Изгибаемые элементы

За последние годы в связи с пересмотром норм проектирования железобетонных конструкций и мостов было внесено много пред­ложений по изменению расчетных формул для изгибаемых эле­ментов, направленных на обеспечение лучшего совпадения между расчетными и экспериментальными значениями несущей способно­сти элементов.

При этом было выявлено, что если принять прямо­угольную форму эпюры напряжений в сжатой зоне бетона, то со­впадение расчетных и фактических усилий в сжатой зоне при раз­рушении элемента произойдет при наибольших напряжениях в бетоне, близких к призменной прочности бетона Rпр, а не к прочно­сти при изгибе Rи (как это ранее принималось в нормах). Переход от Rи к Rпр произведен в нормах проектирования конструкций всех назначений. Однако в остальном, к сожалению, расчетный аппарат не был унифицирован.

Для изгибаемых железобетонных элементов произвольной фор­мы сечения, но симметричных относительно плоскости изгиба, ис­ходные расчетные эпюры напряжений в нормальных сечениях при­нимают одинаковыми по всем нормам проектирования. Площадь сечения сжатой зоны бетона Fa и положение нейтральной оси (высоту сжатой зоны бетона х) можно было бы сразу опреде­лить из условия равновесия внешних и внутренних сил, спроекти­рованных на продольную ось изгибаемого элемента, а расчетную формулу получить из условия равновесия моментов от этих сил относительно равнодействующей усилий в растянутой. Однако такой прямой подход, как прави­ло, не дает хороших результатов, особенно для элементов из высо­копрочного бетона.

При уточнении расчетных формул и их увязке с результатами экспериментов можно представить себе различные системы коррек­тирующих коэффициентов, относящихся к полной несущей способ­ности элемента, к расчетным сопротивлениям используемых мате­риалов, к высоте сжатой зоны бетона и т. д. В нормах для конст­рукций общего назначения корректировка осуществляется путем введения различных коэффициентов к расчетным сопротив­лениям бетона сжатой зоны н растянутой арматуры, что вполне ло­гично н удобно для практических расчетов.

В нормах проектирования мостов СН 365-67 используется другой подход. Сразу заметим, что вряд ли оправдан иной подход в вопросе, совсем не связанном со спецификой мостовых конструк­ций. В общем случае расчетные формулы должны соответствовать двум условиям равновесия од­ного н того же предельного состояния. Однако по нормам СН 365-67 высоту сжатой зоны бетона определяли исходя из полного исполь­зования расчетных сопротивлений бетона и арматуры, а поправочный коэффициент вводился только к рас­четному сопротивлению бетона на сжатие при изгибе, используе­мому в основной расчетной. Такая неточность исходных предпосылок приводила к недоразумениям в проектной практике, особенно до появления соответствую­щих разъяснений.