Книга СП 22; приложения Б–Л СП 63; сечение целиком — кручение

Появилось

• Закладные детали — новый раздел и расчёт по приложению Б. Нормальные анкеры, приваренные втавр, — условие (Б.1) с формулами (Б.2)–(Б.6) на момент, нормальную и сдвигающую силы в плоскости симметрии детали; наклонные анкеры под углом 15°–30° — формула (Б.7) при \(Q > N\), нормальным анкерам при этом 0,1 сдвига; толщина пластины — условие (Б.8) с диаметром анкера, требуемым по расчёту, и \(R_{sq} = 0{,}58R_y\) по СП 16.13330; требования п. Б.4 к бетону на выкалывание и откалывание — когда возникают и когда выкалывание допускается не проверять. При отрицательном \(N'_{an}\) свод велит брать в (Б.3) \(N'_{an} = N\), и отрывающая сила уменьшала бы сдвиг на ряд — принято \(N'_{an} = 0\), результат по букве свода выводится справочно. Приложение Б ни одно из Изменений не меняет; из Изменения № 1 взята таблица 6.14 (для анкеров А400 \(R_s\) = 340 МПа), из Изменения № 2 — ссылка на ГОСТ Р 57997-2017 для сварных закладных изделий. Тест t76 пересчитывает каждую величину прямо по формулам приложения Б на 300 случайных задачах.
• Колонны круглого и кольцевого сечений — расчёт по приложению Д в разделе железобетонных конструкций. Кольцо при \(r_1/r_2 \ge 0{,}5\) — относительная площадь сжатой зоны по (Д.1) и условие (Д.2), (Д.3) или (Д.4); круг с арматурой не выше А400 — условие (Д.6), где \(\xi_{cir}\) находится из уравнения (Д.8) или (Д.9) смотря по (Д.7). Момент — \(\eta N e_0\): случайный эксцентриситет по п. 8.1.7, \(\eta\) по п. 8.1.15 с жёсткостью круга или кольца (\(I_s = A_{s,tot}r_s^2/2\)). Изменение № 1 сделало деформационную модель основным методом (п. 8.1.1), а приложение Д — допускаемым, поэтому рядом справочно выводится предельный момент по деформационной модели при той же \(N\): у колонны Ø500 с 8Ø20 А400 при \(N = 1500\) кН — 221 кН·м по (Д.6) и 211 по деформационной модели. \(R_{sc}\) в формулах кольца — по таблице 6.14 Изменения № 1 с учётом длительности нагрузки. Изменение № 2 приложение Д не меняет. Тест t77 пересчитывает каждую величину по формулам свода на 400 случайных задачах.
• Бетонные шпонки — расчёт по приложению Е в разделе бетонных конструкций. Требуемые глубина по (Е.1) и высота по (Е.2) шпонок, передающих сдвиг между сборным элементом и дополнительно уложенным бетоном, и проверка заданных размеров — для бетона обоих элементов, с \(R_b\) и \(R_{bt}\) как для бетонных конструкций (\(\gamma_{b2} = 0{,}9\)). В расчёт вводится не более трёх шпонок, при выдёргивании растянутой ветви двухветвевой колонны из стакана — пять; у настила длина шпонки — не более половины пролёта. Высоту по (Е.3) с учётом сжатия свод только допускает — она выводится справочно, итог по (Е.1), (Е.2). Изменения № 1 и № 2 приложение Е не меняют. Тест t78 пересчитывает каждую величину по формулам свода на 400 случайных задачах.
• Короткие консоли колонн — расчёт по приложению Ж в разделе железобетонных конструкций, для консолей с \(l_1 \le 0{,}9h_0\). Наклонная сжатая полоса — условие (Ж.1) с хомутами (\(1 + 5\alpha\mu_w\)) и пределами от \(2{,}5R_{bt}bh_0\) до \(3{,}5R_{bt}bh_0\); длина площадки — фактическая, 2/3 фактической при шарнирном опирании балки вдоль вылета, равная вылету в жёстком узле при \(M/Q \ge 0{,}3\) м и \(l_{sup}/l_1 \ge 2/3\) (тогда предел \(5R_{bt}bh_0\)). Сжатие под площадкой — не более \(R_{b,loc}\) по (8.81), (8.82). Продольная арматура — по (Ж.2) или, в жёстком узле, по (Ж.3) с усилием \(N_s\) по (Ж.4) и обоими его ограничениями. Изменение № 1 изложило заново п. 5.2.1: короткие консоли считают на основе каркасно-стержневой модели — приложение Ж ею и является (сжатая полоса и растянутый пояс); \(R_s\) и \(R_{sw}\) — по таблицам 6.14, 6.15 в его редакции. Изменение № 2 приложение Ж не меняет. Тест t79 пересчитывает каждую величину по формулам свода на 500 случайных задачах.
• Муфты опрессованных соединений арматуры — подбор соединительной муфты по приложению Л в разделе материалов: площадь сечения из равнопрочности по (Л.1), внутренний диаметр по зазору не больше 4 мм (2 мм при гарантии выносливости), наружный диаметр и стенка, длина по (Л.2) без промежутков или по (Л.3) с числом жимов из (Л.4) — для А400 и А500 обжатая часть не менее \(5d\). Минимальные размеры — по таблице Л.1 для муфт из стали 10 и по таблице К.2 для опрессованных соединений; итог — наибольшее. Временное сопротивление арматуры и стали муфты подставляется по стандартам, его можно заменить (для муфты — фактическим, п. Л.3.2). Расчёт напоминает об обязательных испытаниях образцов (п. Л.5) и об экспериментальном обосновании для А800 (п. Л.8). Приложения К и Л Изменения не меняют. Тест t80 пересчитывает каждую величину по формулам свода на 500 случайных задачах.
• Новая книга Основания зданий и сооружений — СП 22.13330.2016 с Изменениями № 1–5. Первый расчёт — Характеристики грунтов по таблицам: нормативные \(c_n\), \(\varphi_n\) и \(E\) по таблицам приложения А для песков, глинистых четвертичных и юрских, заторфованных, элювиальных и намывных грунтов с интерполяцией по коэффициенту пористости; расчётные значения для обеих групп предельных состояний по (5.1) с коэффициентами надёжности по грунту из примечания к п. 5.3.20; понижение \(\varphi\) и \(c\) на 0,9, \(E\) на 0,8 при промерзании с последующим оттаиванием — п. 5.3.21, введённый Изменением № 5. Таблицы переписаны со скана свода; Изменения значений таблиц не меняли. Ниже нижних пределов \(e\) и \(I_L\) значения берутся в запас, выше — свод требует испытаний; между заполненной и пустой клеткой таблицы расчёт не интерполирует. Тест t81 сверяет каждую из 501 заполненной клетки и пересчитывает 3000 случайных задач.
• Расчётное сопротивление грунта основания — второй расчёт книги СП 22, раздел «Расчёт по деформациям». \(R\) по формуле (5.7) для многослойного основания с подземными водами: характеристики — средневзвешенные в слое \(z\) под подошвой (п. 5.6.10), ниже уровня воды удельный вес во взвешенном состоянии; коэффициенты таблиц 5.4 и 5.5, \(k = 1{,}1\) для табличных характеристик, \(k_z\) для широких подошв; приведённая глубина подвала по (5.8). Для ленточных фундаментов из плит с угловыми вырезами и прерывистых — \(k_d\) по таблице 5.6 с пределом таблицы 5.7 и ограничениями пп. 5.6.17, 5.6.18. Проверка кровли каждого нижележащего слоя по (5.9) с условным фундаментом по (5.10) и коэффициентом \(\alpha\) таблицы 5.8. Повышение \(R\) по п. 5.6.24 и учёт подготовки — справочно. Формулы и таблицы Изменения не меняли; Изменение № 5 уточнило, что табличные \(R_0\) приложения Б вместо (5.7) не применяют. Тест t82 сверяет таблицы 5.5 и 5.8 с текстом сводной редакции и пересчитывает \(R\) на 400 случайных разрезах.
• Давления под подошвой при внецентренной нагрузке — краевые давления по (5.11), эпюра с частичным отрывом подошвы по (5.12), (5.13), давление в угловой точке при двух моментах по (5.15), нагрузка на полы (п. 5.6.30); пределы \(1{,}2R\) по краю и \(1{,}5R\) в углу, допустимый эксцентриситет по виду сооружения (п. 5.6.27), в том числе требования к опорам канатных дорог из Изменения № 4. Формулы Изменения не меняли. Тест t83 проверяет 2000 эпюр равновесием: равнодействующая эпюры равна нагрузке с весом фундамента, её момент — заданному.
• Осадка методом послойного суммирования — формула (5.16) с разгрузкой от отрывки котлована и модулем по ветви вторичного нагружения (\(E_e = 5E\), если опытов нет), при давлении не больше природного — (5.19); напряжения по таблице 5.8, соседние фундаменты методом угловых точек, сплошная нагрузка на поверхности. Эффективное напряжение от собственного веса — с поровым давлением по Изменению № 4, разгрузка — по размерам котлована по Изменению № 2, граница сжимаемой толщи — по Изменению № 1 со слабыми слоями (\(E \le 7\) МПа); граница по кровле жёсткого слоя (5.23а) и отказ от второго слагаемого при неглубоком котловане — справочно. Тест t84 сверяет таблицу 5.8 с точным решением задачи о нагрузке на упругом полупространстве (во всех 248 числах — в третьем знаке) и пересчитывает осадку независимым интегрированием.
• Крен фундамента при внецентренной нагрузке — формула (5.24) с коэффициентом \(k_e\) таблицы 5.9 для прямоугольных и круглых фундаментов, моменты в обеих плоскостях; многослойное основание — средним \(\bar D\) по (5.26) с весами — площадями эпюры напряжений в пределах сжимаемой толщи (п. 5.6.41 в редакции Изменения № 1). В слоях разреза появился коэффициент поперечной деформации \(u\) (таблица 5.10). Тест t85 сверяет таблицу 5.9 с текстом свода, крен круглого штампа — с точным решением теории упругости, \(\bar D\) — с независимым интегрированием.

Изменено

• Сечение на совместное действие усилий: \(M_0\) в условии (8.78). Пункт 8.1.40 берёт предельный момент \(M_0\) по п. 8.1.9 — для изгибаемого сечения, без продольной силы. Мы находили его деформационной моделью при той же продольной силе, а при умеренном сжатии такой момент больше, чем при изгибе: у колонны 300×600 при \(N = -500\) кН — 292 против 265 кН·м. Теперь \(M_0\) считается дважды и берётся меньший: \(M_0 = \min(M_{0,N};\ M_{0,N=0})\). При растяжении по-прежнему решает момент при той же \(N\) — он меньше.
• Там же: сжатие в полосе между пространственными сечениями. Условие (8.79) складывает (8.66) и (8.55) как одну сжатую полосу бетона, а Изменение № 2 умножает (8.55) на \(\varphi_n\), и при \(\sigma_{cp} > 0{,}5R_b\) этот коэффициент меньше единицы. В совместной проверке полосы \(T_0\) по (8.66) теперь тоже умножается на \(\min(1;\ \varphi_n)\) — только снижается, увеличения от сжатия свод для (8.66) не даёт. При таком сжатии проверка идёт и без поперечных сил: у колонны 300×600 при \(N = -2600\) кН и \(T = 5\) кН·м \(\varphi_n = 0{,}185\), и использование полосы 0,383 вместо 0,071.
• Там же: \(\sigma_{cp}\) для \(\varphi_n\) при длительных нагрузках. Для \(\nu_b\) в формуле \(\sigma_{cp} = N/A_{red}\) Изменение № 2 велит брать деформации непродолжительного действия, а для расчёта по деформационной модели диаграмму не называет. Теперь при отметке «только постоянные и длительные нагрузки» \(\sigma_{cp}\) считается по обеим диаграммам — продолжительного и непродолжительного действия — и берётся та, что даёт меньший \(\varphi_n\) (\(\varphi_n\) от \(\sigma_{cp}\) немонотонен, так что это в запас при любом сжатии). У колонны 300×600 при \(N = -1800\) кН \(\varphi_n\) 0,79 вместо прежнего по длительной диаграмме.

Проверок

Тест t75 дополнен: \(M_0\) — меньший из двух; полоса с кручением при сильном сжатии снижается на \(\varphi_n\) и проверяется без поперечных сил, а при \(\varphi_n \ge 1\) без поперечных сил не появляется; \(\sigma_{cp}\) — из двух диаграмм та, что даёт меньший \(\varphi_n\).

Проверено и оставлено как было: \(\varphi_n > 1\) умножает в (8.57) и верхний предел \(2{,}5R_{bt}bh_0\), но на результат это не влияет. При \(C < h_0\) длина \(C_0\) в (8.58) равна \(h_0\), \(Q_{sw}\) постоянна, а \(Q_b\) убывает, поэтому наименьшая правая часть (8.56) всегда при \(C \ge h_0\), где \(Q_b \le 1{,}5R_{bt}bh_0\) и до верхнего предела не доходит. На 3000 случайных задачах правая часть с пределом \(2{,}5\varphi_n\) и с пределом \(2{,}5\) совпала точно.