Методика расчёта
Шаг 1. Расчётное сопротивление бетона растяжению
По классу бетона из таблицы 6.8 СП 63.13330.2018 определяется расчётное сопротивление бетона осевому растяжению:
\[R_{bt} \quad \text{[МПа]}\]Шаг 2. Приведённое сопротивление бетона растяжению
С учётом коэффициентов условий работы:
\[R_{bt,red} = R_{bt} \cdot \gamma_{b2} \cdot \gamma_{b4}\]где \(\gamma_{b2}\) — коэффициент условий работы, учитывающий длительность действия нагрузки; \(\gamma_{b4}\) — коэффициент условий работы, учитывающий влияние попеременного замораживания и оттаивания.
Шаг 3. Предельный изгибающий момент (п. 7.1.12)
По формуле п. 7.1.12 СП 63.13330.2018, где W = b·h²/6 — упругий момент сопротивления прямоугольного сечения:
\[M_{ult} = R_{bt,red} \cdot W = \frac{R_{bt,red} \cdot b \cdot h^2}{6}\]Шаг 4. Проверка прочности
Прочность бетонного сечения обеспечена, если выполняется условие:
\[M \leq M_{ult}\]Если условие не выполняется, необходимо увеличить размеры сечения, повысить класс бетона или предусмотреть армирование.
Коэффициенты условий работы бетона γbi (п. 6.1.12)
Коэффициенты условий работы γbi, учитывающие особенности работы бетона в конструкции:
а) γb1 — для бетонных и железобетонных конструкций, вводимый к расчётным значениям сопротивлений Rb и Rbt и учитывающий влияние длительности действия статической нагрузки:
- γb1 = 1,0 — при действии всех нагрузок, включая кратковременные нагрузки;
- γb1 = 0,9 (для ячеистых и поризованных бетонов γb1 = 0,85) — при действии только постоянных и длительных нагрузок.
б) γb2 — для бетонных конструкций, вводимый к расчётным значениям сопротивления Rb и учитывающий характер разрушения таких конструкций, γb2 = 0,9.
в) γb3 — для бетонных и железобетонных конструкций, бетонируемых в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования более 1,5 м, вводимый к расчётному значению сопротивления бетона Rb, γb3 = 0,85.
г) γb4 — для ячеистых бетонов, вводимый к расчётному значению сопротивления бетона Rb:
- γb4 = 1,00 — при влажности ячеистого бетона 10 % и менее;
- γb4 = 0,85 — при влажности ячеистого бетона более 25 %;
- по интерполяции — при влажности ячеистого бетона более 10 % и менее 25 %.
д) Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчётной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40 °С и выше, принимают коэффициент γb5 = 1,0. В остальных случаях значения коэффициента принимают в зависимости от назначения конструкции и условий окружающей среды согласно специальным указаниям.
Ограничения калькулятора
- Только бетонные (неармированные) элементы
- Только прямоугольное сечение
- Только тяжёлый бетон классов В10–В60
- Расчёт по формуле п. 7.1.12 СП 63.13330.2018
Часто задаваемые вопросы
Когда применяется расчёт бетонного элемента без арматуры?
Расчёт бетонных (неармированных) элементов по п. 7.1.12 СП 63.13330.2018 применяется для конструкций, в которых арматура не предусмотрена проектом: бетонные подготовки, фундаменты под оборудование, подпорные стенки из бетона, бетонные бордюры и ограждения. Также расчёт используется для предварительной оценки несущей способности бетонного сечения.
Как определяется Rbt по СП 63?
Расчётное сопротивление бетона осевому растяжению Rbt определяется по таблице 6.8 СП 63.13330.2018 в зависимости от класса бетона. Например, для бетона класса B25 Rbt = 1,05 МПа, для B15 — 0,75 МПа. При наличии коэффициентов условий работы используется приведённое значение Rbt,red = Rbt × γb2 × γb4.
Чем отличается расчёт бетонного элемента от железобетонного?
Бетонный элемент рассчитывается без учёта арматуры по п. 7.1.12 СП 63, формула Mult = Rbt,red · b · h² / 3,5. Железобетонный элемент рассчитывается по пп. 8.1.4–8.1.14 с учётом растянутой и сжатой арматуры, граничной высоты сжатой зоны ξR и других параметров. Несущая способность бетонного элемента существенно ниже железобетонного.