 – ekvivalentinio skerspjūvio centras Kai apskaičiuojamas iš anksto įtemptųjų lenkiamų, ekscentriškai gniuždomų ir ekscentriškai tempiamų elementų (jei NEd £ Pd) stiprumas plyšių atsiradimui, tai atstumas , (2.14) kai tikrinamas stiprumas supleišėjimui elementų be išankstinio armatūros įtempimo (jei ), tai atstumas . (2.15) Koeficientas j apskaičiuojamas pagal formulę: , (2.16) bet imamas ne mažesnis kaip 0,7 ir ne didesnis kaip 1,0. sc,max – didžiausi gniuždomojo betono įtempiai dėl veikiančios išorinės apkrovos ir išankstinio apspaudimo jėgos, apskaičiuoti kaip tampriajam kūnui ekvivalentiniame pjūvyje. Ekscentriškai tempiamųjų elementų, jeigu , atstumas . (2.17) Ekvivalentinio skerspjūvio atsparumo momentas Weff apskaičiuojamas kaip tampriam kūnui pagal formulę: . (2.18) ysc – atstumas nuo ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centro iki tempiamos zonos krašto. Dydis Wpl (2.17) formulėje yra ekvivalentinis skerspjūvio atsparumo momentas labiausiai tempiamo sluoksnio atžvilgiu, įvertinantis tempiamojo betono plastines deformacijas. Jį apskaičiuojant priimama, kad išilginės jėgos NEd ir betono apspaudimo armatūra jėgos Pd nėra, ir apskaičiuojamas pagal formulę: , (2.19) Icc – betono gniuždomosios zonos ploto inercijos momentas apie neutraliąją ašį; Is1 ir Is2 – tempiamosios ir gniuždomosios armatūros skerspjūvio plotų inercijos momentai apie neutraliąją ašį. Neutraliosios ašies padėtis apskaičiuojama pagal sąlygą , (2.20) čia Sct ir Scc – betono tempiamosios ir gniuždomosios zonų plotų statiniai momentai apie neutraliąją ašį; Ss1 ir Ss2 – tempiamosios ir gniuždomosios armatūros skerspjūvio plotų statiniai momentai apie neutraliąją ašį; Act – betono tempiamosios zonos skerspjūvio plotas. Stačiakampiui, tėjiniam ir dvitėjiniam skerspjūviams (2.20) sąlyga įgauna tokį pavidalą: , (2.21) čia Seff,t – ekvivalentinis skerspjūvio statinis momentas tempiamo krašto atžvilgiu, apskaičiuotas neįvertinant tempiamųjų lentynų skerspjūvio ploto; Aeff,t – ekvivalentinis skerspjūvio plotas, neįvertinant pusę tempiamų lentynų skerspjūvio ploto. Šia (2.21) formule nerekomenduojama naudotis, jeigu neutralioji ašis kerta gniuždomąją arba tempiamąją lentynas. 24. Apskaičiuojant plyšių atsiradimą sudėtinių ir blokinių konstrukcijų neklijuotose sandūrose, fctk reikšmė (2.4) ir (2.9) formulėse imama lygi nuliui. Apskaičiuojant išorinių apkrovų tempiamosios zonos plyšių atsiradimą elementų ruožuose su pradiniais plyšiais gniuždomoje zonoje, Mcr reikšmę pagal (2.9) formulę mažinti dydžiu . Koeficientas l apskaičiuojamas pagal tokią formulę: . (2.22) Jei rezultatas su „minuso“ ženklu, priimama l=0. Koeficientas jm apskaičiuojamas taip: , (2.23) tačiau neturi viršyti vieneto ir būti ne mažesnis kaip 0,45. , bet ne daugiau kaip 1,4. (2.24) Čia y – atstumas nuo ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centro iki labiausiai išorinės apkrovos tempiamo betono sluoksnio. Kai konstrukcijos armuotos vieline arba strypine armatūra (kurios sy ³ 800 MPa), pagal (2.24) formulę apskaičiuotos d reikšmės mažinamos 15%. Wpl apskaičiuojamas pagal (2.19) formulę. Mr ir Mr.p – pagal 21 ir 22 punktus, imant „pliuso“ ženklą, kai veikia lenkimo momentas, sukeliantis tempiamosios armatūros tempimą. 25. Atsparumo momentą Wpl (2.9, 2.17, 2.23 formulės) leidžiama apskaičiuoti pagal tokią formulę: , (2.25) čia Weff – apskaičiuojama pagal (2.18) formulę. Koeficientas g, įvertinantis tempiamos betono zonos plastines deformacijas, priklauso nuo skerspjūvio formos ir priimamas pagal 1 lentelės duomenis. 26. Konstrukcijų supleišėjimas gamybos metu nuo necentrinio betono apspaudimo apskaičiuojamas pagal sąlygą (2 pav.): , (2.26) čia Pd – iš anksto įtemptos armatūros įtempių atstojamoji atmetus nuostolius, pasireiškusius iki apspaudžiant betoną; Mr – momentas nuo išorinių jėgų, veikiančių konstrukciją gamybos metu (pvz., nuo savojo svorio), priimamas pagal 21 ir 22 punktų nurodymus. „Pliuso“ ženklas priimamas, kai šio momento ir momento nuo jėgos Pd kryptys sutampa, ženklas „minus“ – kai kryptys priešingos. Wpl2 dydis apskaičiuojamas pagal (2.19) arba (2.24) formules, kai tempiamoji zona yra skerspjūvio viršuje. Atstumas r nustatomas, kaip parodyta 2 pav. 2 pav. Įrąžų schema ir įtempių diagrama elemento skerspjūvyje, apskaičiuojant normalinių išilginei elemento ašiai plyšių atsiradimą tempiamojoje zonoje veikiant išankstinio apspaudimo jėgai: 1 – branduolio viršūnė; 2 – ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centras g koeficiento reikšmės 1 lentelė Skerspjūvis g koeficientas Skerspjūvio forma Skerspjūvis g koeficientas Skerspjūvio forma 1. Stačiakampis 1,75 5. Nesimetrinis dvitėjis, tenkinantis sąlygą bf1 /bw £ 3
12. a)kai bf1 /bw £2 nepriklausomai nuo santykio hf1 /h 1,75
13. b)kai 2<bf1 /bw £6 nepriklausomai nuo santykio hf /h 1,50
14. c)kai bf1 /bw >6 ir hf /h>0,1 1,50 2. Tėjinis su lentyna gniuždomojoje zonoje 1,75 6. Nesimetrinis dvitėjis, tenkinantis sąlygą 3<beff /bw <8:
15. a)kai bf1 /bw £4 nepriklausomai nuo santykio hf1 /h 1,50
16. b)kai bf1 /bw >4 ir hf1 /h³0,2 1,50
17. c)kai bf1 /bw >4 ir hf1 /h<0,2 1,25 3. Tėjinis su lentyna (paplatinimui) tempiamojoje zonoje 7. Nesimetrinis dvitėjis, tenkinantis sąlygą beff/bw ³8:
18. a)kai bf1 /bw £2 nepriklausomai nuo hf1 /h 1,75
19. a)kai hf1 /h>0,3 1,50
20. b)bf1 /bw >2 ir hf1 /h³0,2 1,75
21. b)kai hf1 /h£0,3 1,25
22. c)bf1 /bw >2 ir hf1 /h<0,2 1,50 4. Dvitėjis (dėžinis) 8. Žiedinis ir apvalus 2– 0,4Æ1/Æ
23. a)kai beff /bw =bf1 /bw £2 nepriklausomai nuo santykio hf /h=hf1 /h 1,75
24. b)kai 2<beff /bw = bf1 /bw £6 nepriklausomai nuo santykio hf /h=hf1 /h 1,50
25. c)kai beff /bw =bf1 /bw > 6 ir hf /h=hf1 /h>0,2 1,50 9. Kryžminis
26. d)kai 6<beff /bw =bf1 /bw £ 15 ir hf /h=hf1 /h<0,2 1,25
27. a)kai bf /bw ³2 ir 0,9³hf /h>0,2 2,00
28. e)kai beff /bw =bf1 /bw > 15 ir hf /h= hf1 /h<0,2 1,10
29. b)kitais atvejais 1,75 27. Jeigu (2.26) sąlyga netenkinama, tai tempiamoje zonoje nuo apspaudimo jėgos poveikio atsiras plyšiai, kurie naudojimo metu dažniausiai būna gniuždomoje zonoje. Tokių konstrukcijų plyšių atsiradimo tempiamojoje zonoje (naudojimo metu) momentas Mcr apskaičiuojamas vadovaujantis 24 p. nurodymais. 28. Skaičiuojant supleišėjimą konstrukcijose be išankstinio armatūros įtempimo, reikia įvertinti tempimo įtempius, atsirandančius dėl betono susitraukimo. Įtempių dėl betono susitraukimo schemos pavaizduotos 3 paveiksle. 3 pav. Įtempių nuo betono susitraukimo pasiskirstymo bet kokios formos skerspjūvyje schemos: a – skerspjūvis; b – įtempių epiūra, kai dvigubas armavimas; c – tas pats viengubas; d – tas pats prieš plyšių atsiradimą; 1 – branduolio viršūnė; 2 – skerspjūvio sunkio centras; 3 – įtempių nuo betono susitraukimo atstojamosios pridėties taškas Įtempiai betone ir armatūroje yra apskaičiuojami pagal pusiausvyros sąlygas: , (2.27) , (2.28) čia scs – vidutiniai gniuždymo įtempiai armatūroje. Įvertinus betono ir armatūros deformacijų suderinamumą, santykinė armatūros deformacija es ties jos atstojamąja yra , (2.29) – betono deformacija armatūros įtempių atstojamosios Ns pridėties taške. Remiantis lygtimis (2.27, 2.28 ir 2.29 sąlyga), gauname , (2.30) . (2.31) Vidutiniai įtempiai armatūroje (Ns pridėjimo taške) nuo betono susitraukimo yra: . (2.32) Tokiu būdu iš (2.30– 2.32) lygčių gauname tempimo įtempius betone: apatiniame krašte su didesniu armavimu: , (2.33) viršutiniame krašte . (2.34) Apskaičiuojant įtempius bet kuriame kitame taške, (2.33–2.34) formulėse vietoje y1 ir y2 yra imami atstumai nuo skerspjūvio sunkio centro iki nagrinėjamo taško. Jeigu arba ³ fct, konstrukcijoje atsiras plyšiai. 29. Ribiniu atveju, t. y. atsparumas supleišėjimui nuo betono susitraukimo apskaičiuojamas iš įrąžų betone ir armatūroje momentų apie gniuždomos zonos atstojamosios pridėties tašką (3 pav.
30. d)sąlygos. 30. Nustatant įtempius nuo betono susitraukimo reikia įvertinti tai, kad susitraukimo deformacijos labai priklauso nuo betono sudėties: vandens ir cemento santykio, cemento kiekio, susitraukimo, kietėjimo sąlygų ir kt. Todėl betonas turi būti gaminamas tiksliai prisilaikant EN 206 reikalavimų. Tokiu atveju, esant mažam armavimo procentui, plyšiai neatsiranda. Tai priklauso ir nuo betono stiprio tempiant. 1 pavyzdys Apskaičiuoti tempimo įtempius sijos skerspjūvyje nuo betono susitraukimo pavaizduotoje schemoje. Betonas C25/30, armatūra S400. Apatinė armatūra – 5Æ28, viršutinė – 2Æ24, t. y. As1 = 3077,2 mm2, As2 = 904,3 mm2. Įtempius apskaičiuojame pagal (2.33) ir (2.34) formules. Priimame, kad sijos naudojimo aplinkos santykinis drėgnis RH=80%. Duotajam betonui pagal [7] lentelę ribinės susitraukimo deformacijos yra 0,245‰, t. y. ecsh,lim = 24,5×10-5. Armatūros tamprumo modulis Es =200×103 kN/mm2. Betono tamprumo modulis Ecm =31×103 kN/mm2. Efektyviojo skerspjūvio geometrinės charakteristikos yra: mm2. . . mm3. Skerspjūvio sunkio centro atstumas nuo apačios mm. Apatinės armatūros atstojamosios atstumas nuo sunkio centro mm. mm. Viršutinės ir apatinės armatūrų atstojamosios atstumas nuo skerspjūvio sunkio centro es =105 mm. mm. Betono tempimo įtempiai apatiniame sijos krašte (su didesniu armavimu) apskaičiuojami pagal (2.33) formulę N/mm2. Kadangi betono C25/30 stipris tempimui fctk =1,80 N/mm2, tai plyšiai dėl betono susitraukimo neatsiras. Tačiau tokie įtempiai sumažina atsparumą supleišėjimui ir tai reikia įvertinti skaičiuojant pleišėtumą. Plyšių atsiradimo momentas Mcr =Wpl ×fctk. Kadangi nuo susitraukimo atsiranda tempimo įtempiai, tai . mm3. Tuomet N×mm. Neįvertinus susitraukimo įtempių: N×mm. Tai rodo, kad betono susitraukimas atsparumą supleišėjimui sumažino 2,5 karto. Rekomenduojama projekte nurodyti, koks turi būti betono stipris tempimui. ______________ IV skirsnis. Įstrižųjų pjūvių supleišėjimo apskaičiavimas 31. Įstrižųjų plyšių atsiradimas nustatomas pagal sąlygą: , (2.35) čia gc,cr – betono, esančio sudėtingo įtempių būvio, darbo sąlygų koeficientas, nustatomas pagal formulę: , (2.36) a – koeficientas, priklausantis nuo betono tipo ir priimamas: sunkiajam betonui – 0,01; lengvajam betonui – 0,02. fck,cube pateiktas [5] lentelėje. Tačiau sandauga a fck,cube priimama ne mažesnė kaip 0,3. smc – svarbiausieji gniuždymo įtempiai įstrižajame pjūvyje. Svarbiausieji betono tempimo ir gniuždymo įtempiai apskaičiuojami pagal formulę: . (2.37) Įtempiai sx, sy ir txy nustatomi kaip tampriajam kūnui (pagal medžiagų mechanikos formules). Kai veikia sukimo momentas, txy nustatomas pagal elemento plastinės būklės formules. Įtempiai sx yra normaliniai įtempiai plokštumoje, statmenoje elemento (konstrukcijos) išilginei ašiai, susidarę nuo išorinių apkrovų ir apspaudimo iš anksto įtemptąja armatūra. Šiuo atveju priimami lygūs įtempiams betone sc. sy – normaliniai įtempiai betono plokštumoje, lygiagrečioje elemento išilginei ašiai nuo vietinio atraminių reakcijų, sutelktųjų jėgų ir paskirstytų apkrovų, taip pat nuo iš anksto įtemptos skersinės armatūros ir iš anksto įtemptų atlankų. txy – tangentiniai įtempiai betone nuo išorės apkrovų ir iš anksto įtemptų atlankų sukeliamų apspaudimo jėgų. Įtempiai sx ir sy į (2.37) formulę įrašomi su „pliuso“ ženklu, jei yra tempimo įtempiai ir su „minuso“ ženklu – jei yra gniuždymo įtempiai. (2.37) sąlyga tikrinama ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centre ir sijų sienelių susikirtimo su gniuždomomis lentynomis vietose. Pagal elemento ilgį tokį patikrinimą reikia atlikti keliose vietose priklausomai nuo skerspjūvio formos pasikeitimo, skersinių jėgų ir momentų diagramų. Apskaičiuojant iš anksto įtemptuosius elementus su armatūra be inkarų, reikia įvertinti išankstinio įtempimo įtempių sp1 ir sp2 sumažėjimą jų perdavimo zonoje (lpt2), padauginant iš santykio (žr. [241] punktą). Čia lx – atstumas nuo apspaudimo pradžios iki nagrinėjamo pjūvio. 32. Esant būtinumui, sx ir txy įtempiai nuo išorinės apkrovos ir išankstinio apspaudimo jėgos sumuojami su įtempiais nuo vietinio atraminių reakcijų ir sutelktųjų jėgų poveikio, kurie apskaičiuojami taip: , (2.38) . (2.39) Čia ; (2.40) . (2.41) Vietiniai įtempiai, atsirandantys prie atraminių reakcijų ir sutelktųjų jėgų pridėjimo vietų, taip pat apskaičiuojami kaip tampriam kūnui pagal formulę: . (2.42) Čia . (2.43) (2.38)– (2.43) formulėse F sutelktosios jėgos arba atraminės reakcijos reikšmė (4 pav.); ir – santykinės taško, kuriame apskaičiuojami vietiniai įtempiai, santykinės koordinatės. Jėgos F pridėjimo taške x=0 ir y=0. X ašis yra elemento išilginės ašies kryptimi, Y – statmena jai. 4 pav. Vietinių įtempių pasiskirstymas prie sutelktųjų jėgų (
31. a)ir atramų (
32. b)Vietinių įtempių zona į abi puses nuo jėgų F pridėties taško yra x=0,7h. Įtempiai sy,loc, apskaičiuoti pagal (2.42) formulę su „minuso“ ženklu, yra gniuždymo, o su „pliuso“ – tempimo įtempiai. Gniuždymo įtempiai (priimti su „minuso“ ženklu) nuo iš anksto atlenktos armatūros apskaičiuojami pagal formulę: , (2.44) čia sp,inc – atlenktos iš anksto įtemptos armatūros įtempiai po visų nuostolių pasireiškimo; Ap,inc – atlenktas iš anksto įtemptos armatūros skerspjūvio plotas, esantis sinc ruože, kuris lygus 0,5h (5 pav.). Tangentiniai įtempiai txy betone apskaičiuojami pagal formulę: , (2.45) čia Seff – ekvivalentinio skerspjūvio ploto virš nagrinėjamo taško statinis momentas, ašies, praeinančios per viso skerspjūvio sunkio centrą, atžvilgiu; b – elemento plotis nagrinėjamo taško lygyje; V – skersinė jėga nuo išorės apkrovų skaičiuojamame skerspjūvyje. 5 pav. Kreivalinijinė atlenkta iš anksto įtempta armatūra, įvertinama apskaičiuojant išankstinių įtempių betone (normalinius išilginei ašiai (
33. sy)ir tangentinius (txy): 1 – atlenktoji armatūra, priimama apskaičiuojant tangentinius įtempius txy pjūvyje 0– 0; 2 – armatūra įvertinama apskaičiuojant sy įtempius sinc ruože Konstrukcijose su iš anksto įtemptąja įstrižąja ar kreivalinijine armatūra, skersinė jėga VEd, kuri naudojama formulėje (2.45), priimama kaip skirtumas (arba suma) skersinių jėgų nuo išorinės apkrovos (VEd) ir apspaudimo jėgos (Vp), t. y.: . (2.46) Čia , (2.47) Pd – įtempimo jėga pluošte arba strype, esanti ties atrama arba ruože tarp atramos ir skerspjūvio, kuris yra 0,25h atstume nuo skaičiuojamojo skerspjūvio 0– 0 (5 pav.), ir apskaičiuojama pagal formulę: , (2.48) sp¥ – išankstiniai įtempiai armatūroje įvykus visiems jų nuostoliams; Ap,inc1 – vienos iš anksto įtemptos armatūros vijos arba strypo skerspjūvio plotas. Jeigu sija yra kintamo skerspjūvio aukščio, skersinė jėga tangentinių įtempių apskaičiavimui yra apskaičiuojama pagal formulę: , (2.49) čia Q – sijos krašto nuolydžio su išilgine ašimi kampas; VEd1, MEd1 – skersinė jėga ir momentas skaičiuojamame skerspjūvyje (neįvertinant išankstinio apspaudimo). Ženklas „plius“ (2.49) formulėje priimamas, jeigu sijos aukštis didėja, didėjant absoliutinei lenkimo momento reikšmei ir „minus“ – jeigu mažėja. Jeigu elementai yra veikiami lenkimo ir sukimo, txy reikšmė, rašoma į (2.37) formulę, priimama lygi sumai tangentinių įtempių nuo lenkimo, apskaičiuojamų pagal (2.45) formulę ir nuo sukimo tangentinių įtempių tT. Šie įtempiai (tT) yra apskaičiuojami pagal plastiškojo sukimo formules, t. y. priimama, kad plyšių atsiradimo metu šie įtempiai yra vienodi visame elemento skerspjūvyje: , (2.50) čia WT,pl – skerspjūvio atsparumo momentas, esant plastiškajam sukimui ir apskaičiuojamas pagal formulę: , (2.51) čia V – elemento dalies (kūno) tūris, apibrėžiamas lygaus nuolydžio plokštuma 45º kampu su skerspjūvio plokštuma, sudaroma nagrinėjama skerspjūvyje (6 pav.). 6 pav. Skerspjūvio atsparumo momento nustatymo schema, esant plastiškajam sukimui: a – stačiakampiam skerspjūviui; b – tėjiniam skerspjūviui Stačiakampio skerspjūvio elementams: , (2.52) čia h ir b – didesnysis ir mažesnysis skerspjūvio kraštinių matmuo. 33. Veikiant daug kartų pasikartojančioms apkrovoms, įstrižųjų plyšių atsiradimo momento apskaičiavimas atliekamas pagal (2.35– 2.52) formules, dydžius fctk ir fck dauginant iš koeficiento gcR [19 ir 21] lentelės. 2 pavyzdys Duota laisvai paremta dvitėjinio skerspjūvio sija. Betonas C40/50, Ecm = 35×103 MPa (N/mm2). Betono stipris apspaudimo armatūra metu 28 MPa. Lyninė armatūra, kurios plieno markė Y1960S, fpk = 1960 N/mm2, fpd = 1700 N/mm2, fp0,1k = 1680 N/mm2, fp0,1d = 1460 N/mm2, Es = 195×103 N/mm2, euk = 3,5%. Iš anksto įtemptosios armatūros skerspjūvio plotai: tempiamojoje zonoje Ap1 =1840 mm2 (13Æ15), gniuždomojoje zonoje Ap2 = 283 mm2 (2Æ15). Armatūra įtempiama į atramas mechaniniu būdu. Betonas kietinamas šutinant. Lynai į atramas inkaruojamos inventoriniais inkarais. Stendo ilgis – 20000 mm, sijos svoris – 12200 kg, ilgis – 18000 mm. Lenkimo momentas nuo visų apkrovų MEd =1750 kN×m, VEd,max =400 kN. Reikia nustatyti sijos atsparumą supleišėjimui. Tai atlikti sijos vidurio angos skerspjūviui, priimant didžiausią leistiną armatūros išankstinį įtempimą. Sijos statmenojo pjūvio plyšių atsiradimo momentas apskaičiuojamas pagal tokią formulę: . Skaičiavimo tvarka būtų tokia. Pirmiausia nustatome skerspjūvio geometrines charakteristikas, priimdami . Neįtemptosios (konstrukcinės) armatūros plotas neįvertinamas. mm2. Atstumas nuo tempiamos armatūros sunkio centro iki apatinio sijos krašto: mm. Statinis momentas sijos apačios krašto atžvilgiu bus: Skerspjūvio sunkio centro atstumas nuo sijos krašto apačios: mm. Armatūrų atstumai nuo sunkio centro: mm; mm. Ekvivalentinio skerspjūvio inercijos momentas: Nustatome pirmuosius armatūros įtempių nuostolius, naudodamiesi [9] lentelės 1– 6 punktais. Pradinius armatūros įtempius (be nuostolių) rekomenduojame priimti: N/mm2. Priimame, kad armatūros pradiniai įtempiai 1142 N/mm2. Armatūros išankstinių įtempių nuostoliai dėl relaksacijos bus: N/mm2. Nuostoliai nuo temperatūrų skirtumo tarp atramų ir betono, kai Dt=60ºC N/mm2. Nuostoliai dėl ankerių deformacijų: . Priimame Dl=1,25+0,1Æ=1,25+0,15×15=3,5 mm ir l=20000 mm. Tuomet N/mm2. Kadangi įtemptoji armatūra neatlenkiama, nuostolių dėl trinties nebus, t. y. sm = 0. Įtempių nuostolių nebus ir dėl formų deformacijų, t. y. sf = 0. Tokiu būdu betono apspaudimo jėga po pirmųjų armatūros įtempių nuostolių iki ją atleidžiant bus: Apspaudimo jėgos atstojamoji sutaps su visos įtemptosios armatūros sunkio centru, t. y.: mm. Didžiausi gniuždymo įtempiai betone apskaičiuojami nuo jėgos Pm0, neįvertinant savojo sijos svorio: N/mm2 < 0,6fck(t), čia fcp – charakteristinis kubinis betono stipris armatūros atleidimo metu. Priimame, kad betono stipris atleidimo metu bus 0,8fck=0,80×40=32 N/mm2. Tokiu būdu Nuostoliai dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo apskaičiuojami pagal [9] lentelės 6 p. Tuo tikslu apskaičiuojame įtempius betone nuo apspaudimo jėgos ir sijos savojo svorio sukeltą lenkimo momento, kuris bus: N×mm = 259,46 kNm, l =17500 m – atstumas tarp atramų sijas sandėliuojant. Įtempiai betone ties apatine iš anksto įtemptąja armatūra (t. y. yp1 =638,5 mm): Įtempiai ties viršutine iš anksto įtemptąja armatūra bus: Nuostoliai dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo apskaičiuojami pagal [9] lentelės 6 pozicijos nurodymus. Kadangi koeficientas , tai šie nuostoliai bus apskaičiuojami pagal formulę: , . Apatinės armatūros įtempimo nuostoliai: N/mm2. Viršutinės armatūros įtempimo nuostoliai per trumpą laiką pasireiškiančio valkšnumo bus apskaičiuojami pagal formulę: N/mm2, kadangi Tokiu būdu apatinės armatūros įtempių pirmieji nuostoliai bus: N/mm2. Viršutinės armatūros: N/mm2. Betono apspaudimo jėga, atmetus visus armatūros įtempių pirmuosius nuostolius, bus: Šios jėgos ekscentricitetas bus: Pagal [9] lentelės 8 ir 9 pozicijas apskaičiuojame armatūros įtempių nuostolius dėl betono susitraukimo ir valkšnumo. Nuostoliai dėl betono susitraukimo yra: . Apskaičiuojant armatūros įtempių nuostolius dėl ilgalaikio valkšnumo, reikia žinoti įtempius betone ties Ap1 ir Ap2 armatūromis, atmetus pirmuosius nuostolius (pagal [9] lentelės 1– 6 poz.). Apskaičiuojame betono įtempius (savojo svorio sukeliamas lenkimo momentas neįvertinamas) N/mm2; N/mm2. Kadangi , tai apatinės armatūros įtempių nuostoliai dėl betono ilgalaikio valkšnumo: N/mm2. Kadangi scp2 =– 0,45 N/mm2, tai viršutinės armatūros įtempių nuostoliai dėl betono ilgalaikio valkšnumo . Tokiu būdu bendri armatūros įtempių nuostoliai bus: apatinės viršutinės N/mm2. Apspaudimo jėga, atmetus visus armatūros išankstinio įtempimo nuostolius, bus: Jos ekscentricitetas bus: Toliau tikrinamas atsparumas supleišėjimui sijos gamybos stadijoje. Apkrova nuo savojo svorio gs =6,8 N/mm=6800 N/m. Armatūros įtempimo tikslumo koeficientas gsp priimamas pagal [143] punktą. Kadangi išankstinis apspaudimas sudaro palankias sąlygas supleišėjimui, tai gsp priimame didesnį už 1, ir esant mechaniniam armatūros įtempimui gsp =1,1. Tokiu būdu apspaudimo jėga Pd =1,1×1996600=2,196×106 N. Kadangi momentas nuo savojo sijos svorio apspaudžia sijos viršutinę zoną, mažina plyšių atsiradimą nuo išankstinio apspaudimo, apskaičiuojama jo mažiausia reikšmė. Keliant siją ir neįvertinant dinamiškumo koeficiento, jis bus: , čia l – bendras sijos ilgis; l1 – atstumas nuo sijos galo iki pakėlimo kilpų. Priimame l1 =1500 mm. kN×m. Skerspjūvio atsparumo momentai apatinio ir viršutinio krašto atžvilgiu yra: mm3; mm3. Didžiausi įtempiai betone sijos gamybos stadijoje: N/mm2; Todėl j =0,7. mm. Pagal 1 lentelę, ir randame, kad g =1,25. Tuomet Wpl.2 =g×Weff2 =1,25×10202×104=127,53×106 mm3. Tikriname sąlygą (2.26), priimdami Mr =MEgd, Pd priimame, įvertinus armatūros įtempimo tikslumo koeficientą gsp =1,1. Plyšiai viršutinėje sijos zonoje gamybos metu neatsiras. Remiantis 21– 25 punktų nurodymais, apskaičiuojama apatinės zonos atsparumas supleišėjimui. Naudojantis 1 lentele, pirmiausia apskaičiuojamas plastinis atsparumo momentas Wpl1 ir apspaudimo iš anksto įtemptąja armatūra momentas Mr.p branduolio viršutinio taško atžvilgiu. Pagal 1 lentelę ir randame, kad g =1,25. Tuomet Wpl1 =g×Weff1 =1,25×9600×104=120,00×106 mm3. Apspaudimo jėga, atmetus visus išankstinio apspaudimo nuostolius, yra Pm =1718,36 kN. Įvertinus armatūros įtempimo tikslumo koeficientą gsp =0,9, t. y. Pd =gsp×Pm =0,9×1617=1455 kN. Didžiausi įtempiai betone naudojimo metu, kai lenkimo momentas nuo visų apkrovų MEd =1750 kNm=1750×106 N×mm yra: Priimame j =1. mm. Tuomet Atsparumo supleišėjimui momentas yra Vadinasi, plyšiai tempiamojoje zonoje naudojimo metu atsiras. Reikia apskaičiuoti plyšių plotį. 3 pavyzdys Reikia apskaičiuoti nepertraukiamo betonavimo būdu gaminamos iš anksto įtemptosios kiaurymėtosios plokštės plyšių susidarymo momentą, patikrinti įstrižojo pjūvio pleišėtumą, apskaičiuoti plokštės įlinkius. Plokštės tarpatramio skaičiuotinis ilgis l =6100 mm, skerspjūvio aukštis h =200 mm, nominalusis plotis b =1200 mm. Plokštės skerspjūvis ir matmenys parodyti paveiksle. Plokštę veikia savasis svoris, grindų konstrukcijos sukeliama apkrova ir naudojimo apkrova. Plokštės savojo svorio charakteristinė reikšmė 2,65 kN/m2, grindų konstrukcijos charakteristinės apkrovos reikšmė 4,0 kN/m2, plokštę veikianti naudojimo apkrovos charakteristinė reikšmė 2,0 kN/m2. Plokštė armuota Y1770C lynais, kurių fpk =1770 N/mm2, fp0,1k =1520 N/mm2. Skerspjūvyje yra 4Æ12,5 mm lynai. Armatūros skerspjūvio plotas Ap1 =372 mm2. Plokštės betono klasė – C40/50. Betono ir armatūros tamprumo moduliai: Es =2,05×105 N/mm2, Ecm =3,5×104 N/mm2. Plokštės yra REI 60 atsparumo ugniai klasės. Todėl atstumas nuo plokštės apačios iki armatūros centro ap1 =37 mm. Armatūra įtempiama į atsparas mechaniniu būdu. Įtempiamo lyno ilgis (atstumas tarp įtvirtinimo taškų) – 115,5 m. Armatūros pradiniai įtempiai sp =1100 N/mm2. Plokštę veikiančių apkrovų charakteristinės ir skaičiuotinės (tinkamumo ribiniam būviui) reikšmės. Plokštės savojo svorio apkrovos charakteristinė reikšmė kN/m¢. Plokštės nuolatinės apkrovos reikšmės kN/m¢. Naudojimo apkrovos reikšmės kN/m¢. Naudojimo apkrovos tariamai nuolatinė dalis kN/m¢. Visos apkrovos reikšmės kN/m¢. Nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos reikšmės kN/m¢. Plokštės įrąžos kN×m; kN×m; kN×m; kN; kN. Plokštės skerspjūvis keičiamas ekvivalentiniu. Keičiame apvalią kiaurymę į stačiakampę mm. Vienos stačiakampės kiaurymės plotis mm. Plokštės ekvivalentinio skerspjūvio sienelės storis mm. Kiti skerspjūvio matmenys beff=1156 mm; bf1 =1195 mm; hf =35 mm; hf1 =35 mm. Armatūros ir betono tamprumo modulių santykis . Plokštės ekvivalentinio skerspjūvio plotas mm2. Statinis momentas apskaičiuotas plokštės apačios atžvilgiu Seff =12600000 mm3. Plokštės ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centro padėtis plokštės apačios atžvilgiu mm. Ekvivalentinio skerspjūvio inercijos momentas mm4. Atsparumo momentas apskaičiuotas plokštės apatinio sluoksnio atžvilgiu mm3. Atsparumo momentas apskaičiuotas plokštės viršaus atžvilgiu mm3. Atsparumo momentai, įvertinant plastines betono deformacijas, apskaičiuoti plokštės apačios atžvilgiu mm3, plokštės viršaus atžvilgiu mm3, čia g =1,5, kadangi beff /bw =3,4. Plokštės armatūros išankstinių įtempių nuostolių apskaičiavimas Pradiniai išankstiniai įtempiai sp =1100 N/mm2. Armatūros relaksacijos sukelti įtempių nuostoliai N/mm2. Įtempių nuostoliai dėl temperatūros skirtumo tarp atramų ir betono, kai Dt=65°C. N/mm2. Inkarų deformacijų sukeliami įtempių nuostoliai N/mm2, čia Dl =1,25+0,15×Æ=1,25+0,15×12,5=3,125 mm; l – įtempiamo lyno ilgis. Apskaičiuojame betono apspaudimo jėgą atleidžiant armatūrą N. Betono gniuždymo įtempiai ties armatūros centru nuo apspaudimo jėgos Pm0 ir plokštės savojo svorio sukeliamo lenkimo momento Apskaičiuojame įtempių nuostolius, kurie atsiranda dėl greitai pasireiškiančio valkšnumo N/mm2, kadangi , čia koeficientas [9] lentelė. Kadangi a >0,8, todėl priimame a =0,8. Betono įtempiai kraštiniame gniuždomosios zonos sluoksnyje Betono greitai pasireiškiančio valkšnumo sukelti nuostoliai tariamoje gniuždomosios zonos armatūroje N/mm2, kadangi Kadangi betono klasė >C35/45 ir betonas kietėjo natūraliomis sąlygomis, betono susitraukimo sukeliami armatūros įtempių nuostoliai N/mm2. Betono apspaudimo jėga įvertinus pirmuosius nuostolius Betono gniuždymo įtempiai ties armatūros sunkio centru nuo apspaudimo jėgos Pm1 neįvertinant plokštės savojo svorio Betono ilgalaikio valkšnumo sukeliami iš anksto įtemptosios armatūros įtempių nuostoliai apskaičiuojami , kai Apskaičiuojame N/mm2. Betono įtempiai kraštiniame gniuždomosios zonos sluoksnyje Kadangi apskaičiuoti įtempiai yra tempimo įtempiai, ilgalaikio betono valkšnumo sukelti nuostoliai tariamoje gniuždomosios zonos armatūroje neskaičiuojami . Įtemptosios armatūros įtempių nuostoliai Armatūros išankstiniai įtempiai įvertinus visus nuostolius N/mm2. Vidutinė betono apspaudimo jėga įvertinant visus įtempių nuostolius N. Apskaičiuojame betono apspaudimo jėgos reikšmes tinkamumo ribiniam būviui N; N. Tikriname kiaurymėtosios plokštės plyšių atsiradimą gamybos metu. Apskaičiuojame apspaudimo jėgos ir plokštės savojo svorio sukeltą lenkimo momentą N×m, čia mm. Kadangi apskaičiuotasis lenkimo momentas MEgpd yra su neigiamu ženklu, tai reiškia, kad plokštės viršuje gamybos metu tempimo nebus ir plyšiai neatsiras. Didžiausi gniuždomojo betono įtempiai dėl veikiančios išorinės apkrovos ir išankstinio apspaudimo jėgos apskaičiuojami Koeficientas . Todėl j =1,0. Atstumas tarp ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centro ir branduolio viršūnės, labiausiai nutolusios nuo tempiamosios zonos, apskaičiuojamas mm. Plyšių atsiradimo momentas plokštės apačioje N×m. Kadangi N×m naudojimo metu kiaurymėtoje plokštėje statmenieji plyšiai neatsiras. Plokštės įstrižojo pjūvio pleišėtumas tikrinamas dviejuose pjūviuose. Pleišėtumas tikrinamas plokštės pjūvyje (1– 1), kuriame apspaudimo jėga P iki galo perduodama betonui ir pjūvyje (2– 2) prie plokštės atramos vidinio krašto. Pleišėtumas 1– 1 pjūvyje. Apskaičiuojame įtemptosios armatūros įtempių perdavimo ilgį mm, čia a1 =1,25 – kadangi plokštės skerspjūvis apspaudžiamas staiga; a2 =0,19 – kadangi naudojama lyninė armatūra; Æ=12,5 mm; armatūros įtempiai atleidus ją nuo atsparų N/mm2. Armatūros ir betono sankibos įtempiai N/mm2, čia hp1=3,2 – kadangi naudojama lyninė armatūra; h1=0,7; N/mm2. Apskaičiuojame svarbiausius betono įtempius ties plokštės skerspjūvio centru. Todėl skerspjūvio dalies, esančios virš sunkio centro, statinis momentas Skersinė jėga pjūvyje, kuriame išankstiniai įtempiai iki galo perduoti betonui (1– 1 pjūvis) N. Tangentiniai įtempiai (1– 1 pjūvis) skerspjūvio centre N/mm2. Tame pačiame taške veikiantys normaliniai įtempiai N/mm2. Betono svarbiausieji tempimo įtempiai N/mm2. Betono svarbiausieji gniuždymo įtempiai N/mm2. Įstrižieji plyšiai neatsiras, jeigu galios sąlyga , čia ; čia fck =40 N/mm2; a =0,01; fck,cube =50 N/mm2. Kadangi gc,cr >1,0, todėl gc,cr =1,0. Kadangi N/mm2, tai reiškia įstrižųjų plyšių 1– 1 pjūvyje neatsiras. Pleišėjimo tikrinimas ties plokštės atramos kraštu (2– 2 pjūvis). Betono apspaudimo jėga 2– 2 pjūvyje N. Tangentiniai įtempiai (2– 2 pjūvyje) skerspjūvio centre N/mm2. Tame pačiame taške veikiantys normaliniai įtempiai N/mm2; kadangi čia yra gniuždymo įtempiai N/mm2. N/mm2, čia ; Betono svarbiausieji įtempiai Apskaičiuojame koeficientą , čia imama smc absoliutinė reikšmė. Kadangi gc,cr turi būti mažesnis arba lygus 1, tai skaičiuojant gc,cr =1,0. Tikriname sąlygą 0, 415 N/mm2 <1×2,5=2,5 N/mm2. Tai reiškia, kad pjūvyje 2– 2 įstrižieji plyšiai neatsiras. Plokštėje statmenieji ir įstrižieji plyšiai neatsiras. _________________ V skirsnis. Gelžbetoninių elementų plyšių atsivėrimo apskaičiavimas 34. Jeigu gelžbetoninių konstrukcijų normaliniuose išilginiai ašiai ir įstrižuose išilginei ašiai pjūviuose atsiranda plyšiai, reikia patikrinti jų atsivėrimo plotį. Trumpalaikio ir ilgalaikio plyšių atsivėrimo leistinos plyšių reikšmės wlim1 ir wlim2 pateikiamos 2 lentelėje. 2 lentelė Ribinės leistinosios gelžbetoninių elementų plyšių atsivėrimo pločių wlim1 ir wlim2 reikšmės, mm Konstrukcijos naudojimo sąlygos (klasės pagal 1 lent.) Iš anksto neįtemptieji elementai, kai armatūros takumo įtempiai sy £ 500 MPa Iš anksto įtemptieji elementai, kai armatūra strypinė (s0,2 £ 1000 MPa) vielinė ir lynai Elementai yra uždarose (šildomose) patalpose (XO, XC1) wlim1 = 0,40 wlim1 = 0,30 wlim2 = 0,20 wlim1 = 0,20 wlim2 = 0,10 Elementai yra atvirame ore ir grunte (XC2, XC3, XC4, XF1, XF3) wlim2 = 0,30 Plyšiai neleistini Elementai veikiami dujinės ir kintamosios agresyvios aplinkos (XA1, XA2, XD1, XF2, XF3) wlim1 = 0,20, wlim2 = 0,15 Elementai veikiami skystosios agresyvios aplinkos (XA1, XA2, XD1) wlim1 = 0,15, wlim2 = 0,10 35. Normalinių elemento išilginei ašiai plyšių atsivėrimo plotis wk (
34. mm)apskaičiuojamas pagal formulę: , (2.53) čia d – koeficientas, kuris yra toks: d =1,0, kai apskaičiuojami lenkiamieji ir ekscentriškai gniuždomieji elementai; d =1,2, kai yra tempiamieji elementai. 3 lentelė Koeficientas j1, kai betonas įvairaus drėgnumo Skaičiuotinė situacija Derinys Betono rūšis Betonas Natūralaus drėgnumo Drėgmės prisotintas Drėgmės prisotintos ir sausos pakaitinės būsenos Nuolatinė Tariamai nuolatinis pagal ([6.10 b]), daugkartinis apkrovimas Sunkusis 1,60– 15r1 1,20 1,75 Smulkiagrūdis: A grupės B grupės 1,75 2,00 1,40 1,60 2,10 2,40 Lengvasis ³ 1,50 ³ 1,20 ³ 1,80 Trumpalaikė Charakteristinis pagal ([6.8 b]), tariamai nuolatinis pagal ([6.10 b]) Sunkusis, smulkiagrūdis, lengvasis 1,00 jℓ – koeficientas, įvertinantis apkrovos veikimo trukmę. Jo reikšmės pateiktos 3 lentelėje. h – koeficientas: h =1, kai yra rumbuotoji strypinė armatūra; h =1,3, kai yra lygaus paviršiaus strypinė armatūra; h =1,2, kai yra rumbuotoji viela ir lynai; h =1,4, kai yra lygi armatūrinė viela. r1 – elemento skerspjūvio armavimo koeficientas imamas lygus tempiamosios armatūros skerspjūvio ploto ir elemento betoninio skerspjūvio ploto (naudingojo aukščio ribose ir atmetus gniuždomųjų tėjinio skerspjūvio lentynų plotą) santykiui, bet imamas ne didesnis kaip 0,02. Tėjinio, dvitėjinio ir stačiakampio skerspjūvio elementams . Jeigu hf2 (apatinės lentynos aukštis) mažesnis už a (hf2 <a), lentynos neįvertinamos. Æ – armatūros skersmuo. ss – tempiamosios armatūros kraštinės eilės strypų įtempiai (arba jų prieaugis, kai armatūra iš anksto įtempta) nuo veikiančios išorinės apkrovos, kurie apskaičiuojami pagal formules: , (2.54) kai yra centriškai tempiamieji elementai; , (2.55) kai yra lenkiamieji elementai; , (2.56) kai yra ekscentriškai gniuždomieji (imamas „minuso“ ženklas) arba ekscentriškai tempiamieji, esant (imamas „pliuso“ ženklas), elementai. Dydžio es reikšmė imama su „minuso“ ženklu, jei tempimo jėga NEd yra tarp tempiamosios ir gniuždomosios (mažiau tempiamos) armatūros sunkio centrų. Dydis esp yra atstumas nuo apspaudimo jėgos pridėties taško iki tempiamosios armatūros sunkio centro. Ekscentriškai tempiamųjų, kai , elementų tempiamosios armatūros įtempiai ss apskaičiuojami pagal (2.56) formulę, imant z = zs ; čia zs – atstumas tarp daugiau ir mažiau tempiamos armatūros sunkio centrų. (2.55– 2.56) formulėse reikšmė z yra atstumas nuo tempiamos armatūros sunkio centro iki gniuždomos zonos virš plyšio atstojamosios pridėties taško ir apskaičiuojama pagal formulę: , (2.57) čia x – santykinis gniuždomosios zonos aukštis, apskaičiuojamas pagal formulę , (2.58) visais atvejais gauta reikšmė neturi viršyti vieneto. Koeficientai d, l ir j apskaičiuojami taip: ; (2.59) , (2.60) . (2.61) Reikšmė es,tot yra jėgos Ntot ekscentricitetas apie tempiamosios armatūros sunkio centrą. Atitinka momentą M (žr. [84] p.) ir apskaičiuojama pagal formulę . (2.62) Reikšmė z apskaičiuota pagal (2.57) formulę ekscentriškai gniuždomiesiems elementams neturi viršyti 0,98 es,tot. Elementams su stačiakampiu skerspjūviu ir tėjinio skerspjūvio elementams su lentyna tempiamojoje zonoje, (2.57) ir (2.60) formulėse vietoje esančio dydžio įvedama 2 a2 reikšmė arba dydis laikomas lygus nuliui atitinkamai esant arba nesant As2 tipo armatūrai. Skerspjūviai su lentyna gniuždomojoje zonoje, kai , apskaičiuojami kaip stačiakampiai, kurių plotis lygus . Lentynos pločio dydis vertinamas pagal [76] punkto nurodymus. Formulės (2.58) dešiniosios pusės viršutiniai ženklai taikomi esant gniuždomajai jėgai Ntot, o apatiniai – esant tempiamajai jėgai Ntot (žr. [184] p.). 36. Elementų be išankstinio įtempimo, naudojamų grunte su nepastoviu vandens lygiu, taip pat kai elementai veikiami birių medžiagų slėgio arba kai elementų skerspjūvio dalis yra gniuždoma veikiant dujų ar skysčių slėgiui, reikšmės wlim1 = 0,30 mm ir wlim2 = 0,20 mm. Kai dujų ar skysčių slėgio veikiamų elementų visas skerspjūvis yra tempiamas, plyšiai yra neleidžiami. 37. Kai ne mažiau kaip 2/3 charakteristinio derinio sudaro tariamai nuolatinis derinys [173], tikrinamas tik ilgalaikis plyšių atsivėrimas iš anksto neįtemptuosiuose elementuose. Kai elementus veikia stipri agresyvi XA3 klasės aplinka, plyšiai juose yra neleidžiami. Ilgalaikio plyšių atsivėrimo plotis apskaičiuojamas nuo tariamai nuolatinio poveikių derinio [174], imant koeficientą jℓ > 1,0, o trumpalaikio plyšių atsivėrimo plotis nustatomas kaip ilgalaikio plyšių atsivėrimo pločio ir plyšių atsivėrimo pločio prieaugio, padidėjus tariamai nuolatiniam poveikiui iki charakteristinio poveikių derinio (kai koeficientas j ℓ = 1,0), suma. Jei tempiamosios armatūros kraštinės eilės strypų sunkio centras lenkiamuosiuose ekscentriškai gniuždomuosiuose, ekscentriškai tempiamuosiuose (kai , čia d – skerspjūvio naudingasis aukštis) elementuose yra nutolęs nuo labiausiai tempiamo skerspjūvio sluoksnio atstumu a1,1 > 0,2h, reikšmė wk turi būti padidinta, dauginant iš koeficiento . (2.63) 38. Mažai armuotų (kai ir ) lenkiamųjų ir ekscentriškai gniuždomųjų elementų iš sunkiojo ir lengvojo betono plyšių atsivėrimo plotį esant charakteristiniam poveikių deriniui, kai yra trumpalaikė skaičiuotinė situacija, leidžiama nustatyti interpoliuojant tarp reikšmių wk = 0, veikiant momentui MEd = Mcr ir wk pagal (2.53) formulę, kai veikia momentas ; čia . Ilgalaikio plyšių atsivėrimo plotis veikiant tariamai nuolatiniams poveikiams nustatomas dauginant apskaičiuotąją wk reikšmę nuo charakteristinio poveikių derinio iš santykio , čia , Mr1 ir Mr2 – momentai Mr (žr. [163] p.) veikiant tariamai nuolatiniam ir charakteristiniam poveikių deriniui. Elementų, kurių lengvasis betonas yra ne aukštesnės kaip C8/10 klasės, plyšių atsivėrimo plotis wk didinamas 20%. Apskaičiuojant be išankstinio įtempimo tempiamosios armatūros įtempius ss , leidžiama jėgą Pd (2.54)– (2.56) formulėse imti lygią nuliui. Kai tempiamoji armatūra lenkiamųjų, ekscentriškai gniuždomųjų, taip pat ekscentriškai tempiamųjų (kai ) elementų pagal skerspjūvio aukštį išdėstyta keliomis eilėmis, apskaičiuoti pagal (2.55) ir (2.56) formules įtempiai ss dauginami iš koeficiento , (2.64) čia x = x d, o dydis x apskaičiuojamas pagal (2.58) formulę; a1 – visos tempiamosios armatūros sunkio centro atstumas iki elemento skerspjūvio labiausiai tempiamo betono sluoksnio; a1,1 – apatinės eilės strypų centro atstumas iki elemento skerspjūvio labiausiai tempiamo betono sluoksnio. Suminiai įtempiai ss +sp (arba dnss + sp, kai tempiamosios armatūros strypai skerspjūvyje išdėstyti keliomis eilėmis) neturi viršyti fpk reikšmės. Elementų ruožuose, kuriuose yra atsivėrę pradiniai gniuždomosios zonos plyšiai, jėgą Pd reikia sumažinti dydžiu , (2.65) čia l dydis apskaičiuojamas pagal (2.22) formulę. 39. Gniuždomosios zonos pradinių plyšių gylis dcr turi būti ne didesnis kaip 0,5d (čia d – skerspjūvio naudingasis aukštis). Reikšmė , (2.66) čia x ir jm reikšmės apskaičiuojamos pagal žemiau duotas (2.58) ir (2.85) formules. 40. Leidžiama armatūros įtempius ss apskaičiuoti supaprastintu būdu. Lenkiamiems elementams juos galima apskaičiuoti pagal tokią formulę: , (2.67) čia MRd – stiprumo lenkiant ribinis momentas, apskaičiuojamas pagal [8.17– 8.24] formules. Necentriškai tempiamiems elementams, kai e0 <0,8d, z priimama lygi atstumui tarp gniuždomos ir tempiamos armatūros sunkio centrų. Kai Mr <Mcr (čia Mr – išorinių jėgų, išdėstytų vienoje nagrinėjamo skerspjūvio pusėje, momentas, ašies, lygiagrečios neutraliajai ašiai ir praeinančios per viršutinį branduolio tašką, labiausiai nutolusį nuo tempiamos zonos, atžvilgiu) įtempiai ss gali būti apskaičiuojami pagal formulę: , (2.68) čia ss,cr – armatūros įtempiai nuo lenkimo momento, sukeliančio plyšių atsiradimą ir apskaičiuojami pagal (2.55) ir (2.56) formules, vietoje MEd priimant Mcr ir vietoje NEd priimant . Apskaičiuojant Ncr, momentai Mcr ir Mr apskaičiuojami priimant . 41. Įstrižųjų išilginės ašies atžvilgiu pjūvių plyšių atsivėrimo plotis, kai elementai armuoti išilginei ašiai statmenomis sankabomis, apskaičiuojamas pagal formulę: , (2.69) čia jℓ – koeficientas imamas lygus 1,0 trumpalaikės skaičiuotinės situacijos (žr. [23] lentelę) plyšio pločiui apskaičiuoti; nuolatinės skaičiuotinės situacijos ilgalaikiam plyšio atsivėrimo pločiui apskaičiuoti šis koeficientas sunkiajam betonui imamas lygus 1,5, kai yra natūralaus drėgnumo, 1,2 – kai prisotintas vandens ir 1,75 – kai yra vandens prisotintos ir sausos pakaitinės būklės; smulkiagrūdžiam, lengvajam betonui – tokios pačios reikšmės, kaip ir (2.53) formulėje; Æw – sankabų (skersinių strypų) skersmuo; h – tokios pačios reikšmės, kaip (2.53) formulėje. . (2.70) Apkabų įtempiai ssw apskaičiuojami pagal formulę , (2.71) čia VEd – skaičiuotinė poveikių sukelta tinkamumo ribiniam būviui skersinė jėga; VRd,c – apskaičiuojamas pagal [8.68] formulę, vietoje fctd imant fctk ir jc4 koeficientą dauginant iš 0,8. 42. Jeigu skersinių jėgų veikimo ruože nėra normalinių plyšių, t. y. atitinka (2.6) sąlygą, galima didinti atlaikomąją skersinę jėgą VRd,c pagal (2.35) sąlygą. Skaičiuotiniai stipriai fctk ir fck neturi viršyti atitinkamų C25/30 betono klasės reikšmių. Elementams iš lengvojo betono, ne aukštesnės kaip LC8/9 klasės, plyšio pločio wk reikšmes, apskaičiuotas pagal (2.69) formulę, reikia didinti 30%. Nustatant trumpalaikio ir ilgalaikio įstrižųjų plyšių atsivėrimo pločius, reikia remtis 35 p. nurodymais. 43. Nepriklausomai nuo to, ar plyšių atsivėrimo reikšmės skaičiuojamos nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių, ar trumpalaikių apkrovų veikimo, naudojamasi ta pačia (2.53) formule. Kai plyšiai yra atsivėrę ilgą laiką, jų plotis wk = wk2 yra skaičiuojamos pagal (2.53) formulę nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių apkrovų, priimant iš 3 lentelės. Kai skaičiuojamas trumpalaikis plyšių atsivėrimas, tai jų plotis , (2.72) čia wk3 – plyšių atsivėrimo plotis nuo visų apkrovų (įskaitant ir trumpalaikes) veikimo, priimant =1,0; wk4 – tas pats nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių apkrovų veikimo, priimant =1,0. Trumpalaikio plyšių atsivėrimo plotis nuo visų apkrovų apskaičiuojamas kaip suma plyšių pločio nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių apkrovų (priimant =1,0) ir plyšio pločio prieaugio nuo trumpą laiką veikiančių apkrovų (=1,0). Tokiu būdu trumpalaikį plyšių plotį galima apskaičiuoti ir pagal tokią formulę: , (2.73) čia wk2 – ilgalaikis plyšių plotis, kai veikia nuolatinė ir tariamai nuolatinė apkrova (>1). ss ir – armatūros įtempiai, veikiant suminei (visai) ir nuolatinei bei tariamai nuolatinei apkrovai. Be to, turi būti išlaikyta sąlyga . Jeigu konstrukcijai nekeliami nepralaidumo reikalavimai ir patenkinama sąlyga , (2.74) tai tikrinamas tik ilgalaikis plyšių atsivėrimas. 4 pavyzdys Apskaičiuoti sijos (7 pav.) normalinių plyšių plotį, kurį sukelia siją veikianti nuolatinė ir tariamai nuolatinė apkrovos. Sija iš betono C40/50. Ecm=35×103 N/mm2, fck =40 N/mm2, fctk =2,5 N/mm2. Išilginė armatūra iš vijų plieno markės Y1960S, kurios fpk =1960 N/mm2, fpd =1700 N/mm2, fp0,1k =1680 N/mm2, fp0,1d =1460 N/mm2, Es =195×103 N/mm2. Iš anksto įtemptosios armatūros skerspjūvio plotai: tempiamojoje zonoje Ap1 =1840 mm2 (13Æ15), gniuždomojoje zonoje Ap2 =283 mm2 (2Æ15). Išankstinio apspaudimo skaičiuotinė jėga, atmetus visus nuostolius Pd =1445 kN, kai gsp =0,9. Jos ekscentricitetas e0p,c =426 mm. Ekvivalentinio skerspjūvio geometrinės charakteristikos yra: atstumas nuo sunkio centro iki sijos tempiamo (apatinio) krašto ysc =773 mm, atstumas nuo branduolio viršutinio taško iki sunkio centro r2 =385 mm, ekvivalentinio skerspjūvio plotas Aeff =249400 mm2, inercijos momentas sunkio centro atžvilgiu Ieff =7417×107 mm2, ekvivalentinis skerspjūvio atsparumo momentas mm3. Momentas, kurį sija perima atsirandant plyšiams, Mcr =1472 kN×m. Išankstinio apspaudimo Pd jėgos momentas branduolio taško, labiausiai nutolusio nuo tempiamos zonos (apačios) atžvilgiu Mr.p =1172 kN×m, nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos sukeliamas lenkimo momentas (kai gf =1) MEd =1550 kN×m. Sija naudojama uždarose (šildomose) patalpose (XO, XC1). Reikia apskaičiuoti normalinių plyšių plotį (wk2). Apskaičiuojame papildomas geometrines charakteristikas: mm; mm, Plyšių plotį skaičiuojame pagal (2.53) formulę. Reikalingi koeficientai yra: lenkiamiems elementams d =1, jℓ veikiant nuolatinėms ir tariamai nuolatinei apkrovai , tuo tikslu , koeficientas h=1,2. Apskaičiuojame momentą M nuo MEd =1550 kN×m ir nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pd =1455 kN, t. y. M =1550+1455×0,213=1860 kN×m pagal (2.59) formulę: , o pagal (2.61) formulę , pagal (2.60) formulę . Armavimo apatine armatūra koeficientas, neįvertinus gniuždomosios zonos lentynų . Pagal (2.58) formulę, priėmę b =1,8 ir mm, apskaičiuojame . Tikriname sąlygą Pagal (2.57) formulę mm. Pagal (2.55) formulę apskaičiuojame tempimo įtempius apatinėje armatūroje (kadangi M>MEd) N/mm2. Kadangi tempiama armatūra išdėstyta ne vienoje eilėje ir x =x d=0,509×1366=695 mm, tai apskaičiuojame koeficientą, įvertinantį įtempius apatinės eilės armatūroje . Įtempiai apatinės eilės armatūroje N/mm2. Plyšių plotį apskaičiuojame pagal (2.53) formulę: mm. Plyšių plotis leistinas. 5 pavyzdys Apskaičiuoti perdangos dviatramės tėjinio skerspjūvio gelžbetoninės sijos normalinių plyšių plotį. Nuolatinė ir tariamai nuolatinė apkrova yra 40 kN/m, o trumpalaikė – 20 kN. Sija pagaminta iš sunkiojo betono C12/15, kurio fck =12 N/mm2, fctk =1,1 N/mm2 ir Ecm=27×103 N/mm2. Armatūra S400. As1 – 3Æ25, As1=1470 mm2, r1=0,0123%, As2 – 2Æ10, As2=157 mm2, Es=200×103 N/mm2. Skaičiuojamasis ilgis l0=4300 mm. Koeficientai ; sunkiajam betonui b =1,8. Pagal 3 lentelę jℓ =1,6– 15×0,0123=1,42. Visos apkrovos sukeltas lenkimo momentas kN×m. Nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos sukeltas lenkimo momentas kN×m. Santykinio gniuždomos zonos aukščio apskaičiavimui pagal (2.58) formulę reikalingi dydžiai: ; . . Santykinis gniuždomos zonos aukštis pagal (2.58) formulę: . Iš formulės (2.57) vidinių jėgų petys mm. Tempiamos armatūros įtempiai nuo momento MEd pagal (2.55) formulę: N/mm2. Tempimo įtempiai nuo momento MEgd: N/mm2. Skaičiuojant ssℓ įtempius, neįvertinta peties z pasikeitimas veikiant nuolatinei ir tariamai nuolatinei apkrovai. Išilginio armavimo koeficientas . Plyšio plotis nuo suminės apkrovos apskaičiuojamos pagal (2.53) formulę, priėmus ss=178 N/mm2, t. y. Trumpalaikį plyšio plotį apskaičiuojame pagal (2.73) formulę, t. y. 6 pavyzdys Projektuojama laisvai paremta dviatramė perdangos sija, kurios ilgis 6,0 m, apkrauta vienodai išskirstyta apkrova tariamai nuolatine apkrova kN/m ir nuolatine gk =14,5 kN/m. Sijos skerspjūvis b=200 mm, h=400 mm, d=370 mm. Betonas C16/20, kurio fctk,0,05 =1,3; Ecm =29×103 N/mm2, apkabos dviejų šakų armatūros S240 (Es =2,1×105 N/m2). Atstumas tarp apkabų sw =150 mm, Æ=8 mm (Asw =101 mm2). Reikia apskaičiuoti įstrižųjų plyšių plotį. Pradžioje patikrinama sąlyga, ar reikia skaičiuoti plyšių plotį. Bendruoju atveju įstrižųjų plyšių pločio tikrinimo sąlyga yra (2.35) formulė. Įprastojo (neįtemptojo) gelžbetonio sijose įstrižųjų plyšių pločio tikrinimo būtinybę galima tikrinti pagal tokią sąlygą: , čia jc3 – koeficientas, įvertinantis betono tipą (sunkiajam betonui jc3 =0,6). Didžiausia skersinė jėga: kN. Iš (2.73) formulės, kai jc3 =0,6 Tai rodo, kad įstriži plyšiai atsiranda ir jų plotį reikia skaičiuoti. Jis skaičiuojamas pagal (2.69) formulę. Tuo tikslu apskaičiuojami koeficientai Įtempiai skersinėje armatūroje (apkabose) apskaičiuojami pagal (2.71) formulę. Tuo tikslu apskaičiuojama pagal [Praktinio naudojimo vadovas 1 (6.15)] formulę tolygiai paskirstytą ekvivalentišką apkrovą kN/m. Tikriname [8.70] sąlygą: N/m. Kadangi N/m. Pavojingo įstrižojo pjūvio projekcija c iš [praktinio naudojimo vadovo 1 (6.39)] formulės: Priimant cp=c0 =2d = 740 mm. Toliau apskaičiuojama skersinė jėga VRd,c (žr. 2.71 formulę). N. N. Įtempiai skersinėje armatūroje N/mm2. Pagal (2.69) formulės reikšmių nustatymą: ; h =1,3; dw = 8 m ir , plyšių plotis bus: 7 pavyzdys Projektuojama gelžbetoninė pamato plokštė, kurios skerspjūvio matmenys h=300 mm, b=1150 mm. Betonas C12/15, kurio fck =12 N/mm2; fctk =1,1 N/mm2; Ecm =27×103 N/mm2 ir Es =2,1×105 N/mm2. Darbo armatūra S400, 6Æ14, As =923 mm2. Skaičiuojamąjį pjūvį veikia nuolatinių ir tariamai nuolatinių apkrovų momentas MEgd =50 kN×m ir trumpalaikių apkrovų MEg =12 kN×m. Pamatas naudojamas neagresyvioje aplinkoje, jo apačia yra virš gruntinio vandens paviršiaus. Reikia apskaičiuoti normalinių plyšių atsivėrimo plotį. Pirmiausia apskaičiuojamas plyšių atsiradimo momentas Mcr. Tuo tikslu patikriname sąlygą: Tai rodo, kad, apskaičiuojant atsparumo momentą, armatūros galima neįvertinti ir atsparumo momentas mm3. Betono plastines deformacijas galima įvertinti naudojantis 25 p. ir 1 lentele, t. y. Wpl =g×W=1,3×172,5×105=224×105 mm3. Tuomet Tai rodo, kad plyšiai nuo visos pilnos apkrovos atsiras. Jų atsivėrimo plotį reikia skaičiuoti. Tikriname (2.74) sąlygą Tai rodo, kad galima tikrinti plyšių plotį tik nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių apkrovų veikimo. Įtempiai armatūroje apskaičiuojami pagal (2.55) formulę, įvertinant, kad Pd =0. Tuo tikslu apskaičiuojame jėgų petį z. Gniuždomos zonos aukštis bus: mm; N/mm2. . Plyšių plotis bus: mm < 0,30 mm. Plyšių plotis mažesnis už leistiną (žr. 2 lentelę). 8 pavyzdys Visuomeninio pastato gelžbetoninė kolona, kurios skerspjūvio matmenys h=500 mm, b=400 mm, a1=a2=50 mm, betonas C16/20, kurio fck =20 N/mm2; fctk =1,3 N/mm2; Ecm =29×103 N/mm2. Darbo armatūra S400, jos skerspjūvio plotai As1=As2=1232 mm2 (2Æ28), veikia įrąžas nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių apkrovų Nℓ =500 kN, Mℓ =150 kNm ir laikinoji (nuo vėjo) Nsh =0; Msh =90 kNm. Reikia patikrinti plyšių plotį. Pirmiausia pagal 21– 25 p. apskaičiuojama plyšių atsiradimo momentas. Kadangi , geometrines charakteristikas apskaičiuojame įvertinant armatūrą. . Stačiakampiam skerspjūviui, kai yra simetrinis armavimas mm ir efektyvusis skerspjūvio inercijos momentas lygus: Tuomet mm3. mm2. mm. Pagal (2.9) ir (2.10) apskaičiuojame plyšių atsiradimo momentą, priimdami N=Nℓ =500 kN. . mm3. Tai rodo, kad, veikiant visoms apkrovoms, plyšiai atsiranda. ______________ VI skirsnis. Gelžbetoninių konstrukcijų elementų deformacijų apskaičiavimas 44. Gelžbetoninių konstrukcijų elementų deformacijų (įlinkių) apskaičiavimas atliekamas atsižvelgiant į konstrukcijai keliamus naudojimo reikalavimus. Deformacijų apskaičiavimas atliekamas tokiems apkrovų deriniams: 44.1. nuolatinių, tariamai nuolatinių ir trumpalaikių, kai deformacijas riboja technologiniai arba konstrukciniai reikalavimai; 44.2. nuolatinių, tariamai nuolatinių, kai deformacijas riboja estetiniai-psichologiniai reikalavimai. Patikimumo koeficientas jf =1. 45. Ribinės deformacijų (įlinkių) reikšmės priimamos pagal STR 2.05.04:2003 nurodymus. 46. Gelžbetoninių elementų įlinkių (
35. d)tikrinimas atliekamas pagal sąlygą: , (2.75) čia d – gelžbetoninio elemento įlinkis nuo išorinės apkrovos poveikio; dlim – gelžbetoninio elemento leistino ribinio įlinkio reikšmė. Gelžbetoninių elementų įlinkiai nustatomi pagal statybinės mechanikos formules priklausomai nuo lenkiamųjų, pasislinkimo ir ašinių deformacinių charakteristikų elemento skerspjūviuose pagal jų ilgį (kreivio, pasisukimo, santykinių išilginių deformacijų). 47. Gelžbetoninių elementų ruožų, kurių tempiamojoje zonoje nėra susidariusių normalinių plyšių, kreivis apskaičiuojamas kaip vientiso kūno. Ruožų, kurių tempiamojoje zonoje yra susidarę normaliniai plyšiai, vidutinis kreivis apskaičiuojamas atsižvelgiant į tempiamąsias armatūros ir gniuždomosios zonos deformacijas. 48. Lenkiamųjų, ekscentriškai gniuždomųjų ir ekscentriškai tempiamųjų elementų suminis kreivis ruožuose, kurių tempiamojoje zonoje nėra susidariusių normalinių plyšių, apskaičiuojamas pagal formulę: , (2.76) čia – kreivis nuo kintamųjų poveikių (trumpalaikės dalies), apskaičiuojamas pagal kintamąją apkrovą, padaugintą iš , (čia y žr. ([10]) priedą 1 lentelę); – kreivis nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių poveikių pagal ([6.10 b]) derinį, neįvertinant išankstinio apspaudimo armatūra. (2.77) čia M – kintamųjų ir tariamai nuolatinių poveikių (tinkamumo skaičiuotinės reikšmės) sukeltas momentas apie ekvivalentinio skerspjūvio centro ašį, statmeną lenkimo momento veikimo plokštumai; jc1 – koeficientas, kuriuo įvertinama betono trumpalaikio valkšnumo įtaka, imamas lygus 0,85 sunkiojo, smulkiagrūdžio, lengvojo su tankiu smulkiu užpildu betono elementams ir 0,70 lengvojo su poringu smulkiu užpildu betono elementams; jc2 – koeficientas, kuriuo įvertinama betono ilgalaikio valkšnumo įtaka, imamas iš 4 lentelės. – kreivis dėl elemento išlinkio nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pd, esant trumpalaikei skaičiuotinei situacijai: ; (2.78) – kreivis dėl elemento išlinkio, kurį sukelia betono susitraukimas ir valkšnumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pd, apskaičiuojamas pagal formulę , (2.79) čia – betono santykinės deformacijos, kurias sukelia betono susitraukimas ir valkšnumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pd , ir apskaičiuojamos atitinkamai išilginės tempiamosios armatūros sunkio centro lygyje ir kraštiniame gniuždomojo betono sluoksnyje pagal formules: ; . (2.80) Skaitinė įtempių sc1 reikšmė imama lygi tempiamosios zonos įtemptosios armatūros išankstinio įtempimo nuostolių dėl betono susitraukimo ir valkšnumo pagal [9] lentelės 6, 8 ir 9 punktus sumai, o sc2 – tas pats kaip įtemptosios armatūros, jeigu ji būtų išdėstyta kraštiniame gniuždomajame sluoksnyje. 4 lentelė Koeficiento jc2 reikšmės Skaičiuotinė situacija Koeficientas jc2 , įvertinantis betono ilgalaikio valkšnumo įtaką elemento be plyšių deformacijoms, kai konstrukcijų betonas sunkusis, lengvasis, porėtasis, akytasis (dvisluoksnėms įtemptosioms konstrukcijoms iš sunkiojo betono) smulkiagrūdis A B 1. Trumpalaikė 1,0 1,0 1,0 2. Nuolatinė, kai aplinkos drėgmė %:
36. a)40–75 2,0 2,6 3,0
37. b)mažiau nei 40 3,0 3,9 4,5 Pastabos: 1. Betonui esant pakaitomis sauso ir vandens prisotinto būvio, koeficiento jc2 reikšmės ilgalaikėms apkrovoms didinamos 1,2 karto. 2. Aplinkos drėgmei esant didesnei nei 75% ir betonui, apkrautam vandens prisotintame būvyje, koeficiento jc2 reikšmės pagal šios lentelės 2a p. dauginamos iš koeficiento 0,8. Kreivių suma imama ne mažesnė kaip , čia jc2 imama, kaip esant nuolatinei apkrovai. Elementų be išankstinio įtempimo kreiviai ir laikytini lygūs nuliui. 2. Aplinkos drėgmei esant didesnei nei 75% ir betonui, apkrautam vandens prisotintame būvyje, koeficiento jc2 reikšmės pagal šios lentelės 2a p. dauginamos iš koeficiento 0,8. Kreivių suma imama ne mažesnė kaip , čia jc2 imama, kaip esant nuolatinei apkrovai. Elementų be išankstinio įtempimo kreiviai ir laikytini lygūs nuliui. 49. Nustatant elementų su pradiniais plyšiais gniuždomojoje zonoje kreivius , ir pagal (2.77) ir (2.78) formules gautos reikšmės didinamos 15%, o pagal (2.79) formulę gauta reikšmė – 25%. Ruožuose, kurių tempiamojoje zonoje atsiveria normaliniai plyšiai, tačiau esant nagrinėjamai apkrovos reikšmei garantuojamas jų užsivėrimas, kreivių , ir , įeinančių į (2.77) ir (2.78) formules, reikšmės didinamos 20%. 9 pavyzdys Apskaičiuoti 3 pavyzdyje pateiktos kiaurymėtosios perdangos plokštės įlinkį. Kadangi apskaičiavus plokštės statmenųjų ir įstrižųjų plyšių susidarymą nustatyta, kad jie neatsiras, plokštės įlinkiai apskaičiuojami kaip lenkiamojo nesupleišėjusio elemento įlinkiai. Apskaičiuojame plokštės išilginės ašies kreivius. Plokštę veikiančios trumpalaikės apkrovos sukeltas kreivis , čia: N×m – trumpalaikės apkrovos sukeltas lenkimo momentas; jc1 =0,85 – koeficientas, įvertinantis betono trumpalaikio valkšnumo įtaką; Ecm =35×103 N/mm2; Ieff =6,30×108 mm4. Plokštę veikiančios nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos sukeltas kreivis , čia N×m; jc2 =2 – koeficientas, įvertinantis betono ilgalaikio valkšnumo įtaką. Išankstinio apspaudimo jėgos Pd,inf sukeltas plokštės išlinkis . Plokštės išlinkis, kurį sukelia betono susitraukimas ir valkšnumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pd,inf apskaičiuojamas pagal formulę: , čia betono santykinės deformacijos išilginei tempiamosios armatūros sunkio centro lygyje , čia: Dspc1,1 – armatūros išankstinių įtempių nuostoliai, atsirandantys dėl betono greitai pasireiškiančio valkšnumo; Dspc2,1 – armatūros išankstinių įtempių nuostoliai, atsirandantys dėl betono ilgalaikio valkšnumo; Dsps – nuostoliai dėl betono susitraukimo. Betono santykinės deformacijos kraštiniame gniuždomosios zonos sluoksnyje , čia Dspc1,2, Dspc2,2 Dsps – betono greitai pasireiškiančio valkšnumo, betono ilgalaikio valkšnumo ir betono susitraukimo sukelti nuostoliai tariamoje gniuždomosios zonos armatūroje. Atskirų poveikių sukelti plokštės įlinkiai ir išlinkiai: Apskaičiuojame plokštės įlinkį mm. Kadangi mm, tai plokštės išorinių apkrovų sukeltas įlinkis neviršija ribinio įlinkio. _________________ 50. Lenkiamųjų, ekscentriškai gniuždomųjų, taip pat ekscentriškai tempiamųjų, stačiakampio, tėjinio ir dvitėjo (dėžinio) skerspjūvio elementų, kai , kreivis ruožuose, kurių tempiamojoje zonoje atsivėrę plyšiai, apskaičiuojamas pagal formulę , (2.81) čia M – momentas apie ašį, statmeną lenkimo momento veikimo plokštumai ir einančią per tempiamosios armatūros skerspjūvio centrą, nuo iš visų išorės jėgų, išdėstytų vienoje nagrinėjamojo skerspjūvio pusėje, taip pat nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pd ir apskaičiuojama pagal formules: lenkiamiesiems elementams , (2.82) necentriškai gniuždomiems ir necentriškai tempiamiems elementams . (2.83) Su „pliuso“ ženklu skaičiuojama tuo atveju, kai momentai sukelia armatūroje As1 tempimo įtempius. z – atstumas nuo tempiamosios armatūros skerspjūvio centro iki gniuždomosios zonos atstojamosios virš plyšio, apskaičiuotas pagal (2.57) formulę; ys – koeficientas, kuris įvertina tempiamojo betono darbą ruožuose su plyšiais ir apskaičiuojamas pagal (2.84 ar 2.86) formules; yc – koeficientas, kuris įvertina kraštinio gniuždomojo betono sluoksnio deformacijų netolygumą ir yra lygus: sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono aukštesnės nei LC12/13 klasės – 0,9; lengvojo, LC12/13 ir žemesnės klasės – 0,7; konstrukcijoms, apskaičiuotoms daugkartinių apkrovų poveikiui, neatsižvelgiant į betono klasę ir rūšį, – 1,0; jf – pagal (2.61) formulę nustatomas koeficientas; x – sąlyginis gniuždomosios betono zonos aukštis, apskaičiuojamas pagal (2.58) formulę; v – koeficientas, apibūdinantis gniuždomosios zonos betono tamprumą ir imamas iš 5 lentelės; Ntot – išilginės jėgos N ir apspaudimo jėgos Pd atstojamoji (esant necentriniam tempimui jėga N imama su „minuso“ ženklu). 51. Elementų kreivis ruožuose su pradiniais plyšiais gniuždomojoje zonoje apskaičiuojamas mažinant jėgos P reikšmę dydžiu DPd, apskaičiuojamu pagal (2.65) formulę. Lenkiamųjų ir ekscentriškai gniuždomųjų elementų iš sunkiojo betono, kai , kreivį nuo momento Mr2 veikimo leidžiama apskaičiuoti tiesiškai interpoliuojant tarp kreivio, nustatyto nuo Mcr veikimo kaip vientisam kūnui pagal [182 ir 183] punktus, ir kreivio nuo momento veikimo pagal šio punkto nurodymus. Koeficiento y reikšmė imama pagal [175] p., sumažinant ją du kartus, jei įvertinamos tariamai nuolatinės apkrovos. Santykinis gniuždomosios zonos aukštis x apskaičiuojamas pagal formulę (2.58). 52. Koeficientas ys elementams iš sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono apskaičiuojamas pagal formulę , (2.84) tačiau neturi viršyti vieneto imant, kad . 5 lentelė Koeficiento n reikšmės Skaičiuotinė situacija Koeficientas n, įvertinantis betono gniuždomosios zonos tampriąsias deformacijas sunkiojo, lengvojo smulkiagrūdžio A B 1. Trumpalaikė 0,45 0,45 0,45 2. Nuolatinė, kai aplinkos drėgmė %:
38. a)40–75 0,15 0,10 0,08
39. b)mažiau nei 40 0,10 0,07 0,05 Pastabos: 1. Betonui esant pakaitomis sausame ir vandens prisotintame būvyje, koeficiento n reikšmės tariamai ilgalaikėms apkrovoms didinamos 1,2 karto. 2. Aplinkos drėgmei esant didesnei nei 75% ir betonui, apkrautam vandens prisotintame būvyje, koeficiento n reikšmės pagal šios lentelės 2 a p. dalijamos iš koeficiento 0,8. Lenkiamiesiems elementams be iš anksto įtemptosios armatūros (2.84) formulės dešiniosios pusės paskutinysis narys gali būti laikomas nuliu. Nurodytoje (2.84) formulėje: j ls – koeficientas, lemiantis ilgalaikių apkrovų veikimą ir imamas pagal 6 lentelę; es,tot – žr. (2.62) formulę. Koeficientas jm (2.84) formulėje apskaičiuojamas taip: , (2.85) tačiau neturi viršyti vieneto. Čia Wpl – žr. (2.19 ir 2.25) formulę; Mr, Mr.p – žr. [161– 163] p., imant teigiamuosius ženklus lenkimo momentams, sukeliantiems tempiamosios armatūros tempimą. Vienasluoksnėms konstrukcijoms iš akytojo betono be išankstinio įtempimo ys reikšmė apskaičiuojama pagal formulę , (2.86) čia Mk – skerspjūvio tinkamumo ribinio būvio lenkimo momentas; jℓ – koeficientas, kuris lygus: esant trumpalaikiam apkrovų poveikiui periodinio profilio armatūrai – 0,6, tas pats, tik lygiajai armatūrai – 0,7, esant ilgalaikiam apkrovų veikimui nepaisant armatūros profilio – 0,8. Atliekant konstrukcijų patvarumo skaičiavimus, koeficiento ys reikšmė visada laikoma vienetu. 53. Bendras ruožo tempiamoje zonoje su plyšiais kreivis apskaičiuojamas pagal formulę , (2.87) čia – kreivis nuo charakteristinio poveikių derinio, esant trumpalaikei skaičiuotinei situacijai, nustatomai pagal ([6.8 b]) formulę; – kreivis nuo tariamai nuolatinio poveikių derinio, esant trumpalaikei skaičiuotinei situacijai pagal ([6.10 b]) formulę, neįvertinant išankstinio apspaudimo įtemptąja armatūra; – kreivis nuo tariamai nuolatinio poveikių derinio, esant nuolatinei skaičiuotinei situacijai pagal ([6.10 b]) formulę, neįvertinant išankstinio apspaudimo įtemptąja armatūra; – kreivis, kurį lemia elemento išlinkis dėl betono susitraukimo ir valkšnumo nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pd pagal [14.36] formulę. 6 lentelė Koeficiento jls reikšmės Skaičiuotinė situacija Betono klasė aukštesnė kaip C8/10 C8/10 ir žemesnė 1. Trumpalaikė, kai armatūra:
40. a)strypinė: lygi 1,0 0,7 periodinio profilio 1,1 0,8
41. b)viela 1,0 0,7 2. Nuolatinė, nepaisant armatūros rūšies 0,8 0,6 Kreiviai , ir apskaičiuojami pagal (2.81) formulę. Apskaičiuojant kreivius ir , koeficientų ys ir n reikšmės nustatomos esant trumpalaikei skaičiuotinei situacijai, o – nuolatinei skaičiuotinei situacijai. Jeigu ir kreiviai išeina su „minuso“ ženklu, imami lygūs nuliui. 10 pavyzdys Kiaurymėtosios plokštės su statmenaisiais plyšiais įlinkio skaičiavimas. Projektuojama 400 mm aukščio ir 9000 mm ilgio kiaurymėtoji plokštė, kurios matmenys pateikti brėžinyje. Plokštės nominalusis plotis b =1200 mm. Plokštės skerspjūvis Plokštės savasis svoris įvertinant siūlę tarp plokščių – 4,8 kN/m2. Virš plokštės esančių grindų konstrukcijos apkrova – 2,8 kN/m2. Plokštę veikianti naudojimo apkrova – 14 kN/m2. Plokštės betonas C40/50, todėl Ecm =3,5×104 N/mm2, fctk =2,5 N/mm2. Plokštė armuojama iš anksto įtemptąja lynine armatūra Y1770C. Armatūros tamprumo modulis Es =2,05×105 N/mm2. Plokštėje yra 8Æ12,5 lynai. Armatūros skerspjūvio plotas Ap1 =744 mm2. Armatūra įtempiama mechaniniu būdu į atsparas. Įtempiamo lyno ilgis 115,5 m. Armatūros pradiniai įtempiai sp =1100 N/mm2. Apskaičiuojame kiaurymėtąją plokštę veikiančias charakteristines ir skaičiuotines (tinkamumo ribiniam būviui) apkrovas. Plokštės savojo svorio sukeltos apkrovos gd1 =gk1 =4,8×1,2=5,76 kN/m¢, savojo svorio ir grindų konstrukcijos (nuolatinė) apkrovos apkrovos charakteristinė reikšmė kN/m¢. Naudojimo apkrova qd =qk =14×1,2=16,8 kN/m¢. Naudojimo apkrovos tariamai nuolatinė dalis kN/m¢. Plokštės savojo svorio apkrovos skaičiuotinės reikšmės tarpatramio viduryje sukeltas lenkimo momentas N×mm. Plokštę veikiančios nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos charakteristinės reikšmės sukeltas lenkimo momentas N×mm. Visos apkrovos charakteristinės reikšmės sukeltas lenkimo momentas N×mm. Plokštės skerspjūvį keičiame į ekvivalentinį (žr. brėžinį) ir apskaičiuojame šio skerspjūvio geometrines charakteristikas. h =400 mm; hf =59,9 mm; hf1 =54,9 mm; bf1 =1195 mm; beff =1147 mm; bw =255 mm. Ekvivalentinio skerspjūvio plotas Aeff =2,11×105 mm2. Plokštės ekvivalentinio skerspjūvio statinis momentas apskaičiuotas skerspjūvio apatinio krašto atžvilgiu Seff =4,19×107 mm3. Atstumas nuo plokštės apatinio krašto iki skerspjūvio sunkio centro ysc =198 mm. Ekvivalentinio skerspjūvio inercijos momentas sunkio centro atžvilgiu Ieff =4,59×109 mm4. Atsparumo momentai plokštės apatinio krašto atžvilgiu Weff1 =2,31×107 mm3. Atsparumo momentai įvertinus betono plastines deformacijas Wpl1 =3,47×107 mm3 ir Wpl2 =3,41×107 mm3. Armatūros ir betono tamprumo modulių santykis Iš anksto įtemptosios armatūros pradiniai įtempiai sp =1100 N/mm2. Apskaičiuojame šių įtempių sukeltą betono apspaudimo jėgą P0 N/mm2. Apspaudimo jėgos ekscentricitetas mm. Apskaičiuojame išankstinių įtempių nuostolius N/mm2. Nuostoliai dėl temperatūros skirtumo tarp atramų ir betono, kai Dt =65°C. N/mm2. Inkarų deformacijų sukeliami įtempių nuostoliai N/mm2, čia mm; l – įtempiamo lyno ilgis. Betono apspaudimo jėga atleidus armatūrą N. Betono gniuždymo įtempiai ties įtemptosios armatūros centru nuo apspaudimo jėgos Pm0 ir plokštės savojo svorio sukeliamo lenkimo momento Įtempių nuostoliai dėl greitai pasireiškiančio valkšnumo N/mm2, kadangi Koeficientas a apskaičiuojamas taip: Kadangi turi būti koeficientas a £ 0,8, todėl priimame a = 0,8. Betono įtempiai kraštiniame gniuždomosios zonos sluoksnyje Įtempių nuostoliai tariamai esančioje gniuždomosios zonos armatūroje dėl greitai pasireiškiančio valkšnumo N/mm2, kadangi Kadangi betono klasė >C35/45 ir betonas kietėja natūraliomis sąlygomis, betono susitraukimo sukeliami įtempių nuostoliai yra lygūs N/mm2. Betono apspaudimo jėga, įvertinus pirmuosius nuostolius N. Betono gniuždymo įtempiai ties įtemptosios armatūros sunkio centru, kuriuos sukelia apspaudimo jėga Pm1 Įtempių nuostoliai, kuriuos sukelia betono ilgalaikis valkšnumas , kai . Apskaičiuojame , N/mm2. Betono įtempiai kraštiniame gniuždomosios zonos sluoksnyje Kadangi yra tempimo įtempiai Įtemptosios armatūros visi įtempių nuostoliai Armatūros išankstiniai įtempiai atmetus visus nuostolius N/mm2. Vidutinė betono apspaudimo jėga, įvertinus visus įtempių nuostolius N. Betono apspaudimo jėgos reikšmės tinkamumo ribiniam būviui Didžiausi gniuždomojo betono įtempiai dėl išorinės apkrovos ir betono apspaudimo jėgos poveikio Koeficientas . Kadangi j turi būti mažesnis arba lygus 1, tai j =1,0. Atstumas tarp ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centro ir branduolio viršūnės, labiausiai nutolusios nuo tempiamosios zonos apskaičiuojamas mm. Plyšių atsiradimo momentas plokštės naudojimo metu N/mm2. Kadangi MEd =2,62×108 N×mm > Mcr =2,44×108 N×mm naudojimo metu kiaurymėtoje plokštėje atsiras statmenieji plyšiai. Plokštės įlinkis apskaičiuojamas įvertinant atsiradusius statmenuosius plyšius , čia d1 – visos apkrovos trumpalaikio poveikio sukeltas įlinkis; d2 – nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos trumpalaikio poveikio sukeltas įlinkis; d3 – nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos ilgalaikio poveikio sukeltas įlinkis; d4 – veikiant apspaudimo jėgai dėl betono valkšnumo ir susitraukimo sukeltas išlinkis. Visos apkrovos trumpalaikio poveikio sukeltas plokštės išilginės ašies kreivis plokštės tarpatramio viduryje čia MEd =2,62×108 N×mm – visos charakteristinės apkrovos tarpatramio viduryje sukeltas lenkimo momentas tempiamosios armatūros sunkio centro atžvilgiu; d =363 mm – naudingasis plokštės skerspjūvio aukštis; Ntot =Pd,inf =5,80×105 N. Lenkimo momentas M=MEd +Pd,inf ×esp. Kadangi skerspjūvio apspaudimo jėgos pridėties taškas sutampa su tempiamosios armatūros sunkio centru, tai esp =0. Atsižvelgiant į tai, M=MEd. yc =0,9 – koeficientas, kuris įvertina kraštinio gniuždomojo betono sluoksnio deformacijų netolygumą; n =0,45 – koeficientas, įvertinantis gniuždomojo betono tampriai plastines deformacijas [26] lentelė. Dydis x apskaičiuojamas , čia b =1,8; , ; ; ; mm. Vidaus jėgų petys apskaičiuojamas mm. Koeficientas, įvertinantis tempiamosios armatūros deformacijų netolygumą čia jℓs =1,0; Nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos trumpalaikio poveikio sukeltas plokštės išilginės ašies kreivis tarpatramio viduryje čia M=MEgd =1,94×108 N×mm – nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos tarpatramio viduryje sukeltas lenkimo momentas; Ntot =Pd,inf =5,80×105 N; yc =0,9; n =0,45. Dydis x apskaičiuojamas , čia b =1,8; ; ; ; ; mm. Vidaus jėgų petys mm. čia jℓs =1,0; (jm =1,0). Nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos ilgalaikio poveikio sukeltas plokštės išilginės ašies kreivis plokštės tarpatramio viduryje čia M=MEgd =1,94×108 N×mm; Ntot =Pd,inf =5,80×105 N; yc =0,9; n =0,15; ; ; mm; Veikiant apspaudimai jėgai dėl betono valkšnumo ir susitraukimo sukeltas plokštės išilginės ašies kreivis (tarpatramio viduryje) čia ec1, ec2 – betono santykinės deformacijos, kurias sukelia betono susitraukimas ir valkšnumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pd,inf ir apskaičiuojamas atitinkamai išilginei tempiamosios armatūros sunkio centro lygyje ir kraštiniame gniuždomojo betono sluoksnyje. , čia – armatūros išankstinių įtempių nuostoliai dėl betono greitai pasireiškiančio valkšnumo; – armatūros išankstinių įtempių nuostoliai dėl betono ilgalaikio valkšnumo; – nuostoliai dėl betono susitraukimo. , čia – tariamai esamos gniuždomosios zonos armatūros įtempių nuostoliai dėl betono greitai pasireiškiančio valkšnumo; – tariamai esamos gniuždomosios zonos armatūros įtempių nuostoliai dėl betono ilgalaikio valkšnumo; – nuostoliai dėl betono susitraukimo. Plokštės kreivis apskaičiuojamas Kiaurymėtosios plokštės įlinkis apskaičiuojamas taip mm. Perdangos kiaurymėtųjų plokščių (ilgis l =9000
42. mm)ribinis įlinkis mm. Apskaičiuotosios plokštės įlinkis neviršija ribinio įlinkio d =36,53 mm <dlim =40 mm. _____________ 54. Įlinkis dėl lenkimo deformacijų nustatomas pagal formulę , (2.88) čia – ieškomo poslinkio linkme vienetinės jėgos sukeltas lenkimo momentas tarpatramio pjūvyje atstumu x, kurio įlinkis apskaičiuojamas; – pilnutinis elemento kreivis pjūvyje x nuo apkrovų, darančių įtaką lenkimui; kreivio reikšmės aptartos (2.76) ir (2.87) formulėse atitinkamai ruožams be plyšių ir su plyšiais; ženklas imamas atsižvelgiant į kreivio epiūrą. 7 pav. Pastovaus skerspjūvio gelžbetoninių elementų lenkimo momentų ir kreivių epiūros: a – apkrovų išdėstymo schema; b – lenkimo momentų epiūra; c – kreivių epiūra 55. Pastovaus skerspjūvio be išankstinio armatūros įtempimo lenkiamųjų gelžbetoninių elementų, kurių skerspjūvių standumas ir lenkimo momentų ženklai nagrinėjamame ruože yra nekintantys, kreivį galima apskaičiuoti ties didžiausiuoju lenkimo momentu. Kitose ruožo dalyse kreivis yra proporcingas lenkimo momentui (žr. 7 pav.). Lenkiamiesiems elementams, kai santykis , atsižvelgiama į skersinių jėgų (šlyties deformacijų) poveikį elemento įlinkiui. Šiuo atveju visas įlinkis dtot yra lygus įlinkių dėl išilginio lenkimo dm ir šlyties deformacijos dv sumai. Įlinkis dv, lemiamas šlyties deformacijų, nustatomas pagal formulę , (2.89) čia Vx – ieškomo poslinkio linkme vienetinės jėgos sukelta skersinė jėga elemento tarpatramio pjūvyje, kurio įlinkis apskaičiuojamas; ex – šlyties deformacija, apskaičiuojama pagal formulę , (2.90) čia Vx – skersinė jėga pjūvyje x nuo išorinių apkrovų poveikio; Gc – betono šlyties modulis ir Gc = 0,4Eeff; jc2 – koeficientas, darantis įtaką betono ilgalaikiam valkšnumui (žr. 4 lentelę); jcrc – koeficientas, nulemiantis plyšių įtaką šlyties deformacijoms ir yra lygus: elemento ilgio ruožuose be normalinių ir įstrižųjų plyšių – 1,0; ruožuose tik su įstrižaisiais plyšiais – 4,8; ruožuose su normaliniais plyšiais arba normaliniai ir įstrižieji plyšiai – pagal formulę , (2.91) čia Mx, – atitinkamai išorės apkrovos sukeltas lenkimo momentas ir pilnutinis kreivis pjūvyje x tos apkrovos, kuriai esant apskaičiuojamas įlinkis. 56. Ištisinių plokščių, kurių storis neviršija 25 cm (išskyrus atremtų kontūru), armuotų plokščiaisiais tinklais, su plyšiais tempiamojoje zonoje įlinkiai, apskaičiuoti (2.76) formulėje, dauginami iš koeficiento , kuris neturėtų viršyti 1,5; čia d – imamas cm. 57. Gelžbetoninių konstrukcijų įlinkiai neturi viršyti ribinių reikšmių, nustatomų įvertinant tokius reikalavimus: 57.1. technologinius (normalaus kranų, technologinių įrenginių, mašinų ir pan.) darbus; 57.2. konstrukcinius (greta esančių elementų įtaka, reikalavimai išlaikyti pasirinktus nuolydžius ir pan.); 57.3. estetinius (žmonių požiūris į konstrukcijos tinkamumą). Įlinkių leidžiamosios ribinės reikšmės nurodytos ([17.1]) lentelėje. 58. Įlinkiai apskaičiuojami, kai yra ribojami konstrukciniai arba technologiniai reikalavimai – nuo tariamai nuolatinių ir kintamųjų poveikių; kai ribojami estetiniai reikalavimai – nuo nuolatinių poveikių. Patikimumo koeficientas gf = 1. 59. Veikiant nuolatinėms ir kintamosioms apkrovoms, sijų ir plokščių įlinkis visais atvejais negali būti didesnis kaip 1/150 angos ir 1/75 gembės. Leidžiamieji ribiniai įlinkiai gali būti padidinti statybinės pakylos dydžiu, jei tai leidžia konstrukciniai arba technologiniai reikalavimai. 60. Jeigu perdangų plokštės, laiptatakiai ir laiptų aikštelės ir pan. yra tikrinamos virpumui, papildomas įlinkis nuo kintamosios sutelktosios apkrovos, lygus 1,0 kN, ėmus pačią pavojingiausią apkrovimo schemą, neturi viršyti 0,7 mm. 11 pavyzdys Reikia apskaičiuoti dviatramės gelžbetoninės sijos įlinkį. Sija armuota paprasta (be išankstinio įtempimo) armatūra. Armatūros klasė – S400, Es =2×105 N/mm2. Sijos skerspjūvis parodytas paveiksle. Betonas C20/25, tempiamosios zonos armatūra 5Æ22 S400, gniuždomosios 2Æ20 S400. Sijos skaičiuotinis ilgis 5800 m. Visos apkrovos skaičiuotinės (tinkamumo ribiniam būviui) reikšmės sukeltas maksimalus lenkimo momentas MEd =20×107 N×mm, nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos skaičiuotinės (tinkamumo ribiniam būviui) reikšmės sukeltas lenkimo momentas MEgd =14,0×107 N×mm. Sijoje atsiras normaliniai plyšiai, kadangi plyšių susidarymo momentas Mcr =5,5×107 N×mm. Sijos skerspjūvis Betono tamprumo modulis Ecm =30×103 N/mm2. Tempiamosios zonos armatūros skerspjūvio plotas As1 =1900 mm2, gniuždomosios zonos armatūros skerspjūvio plotas As2 =628 mm2. Reikia apskaičiuoti sijos įlinkį. Kadangi sija yra supleišėjusi , tai sijos ašies kreivis apskaičiuojamas , čia – kreivis nuo visos apkrovos poveikio, esant trumpalaikei skaičiuotinei situacijai; – kreivis nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių apkrovų poveikio, esant trumpalaikei situacijai; – kreivis nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių apkrovų poveikio, esant nuolatinei skaičiuotinei situacijai. Visos apkrovos poveikio sukeltas kreivis čia ; ; , čia hf =2×as2 =2×40=80 mm. , čia , . mm; , čia čia ; ; . Santykinis gniuždomosios zonos aukštis . mm; , čia Kreivis, kurį sukelia nuolatinė ir tariamai nuolatinė apkrovos, esant nuolatinei skaičiuotinei situacijai čia ; ; , , Vidaus jėgų petys mm; , čia Sijos kreivis Kadangi sija yra dviatramė ir apkrauta tolygiai paskirstyta apkrova, įlinkis apskaičiuojamas mm, čia . Sijos ribinis įlinkis mm. Kadangi d =28,2 mm < dlim =29 mm. Sijos įlinkis neviršija ribinio sijos įlinkio ir sijos standumas yra pakankamas. ______________ III skyrius. bendrieji KONSTRAVIMO reikalavimai I skirsnis. Mažiausieji elementų skerspjūvių matmenys 61. Betoninių ir gelžbetoninių elementų skerspjūvių matmenys nustatomi skaičiavimais pagal veikiančius poveikių efektus bei atitinkamų ribinių būvių reikalavimus ir parenkami atsižvelgiant į ekonominius reikalavimus bei gamybos technologijos sąlygas. Gelžbetoninių elementų skerspjūvio matmenys turi būti tokie, kad atitiktų armatūros išdėstymo skerspjūvyje (betoninių apsauginių sluoksnių storiai, atstumas tarp armatūros strypų ir t. t.) ir inkaravimo reikalavimus. 62. Monolitinio gelžbetonio storis turi būti ne mažesnis už reikšmes, nurodytas 7 lentelėje. Gelžbetoninių plokščių storį, nurodytą 7 lentelėje, galima sumažinti 5 mm, jei plokštes gamina įmonės, kuriose veikia sertifikuota kokybės kontrolės sistema. 7 lentelė Monolitinio gelžbetonio plokščių mažiausias storis Konstrukcija Plokščių storis, mm 1. Denginys 50 2. Daugiaaukščių gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų perdangos 60 3. Daugiaaukščių pramonės pastatų perdangos 70 4. Plokštės, apkrautos sutelktąja judamąja apkrova 120 5. Besijų perdangų plokštės, esant sutelktajai apkrovai 150 Surenkamųjų plokščių mažiausias storis parenkamas toks, kad būtų garantuojamas reikiamas apsauginio betono sluoksnio storis ir armatūros išdėstymas plokštės skerspjūvyje (žr. II skirsnį). Ekscentriškai gniuždomųjų elementų skerspjūvio matmenys turi būti tokie, kad jų liaunis l0 /i visomis kryptimis neviršytų: 62.1. gelžbetoniniams elementams iš sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono – 200; 62.2. kolonoms kaip pastatų elementams – 120; 62.3. betoniniams elementams iš sunkiojo, smulkiagrūdžio, lengvojo ir poringojo betono – 90; 62.4. betoniniams ir gelžbetoniniams elementams iš akytojo betono – 70. II skirsnis. Armatūros fiksavimas ir apsauginis betono sluoksnis 63. Armatūros padėtis konstrukcijoje turi atitikti duotus atstumus. Jos fiksavimas gali būti atliekamas trimis pagrindiniais būdais: 1) vienkartinio naudojimo fiksatoriais, kurie pasilieka betone (dažniausiai įvairios formos plastmasiniai dirbiniai); 2) inventoriniais, kurie išimami iš betono jam visiškai ar ne visiškai sukietėjus; 3) specialiomis detalėmis, pritvirtinamomis prie klojinių paviršiaus, netrukdančiomis išimti gaminį iš klojinio arba išardyti klojinius. Pirmosios grupės fiksatoriai dažniausiai naudojami apsauginio betono sluoksnio garantavimui. Norint užtikrinti atstumus tarp atskirų armatūros dirbinių ar strypų, taip pat naudojami vienkartinio naudojimo fiksatoriai, pagaminti kaip specialūs armatūriniai strypai (8 pav.). Jeigu metalinės fiksatorių detalės neišeina į konstrukcijų paviršių ir nekoroduoja, fiksavimui gali būti naudojami armatūros strypai (9 pav.). Tai rekomenduojama nurodyti projekte. Armatūros elementų padėties fiksatoriai turi užtikrinti jų padėtį per visą konstrukcijos gamybos laiką. 8 pav. Vienkartinio naudojimo fiksatoriai atstumams tarp armatūros elementų užtikrinti: a, b – tarp atskirų armatūros dirbinių; c – tarp armatūros strypų; 1 – atskyrėjas, statomas tarp tinklų sluoksnių; 2 – fiksatorius, liekantis betone (gali būti plastmasinis); 3 – persikertančių strypų fiksatorius (spiralė) 9 pav. Vienkartinio naudojimo fiksatoriai betono apsauginiam sluoksniui ir atskiriems armatūros elementams užtikrinti: a – plokštėse; b, c – stačiakampio skerspjūvio sijose; d – žiedinio skerspjūvio elementuose; 1 – П formos strypynas; 2 – armatūros tinklai; 3 – klojinio (formos) paviršius; 4 – šukų tipo strypynas-karkasas; 5 – plokštės armatūros strypynas; 6 – fiksatoriai – strypai papildomai privirinami prie strypyno; 7 – apkabos tipo fiksatorius; 8 – koncentriškai išdėstyti strypai; 9 – surišimo vieta 64. Darbo armatūros apsauginis betono sluoksnis turi užtikrinti armatūros ir betono bendrą darbą visose konstrukcijų darbo stadijose, taip pat apsaugoti armatūrą nuo atmosferos, agresyvios aplinkos, aukštos temperatūros ir panašių poveikių. 65. Darbo armatūros (neįtemptosios ir įtemptosios, įtempiamos į atsparas) apsauginio sluoksnio storis, mm, turi būti ne mažesnis kaip: 65.1. armatūros skersmuo (jei jis neviršija 40 mm); 65.2. užpildo grūdelio didžiausias matmuo (jei jis mažesnis kaip 32 mm); 65.3. užpildo grūdelio didžiausias matmuo plius 5 mm (jei jis didesnis kaip 32 mm); 65.4. surenkamuosiuose pamatuose – 30 mm; 65.5. monolitiniuose pamatuose su paruošiamuoju betono sluoksniu – 35 mm; 65.6. monolitiniuose pamatuose be paruošiamojo betono sluoksnio – 70 mm. Vienasluoksnėse konstrukcijose iš lengvojo ir poringojo LC8/9 klasės betono apsauginio sluoksnio storis turi būti ne mažesnis kaip 20 mm, o išorinėms sienoms (be apdailos sluoksnio) – ne mažesnis kaip 25 mm. Surenkamosioms konstrukcijoms apsauginio betono sluoksnio storį, nurodytą 8 lentelėje, galima sumažinti 5 mm, bet jis turi būti ne mažesnis kaip 20 mm. Mažiausias atstumas nuo išilginės armatūros strypų paviršiaus iki artimiausio betono paviršiaus (apsauginis betono sluoksnis), atsižvelgiant į naudojimo sąlygų klasę, pateiktas 8 lentelėje. 8 lentelė Mažiausias leistinas apsauginio betono sluoksnio storis (
43. mm)Armatūros tipai Naudojimo sąlygų klasės XO XC1 XC2, XC3, XC4 XD1, XD2, XD3, XF1, XF2, XF3, XF4 XA1 XA2 XA3 Neįtemptoji 20 25 30 40 25 30 40 Iš anksto įtemptoji 20 30 35 50 35 40 50 66. Skersinės, paskirstomosios ir konstrukcinės armatūros apsauginio betono sluoksnio storis turi būti ne mažesnis už armatūros skersmenį ir ne mažesnis kaip 15 mm, kai konstrukcija naudojama normaliomis ir mažai agresyviomis sąlygomis, atitinkančiomis XO, XC1, XA1 (žr. 8 lentelę) klases. Didėjant aplinkos agresyvumui, apsauginio betono sluoksnio storį kiekvienai agresyvumo klasei reikia padidinti 5 mm. 67. Apsauginio betono sluoksnio storis iš anksto įtemptųjų gelžbetoninių elementų galuose įtempių perdavimo zonos ilgyje turi būti ne mažesnis kaip: 67.1. strypinei armatūros, kurios fy = 600 MPa ir fy = 550 MPa, – 2Æ; 67.2. strypinei armatūros, kurios fy = 800 MPa ir fy = 1000 MPa, – 3Æ ir ³ 40 mm; 67.3. lynams – 2Æ ir ³ 30 mm; (čia Æ – mm). Apsauginį betono sluoksnį atraminėje zonoje įtemptajai armatūrai su inkarais ir be jų galima imti tokį pat, kaip ir pjūviuose elemento tarpatramyje tokiais atvejais: iš anksto įtemptiesiems elementams, kai atraminė reakcija perduodama sutelktai, esant atraminėms plieninėms detalėms ir konstrukcinei armatūrai (suvirintinių skersinių tinklų arba armatūrą apgaubiančių apkabų); plokštėse, skyduose, paklotuose ir elektros linijų atramose, kai galuose įdedama papildoma skersinė armatūra (lovio pavidalo suvirintiniai tinklai arba uždaros apkabos). Mažiausias atstumas nuo įtemptosios armatūros paviršiaus arba nuo kanalo krašto iki arčiausio betono paviršiaus, atsižvelgiant į naudojimo sąlygų klasę, elemento tarpatramio viduryje turi būti ne mažesnis už nurodytą 8 lentelėje. 68. Elementuose su įtemptąja išilgine armatūra, tempiama į betoną ir išdėstyta kanaluose, atstumas nuo elemento paviršiaus iki kanalo paviršiaus turi būti ne mažesnis kaip 40 mm ir ne mažesnis už kanalo plotį; šoninėms elementų briaunoms nurodytas atstumas, be to, turi būti ne mažesnis už pusę kanalo aukščio ir už reikšmes, nurodytas 8 lentelėje. Kai įtemptoji armatūra yra išdėstyta išėmose arba elemento skerspjūvio išorėje, apsauginio betono sluoksnio, įrengiamo torkretuojant arba kitais būdais, storis turi būti ne mažesnis kaip 20 mm. 69. Ištisiniai armatūros strypai, tinklai arba strypynai, išdėstyti per visą konstrukcijos ilgį ar plotį tam, kad juos būtų galima netrukdomai sudėti į klojinius, turi būti mažesnių matmenų už konstrukcijos, paisant pastarosios ilgio: 69.1. jei konstrukcijos ilgis 9 m – 10 mm; 69.2. jei konstrukcijos ilgis iki 12 m – 15 mm; 69.3. jei konstrukcijos ilgis didesnis nei 12 m – 20 mm. 70. Tuščiavidurių žiedinio arba dėžinio skerspjūvio elementų atstumas nuo išilginės armatūros strypų iki betono vidinio paviršiaus turi atitikti 65 ir 66 punktų reikalavimus. III skirsnis. Armatūros išdėstymas skerspjūvyje 71. Atstumas tarp armatūros strypų (arba kanalų apvalkalų) turi būti toks, kad užtikrintų betono ir armatūros bendrą darbą, patogų betono mišinio klojimą ir tankinimą; iš anksto įtemptosioms konstrukcijoms, be to, turi būti atsižvelgiama į betono vietinio gniuždymo (apspaudimo) laipsnį, įtempimo įrangos (domkratų, griebtuvų ir t. t.) matmenis. Elementų, gaminamų vibruojamojo presavimo įrenginiuose arba naudojant adatinius vibratorius, atstumai tarp armatūros strypų turi būti tokie, kad tarp jų tilptų tokių įrenginių elementai arba vibratorių galvutės. 72. Atstumas tarp neįtemptosios arba įtempiamos į atsparas armatūros strypų, taip pat tarp gretimų plokščių virintinių strypynų išilginių strypų turi būti ne mažesnis už strypo didžiausią skersmenį ir: 72.1. jei strypai horizontalūs arba pasvirę betonavimo kryptimi – ne mažiau kaip: 72.1.1. apatinei armatūrai – 25 mm; 72.1.2. viršutinei armatūrai – 30 mm. Jei apatinė armatūra sudėta daugiau negu dviem eilėmis pagal skerspjūvio aukštį, atstumas tarp strypų horizontaliąja linkme (išskyrus dviejų apatinių eilių strypus) turi būti ne mažesnis kaip 50 mm; 72.2. jei strypai yra vertikalios padėties – ne mažiau kaip 50 mm; jei užpildo frakcijos sistemingai kontroliuojamos, tai šis atstumas gali būti sumažintas iki 35 mm, bet ne mažesnis kaip pusantro didžiausio stambaus užpildo skersmuo. Jei strypus išdėstyti sunku dėl elementų mažų skerspjūvio matmenų, leidžiama armatūros strypus išdėstyti suglaustai poromis (be tarpo tarp jų) (žr. 73 punktą). Atstumas prošvaisoje tarp briaunotosios armatūros strypų imamas pagal nominalųjį skerspjūvį, neįvertinant iškišų briaunų. 73. Jei yra labai tankus armavimas, leidžiama strypus išdėstyti poromis be tarpo tarp jų (10 c, d pav.). 10 pav. Apatinės eilės strypų išdėstymo poromis schemos: a, b – strypų išdėstymas po vieną; c, d – strypų išdėstymas poromis. Punktyru pavaizduoti sąlyginiai strypai – ekvivalentiniai porai Leidžiama išdėstyti ir didesnėmis grupėmis, kurių sunkio centro linija turi būti kaip ir pavienių strypų ir grupės ekvivalentinis skersmuo mm, (3.1) čia nb – strypų grupėje skaičius, kuris gali būti: nb £ 4 – kai grupuojama vertikalūs gniuždomi strypai ir nb £ 3 – kitais atvejais. Porų sąlyginis skersmuo, nustatant užinkaravimo ilgį, taip pat skaičiuojant plyšių atsivėrimą, apskaičiuojamas taip: , (3.2) čia – suporintų strypų skersmenys; a – atstumas tarp strypų. Atstumas tarp rumbuotosios armatūros strypų prošvaisoje priimamas pagal nominalųjį skersmenį neišskaitant briaunų išsikišimo. Komponuojant armatūros strypų išdėstymą skerspjūvyje esant tankiam išdėstymui, reikia priimti strypų skersmenį įvertinant iškišų briaunas ir leidžiamas strypų virintų tinklų ir strypynų, įdėtinių detalių, formų ir kt. nominaliųjų matmenų nuokrypas. 74. Kai iš anksto įtemptoji armatūra išdėstoma kanaluose (įtempiant ją į betoną), atstumas tarp kanalų prošvaisoje turi būti ne mažesnis kaip kanalo skersmuo ir ne mažesnis kaip 50 mm. Injektuojant kanalą per angas inkaruose, vielos arba jų grupės pluošte išdėstomos apskritimu (11 pav.). Vidinis kanalo skersmuo turi viršyti pluošto skersmenį ne mažiau kaip 5 mm. Kitais atvejais vidinis kanalo skersmuo turi būti 15 mm didesnis už pluošto (lyno) skersmenį. 11 pav. Kanalo su 24Æ5 vielų pluoštu skerspjūvis, kai injektuojama per skylę inkare IV skirsnis. Armatūros inkaravimas 75. Rumbuotosios ir lygiosios armatūros strypai virintiniuose strypynuose ir tinkluose naudojami be kablių. Tempiamieji lygūs strypai rištuose tinkluose ir strypynuose turi turėti kilpas, kablius ar privirintą skersinį strypą (žr. 12 pav.). 12 pav. Lygios armatūros strypų inkaravimo būdai: a, b – nevisiškai užlenkiant, c – visiškai užlenkiant, d – kilpos formos, e – privirinant skersinį strypą 76. Išilginiai tempiamosios ir gniuždomosios armatūros strypai turi būti užleisti už elemento normalinio pjūvio, kuriame jų skaičiuotinis stipris visiškai išnaudojamas ilgiu, ne mažesniu už lbd, apskaičiuojamu pagal formulę , (3.3) čia – koeficientai, kurių reikšmės imamos iš 9 lentelės; lb – bazinis inkaravimo ilgis, apskaičiuojamas pagal (3.6) formulę; lb,min – mažiausias inkaravimo ilgis. Mažiausias inkaravimo ilgis lb,min imamas: 76.1. tempiamiesiems strypams , (3.4) 76.2. gniuždomiesiems strypams . (3.5) Rumbuotosios armatūros strypams (3.3) formulėje koeficientų sandauga a2× a3× a5 ³ 0,7. 9 lentelė Koeficientų a1, a2, a3, a4 ir a5 reikšmės Veiksniai Inkaravimo sąlygos Armatūra tempiamoji gniuždomoji Strypo forma tiesusis a1 = 1,0 a1 = 1,0 kitoks (žr. 12 b, c, d pav.) a1 = 0,7, kai cd > 3Æ a1 = 1,0 (žr. 13 pav.) a1 = 1,0 Apsauginis sluoksnis lygusis a2 = 1– 0,15(cd– Æ)/Æ ³ 0,7 £ 1,0 a2 = 1,0 rumbuotasis (žr. 12 b, c, d pav.) a2 = 1– 0,15(cd– 3Æ)/Æ ³ 0,7 £ 1,0 (žr. 13 pav.) a2 = 1,0 Skersinė armatūra neprivirinta prie išilginės Visų tipų a3 = 1– K l ³ 0,7 £ 1,0 a3 = 1,0 Skersinė armatūra privirinta prie išilginės Visų tipų, padėčių ir dydžių, kaip nurod