Особенности расчетов нормальных сечений железобетонных конструкций по СП 63.13330.2018

Введение. СП 63.13330.2018 предусматривает два подхода к расчету прочности нормальных сечений железобетонных конструкций: нелинейную деформационную модель НДМ (общий подход) и метод предельных усилий МПУ (для простых элементов прямоугольного, таврового и двутаврового сечений с арматурой, расположенной у граней элемента). Насколько известно авторам, подробных исследований по сопоставлению результатов, полученных при обоих подходах, не проводилось.

Цель. Провести исследование по сопоставлению результатов, получаемых при расчетах по НДМ и МПУ, вывить различия, установить их физическую причину, оценить экономические аспекты проблемы, дать необходимые рекомендации.

Материалы и методы. Расчеты проводили по программе «ОМ СНиП Железобетон». Исследования выполняли для трех типов конструкций. К первому типу относились четыре сечения элементов при двух напряженных состояниях: изгибе (тавровое и прямоугольное), внецентренном сжатии (прямоугольное и кольцевое). Второй тип конструкций включал балки, испытанные в НИИЖБ им. А.А. Гвоздева. Третий тип – перемычки по ГОСТ 948-84. Во всех типах конструкций при действии одинаковых усилий подбирали армирование по НДМ и МПУ.

Результаты. Оказалось, что сжатая зона бетона в МПУ участвует в сопротивлении сечений действующим усилиям гораздо более эффективно, чем в НДМ. Это может приводить к существенной разнице в армировании. В одном из случаев расход стали при расчетах по МПУ оказался на 78 % меньше, чем по НДМ.

Выводы. Для рассмотренных конструкций расчет прочности нормальных сечений по МПУ оказался более эффективным, чем по НДМ. При этом все необходимые нормативные требования выполнены. Необходимы дальнейшие исследования для внесения поправок в действующие нормативные документы.

1. Бетонные и железобетонные конструкции СНиП 2.03.01-84*. Москва: Госстрой СССР; 1989.

2. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Москва: Стройинформ; 2019.

3. Краковский М.Б. Развитие программы «ОМ СНиП ЖЕЛЕЗОБЕТОН» для расчета железобетонных конструкций на ЭВМ по СНиП 2.03.01-84*, СНиП 52-01-2003 и СП 52-101-2003 // <i>Бетон и железобетон</i>. 2005. № 5 (536). С. 19–22.

4. Тихонов И.Н., Крылов С.Б., Звездов А.И., Смирнова Л.Н., Тихонов Г.И., Гончаров Е.Е. Оценка сейсмостойкости зданий из железобетона на стадии проектирования // <i>Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений</i>. 2022. № 5. С. 31–46. https://doi.org/10.37153/2618-9283-2022-5-31-46

5. ГОСТ 948-84. Перемычки железобетонные для зданий с кирпичными стенами. Технические условия. Москва: ИПК Издательство стандартов; 2002.

6. СТО 36554501-005-2020*. Применение арматуры классов А500СП, Ау500СП и А600СП в железобетонных конструкциях. Москва: АО «НИЦ «Строительство»; 2021.

7. Тихонов И.Н., Блажко В.П., Тихонов Г.И., Казарян В.А., Краковский М.Б., Цыба О.О. Инновационные решения для эффективного армирования железобетонных конструкций // <i>Жилищное строительство</i>. 2018. № 8. С. 3–10. https://doi.org/10.31659/0044-4472-2018-8-3-10.