As,cal , As,ef – площадь поперечного сечения арматуры, соответственно требуемая по расчету и фактически установленная;
a - коэффициент, учитывающий влияние на длину анкеровки напряженного состояния бетона и арматуры, а также конструктивного решения элемента в зоне анкеровки. Если рассматриваются стержни периодического профиля с прямыми концами или гладкие стержни с крюками или петлями без дополнительных анкерующих устройств, то принимается a=1 для растянутых стержней и a=0,75 для сжатых стержней.
Другая важная особенность работы железобетона связана с влиянием усадки бетона. Усадка бетона при наличии в нем арматуры может приводить к возникновению в бетоне растягивающих напряжений. Арматура препятствует свободному проявлению усадки. При значительном насыщении сечения строительной конструкции арматурой растягивающие напряжения достигают предела прочности, и в бетоне могут возникать трещины (усадочные трещины) без приложения нагрузки.
Для определения безопасного коэффициента армирования железобетонных конструкций (с точки зрения негативных проявлений усадки) рассмотрим деформации усадки бетонного и железобетонного образца (см. рис. 2.5).
Предельные относительные деформации усадки железобетона es будут меньше предельных относительных деформаций усадки бетона eb,sh на величину предельных относительных деформаций бетона ebt,0:
eb,sh=es+ebt,0.
Рассматриваемый процесс усадки происходит без внешней нагрузки, поэтому сжимающие усилия в арматуре уравновешиваются растягивающими усилиями в бетоне:
Аb´sbt= Аs´ss, .
С учетом связи между напряжениями и
деформациями: для арматуры - ss=Es´es, для бетона sbt=0,5´Eb´ebt,0. После ввода в итоговую формулу
коэффициента приведения и замены sbt на Rbt,n получается формула определения
безопасного коэффициента армирования:
.
Для класса бетона В25 .