Реализация СНиП 52-101-2003 и СП 63.13330.2012

В вычислительном комплексе SCAD реализован подбор и экспертиза арматуры в элементах железобетонных конструкций в соответствии с рекомендациями СНиП 52-01-2003 (СП 52-101-2003) и СП 63.13330. Отметим, что СП 52-101-2003 не предусматривает анализа работы железобетонных конструкций при наличии динамических воздействий. SCAD не запрещает расчеты такого вида, однако ответственность за использование результатов расчета в этой ситуации должен взять на себя пользователь.

В процессе расчета нормальных сечений использованы положения СНиП и СП, относящиеся к нелинейной деформационной модели работы железобетона. При анализе прочности по нелинейной деформационной модели используется рекомендуемая СНиП двухлинейная диаграмма состояния бетона, а при расчете образования трещин — рекомендуемая СНиП трехлинейная диаграмма состояния бетона.

Кроме рекомендаций СНиП и СП при анализе поперечного армирования использованы материалы, приведенные в Пособии к СП 52-101-2003 (п.п. 3.29-3.35, 3.50, 3.52, 3.71, 4.28).

В процессе подбора арматуры выполняются следующие основные проверки сечений:

	СП 52-101-2003	СП 63.13330
Деформация бетона в нормальном сечении	п. 6.2.25	п. 8.1.24
Деформация арматуры в нормальном сечении	п. 6.2.25	п. 8.1.24
Деформация растянутого бетона в нормальном сечении	п. 6.2.30	п. 8.1.29
Прочность наклонной бетонной полосы по Q_z	п. 6.2.33	п. 8.1.32
Прочность наклонной бетонной полосы по Q_y	п. 6.2.33	п. 8.1.32
Прочность наклонного сечения по поперечной силе Q_z	п. 6.2.34	п. 8.1.33, 8.1.34
Прочность наклонного сечения по поперечной силе Q_y	п. 6.2.34	п. 8.1.33, 8.1.34
Прочность наклонного сечения по моменту М_z	п. 6.2.35	п. 8.1.35
Прочность наклонного сечения по моменту М_y	п. 6.2.35	п. 8.1.35
Прочность на кручение по бетону	п. 6.2.37	п. 8.1.37
Прочность на кручение по арматуре	п. 6.2.38	п. 8.1.38
Прочность элемента между пространственными сечениями	п. 6.2.41	п. 8.1.41
Непродолжительная ширина раскрытия трещин	п. 7.2.3	п. 8.2.6
Продолжительная ширина раскрытия трещин	п. 7.2.3	п. 8.2.6

Следует отметить, что в случае СП 63.13330 расчет на кручение в программе производится на основании классических формул Мерша-Рауша [10]. Это связано с тем, что при использовании рекомендуемой СП деформационной модели при анализе сжатых элементов, подверженных кручению, в п. 8.1.40 предлагается ссылка на п. 8.1.9, который, во-первых, относится к силовой модели (хотя расчет по деформационной модели позволяет определить такое понятие, как предельный изгибающий момент) и, во-вторых, относится к расчету изгибаемых элементов только прямоугольного сечения. Аналогичные несоответствия есть и в СП 52-101-2003.

При расчетах по СП 52-101-2003 или СП 63.13330 программа вычисляет факторы:

Первый из них представляет собой отношение \( \frac{\left| {\mbox{N}} \right|}{\mbox{R}_{s} \mbox{A}_{s,tot} } \) для растянутых элементов и \( \frac{\left| {\mbox{N}} \right|}{\mbox{R}_{s} \mbox{A}_{s,tot} +\mbox{R}{ }_{b}\mbox{A}} \)для сжатых элементов. Хотя формально требования проверки данного фактора в нормах нет (за исключением п. 6.2.19 СП 52-101-2003 и п. 8.1.18 СП 63.13330), фактически без проверки того факта, что эта величина меньше единицы, мы не можем проводить другие расчеты, например, вычислить коэффициент φ_n в п. 8.1.34 СП 63.13330. По аналогичным соображениям был введен фактор Прочность по предельному моменту, который представляет собой число, на которое следует разделить N, M_y, M_z, чтобы получить предельно допустимые значения деформаций бетона или арматуры.