Расчет на продавливание

Расчет элементов плиты на продавливание производится при действии на них местных концентрированно приложенных усилий – сосредоточенной силы (нормальной к плоскости элемента) и изгибающих моментов в двух плоскостях по методике, оговоренной в СНиП 2.03.01-84*, KMK 2.03.01-96, СП 52-101-2003 и СП 63.13330.

Предполагается, что продавливание происходит по боковой поверхности пирамиды.

В программе приняты одинаковыми общие подходы по классификации расчетного случая продавливания, классификации типа колонны (средняя, крайняя и угловая – см. рисунок) как для СНиП, так и для СП (хотя, например, в СНиП рассмотрен только случай средней колонны прямоугольного сечения).

При расчете на продавливание учитывается положение колонны по отношению к свободному краю плиты. При этом различают среднюю, крайнюю и угловую колонны (см. рисунок). В зависимости от положения колонны при выполнении расчета по-разному определяется длина расчётного контура продавливания. 

Расчет производится как для бетонного сечения плиты, так и для сечения плиты с поперечной арматурой. В программе рассматривается только равномерное расположение поперечной арматуры вокруг площадки приложения нагрузки.

Проверка прочности бетонного сечения производится всегда и, в случае необходимости, выполняется подбор минимально необходимой интенсивности поперечного армирования (диаметр и шаг по двум направлениям).

Кроме непосредственно проверки прочности элементов на действие местной нагрузки при продавливании, в ходе расчета производится также проверка ряда конструктивных требований норм (в некоторых случаях они являются обязательными).

В нормах площадь приложения нагрузки при продавливании рассматривается только в виде прямоугольника. Для расчета других форм поперечного сечения колонны вокруг них строится минимальный описанный прямоугольник со сторонами параллельными главным осям инерции сечения колонны.

Вокруг каждой колонны строится контур расчетного поперечного сечения. Для средней колонны этот контур всегда замкнутый и располагается вокруг зоны (площадки) передачи нагрузки (контура грузовой площадки) на оговоренном нормами расстоянии. Для угловой и крайней колонн рассматривается два контура продавливания – замкнутый и незамкнутый (Г-образный для угловой и П-образный для крайней). Кроме того, согласно рекомендациям СП52-101-2003 и СП 63.13330 выполняется проверка прочности для контура, за пределами которого поперечная арматура не учитывается.

Для расчета на продавливание следует предварительно вычислить расчетные сочетания усилий продавливания. Отметим, что вычисление данных расчетных сочетаний в процессе общего расчета автоматически не выполняется, и пользователь должен специально активировать этот расчет из дерева проекта.

Проверки при расчете на продавливание

Особенности реализации

В СНиП 2.03.01-84*, KMK 2.03.01-96 рассмотрен случай только средней колонны. Если колонна является угловой или боковой, то в этом случае при определении длины контура нижнего основания пирамиды используется методика СП 63.13330.

Если пластинчатые элементы, находящиеся вблизи узла продавливания, имеют различную толщину, то в запас прочности в расчетах принимается минимальная толщина.

Нормы не дают четких рекомендаций о правилах классификации типа колонны (средняя, крайняя и угловая). В программе при расчете принято, что приближения к свободным краям плиты (для угловой и боковой колонны) учитываются в том случае, когда расстояние от границы области приложения нагрузки до свободного края не превышает 3 рабочих высоты h₀ продольной арматуры плиты вдоль одной из осей X, Y (свободный край плиты), либо одновременно вдоль обоих осей X, Y (свободный угол плиты).

Так как конкретная расстановка поперечных арматурных стержней вокруг колонны неизвестна, то введено ограничение (в запас прочности) — принять границу контура поверочного расчета без учета арматуры на расстоянии 0,5h₀ от границы зоны, в пределах которой в расчете учитывается поперечная арматура.