ГОССТРОЙ СССР
СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
СНиП2.03.01-84*
УДК [69+691.32](083.74)
Сроквведения в действие 1 января 1986 г.
РАЗРАБОТАНЫ НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. А.А. Гвоздев — руководитель темы;доктора техн. наук А.С.Залесов, Ю.П. Гуща; д-р техн. наук, проф. В.А. Клевцов;кандидаты техн. наук Е.А. Чистяков, Р.Л. Серых, Н.М. Мулин и Л.К. Руллэ) и ЦНИИпромзданийГосстроя СССР (И.К. Никитин –руководитель темы; Б.Ф. Васильев).
ВНЕСЕНЫ НИИЖБ Госстроя СССР.
ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Управлением стандартизации и технических нормв строительстве ГосстрояСССР (В. М. Скубко).
Утверждены постановлениемГосстроя СССР от 20 августа 1984 г. № 136
Взамен СНиПII-21-75 и СН 511-78
СНиП 2.03.01-84* является переизданием СНиП 2.03.01-84 с изменениями, утвержденными постановлениями ГосстрояСССР от 8 июля 1988 г.№ 132. от 25 августа 1988 г. № 169 и от 12 ноября1991 г. № 11.
Разделы, пункты, таблицы, формулы, приложения и подписи к рисункам,в которые внесены изменения, отмечены в настоящих строительных нормах и правилах звездочкой.
Настоящиенормы распространяются на проектирование бетонных и железобетонных конструкцийзданий и сооружений различногоназначения, работающихпри систематическом воздействии температур не выше 50 °С и не ниже минус 70 °С.
Нормы устанавливают требования к проектированию бетонных и железобетонных конструкций, изготовляемых из тяжелого, мелкозернистого, легкого,ячеистого и поризованного бетонов, а также из напрягающего бетона.
Положения данных норм соответствуют ГОСТ27751-88 (СТ СЭВ 384-76).
Требования настоящих норм нераспространяются на бетонные и железобетонные конструкциигидротехнических сооружений, мостов, транспортных тоннелей, труб под насыпями,покрытий автомобильных дорог и аэродромов, армоцементныеконструкции, а также конструкции, изготовляемые из батонов средней плотностью менее 500 и свыше 2500 кг/м3,бетонополимеров и полимербетонов,бетонов на известковых,шлаковых и смешанных вяжущих (кроме применения их в ячеистомбетоне), на гипсовом и специальныхвяжущих, бетонов на специальных и органических заполнителях,бетона крупнопористой структуры.
При проектировании бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в особых условиях эксплуатации (при сейсмическихвоздействиях, в среде с агрессивной степенью воздействия на бетонные ижелезобетонные конструкции, в условиях повышенной влажности и т. п.), должнысоблюдаться дополнительныетребования, предъявляемые к таким конструкциямсоответствующими нормативными документами.
По показателям прочности бетонаприняты классы бетона в соответствии с СТ СЭВ1406-78.
Основные буквенные обозначения, принятые в настоящих нормахсогласно СТ СЭВ 1565—79, приведены в справочномприложении 5 .
_____________
* Переиздание с изменениямина 1 июля 1996 г.
1.ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
ОСНОВНЫЕПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Бетонные и железобетонные конструкции, согласно СТ СЭВ 1406-78, должны быть обеспечены с требуемой надежностью отвозникновения всех видов предельных состояний расчетом, выборомматериалов, назначением размеров и конструированием.
1.2. Выбор конструктивных решенийдолжен производитьсяисходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального сниженияматериалоемкости, энергоемкости, трудоемкости и стоимости строительства, достигаемого путем:
примененияэффективных строительных материалов и конструкций;
снижения веса конструкций;
наиболее полного использованияфизико-механических свойств материалов;
использования местных строительных материалов;
соблюдения требований по экономномурасходованию основных строительных материалов.
1.3.При проектировании зданий и сооружений должныприниматься конструктивные схемы, обеспечивающие необходимую прочность,устойчивость и пространственную неизменяемостьзданий и сооружений в целом, а также отдельных конструкцийна всех стадиях возведения и эксплуатации.
1.4. Элементы сборныхконструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специализированныхпредприятиях.
При выборе элементовсборных конструкций должны предусматриваться преимущественно предварительно напряженные конструкции извысоко-прочных бетонови арматуры, а такжеконструкции из легкогои ячеистого бетонов там, гдеих применение не ограничивается требованиями других нормативныхдокументов.
Целесообразноукрупнять элементы сборных конструкций, насколько это позволяютгрузоподъемностьмонтажных механизмов, условия изготовления и транспортирования.
1.5.Для монолитных конструкцийследует предусматривать унифицированные размеры, позволяющиеприменять инвентарнуюопалубку, а также укрупненные пространственныеарматурные каркасы.
1.6. Всборных конструкциях особое внимание должно бытьобращено на прочность и долговечность соединений.
Конструкции узлов и соединений элементовдолжны обеспечивать спомощью различных конструктивных и технологических мероприятий надежную передачу усилий,прочность самих элементов в зоне стыка, а также связьдополнительно уложенного бетона в стыке с бетоном конструкции.
1.7.Бетонные элементы применяются:
а)преимущественно в конструкциях, работающих на сжатие при малых эксцентриситетахпродольной силы, не превышающих значений, указанных в п. 3.3;
б) в отдельных случаях в конструкциях, работающих на сжатие с большими эксцентриситетами, а также в изгибаемых конструкциях, когда их разрушение не представляет непосредственнойопасности для жизни людей и сохранности оборудования (элементы, лежащие на сплошном основании, и др.).
Примечание. Конструкции рассматриваются как бетонные, если их прочностьв стадии эксплуатации обеспечивается одним бетоном.
1.8.Расчетная зимняя температуранаружного воздуха принимаетсякак средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки взависимости от района строительства согласно СНиП 2.01.01-82. Расчетныетехнологические температуры устанавливаютсязаданием на проектирование.
Влажность воздуха окружающей среды определяетсякак средняя относительная влажностьнаружного воздуха наиболее жаркого месяца в зависимости от района строительства согласно СНиП 2.01.01-82или как относительная влажность внутреннего воздуха помещений отапливаемых зданий.
1.9. Внастоящих нормах приняты буквенные обозначенияосновных величин, подлежащих применению припроектировании строительных конструкций, а также индексы к буквенным обозначениям, установленныеСТ СЭВ 1565—79.
ОСНОВНЫЕРАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.10.Бетонные и железобетонныеконструкции должны удовлетворять требованиям расчета по несущейспособности (предельные состояния первой группы) ипо пригодности к нормальной эксплуатации (предельные состояния второй группы).
а) Расчет по предельным состояниям первой группыдолжен обеспечивать конструкции от:
хрупкого,вязкого или иного характера разрушения (расчет по прочности с учетом в необходимых случаях прогиба конструкцииперед разрушением);
потериустойчивости формы конструкции (расчет на устойчивость тонкостенных конструкций и т. д.) или ее положения (расчет наопрокидывание искольжение подпорных стен; расчет на всплывание заглубленныхили подземных резервуаров,насосных станций и т.п.);
усталостного разрушения(расчет на выносливость конструкций, находящихсяпод воздействием многократно повторяющейся нагрузки— подвижной или пульсирующей: подкрановых балок, шпал, рамных фундаментов и перекрытий под некоторые неуравновешенные машины и т. п.);
разрушения под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды(периодического или постоянного воздействия агрессивной среды, действия попеременного замораживания и оттаивания,воздействия пожара и т. п.).
б) Расчет по предельным состояниям второй группы должен обеспечиватьконструкции от:
образования трещин, а также их чрезмерного или продолжительногораскрытия (если по условиям эксплуатации образование или продолжительное раскрытие трещин недопустимо);
чрезмерных перемещений (прогибов, углов перекоса и поворота, колебаний).
1.11. Расчет попредельным состояниям конструкции в целом, а также отдельныхее элементов должен, как правило, производиться для всех стадий— изготовления,транспортирования, возведения и эксплуатации, приэтом расчетные схемы должны отвечать принятым конструктивнымрешениям.
Расчет пораскрытию трещин и по деформациям допускается непроизводить, если на основанииопытной проверки или практики применения железобетонныхконструкций установлено, что раскрытие в них трещинне превышает допустимых значений и жесткость конструкцийв стадии эксплуатации достаточна.
1.12*.Значения нагрузок и воздействий,коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов сочетаний, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные должны приниматься всоответствии с требованиямиСНиП 2.01.07-85.
Значения нагрузок необходимо умножитьна коэффициенты надежности по назначению, принимаемые согласно „Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектированииконструкций”, утвержденным Госстроем СССР.
Нагрузки,учитываемые при расчетепо предельным состояниям второй группы (эксплуатационные), следует приниматьсогласно указаниям пп. 1.16 и 1.20. При этом кдлительным нагрузкам относится также часть полного значения кратковременных нагрузок, оговоренных в СНиП 2.01.07-85, а вводимую в расчет кратковременную нагрузку следует принимать уменьшенной на величину, учтенную в длительной нагрузке. Коэффициентысочетаний и коэффициенты снижения нагрузок относятся к полному значениюкратковременных нагрузок.
Для не защищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенныхдля работы в климатическом подрайоне IVА согласно СНиП2.01.01-82, при расчете должны учитываться температурные климатические воздействия.
Для бетонных и железобетонных конструкций должна быть также обеспечена ихогнестойкость в соответствии с требованиями СНиП 2.01.02-85.
1.13.При расчете элементов сборных конструкций навоздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузкуот веса элементаследует вводить с коэффициентом динамичности, равным:
при транспортировании ……….. 1,60
” подъеме и монтаже ………..1,40
Для указанных коэффициентов динамичности допускается принимать более низкие значения, обоснованныев установленном порядке, но не ниже 1,25.
1.14. Сборно-монолитные конструкции, а также монолитные конструкции с несущей арматурой должнырассчитываться по прочности, образованию ираскрытию трещин и по деформациям для следующих двух стадийработы конструкций:
а) до приобретения бетоном,уложенным на месте использования конструкции, заданной прочности — на воздействие веса этого бетона идругих нагрузок, действующих на данном этапевозведения конструкции;
6) после приобретения бетоном, уложенным на места использованияконструкции, заданной прочности -на нагрузки, действующие на данном этапе возведенияи при эксплуатации конструкции.
1.15. Усилия встатически неопределимых железобетонных конструкциях от нагрузок ивынужденных перемещений(вследствие изменения температуры, влажности бетона, смещения опор и т. п.), а также усилия в статически определимых конструкциях при расчете их по деформированной схеме следует, как правило, определять сучетом неупругих деформаций бетона и арматуры и наличия трещин.
Дляконструкций, методика расчета которых с учетом неупругих свойств железобетонане разработана, а такжедля промежуточных стадий расчета с учетом неупругих свойств железобетона усилия в статическинеопределимых конструкциях допускается определять в предположенииих линейной упругости.
1.16. К трещиностойкости конструкций (или их частей) предъявляются требования соответствующих категорий в зависимости от условий, вкоторых они работают, и от вида применяемойарматуры:
а) 1-я категория — не допускаетсяобразование трещин;
б) 2-я категория — допускается ограниченное по шириненепродолжительное раскрытиетрещин acrc1 при условии обеспечения их последующего надежного закрытия(зажатия);
в) 3-я категория — допускается ограниченное по шириненепродолжительное acrc1 ипродолжительное acrc2раскрытие трещин.
Под непродолжительным раскрытиемтрещин понимается их раскрытие при совместном действиипостоянных, длительных и кратковременных нагрузок,а под продолжительным — только постоянных и длительныхнагрузок.
Категориитребований к трещиностойкости железобетонных конструкций, атакже значения предельнодопустимой ширины раскрытия трещин в условиях неагрессивной среды приведены:для ограничения проницаемостиконструкций — в табл. 1, для обеспечения сохранностиарматуры — в табл. 2*.
Таблица1
Условия работы конструкций |
Категория требований к трещиностойкости железобетонных конструкций и предельно допустимая ширина acrc1 и acrc2 раскрытия трещин, мм, обеспечивающие ограничение проницаемости конструкций |
1. Элементы, воспринимающие давление жидкостей и газов при сечении: полностью растянутом |
1-я категория1 |
частично сжатом |
3-я категория; acrc1 = 0,3; acrc2 = 0,2 |
2. Элементы, воспринимающие давление сыпучих тел |
3-я категория; acrc1 = 0,3; acrc2 = 0,2 |
_____________
1 Конструкции должны преимущественно выполняться предварительно напряженными.При специальном обоснованиидопускается выполнить эти конструкции без предварительного напряжения, в этом случаеих трещиностойкости предъявляются требования 3-й категории.
Эксплуатационные нагрузки, учитываемые при расчете железобетонных конструкций по образованию трещин, их раскрытиюили закрытию, должны приниматься согласно табл. 3 .
Если вконструкциях или их частях, к трещиностойкости которых предъявляются требования 2-й и3-й категорий, трещины не образуются при соответствующих нагрузках, указанных в табл. 3, их расчет по непродолжительному раскрытию и позакрытию трещин (для 2-й категории) или понепродолжительному ипродолжительному раскрытию трещин (для 3-йкатегории) не производится.
Указанные категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций относятся к трещинам, нормальным и наклонным к продольной оси элемента.
Во избежание раскрытия продольных трещин следует принимать конструктивные меры (устанавливатьсоответствующуюпоперечную арматуру), а для предварительно напряженныхэлементов, кроме того, ограничивать значения сжимающих напряжениив бетоне в стадии предварительного обжатия (см. п. 1.29).
Таблица 2*
Условия эксплуатации конструкций |
Категория требований к трещиностойкости железобетонных конструкций и предельно допустимая ширина acrc1 и acrc2, мм, раскрытия трещин, обеспечивающие сохранность арматуры |
||
|
стержневой классов А-I, А-II, А-III, А-IIIв и A-IV; прополочной классов В-I и Вр-I |
стержневой классов А-V и АVI; проволочной классов B-II, Вр-II, К-7 и К-19 при диаметре проволоки 3,5 мм и более |
проволочной классов В-II, Вр-II и К-7 при диаметре проволоки 3 мм и менее, стержневой класса Ат-VII |
1. В закрытом помещении |
3-я категория; acrc1 = 0,4; acrc2 = 0,3 |
3-я категория; acrc1 = 0,3; acrc2 = 0,2 |
3-я категория; acrc1 = 0,2; acrc2 = 0,1 |
2. На открытом воздухе, а также в грунте выше или ниже уровня грунтовых вод |
3-я категория; acrc1 = 0,4; acrc2 = 0,3 |
3-я категория; acrc1 = 0,2; acrc2 = 0,1 |
2-я категория; acrc1 = 0,2 |
3. В грунте при переменном уровне грунтовых вод |
3-я категория; acrc1 = 0,3; acrc2 = 0,2 |
2-я категория; acrc1 = 0,2 |
2-я категория; acrc1 = 0,1 |
Примечания: 1. Обозначения классов арматуры — в соответствии с п. 2.24а.
- В канатах подразумевается проволоканаружного слоя.
- Для конструкций со стержневой арматурой класса А-V, эксплуатируемых в закрытом помещенииили на открытом воздухе,при наличии опыта проектирования и эксплуатации таких конструкций значенияacrc1и acrc2 допускается увеличиватьна 0,1 мм по отношению к приведенным в настоящей таблице.
Таблица3
Категория требований к трещиностойкости железобетонных конструкций |
Нагрузки и коэффициенты надежности по нагрузке gf, принимаемые при расчете |
|||
по образованию трещин |
по раскрытию трещин |
по закрытию трещин |
||
непродолжительному |
продолжительному |
|||
1 |
Постоянные, длительные и кратковременные при gf > 1,0* |
– |
– |
– |
2 |
Постоянные, длительные и кратковременные при gf > 1,0* (расчет производится для выяснения необходимости проверки по непродолжительному раскрытию трещин и по их закрытию) |
Постоянные, длительные и кратковременные при gf = 1,0 |
– |
Постоянные и длительные при gf = 1,0 |
3 |
Постоянные, длительные и кратковременные при gf = 1,0 (расчет производится для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин) |
То же |
Постоянные и длительные при gf = 1,0 |
– |
____________
* Коэффициент gf принимаетсякак при расчете по прочности.
Примечания: 1. Длительные и кратковременные нагрузкипринимаются с учетом указаний п. 1.12*.
- Особые нагрузки учитываются в расчете по образованию трещин в тех случаях, когда наличие трещин приводит к катастрофическому положению (взрыву, пожару и т. п.).
1.17.На концевых участках предварительно напряженных элементов с арматурой безанкеров в пределахдлины зоны передачи напряжении (см. п. 2.29) не допускается образование трещин при действии постоянных, длительных икратковременных нагрузок, вводимых в расчете коэффициентом gf = 1,0.
При этом предварительные напряжения в арматуре по длине зоныпередачи напряжении принимаются линейно возрастающимиот нуля до максимальных расчетных величин.
Указанноетребование допускается не учитывать для части сечения, расположенной по его высоте отуровня центра тяжести приведенного сечения до растянутой от действия усилияпредварительного обжатия грани, если в этой частиотсутствует напрягаемая арматура без анкеров.
1.18. Вслучае, если в сжатой при эксплуатационных нагрузках зонепредварительно напряженных элементов, согласнорасчету, в стадиях изготовления,транспортирования и возведения образуются трещины,нормальные к продольной оси, следует учитывать снижение трещиностойкости растянутой при эксплуатации зоны элементов, а также увеличение их кривизны. Для элементов, рассчитываемых на воздействие многократноповторяющейся нагрузки,образование таких трещин не допускается.
1.19. Для железобетонныхслабоармированных элементов, характеризуемых тем,что их несущая способность исчерпывается одновременно с образованием трещин в бетоне растянутой зоны (см. п. 4.9), площадьсечения продольной растянутой арматуры должна бытьувеличена по сравнениюс требуемой из расчета по прочности на менеечем на 15 %.
1.20*.Прогибы и перемещенияэлементов конструкций на должны превышать предельных, установленных СНиП 2.01.07-85.
1.21.При расчете по прочности бетонных и железобетонных элементов на действиесжимающей продольной силы должен приниматься во вниманиеслучайный эксцентриситет еа,обусловленный не учтенными в расчете факторами.Эксцентриситет еа в любом случае принимаетсяне менее 1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения, и 1/30 высоты сечения. Кроме того, дляконструкций, образуемых из сборных элементов, следует учитыватьвозможное взаимное смещение элементов, зависящее от видаконструкций, способа монтажа и т. п.
Для элементов статически неопределимых конструкцийзначение эксцентриситетапродольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения е0 принимаетсяравным эксцентриситету,полученному изстатического расчета конструкции, но не менее еа.В элементах статически определимых конструкцийэксцентриситет е0 находится каксумма эксцентриситетов – определяемого изстатического расчета конструкции и случайного.
1.22.Расстояния между температурно-усадочными швами, как правило, должны устанавливатьсярасчетом.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОНАПРЯЖЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
1.23. Предварительные напряжения ssp, а также s’sp,соответственно а напрягаемойарматуре S и S’ следует назначать сучетом допустимых отклонений p значенияпредварительного напряжения таким образом, чтобы для стержневойи проволочной арматурывыполнялись условия:
(1)
Значение рпри механическом способе натяжения арматуры принимается равным 0,05 ssp, а при электротермическом иэлектротермомеханическом способах определяется по формуле
(2)
где p – в МПа;
l -длина натягиваемогостержня (расстояние между наружными гранямиупоров), м.
Приавтоматизированном натяжении арматуры значение числителя 360 в формуле (2)заменяется на 90.
1.24.Значения напряжений scon1 и s’con1 соответственнов напрягаемой арматуреS и S’, контролируемые по окончании натяжения на упоры,принимаются равными ssp и s’sp (см. п. 1.23) за вычетомпотерь от деформации анкеров и трения арматуры(см. п. 1.25).
Значениянапряжений в напрягаемой арматуре S и S’,контролируемые в месте приложения натяжного усилия при натяжении арматуры назатвердевший бетон, принимаются равными соответственно scon2 и s’con2, определяемым из условия обеспечения в расчетном сечении напряжений sspи s’spпо формулам:
; (3)
. (4)
В формулах (3)и (4):
ssp,s’sp — определяются без учета потерьпредварительного напряжения;
Р, е0р — определяются по формулам (8) и(9) при значениях sspи s’spс учетом первых потерь предварительногонапряжения;
ysp, y’sp — обозначения те же, что в п. 1.28;
a = Es/Eb.
Напряжения в арматуре самонапряженныхконструкций рассчитываются из условия равновесия снапряжениями (самонапряжением) в бетоне.
Самонапряжениебетона в конструкции определяется исходя из марки бетона посамонапряжению Spс учетом коэффициента армирования,расположения арматурыв бетоне (одно-,двух- и трехосное армирование), а также в необходимых случаях — потерь от усадки и ползучести бетона при загружении конструкции.
Примечание. В конструкциях их легкого бетона классов В7,5— В12,5 значения scon1 и scon2 должны превышать соответственно 400 и 550 МПа.
1.25.При расчете предварительнонапряженных элементов следует учитывать потери предварительного напряжения арматуры.
При натяжении арматуры на упоры следует учитывать:
а) первые потери — от деформации анкеров,трения арматуры об огибающие приспособления, от релаксации напряжений в арматуре, температурного перепада, деформации форм (при натяжении арматуры на формы), от быстронатекающейползучести бетона;
б) вторыепотери — от усадки и ползучести бетона.
Принатяжении арматуры на бетон следует учитывать:
в) первые потери — отдеформации анкеров, трения арматуры о стенкиканалов или поверхность бетона конструкции;
г) вторые потери — отрелаксации напряжений в арматуре, усадки и ползучестибетона, смятия бетона под витками арматуры,деформации стыков между блоками (для конструкций, состоящих из блоков).
Потери предварительногонапряжения арматурыследует определять по табл. 5, при этом суммарную величину потерьпри проектировании конструкций необходимо приниматьне менее 100 МПа.
При расчете самонапряженныхэлементов учитываются только потери предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона в зависимости от марки бетона по самонапряжению и влажности среды. Для самонапряженныхконструкций, эксплуатируемых в условиях избытка влаги, потери от усадки не учитываются.
1.26.При определении потерь предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона по поз. 8 и 9 табл. 5 необходимо учитывать следующий указания:
а) при заранее известном сроке загружения конструкциипотери следует умножать на коэффициент jl, определяемый по формуле
(5)
где t —время, сут,отсчитываемое при определении потерь от ползучестисо дня обжатия бетона,от усадки — со дня окончания бетонирования;
Таблица5
Факторы, вызывающие потери предварительного напряжения арматуры |
Значения потерь предварительного напряжения, МПа, при натяжении арматуры |
||
на упоры |
на бетон |
||
А. Первые потери |
|||
1. Релаксация напряжений арматуры: при механическом способе натяжения арматуры: |
|
|
|
а) проволочной |
– |
||
б) стержневой |
0,1ssp – 20 |
– |
|
при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения арматуры: |
|
|
|
а) проволочной |
0,05ssp |
– |
|
б) стержневой |
0,03ssp Здесь ssp принимается без учета потерь, МПа. Если вычисленные значения потерь окажутся отрицательными, их следует принимать равными нулю |
– |
|
2. Температурный перепад (разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилие натяжения при прогреве бетона) |
Для бетона классов В15-В40 – 1,25Dt |
– |
|
Для бетона класса В45 и выше 1,0Dt, где Dt – разность между температурой нагреваемой арматуры и неподвижных упоров (вне зоны нагрева), воспринимающих усилие натяжения, °С. При отсутствии точных данных принимается Dt = 65 °С. При подтягивании напрягаемой арматуры в процессе термообработки на величину, компенсирующую потери от температурного перепада, последние принимаются ровными нулю |
– |
||
3. Деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств |
, где Dl — обжатие опрессованных шайб, смятие высаженных головок и т. п., принимаемое равным 2 мм; смещение стержней в инвентарных зажимах, определяемое по формуле d – диаметр стержня, мм; l — длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров формы или стенда), мм. При электротермическом способе натяжения потери от деформаций анкеров в расчете не учитываются, так как они учтены при определении значения полного удлинения арматуры |
, где Dl1 — обжатие шайб или прокладок, расположенных между анкерами и бетоном элемента, принимаемое равным 1 мм; Dl2 — деформация анкеров стаканного типа, колодок с пробками, анкерных гаек и захватов, принимаемая равной 1 мм; l — длина натягиваемого стержня (элемента), мм |
|
4. Трение арматуры: а) о стенки каналов или о поверхность бетона конструкций |
– |
где е — основание натуральных логарифмов; w, d — коэффициенты, определяемые по табл. 6; c — длина участка от натяжного устройства до расчетного сечения, м; q — суммарный угол поворота оси арматуры, рад; ssp – принимается без учета потерь |
|
6) об огибающие приспособления |
где е — основание натуральных логарифмов; d — коэффициент, принимаемый равным 0,25; q — суммарный угол поворота оси арматуры, рад; ssp — принимается без учета потерь |
– |
|
5. Деформация стальной формы при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций |
, где h — коэффициент, определяемый по формулам: при натяжении арматуры домкратом при натяжении арматуры намоточной машиной электротермомеханическим способом (50 % усилия создается грузом) n — число групп стержней, натягиваемых неодновременно; Dl — сближение упоров по линии действия усилия Р, определяемое из расчета деформации формы; l — расстояние между наружными гранями упоров. При отсутствии данных о технологии изготовления и конструкции формы потери от ее деформации принимаются равными 30 МПа. При электротермическом способе натяжения потери от деформации формы в расчете не учитываются, так как они учтены при определении полного удлинения арматуры |
– |
|
6. Быстронатекающая ползучесть для бетона: а) естественного твердения |
при при где a и b – коэффициенты, принимаемые: a = 0,25 + 0,025Rbp, но не более 0,8; b = 5,25 – 0,185Rbp, но не более 2,5 и не менее 1,1; sbp — определяются на уровне центров тяжести продольной арматуры S и S’ с учетом потерь по поз. 1—5 настоящей таблицы. Для легкого бетона при передаточной прочности 11 МПа и ниже вместо множителя 40 принимается множитель 60 |
– |
|
б) подвергнутого тепловой обработке |
Потери вычисляются по формулам поз. 6а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 0,85 |
– |
|
Б. Вторые потери |
|||
7. Релаксация напряжений арматуры: а) проволочной |
– |
||
б) стержневой |
– |
(см. пояснения к поз. 1 настоящей таблицы) |
|
8. Усадка бетона (см. п. 1.26) : |
Бетон естественного твердения |
Бетон, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении |
Независимо от условий твердения бетона |
тяжелого классов: а) В35 и ниже |
40 |
35 |
30 |
б) В40 |
50 |
40 |
35 |
в) В45 и выше |
60 |
50 |
40 |
мелкозернистого групп: г) А |
Потери определяются по поз. 8а, б настоящей таблицы с умножением на коэффициент, равный 1,3 |
40 |
|
д) Б |
Потери определяются по поз. 8а настоящей таблицы с умножением на коэффициент, равный 1,5 |
50 |
|
е) В |
Потери определяются по поз. 8а — в настоящей таблицы как для тяжелого бетона естественного твердения |
40 |
|
легкого при мелком заполнителе: ж) плотном |
50 |
45 |
40 |
з) пористом |
70 |
60 |
50 |
9. Ползучесть бетона (см. п. 1.26): а) тяжелого и легкого при плотном мелком заполнителе |
где sbp – то же, что в поз. 6, но с учетом потерь по поз. 1-6 настоящей таблицы; a – коэффициент, принимаемый равным для бетона: естественного твердения – 1,00; подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении – 0,85 |
||
б) мелкозернистого групп: А |
Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,3 |
||
Б |
Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,5 |
||
В |
Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы при a = 0,85 |
||
в) легкого при пористом мелком заполнителе |
Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,2 |
||
Смятие бетона под витками спиральной или кольцевой арматуры (при диаметре конструкции до 3 м) |
– |
где dext — наружный диаметр конструкции, см |
|
11. Деформация обжатия стыков между блоками (для конструкций, состоящих из блоков) |
– |
где n — число швов конструкции и оснастки по длине натягиваемой арматуры; Dl — обжатие стыка, принимаемое равным для стыков, заполненных бетоном, – 0,3 мм; при стыковании насухо – 0,5 мм; l — длина натягиваемой арматуры, мм |
Примечания: 1.Потери предварительногонапряжения в напрягаемойарматуре S’ определяются так же, какв арматуре S.
- Для самонапряженныхконструкций потери от усадки и ползучести бетона определяются по опытным данным.
Таблица 6
Канал или поверхность |
Коэффициенты для определения потерь от трения арматуры (см. поз. 4 табл. 5) |
||
|
d при арматуре в виде |
||
w |
пучков, канатов |
стержней периодического профиля |
|
1. Канал: с металлической поверхностью |
0,0030 |
0,35 |
0,40 |
с бетонной поверхностью, образованный жестким каналообразователем |
0 |
0,55 |
0,65 |
то же, гибким каналообразователем |
0,0015 |
0,55 |
0,65 |
2. Бетонная поверхность |
0 |
0,55 |
0,65 |
б) для конструкций, предназначенных для эксплуатации при влажности воздуха ниже 40 %, потери должны быть увеличенына 25 %, заисключением конструкций из тяжелого имелкозернистого бетонов, предназначенных для эксплуатациив климатическом подрайоне IVА согласно СНиП 2.01.01-82 и не защищенных от солнечнойрадиации, для которых указанные потери увеличиваются на 50 %;
в) допускаетсяиспользовать более точныеметоды для определения потерь, обоснованные вустановленном порядке,если известны сорт цемента, состав бетона, условияизготовления и эксплуатации конструкции и т. п.
1.27.Значение предварительного напряжении в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точностинатяжения арматуры gsp,определяемым по формуле
(6)
Знак “плюс” принимаетсяпри неблагоприятномвлиянии предварительного напряжения (т. е. наданной стадии работы конструкции или нарассматриваемом участке элемента предварительноенапряжение снижает несущую способность,способствует образованию трещин и т. п.), знак “минус” — при благоприятном.
Значения Dgsp при механическом способе натяжения арматуры принимаютсяравными 0,1, а при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения определяются по формуле
(7)
но принимаютсяне менее 0,1;
здесь р,ssp— см. п. 1.23;
пр– число стержнейнапрягаемой арматуры в сечении элемента.
При определении потерь предварительного напряжения арматуры, а также при расчете по раскрытию трещин ипо деформациям значение Dgspдопускается принимать равным нулю.
1.28.Напряжения в бетоне иарматуре, а также усилияпредварительного обжатия бетона, вводимые в расчет предварительно напряженныхконструкций, определяются с учетом следующих указаний.
Напряжения в сечениях, нормальных к продольной оси элемента, определяются по правилам расчета упругих материалов. При этом принимают приведенное сечение, включающеесечение бетона с учетом ослабления его каналами, пазами и т. п., а также сечение всей продольной (напрягаемой и ненапрягаемой) арматуры,умноженное на отношениеa модулей упругости арматуры и бетона. Если частибетонного сечения выполнены из бетонов разных классовили видов, их приводят к одному классу иливиду, исходя из отношения модулей упругости бетона.
Усилие предварительного обжатия Р и эксцентриситет его приложения е0р относительно центра тяжести приведенного сечения (черт.1) определяются по формулам:
(8)
(9)
где ss,s’s — напряжения в ненапрягаемой арматуре соответственно Sи S’, вызванные усадкой и ползучестьюбетона;
ysp, y’sp, ys, y’s — расстоянияот центра тяжести приведенного сечения до точек приложенияравнодействующих усилий соответственно в напрягаемойи ненапрягаемой арматуре S и S’ (см.черт. 1).
Прикриволинейной напрягаемой арматуре значения ssp и s’sp умножаютсоответственно на cosq и cosq’,где q и q’ – углы наклона осиарматуры к продольной оси элемента (для рассматриваемого сечения).
Напряжения sspи s’spпринимают:
а) в стадииобжатия бетона — с учетом первых потерь;
б) в стадии эксплуатацииэлемента — с учетомпервых и вторых потерь.
Напряжения ssи s’sпринимают численно равными:
в стадииобжатия бетона — потерям напряжений от быстронатекающей ползучестипо поз. 6 табл. 5;
в стадииэксплуатации элемента — сумме потерь напряжений отусадки и ползучести бетона по поз. 6, 8 и 9 табл.5.
Черт. 1. Схема усилий предварительного напряжения в арматуре в поперечном сечении железобетонного элемента
1.29.Сжимающие напряжения в бетоне в стадиипредварительного обжатия sbp не должны превышать значений (в долях от передаточнойпрочности бетона Rbp),указанных в табл. 7.
Таблица 7
Напряженное состояние сечения |
Способ натяжения арматуры |
Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия в долях от передаточной прочности бетона sbp/Rbp, не более |
|||
при расчетной зимней температуре наружного воздуха, °С |
|||||
минус 40 и выше |
ниже минус 40 |
||||
при обжатии |
|||||
центральном |
внецентренном |
центральном |
внецентренном |
||
1. Напряжения уменьшаются или не изменяются при действии внешних нагрузок |
На упоры |
0,85 |
0,95* |
0,70 |
0,85 |
На бетон |
0,70 |
0,85 |
0,60 |
0,70 |
|
2. Напряжения увеличиваются при действии внешних нагрузок |
На упоры |
0,65 |
0,70 |
0,50 |
0,60 |
На бетон |
0,60 |
0,65 |
0,45 |
0,50 |
_____________
* Для элементов, изготовляемых с постепеннойпередачей усилия обжатия, при наличии стальных опорных деталей и косвенной арматуры с объемным коэффициентом армированияmv ³ 0,5 % (см. п.5.15) на длине не менее длины зоны передачи напряжений lp(см. п. 2.29) допускается принимать значение sbp/Rbp = 1,00.
Примечания: 1. Значения sbp/Rbp, указанные в настоящей таблице, для бетона в водонасыщенном состоянии при расчетной температуревоздуха ниже минус 40 °Сследует принимать на 0,05 меньше.
- Расчетные зимние температуры наружного воздуха принимаются согласно указаниям п. 1.8.
- Для легкого бетона классов В7,5 – В12,5 значенияsbp/Rbpследует принимать не более 0,30.
Напряжения sbp определяются науровне крайнего сжатого волокна батона с учетом потерь предварительного напряжения попоз. 1-6 табл. 5 и при коэффициенте точности натяжения арматуры gsp,равном единице.
1.30. Для предварительнонапряженных конструкций, в которых предусматриваетсярегулирование напряжении обжатия бетона в процессеих эксплуатации (например, в реакторах,резервуарах, телевизионных башнях), напрягаемая арматура применяется без сцепления с бетоном, при этом необходимо предусматривать эффективные мероприятия по защите арматуры от коррозии. К предварительнонапряженным конструкциямбез сцепления арматуры с бетоном должны предъявляться требования1-й категории трещиностойкости.
ОБЩИЕПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ПЛОСКОСТНЫХ И МАССИВНЫХКОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНЫХ СВОЙСТВ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
1.31.Расчет плоскостных конструкций (типа балок-стенок,плит перекрытий) и массивных конструкций по предельным состояниям первой ивторой групп следует производить по напряжениям(усилиям), деформациям и перемещениям, вычисляемым с учетом физической нелинейности, анизотропии, а в необходимых случаях — ползучести, накопления повреждений (в длительных процессах) и геометрической нелинейности (в основном длятонкостенных конструкций).
Примечание. Анизотропия — неодинаковость свойств {здесь — механических) по разным направлениям.Ортотропия – вид анизотропии, при котором имеются три взаимно перпендикулярные плоскостисимметрии свойств.
1.32.Физическую нелинейность, анизотропию и ползучестьследует учитывать в определяющих соотношениях,связывающих между собой напряжения и деформации, а также в условиях прочности итрещиностойкости материала. При этом следуетвыделять две стадии деформирования элементов — до и после образования трещин.
1.33.До образования трещин для бетона должна, как правило, использоваться нелинейная ортотропнаямодель, позволяющая учитывать направленное развитие эффекта дилатации и неоднородность деформирования при сжатии и растяжении. Допускаетсяпользоваться квазиизотропной моделью бетона, учитывающей проявлениеуказанных факторов в среднем по объему. Для железобетона в этой стадии следует исходить изсовместности осевых деформаций арматуры иокружающего бетона, за исключением концевыхучастков арматуры, не снабженных специальными анкерами.
При опасности выпучивания арматуры следует ограничивать еепредельные сжимающие напряжения.
Примечание. Дилатация – увеличение объема тела при сжатии, обусловленное развитием множества микротрещин, а также трещин большей протяженности.
1.34. Вусловиях прочности бетона следует учитывать сочетание напряжении на площадках разных направлений, в силу которых, вчастности, его сопротивлениедвух- и трехосномусжатию превышает прочность при одноосном сжатии, а при комбинациях сжатия и растяжения может быть меньше, чем при действииодного из них. Внеобходимых случаях должна приниматься во вниманиедлительность действиянапряжений.
Условиепрочности железобетона без трещин должносоставляться исходя из условий прочностисоставляющих материалов как двухкомпонентнойсреды.
1.35. Вкачестве условия трещинообразования следует использовать условие прочности бетонныхэлементов двухкомпонентной среды.
1.36. После образования трещин следует использовать модель анизотропного тела общего вида при нелинейных выражениях зависимостей усилий или напряженийот перемещений с учетом следующих факторов:
углов наклона трещин карматуре и схем пересечения трещин;
раскрытия трещин и сдвига их берегов;
жесткостиарматуры: осевой — с учетом сцепления с полосами или блоками бетонамежду трещинами; тангенциальной — с учетом податливостибетонного основания у берегов трещин исоответственно осевых и касательных напряжений варматуре в трещинах;
жесткостибетона: между трещинами — на осевые силы и сдвиг {снижаетсядля схемы пересекающихся трещин); в трещинах — на осевые силы и сдвиг засчет зацепления берегов трещин при достаточно малой их ширине;
частичногонарушения совместности осевых деформаций арматурыи бетона между трещинами.
В моделидеформирования неармированных элементов с трещинамиучитывается лишь жесткость бетона между трещинами.
В случаяхвозникновения наклонных трещин следует учитывать особенности деформированиябетона над наклонными трещинами.
1.37.Ширину раскрытия трещин и взаимный сдвиг их берегов следует определять исходяиз смещения стержней различных направленийотносительно пересекаемых ими берегов трещин с учетомрасстояний между трещинами и при соблюденииусловия совместности этих смещений.
1.38.Условия прочности плоских и объемных элементов с трещинами должны основыватьсяна следующих предпосылках:
принимается,что разрушение происходит вследствие значительногоудлинения арматуры по наиболее опасным трещинам, вобщем случае расположенным косо к стержнямарматуры, и раздробления бетона полос или блоковмежду трещинами или за трещинами (например, в сжатой зоне плит над трещинами);
сопротивлениебетона сжатию снижается из-за возникновения растяжения вперпендикулярном направлении,создаваемого силами сцепленияс растянутой арматурой,а также из-за поперечных смещений арматуры у берегов трещин;
приопределении прочности бетона учитываются схемы образования трещин и углы наклона трещин к арматуре;
в стержнях арматуры учитываются, как правило,нормальные напряжения, направленные вдоль их оси; допускается учитыватькасательные напряжения в арматуре в местах трещин (нагельный эффект), принимая,что стержни не изменяют своей ориентации:
принимается,что в трещине разрушения все пересекающие ее стержни достигают расчетныхсопротивлении на растяжение (для арматуры, не имеющей предела текучести,напряжения должны контролироваться в процессе деформационного расчета).
Прочностьбетона в различных его зонах следует оценивать по напряжениям в нем как вкомпоненте двухкомпонентной среды (за вычетом приведенных напряжении в арматуремежду трещинами, определяемых с учетом напряжений в трещинах, сцепления ичастичного нарушения совместности осевых деформаций арматуры с бетоном).
1.39.Несущую способность железобетонных конструкций, способных претерпеватьдостаточные пластические деформации, допускается определять методом предельногоравновесия.
1.40.При расчете конструкций по прочности, деформациям, образованию и раскрытиютрещин методом конечных элементов должны быть проверены условия прочности итрещиностойкости для всех конечных элементов, составляющих конструкцию, а такжеусловия возникновения чрезмерных перемещений конструкции. При оценкепредельного состояния по прочности допускается полегать отдельные конечныеэлементы разрушенными, если это не влечет за собой прогрессирующего разрушенияконструкции и по истечении действия рассматриваемой нагрузки эксплуатационнаяпригодность конструкции сохранится или может быть восстановлена.
2.МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
БЕТОН
2.1.Для бетонных и железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии стребованиями настоящих норм, следует предусматривать конструкционные бетоны,соответствующие ГОСТ 25192-82:
тяжелыйсредней плотности свыше 2200 до 2500 кг/м3 включ.;
мелкозернистыйсредней плотности свыше 1800 кг/м3;
легкий плотнойи поризованной структуры;
ячеистыйавтоклавного и неавтоклавного твердения;
специальныйбетон — напрягающий.
2.2.При проектировании бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от ихназначения и условий работы следует устанавливать показатели качества бетона,основными из которых являются:
а) класс попрочности на сжатие В;
б) класс попрочности на осевое растяжение Вt(назначают в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение иконтролируется на производстве);
в) марка поморозостойкости F (должна назначаться для конструкций,подвергающихся в увлажненном состоянии действию попеременного замораживания иоттаивания);
г) марка поводонепроницаемости W (должна назначаться дляконструкций, к которым предъявляются требования ограничения проницаемости);
д) марка посредней плотности D (должна назначаться дляконструкций, к которым кроме конструктивных предъявляются требованиятеплоизоляции);
е) марка посамонапряжению напрягающего бетона Sp(должна назначаться для самонапряженных конструкций, когда эта характеристикаучитывается в расчете и контролируется на производстве).
Примечания: 1. Классы бетона по прочности на сжатие иосевое растяжение отвечают значению гарантированной прочности бетона, МПа, собеспеченностью 0,95.
- Марканапрягающего бетона по самонапряжению представляет значение предварительногонапряжения в бетоне, МПа, создаваемого в результате его расширения прикоэффициенте продольного армирования m = 0,01.
2.3.Для бетонных и железобетонных конструкций следует предусматривать бетоныследующих классов и марок:
а) классовпо прочности на сжатие
тяжелый бетон |
– В3,5; В5; B7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; |
|
напрягающий бетон |
– В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; |
|
мелкозернистый бетон групп: |
|
|
А |
– естественного твердения или подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении на песке с модулем крупности свыше 2,0 – В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; |
|
Б |
— то же, с модулем крупности 2,0 и менее – В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; |
|
В |
— подвергнутый автоклавной обработке – В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; |
|
легкий бетонпри марках по средней плотности:
D800, D900 |
– В2,5; B3,5; В5; В7,5; |
D1000, D1100 |
– B2,5; B3,5; В5; В7,5; В10; B12,5; |
D1200, D1300 |
– B2,5; B3,5; B5; В7,5; В10; B12,5; B15; |
D1400, D1500 |
– B3,5; B5; B7,5; B10; В12,5; B15; B20; B25; В30; |
D1600, D1700 |
– B5; B7,5; B10; В12,5; В15; В20; В25; B30; B35; |
D1800, D1900 |
– B10; В12,5; В15; В20; B25; B30; В35; В40; |
D2000 |
– В20; В25; В30; В35; В40; |
ячеистый бетонпри марках по средней плотности:
автоклавный: |
неавтоклавный: |
D500 – B1; B1,5; |
– |
D600 – B1; B1,5; B2; В2,5; |
B1; B1,5; |
D700 – B1,5; B2; В2,5; B3,5; |
B1,5; В2; B2,5; |
D800 – B2,5; B3,5; В5; |
B2; B2,5; B3,5; |
D900 – B3,5; B5 ; B7,5; |
B3,5; B5; |
D1000 – B5; B7,5; В10; |
B5; B7,5; |
D1100 – B7,5; B10; B12,5; B15; |
В7,5; В10; |
D1200 – B10; B12,5; B15; |
B10; В12,5; |
поризованныйбетон при марках по средней плотности:
D800, D900, D1000, D1100, D1200, D1300 |
– B2,5; B3,5; B5; В7,5; |
D1400 |
– B3,5; B5; B7,5. |
Допускаетсяприменение бетона промежуточных классов по прочности на сжатие B22,5 и В27,5при условии, что это приведет к экономии цемента по сравнению с применениембетона соответственно классов В25 и В30 и не снизит другиетехнико-экономические показатели конструкции;
б) классовпо прочности на осевое растяжение
тяжелый, напрягающий мелкозернистый и легкий бетоны |
– Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2; |
в) марокпо морозостойкости
тяжелый, напрягающий и мелкозернистый бетоны |
– F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500; |
легкий бетон |
– F25; F35; F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500; |
ячеистый и поризованный бетоны |
– F15; F25; F35; F50; F75; F100; |
г) марок поводонепроницаемости
тяжелый, мелкозернистый и легкий бетоны |
– W2; W4; W6; W8; W10; W12; |
длянапрягающего бетона марка по водонепроницаемости обеспечивается не ниже W12 и впроектах может не указываться;
д) марок посредней плотности
легкий бетон |
– D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400; D1500; D1600; D1700; D1800; D1900; D2000; |
ячеистый бетон |
– D500; D600; D700; D800; D900; D1000; D1100; D1200; |
поризованный бетон |
– D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400; |
е) марок посамонапряжению
напрягающий бетон |
– Sp0,6; Sp0,8; Sp1; Sp 1,2; Sp1,5; Sp2; Sp3; Sp4. |
Примечания: 1. В настоящих нормах термины „легкийбетон” и „поризованный бетон” используются соответственнодля обозначения легкого бетона плотной структуры и легкого бетона поризованной структуры(со степенью поризации свыше 6 %).
- Группамелкозернистого бетона (А, Б, В) должна указываться в рабочих чертежахконструкций.
2.4.Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевоерастяжение, назначается при проектировании исходя из возможных реальных сроковзагружения конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условийтвердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается ввозрасте 28 сут.
Значениеотпускной прочности бетона в элементах сборных конструкций следует назначать всоответствии с ГОСТ 13015.0-83 и стандартами на конструкции конкретных видов.
2.5.Для железобетонных конструкций не допускается применять:
тяжелый имелкозернистый бетоны класса по прочности на сжатие ниже В7,5;
легкий бетонкласса по прочности на сжатие ниже В3,5 — для однослойных и ниже В2,5 — длядвухслойных конструкций.
Рекомендуетсяпринимать класс бетона по прочности на сжатие:
дляжелезобетонных элементов из тяжелого и легкого бетонов, рассчитываемых навоздействие многократно повторяющейся нагрузки, — не ниже В15;
дляжелезобетонных сжатых стержневых элементов из тяжелого, мелкозернистого илегкого бетонов — не ниже В15;
длясильнонагруженных железобетонных сжатых стержневых элементов (например, дляколонн, воспринимающих значительные крановые нагрузки, и для колонн нижнихэтажей многоэтажных зданий) – нениже В25.
2.6*.Для предварительно напряженных элементов из тяжелого, мелкозернистого и легкогобетонов класс бетона, в котором расположена напряженная арматура, следуетпринимать в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, ее диаметра иналичия анкерных устройств не ниже указанного в табл. 8*.
Таблица8*
Вид и класс напрягаемой арматуры |
Класс бетона, не ниже |
1. Проволочная арматура классов: |
|
В-II (при наличии анкеров) |
В20 |
Вр-II (без анкеров) диаметром, мм: |
|
до 5 включ. |
В20 |
6 и более |
В30 |
К-7 и К-19 |
В30 |
2. Стержневая арматура (без анкеров) диаметром, мм: |
|
от 10 до 18 включ., классов: |
|
А-IV |
В15 |
А-V |
В20 |
А-VI и Ат-VII |
В30 |
20 и более, классов: |
|
А-IV |
В20 |
А-V |
В25 |
А-VI и Ат-VII |
В30 |
Примечание. Обозначения классов арматуры — всоответствии с п. 2.24а*.
Передаточнаяпрочность бетона Rbp(прочность бетона к моменту его обжатия, контролируемая аналогичноклассу бетона по прочности на сжатие) назначается не менее 11 МПа, а пристержневой арматуре классов А-VI, Ат-VI,Ат-VIК и Ат-VII, высокопрочнойарматурной проволоке без анкеров и арматурных канатах — не менее 15,5 МПа.Передаточная прочность, кроме того, должна составлять не менее 50 % принятогокласса бетона по прочности на сжатие.
Дляконструкций, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки,минимальные значения класса бетона, приведенные в табл. 8*, при проволочнойнапрягаемой арматуре и стержневой напрягаемой арматуре класса А-IV независимо от диаметра, а также класса А-Vдиаметром 10—18 мм должны увеличиваться на одну ступень, т. е. 5 МПа, ссоответствующим повышением передаточной прочности бетона.
Припроектировании отдельных видов конструкций допускается обоснованное вустановленном порядке снижение минимального класса бетона на одну ступень,равную 5 МПа, против приведенной в табл. 8* с соответствующим снижениемпередаточной прочности бетона.
Примечания: 1. При расчете железобетонных конструкций встадии предварительного обжатия расчетные характеристики бетона принимаются какдля класса бетона, численно равного передаточной прочности бетона (по линейнойинтерполяции).
- Припроектировании ограждающих однослойных сплошных конструкций, выполняющихфункции теплоизоляции, допускается при относительной величине обжатия бетонаsbp/Rbpнеболее 0,30 использовать напрягаемую арматуру класса А-IV диаметром наболее 14 мм при классах легкого бетона В7,5 — В12,5, при этом передаточнаяпрочность бетона Rbp должна составлять не менее 80 % класса бетона.
2.7.Мелкозернистый бетон без специального экспериментального обоснования недопускается применять для железобетонных конструкций, подвергающихсявоздействию многократно повторяющейся нагрузки, а также для предварительнонапряженных конструкций пролетом свыше 12 м при армировании проволочнойарматурой классов В-II, Вр-II,К-7 и К-19.
Классмелкозернистого бетона по прочности на сжатие, применяемого для защиты откоррозии и обеспечения сцепления с бетоном напрягаемой арматуры, расположеннойв пазах и на поверхности конструкции, должен быть не ниже В12,5, а для инъекцииканалов — не ниже В25.
2.8.Для замоноличивания стыков элементов сборных железобетонных конструкций классбетона следует устанавливать в зависимости от условий работы соединяемыхэлементов, но принимать не ниже В7,5.
2.9.Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости бетонных и железобетонныхконструкций в зависимости от режима их эксплуатации и значений расчетных зимнихтемператур наружного воздуха в районе строительства должны приниматься:
дляконструкций зданий и сооружений (кроме наружных стен отапливаемых зданий) – не ниже указанных в табл. 9;
для наружныхстен отапливаемых зданий – нениже указанных в табл. 10.
2.10.Для замоноличивания стыков элементов сборных конструкций, которые в процессеэксплуатации или монтажа могут подвергаться воздействию отрицательныхтемператур наружного воздухе, следует применять бетоны проектных марок поморозостойкости и водонепроницаемости не ниже принятых для стыкуемых элементов.
Нормативныеи расчетные характеристики бетона
2.11.Нормативными сопротивлениями бетона являются сопротивление осевому сжатию призм(призменная прочность) Rbn исопротивление осевому растяжению Rbtn.
Расчетныесопротивления бетона для предельных состояний первой Rb,Rbt и второй Rb,ser, Rbt,ser групп определяютсяделением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежностипо бетону при сжатии gbc или растяжении gbt, принимаемые для основных видов бетона по табл.11.
2.12.Нормативные сопротивления бетона Rbn{с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведеныв табл. 12.
Нормативноесопротивление бетона растяжению Rbtnв случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, принимаетсяв зависимости от класса бетона по прочности на сжатие согласно табл. 12.
Нормативноесопротивление бетона осевому растяжению Rbtnв случаях, когда прочность бетона на растяжение контролируется на производстве,принимается равным его гарантированной прочности (классу) на осевое растяжение.
2.13.Расчетные сопротивления бетона Rb,Rbt, Rb,ser, Rbt,ser (с округлением) взависимости от класса бетона по прочности на сжатие и осевое растяжениеприведены: для предельных состояний первой группы — соответственно в табл. 13 и14, второй группы — в табл. 12.
Расчетныесопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbtснижаются (или повышаются) путем умножения на коэффициенты условий работыбетона gbi,учитывающие особенности свойств бетона, длительность действия, многократнуюповторяемость нагрузки, условия и стадию работы конструкции, способ ееизготовления, размеры сечения и т. п. Значения коэффициентов условий работы gbiприведены в табл. 15.
Расчетныесопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb,serи Rbt,ser вводят в расчет с коэффициентом условий работыбетона gbi= 1,0, за исключением случаев, указанных в пп. 4.10-4.12.
Для отдельныхвидов легких бетонов допускается принимать иные значения расчетныхсопротивлений, согласованные в установленном порядке.
Примечание. При использовании в расчетах промежуточныхклассов бетона по прочности на сжатие согласно п. 2.3 значения характеристик,приведенных в табл. 12, 13 и 18, принимаются по линейной интерполяции.
2.14.Значения начального модуля упругости бетона Eb при сжатии и растяжениипринимаются по табл.18. Для не защищенных от солнечной радиации конструкций,предназначенных для работы в климатическом подрайоне IVАсогласно СНиП 2.01.01-82, значения Eb,указанные в табл. 18, следует умножать на коэффициент 0,85.
Таблица9
Условия работы конструкций |
Марка бетона, не ниже |
||||||
характеристика режима |
расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С |
по морозостойкости |
по водонепроницаемости |
||||
для конструкций (кроме наружных стен отапливаемых зданий) зданий и сооружений класса по степени ответственности |
|||||||
I |
II |
III |
I |
II |
III |
||
1. Попеременное замораживание и оттаивание: |
|
|
|
|
|
|
|
а) в водонасыщенном состоянии (например, конструкции, расположенные в сезонно-оттаивающем слое грунта в районах вечной мерзлоты) |
Ниже минус 40 |
F300 |
F200 |
F150 |
W6 |
W4 |
W2 |
Ниже минус 20 до минус 40 включ. |
F200 |
F150 |
F100 |
W4 |
W2 |
Не нормируется |
|
Ниже минус 5 до минус 20 включ. |
F150 |
F100 |
F75 |
W2 |
Не нормируется |
||
Минус 5 и выше |
F100 |
F75 |
F50 |
Не нормируется |
|||
б) в условиях эпизодического водонасыщения (например, надземные конструкции, постоянно подвергающиеся атмосферным воздействиям) |
Ниже минус 40 |
F200 |
F150 |
F100 |
W4 |
W2 |
Не нормируется |
Ниже минус 20 до минус 40 включ. |
F100 |
F75 |
F50 |
W2 |
Не нормируется |
||
Ниже минус 5 до минус 20 включ. |
F75 |
F50 |
F35* |
Не нормируется |
|||
Минус 5 и выше |
F50 |
F35* |
F25* |
То же |
|||
в) в условиях воздушно-влажностного состояния при отсутствии эпизодического водонасыщения (например, конструкции, постоянно подвергающиеся воздействию окружающего воздуха, но защищенные от воздействия атмосферных осадков) |
Ниже минус 40 |
F150 |
F100 |
F75 |
W4 |
W2 |
Не нормируется |
Ниже минус 20 до минус 40 включ. |
F75 |
F50 |
F35* |
Не нормируется |
|||
Ниже минус 5 до минус 20 включ. |
F50 |
F35* |
F25* |
То же |
|||
Минус 5 и выше |
F35* |
F25* |
F15** |
“ |
|||
2. Возможное эпизодическое воздействие температуры ниже 0 °С: |
|
|
|
|
|
||
а) в водонасыщенном состоянии (например, конструкции, находящиеся в грунте или под водой) |
Ниже минус 40 |
F150 |
F100 |
F75 |
“ |
||
Ниже минус 20 до минус 40 включ. |
F75 |
F50 |
F35* |
“ |
|||
Ниже минус 5 до минус 20 включ. |
F50 |
F35* |
F25* |
“ |
|||
Минус 5 и выше |
F35* |
F25* |
Не нормируется |
“ |
|||
б) в условиях воздушно-влажностного состояния (например, внутренние конструкции отапливаемых зданий в период строительства и монтажа) |
Ниже минус 40 |
F75 |
F50 |
F35* |
“ |
||
Ниже минус 20 до минус 40 включ. |
F50 |
F35* |
F25* |
“ |
|||
Ниже минус 5 до минус 20 включ. |
F35* |
F25* |
F15** |
“ |
|||
Минус 5 и выше |
F25* |
F15** |
Не нормируется |
“ |
_____________
* Для тяжелого и мелкозернистого батонов марки поморозостойкости не нормируются.
** Для тяжелого, мелкозернистого и легкого бетоновмарки по морозостойкости не нормируются.
Примечания: 1. Марки бетона по морозостойкости иводонепроницаемости для конструкций сооружений водоснабжения и канализации, атакже для свай и свай-оболочек следует назначать согласно требованиямсоответствующих нормативных документов.
- Расчетныезимние температуры наружного воздуха принимаются согласно указаниям п. 1.8.
Таблица10
Условия работы конструкций |
Минимальная марка бетона по морозостойкости наружных стен отапливаемых зданий из бетонов |
||||||
относительная влажность внутреннего воздуха помещения jint, % |
расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С |
легкого, ячеистого, поризованного |
тяжелого, мелкозернистого |
||||
для зданий класса по степени ответственности |
|||||||
I |
II |
III |
I |
II |
III |
||
jint > 75 |
Ниже минус 40 |
F100 |
F75 |
F50 |
F200 |
F150 |
F100 |
Ниже минус 20 до минус 40 вклвч. |
F75 |
F50 |
F35 |
F100 |
F75 |
F50 |
|
Ниже минус 5 до минус 20 включ. |
F50 |
F35 |
F25 |
F75 |
F50 |
Не нормируется |
|
Минус 5 и выше |
F35 |
F25 |
F15* |
F50 |
Не нормируется |
То же |
|
60 < jint £ 75 |
Ниже минус 40 |
F75 |
F50 |
F35 |
F100 |
F75 |
F50 |
Ниже минус 20 до минус 40 включ. |
F50 |
F35 |
F25 |
F50 |
Не нормируется |
||
Ниже минус 5 до минус 20 включ. |
F35 |
F25 |
F15* |
Не нормируется |
То же |
||
Минус 5 и выше |
F25 |
F15* |
Не нормируется |
“ |
|||
jint £ 60 |
Ниже минус 40 |
F50 |
F35 |
F25 |
F75 |
F50 |
Не нормируется |
Ниже минус 20 до минус 40 вкпюч. |
Р35 |
F25 |
F15* |
Не нормируется |
|||
Ниже минус 5 до минус 20 включ. |
F25 |
F15* |
Не нормируется |
То же |
|||
Минус 5 и выше |
F15* |
Не нормируется |
“ |
_____________
* Для легкихбетонов марки по морозостойкости не нормируются.
Примечания: 1. При наличии паро- и гидроизоляцииконструкций из тяжелых, мелкозернистых и легких бетонов их марки поморозостойкости, указанные в настоящей таблице, снижаются на одну ступень.
- Расчетнаязимняя температура наружного воздуха принимается согласно указаниям п. 1.8.
Для бетонов,подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, значения Еb, указанные в табл. 18, следует умножать накоэффициент условий работы gb6, принимаемый по табл. 17.
При наличииданных о сорте цемента, составе бетона, условиях изготовления (например,центрифугированный бетон) и т. д. допускается принимать другие значения Еb, согласованныев установленном порядке.
2.15.Коэффициент линейной температурной деформации abtпри изменении температуры от минус 40 до плюс 50 °Св зависимости от вида бетона принимается равным:
для тяжелого,мелкозернистого бетонов и легкого бетона при мелком плотном заполнителе — 1·10–5°С–1;
для легкогобетона при мелком пористом заполнителе -0,7·10–5 °С–1;
для ячеистогои поризованного бетонов — 0,8·10–5 °С–1.
При наличииданных о минералогическом составе заполнителей, расходе цемента, степениводонасыщения бетона, морозостойкости и т. д. допускается принимать другиезначения abt, обоснованные в установленном порядке. Длярасчетной температуры ниже минус 50 °Сзначения abtпринимаются по экспериментальным данным.
Таблица11
|
Коэффициенты надежности по бетону при сжатии и растяжении gbc и gbt для расчета конструкций по предельным состояниям |
|||
Вид бетона |
первой группы |
второй группы gbc и gbt |
||
|
gbc |
gbt при назначении класса бетона по прочности |
||
|
|
на сжатие |
на растяжение |
|
Тяжелый, напрягающий, мелкозернистый, легкий и поризованный |
1,3 |
1,5 |
1,3 |
1,0 |
Ячеистый |
1,5 |
2,3 |
– |
1,0 |
Таблица12
Вид |
Бетон |
Нормативные сопротивления бетона Rbn, Rbtn и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb,ser и Rbt,ser при классе бетона по прочности на сжатие |
||||||||||||||||||
|
|
В1 |
В1,5 |
В2 |
В2,5 |
В3,5 |
В5 |
В7,5 |
В10 |
В12,5 |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
В45 |
В50 |
В55 |
В60 |
Сжатие осевое (призменная прочность) Rbn и Rb,ser |
Тяжелый и мелкозернистый |
– |
– |
– |
– |
2,7 27,5 |
3,5 35,7 |
5,5 56,1 |
7,5 76,5 |
9,5 96,9 |
11,0 112 |
15,0 153 |
18,5 189 |
22,0 224 |
25,5 260 |
29,0 296 |
32,0 326 |
36,0 367 |
39,5 403 |
43,0 438 |
Легкий |
– |
– |
– |
1,9 19,4 |
2,7 27,5 |
3,5 35,7 |
5,5 56,1 |
7,5 76,5 |
9,5 96,9 |
11,0 112 |
15,0 153 |
18,5 189 |
22,0 224 |
25,5 260 |
29,0 296 |
– |
– |
– |
– |
|
Ячеистый |
0,95 9,69 |
1,4 14,3 |
1,9 19,4 |
2,4 24,5 |
3,3 33,7 |
4,6 46,9 |
6,9 70,4 |
9,0 91,8 |
10,5 107 |
11,5 117 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
Растяжение осевое Rbtn и Rbt,ser |
Тяжелый |
– |
– |
– |
– |
0,39 4,00 |
0,55 5,61 |
0,70 7,14 |
0,85 8,67 |
1,00 10,2 |
1,15 11,7 |
1,40 14,3 |
1,60 16,3 |
1,80 18,4 |
1,95 19,9 |
2,10 21,4 |
2,20 22,4 |
2,30 23,5 |
2,40 24,5 |
2,50 25,5 |
Мелкозернистый групп: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
– |
– |
– |
– |
0,39 4,00 |
0,55 5,61 |
0,70 7,14 |
0,85 8,67 |
1,00 10,2 |
1,15 11,7 |
1,40 14,3 |
1,60 16,3 |
1,80 18,4 |
1,95 19,9 |
2,10 21,4 |
– |
– |
– |
– |
|
Б |
– |
– |
– |
– |
0,26 2,65 |
0,40 4,08 |
0,60 6,12 |
0,70 7,14 |
0,85 8,67 |
0,95 9,69 |
1,15 11,7 |
1,35 13,8 |
1,50 15,3 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
В |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,15 11,7 |
1,40 14,3 |
1,60 16,3 |
1,80 18,4 |
1,95 19,9 |
2,10 21,4 |
2,20 22,4 |
2,30 23,5 |
2,40 24,5 |
2,50 25,5 |
|
Легкий при мелком заполнителе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плотном |
– |
– |
– |
0,29 2,96 |
0,39 4,00 |
0,55 5,61 |
0,70 7,14 |
0,85 8,67 |
1,00 10,2 |
1,15 11,7 |
1,40 14,3 |
1,60 16,3 |
1,80 18,4 |
1,95 19,9 |
2,10 21,4 |
– |
– |
– |
– |
|
пористом |
– |
– |
– |
0,29 2,96 |
0,39 4,00 |
0,55 5,61 |
0,70 7,14 |
0,85 8,67 |
1,00 10,2 |
1,10 11,2 |
1,20 12,2 |
1,35 13,8 |
1,50 15,3 |
1,65 16,8 |
1,80 18,4 |
– |
– |
– |
– |
|
Ячеистый |
0,14 1,43 |
0,21 2,24 |
0,26 2,65 |
0,31 3,16 |
0,41 4,18 |
0,55 5,61 |
0,63 6,42 |
0,89 9,08 |
1,00 10,2 |
1,05 10,7 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
Примечания: 1. Над чертой указаны значения в МПа, подчертой – в кгс/см2.
- Группы мелкозернистых бетонов приведены в п. 2.3.
- Значениясопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10 %.
- Для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовомпеске значенияRbtnи Rbt,serпринимают как для легкого бетона на пористом песке с умножением на коэффициент0,85.
- Дляпоризованного бетона значенияRbnи Rb,serпринимают такими же, как для легкого бетона, а значения Rbtn и Rbt,serумножают на коэффициент 0,7.
- Длянапрягающего бетона значенияRbnи Rb,serпринимают такими же, как для тяжелого бетона, а значения Rbtn и Rbt,serумножают на коэффициент 1,2.
Таблица13
Вид сопротивления |
Бетон |
Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbtпри классе бетона по прочности на сжатие |
|||||||||||||||||||
|
|
В1 |
В1,5 |
В2 |
В2,5 |
В3,5 |
В5 |
В7,5 |
В10 |
В12,5 |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
В45 |
В50 |
В55 |
В60 |
|
Сжатие осевое (призменная прочность) Rb |
Тяжелый и мелкозернистый |
– |
– |
– |
– |
2,1 21,4 |
2,8 28,6 |
4,5 45,9 |
6,0 61,2 |
7,5 76,5 |
8,5 86,7 |
11,5 117 |
14,5 148 |
17,0 173 |
19,5 199 |
22,0 224 |
25,0 255 |
27,5 280 |
30,0 306 |
33,0 336 |
|
Легкий |
– |
– |
– |
1,5 15,3 |
2,1 21,4 |
2,8 28,6 |
4,5 45,9 |
6,0 61,2 |
7,5 76,5 |
8,5 86,7 |
11,5 117 |
14,5 148 |
17,0 173 |
19,5 199 |
22,0 224 |
– |
– |
– |
– |
|
|
Ячеистый |
0,63 6,42 |
0,95 9,69 |
1,3 13,3 |
1,6 16,3 |
2,2 22,4 |
3,1 31,6 |
4,6 46,9 |
6,0 61,2 |
7,0 71,4 |
7,7 78,5 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
Растяжение осевое Rbt |
Тяжелый |
– |
– |
– |
– |
0,26 2,65 |
0,37 3,77 |
0,48 4,89 |
0,57 5,81 |
0,66 6,73 |
0,75 7,65 |
0,90 9,18 |
1,05 10,7 |
1,20 12,2 |
1,30 13,3 |
1,40 14,3 |
1,45 14,8 |
1,55 15,8 |
1,60 16,3 |
1,65 16,8 |
|
Мелкозернистый групп: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
– |
– |
— |
— |
0,26 2,65 |
0,37 3,77 |
0,48 4,89 |
0,57 5,81 |
0,66 6,73 |
0,75 7,65 |
0,90 9,18 |
1,05 10,7 |
1,20 12,2 |
1,30 13,3 |
1,40 14,3 |
– |
– |
– |
– |
|
|
Б |
– |
– |
– |
– |
0,17 1,73 |
0,27 2,75 |
0,40 4,08 |
0,45 4,59 |
0,51 5,81 |
0,64 6,53 |
0,77 7,85 |
0,90 9,18 |
1,00 10,2 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
В |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,75 7,65 |
0,90 9,18 |
1,05 10,7 |
1,20 12,2 |
1,30 13,3 |
1,40 14,3 |
1,45 14,8 |
1,55 15,8 |
1,60 16,3 |
1,65 16,8 |
|
|
Легкий при мелком заполнителе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плотном |
— |
— |
– |
0,20 2,04 |
0,26 2,65 |
0,37 3,77 |
0,48 4,89 |
0,57 5,81 |
0,66 6,73 |
0,75 7,65 |
0,90 9,18 |
1,05 10,7 |
1,20 12,2 |
1,30 13,3 |
1,40 14,3 |
– |
– |
– |
– |
|
|
пористом |
– |
– |
– |
0,20 2,04 |
0,26 2,65 |
0,37 3,77 |
0,48 4,89 |
0,57 5,81 |
0,66 6,73 |
0,74 7,55 |
0,80 8,16 |
0,90 9,18 |
1,00 10,2 |
1,10 11,2 |
1,20 12,2 |
– |
– |
– |
– |
|
|
Ячеистый |
0,06 0,613 |
0,09 0,918 |
0,12 1,22 |
0,14 1,43 |
0,18 1,84 |
0,24 2,45 |
0,28 2,86 |
0,39 4,00 |
0,44 4,49 |
0,46 4,69 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
Примечания: 1. Над чертой указаны значения в МПа, подчертой — в кгс/см2.
- Группымелкозернистых бетонов приведены в п. 2.3.
- Значениярасчетных сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10 %.
- Длякерамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значенияRbtпринимают как для легких бетонов на пористом песке сумножением на коэффициент 0,85.
- Дляпоризованного бетона значенияRbпринимают такими же, как для легкого бетона, азначение Rbt умножают на коэффициент 0,7.
- Длянапрягающего бетона значениеRbпринимают таким же, как для тяжелого бетона, азначения Rbt умножают на коэффициент 1,2.
2.16.Начальный коэффициент поперечной деформации бетона v (коэффициентПуассона) принимается равным 0,2 для всех видов бетона, а модуль сдвига бетона G — равным 0,4 соответствующих значений Eb, указанных в табл. 18.
Таблица14
Вид сопротивления |
Бетон |
Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rbtпри классе бетона по прочности на осевое растяжение |
||||||
|
|
Bt0,8 |
Bt1,2 |
Bt1,6 |
Bt2,0 |
Bt2,4 |
Bt2,8 |
Bt3,2 |
Растяжение осевое |
Тяжелый, напрягающий, мелкозернистый и легкий |
0,62 6,32 |
0,93 9,49 |
1,25 12,7 |
1,55 15,8 |
1,85 18,9 |
2,15 21,9 |
2,45 25,0 |
Примечание. Над чертой указаны значения в МПа, подчертой — в кгс/см2.
Таблица15
Факторы, обусловливающие введение коэффициента условий работы бетона |
Коэффициент условий работы бетона |
|
условное обозначение |
числовое значение |
|
1. Многократно повторяющаяся нагрузка |
gb1 |
См. табл. 16 |
2. Длительность действия нагрузки: |
|
|
а) при учете постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, кроме нагрузок непродолжительного действия, суммарная длительность действия которых за период эксплуатации мала (например, крановые нагрузки; нагрузки от транспортных средств; ветровые нагрузки; нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и возведении и т. п.), а также при учете особых нагрузок, вызванных деформациями просадочных, набухающих, вечномерзлых и подобных грунтов |
gb2 |
|
для тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов естественного твердения и подвергнутых тепловой обработке: |
|
|
в условиях эксплуатации конструкций, благоприятных для нарастания прочности бетона (например, под водой, во влажном грунте или при влажности воздуха окружающей среды свыше 75 %) |
|
1,00 |
в остальных случаях |
|
0,90 |
для ячеистого и поризованного бетонов независимо от условий эксплуатации |
|
0,85 |
б) при учете в рассматриваемом сочетании кратковременных нагрузок (непродолжительного действия) или особых нагрузок1, не указанных в поз. 2а, для всех видов бетона |
|
1,10 |
3. Бетонирование в вертикальном положении (высота слоя бетонирования свыше 1,5 м) для бетона: |
gb3 |
|
тяжелого, мелкозернистого, легкого |
|
0,85 |
ячеистого и поризованного |
|
0,80 |
4. Влияние двухосного сложного напряженного состояния “сжатие — растяжение” на прочность бетона |
gb4 |
См. п. 4.11 |
5. Бетонирование монолитных бетонных столбов и железобетонных колонн с наибольшим размером сечения менее 30 см |
gb5 |
0,85 |
6. Попеременное замораживание и оттаивание |
gb6 |
См. табл. 17 |
7. Эксплуатация на защищенных от солнечной радиации конструкций в климатическом подрайоне IVА согласно СНиП 2.01.01-82 |
gb7 |
0,85 |
8. Стадия предварительного обжатия конструкций: |
gb8 |
|
а) с проволочной арматурой: |
|
|
для легкого бетона |
|
1,25 |
” остальных видов бетона |
|
1,10 |
б) со стержневой арматурой: |
|
|
для легкого бетона |
|
1,35 |
” остальных видов бетона |
|
1,20 |
9. Бетонные конструкции |
gb9 |
0,90 |
10. Бетонные конструкции из высокопрочного бетона при учете коэффициента gb9 |
gb10 |
(0,3 + w) £ 1 (значение w см. п. 3.12) |
11. Влажность ячеистого бетона, %: |
gb11 |
|
10 и менее |
|
1,00 |
св. 25 |
|
0,85 |
св. 10, но менее 25 |
|
По интерполяции |
12. Бетон для замонопичивания стыков сборных элементов при толщине шва менее 1/5 наименьшего размера сечения элемента и менее 10 см |
gb12 |
1,15 |
_____________
1 При введениидополнительного коэффициента условий работы, связанного с учетом особыхнагрузок согласно указаниям соответствующих нормативных документов (например,при учете сейсмических нагрузок), принимается gb2 = 1,0.
Примечания: 1. Коэффициенты условий работы бетона попоз. 1, 2, 6, 7, 9 и 11 должны учитываться при определении расчетныхсопротивлений Rb и Rbt, по поз. 4 — приопределении Rbt,ser, апо остальным позициям – только при определении Rb.
- Дляконструкций, находящихся под действием многократно повторяющейся нагрузки,коэффициент gb2учитывается при расчете по прочности, а gb1— при расчете на выносливость и по образованию трещин.
- При расчетеконструкций в стадии предварительного обжатия коэффициент gb2не учитывается.
- Коэффициентыусловий работы бетона вводятся независимо друг от друга, но при этом ихпроизведение должно быть не менее 0,45.
Таблица16
Бетон |
Состояние бетона по влажности |
Коэффициент условий работы бетона gb1 при многократно повторяющейся нагрузке и коэффициенте асимметрии цикла rb, равном |
||||||
|
|
0–0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
1. Тяжелый |
Естественной влажности |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
1,00 |
|
Водонасыщенный |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
2. Легкий |
Естественной влажности |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
|
Водонасыщенный |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,00 |
В табл. 16 гдеsb,min, sb,max — соответственно наименьшее и наибольшеенапряжения в бетоне в пределах цикла изменения нагрузки,определяемые согласно указаниям п. 3.47.
Таблица17
Условия эксплуатации конструкции |
Расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С |
Коэффициент условий работы бетона gb6 при попеременном замораживании и оттаивании для бетона |
|
тяжелого и мелкозернистого |
легкого и поризованного |
||
Попеременное замораживание и оттаивание: |
|
|
|
а) в водонасыщенном состоянии |
Ниже минус 40 |
0,70 |
0,80 |
Ниже минус 20 до минус 40 включ. |
0,85 |
0,90 |
|
Ниже минус 5 до минус 20 включ. |
0,90 |
1,00 |
|
Минус 5 и выше |
0,95 |
1,00 |
|
б) в условиях эпизодического водонасыщения |
Ниже минус 40 |
0,90 |
1,00 |
Минус 40 и выше |
1,00 |
1,00 |
Примечания: 1. Расчетная зимняя температура наружноговоздуха принимается согласно указаниям п. 1.8.
- При превышениимарки бетона по морозостойкости по сравнению с требуемой согласно табл. 9коэффициенты настоящей таблицы могут быть увеличены на 0,05 соответственнокаждой ступени превышения, однако не могут быть больше единицы.
АРМАТУРА
2.17*.Для армирования железобетонных конструкций должна применяться арматура,отвечающая требованиям соответствующих государственных стандартов илиутвержденных в установленном порядке технических условий и принадлежащая кодному из следующих видов:
стержневаяарматурная сталь:
а)горячекатаная — гладкая класса А-I, периодическогопрофиля классов А-II и Ас-II,А-III, А-IV, А-V, А-VI;
б) термическии термомеханически упрочненная — периодического профиля классов Ат-IIIС, Ат-IV, Ат-IVС,Ат-IVК, Ат-V, Ат-VК, Ат-VСК, Aт-VI,Ат-VIК и Ат-VII;
проволочнаяарматурная сталь:
в) арматурнаяхолоднотянутая проволока:
обыкновенная —периодического профиля класса Вр-I;
высокопрочная— гладкая класса B-II,периодического профиля класса Вр-II;
г) арматурныеканаты — спиральные семипроволочные класса К-7, девятнадцатипроволочные классаК-19.
Для закладныхдеталей и соединительных накладок принимается, как правило, прокат изуглеродистой стали обыкновенного качества соответствующих марок согласнообязательному приложению 2.
Вжелезобетонных конструкциях допускается применение упрочненной вытяжкой напредприятиях строительной индустрии стержневой арматуры класса А-IIIв (с контролем удлинений и напряжений или с контролемтолько удлинений).
Применениеарматуры новых видов, осваиваемых промышленностью, должно быть согласовано вустановленном порядке.
Примечания: 1. В настоящих нормах обозначения классоварматуры приняты согласно действующим государственным стандартам на арматурнуюсталь и будут уточнены при пересмотре СТ СЭВ 1406-78.
- В обозначенииклассов термически и термомеханически упрочненной стержневой арматуры сповышенной стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжениемдобавляется буква К (например, Ат-IVК); свариваемой – буква С {например, Ат-IVС); свариваемойи повышенной стойкости к коррозионному растрескиванию под натяжением — буквы СК(например, Ат-VСК).
- В обозначениигорячекатаной стержневой арматуры буква “в” употребляется дляарматуры, упрочненной вытяжкой, А-IIIв, а буква “с” — дляарматуры специального назначения Ас-II.
- В настоящихнормах для краткости используются следующие термины: “стержень” — дляобозначения арматуры любого диаметра, вида и профиля независимо от того,поставляется она в прутках или мотках (бунтах); “диаметр” (d), если не оговорено особо, означает номинальный диаметрстержня.
Таблица18
Бетон |
Начальные модули упругости бетона при сжатии и растяжении Eb·10–3 при классе бетона по прочности на сжатие |
||||||||||||||||||
|
В1 |
В1,5 |
В2 |
В2,5 |
В3,5 |
В5 |
В7,5 |
В10 |
В12,5 |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
В45 |
В50 |
В55 |
В60 |
Тяжелый: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
естественного твердения |
– |
– |
– |
– |
9,5 96,9 |
13,0 133 |
16,0 163 |
18,0 184 |
21,0 214 |
23,0 235 |
27,0 275 |
30,0 306 |
32,5 331 |
34,5 352 |
36,0 367 |
37,5 382 |
39,0 398 |
39,5 403 |
40,0 408 |
подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении |
– |
– |
– |
– |
8,5 86,7 |
11,5 117 |
14,5 148 |
16,0 163 |
19,0 194 |
20,5 209 |
24,0 245 |
27,0 275 |
29,0 296 |
31,0 316 |
32,5 332 |
34,0 347 |
35,0 357 |
35,5 362 |
36,0 367 |
подвергнутый автоклавной обработке |
– |
– |
– |
– |
7,0 71,4 |
9,8 99,5 |
12,0 122 |
13,5 138 |
16,0 163 |
17,0 173 |
20,0 204 |
22,5 230 |
24,5 250 |
26,0 265 |
27,0 275 |
28,0 286 |
29,0 296 |
29,5 301 |
30,0 306 |
Мелкозернистый групп: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А — естественного твердения |
– |
– |
– |
– |
7,0 71,4 |
10,0 102 |
13,5 138 |
15,5 158 |
17,5 178 |
19,5 199 |
22,0 224 |
24,0 245 |
26,0 265 |
27,5 280 |
28,5 291 |
— |
– |
– |
– |
подвергнутый тепловой обработке, при атмосферном давлении |
– |
– |
– |
– |
6,5 66,3 |
9,0 91,8 |
12,5 127 |
14,0 143 |
15,5 158 |
17,0 173 |
20,0 204 |
21,5 219 |
23,0 235 |
24,0 245 |
24,5 250 |
– |
– |
– |
– |
Б — естественного твердения |
– |
– |
– |
– |
6,5 66,3 |
9,0 91,8 |
12,5 127 |
14,0 143 |
15,5 158 |
17,0 173 |
20,0 204 |
21,5 219 |
23,0 235 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении |
– |
– |
– |
– |
5,5 56,1 |
8,0 81,6 |
11,5 117 |
13,0 133 |
14,5 148 |
15,5 158 |
17,5 178 |
19,0 194 |
20,5 209 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
В — автоклавного твердения |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
16,5 168 |
18,0 184 |
19,5 199 |
21,0 214 |
22,0 224 |
23,0 235 |
23,5 240 |
24,0 245 |
24,5 250 |
25,0 255 |
Легкий и поризованный марки по средней плотности D: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
800 |
– |
– |
– |
4,0 40,8 |
4,5 45,9 |
5,0 51,0 |
5,5 56,1 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1000 |
– |
– |
– |
5,0 51,0 |
5,5 56,1 |
6,3 64,2 |
7,2 73,4 |
8,0 81,6 |
8,4 85,7 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1200 |
– |
– |
– |
6,0 61,2 |
6,7 68,3 |
7,6 77,5 |
8,7 88,7 |
9,5 96,9 |
10,0 102 |
10,5 107 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1400 |
– |
– |
– |
7,0 71,4 |
7,8 79,5 |
8,8 89,7 |
10,0 102 |
11,0 112 |
11,7 119 |
12,5 127 |
13,5 138 |
14,5 148 |
15,5 158 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1600 |
– |
– |
– |
– |
9,0 91,8 |
10,0 102 |
11,5 117 |
12,5 127 |
13,2 135 |
14,0 143 |
15,5 158 |
16,5 168 |
17,5 178 |
18,0 184 |
– |
– |
– |
– |
– |
1800 |
– |
– |
– |
– |
– |
11,2 114 |
13,0 133 |
14,0 143 |
14,7 150 |
15,5 158 |
17,0 173 |
18,5 189 |
19,5 199 |
20,5 209 |
21,0 214 |
– |
– |
– |
– |
2000 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
14,5 148 |
16,0 163 |
17,0 173 |
18,0 184 |
19,5 199 |
21,0 214 |
22,0 224 |
23,0 235 |
23,5 240 |
– |
– |
– |
– |
Ячеистый автоклавного твердения марки по средней плотности D: 500 |
1,1 11,2 |
1,4 14,3 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
600 |
1,4 14,3 |
1,7 17,3 |
1,8 18,4 |
2,1 21,4 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
700 |
– |
1,9 19,4 |
2,2 22,4 |
2,5 25,5 |
2,9 29,6 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
800 |
– |
– |
– |
2,9 29,6 |
3,4 34,7 |
4,0 40,8 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
900 |
– |
– |
– |
– |
3,8 38,8 |
4,5 45,9 |
5,5 56,1 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1000 |
– |
– |
– |
– |
– |
5,0 51,0 |
6,0 61,2 |
7,0 71,4 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1100 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
6,8 69,3 |
7,9 80,6 |
8,3 84,6 |
8,6 87,7 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1200 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
8,4 85,7 |
8,8 89,7 |
9,3 94,8 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
Примечания: 1. Над чертой указаны значения в МПа, подчертой — в кгс/см2.
- Группымелкозернистого бетона приведены в п. 2.3.
- Для легкого,ячеистого и поризованного бетонов при промежуточных значениях плотности бетонаначальные модули упругости принимают по линейной интерполяции.
- Для ячеистогобетона неавтоклавного твердения значенияЕbпринимают как для бетона автоклавного твердения с умножением накоэффициент 0,8.
- Длянапрягающего бетона значенияЕbпринимают как для тяжелого бетона с умножением на коэффициент a= 0,56 + 0,006В.
2.18*.Выбор арматурной стали следует производить в зависимости от типа конструкции,наличия предварительного напряжения, а также от условий возведения иэксплуатации здания или сооружения в соответствии с указаниями пп. 2.19*—2.22*,2.23*, 2.24* и с учетом необходимой унификации арматуры конструкции по классам,диаметрам и т. п.
2.19*.В качестве ненапрягаемой арматуры железобетонных конструкций следует применять:
а) стержневуюарматуру класса Ат-IVС — для продольной арматуры;
б) стержневуюарматуру классов А-III и Ат-IIIС— для продольной и поперечной арматуры;
в) арматурнуюпроволоку класса Вр-I — для поперечной и продольнойарматуры;
г) стержневуюарматуру классов А-I, А-II иАс-II — для поперечной арматуры, а также для продольнойарматуры, если другие виды ненапрягаемой арматуры не могут быть использованы;
д) стержневуюарматуру классов А-IV, Ат-IV иАт-IVК — для продольной арматуры в вязаных каркасах исетках (см. п. 5.32*);
е) стержневуюарматуру классов А-V, Ат-V, Ат-VК, Ат-VСК, А-VI,Ат-VI, Ат-VIК, Ат-VII -для продольной сжатой арматуры, а также для продольной сжатой и растянутойарматуры при смешанном армировании конструкции (наличии в них напрягаемой иненапрягаемой арматуры) в вязаных каркасах и сетках.
В качествененапрягаемой арматуры железобетонных конструкций допускается применятьарматуру класса А-IIIв для продольной растянутойарматуры в вязаных каркасах и сетках.
Арматуруклассов А-III, Ат-IIIС, Ат-IVС,Вр-I, А-I, А-IIи Ас-II рекомендуется применять в виде сварных каркасови сеток.
Допускаетсяиспользовать в сварных сетках и каркасах арматуру классов А-IIIв,Ат-IVК (из стали марок 10ГС2 и 08Г2С) и Ат-V (из стали марки 20ГС) при выполнении крестообразныхсоединений контактно-точечной сваркой (см. п. 5.32*).
2.20*.В конструкциях с ненапрягаемой арматурой, находящихся под давлением газов,жидкостей и сыпучих тел, следует применять стержневую арматуру классов А-II, А-I, А-IIIи Ат-IIIС и арматурную проволоку класса Вр-I.
2.21*.В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных конструкций следуетприменять:
а) стержневуюарматуру классов А-V, Ат-V, Ат-VК, Ат-VСК, А-VI,Ат-VI, Ат-VIК и Ат-VII;
6) арматурнуюпроволоку классов В-II, Вр-II иарматурные канаты классов К-7 и К-19.
В качественапрягаемой арматуры допускается применять стержневую арматуру классов А-IV, Ат-IV, Ат-IVС,Ат-IVК и А-IIIв.
В конструкцияхдо 12 м включ. следует преимущественно применять стержневую арматуру классовАт-VII, Ат-VI и Ат-V мерной длины.
Примечание. Для армирования предварительно напряженныхконструкций из легкого бетона классов В7,5 – В12,5 следуетприменять стержневую арматуру классов А-IV, Aт-IV, Ат-IVС,Ат-IVК и А-IIIв.
2.22*.В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонныхэлементов, находящихся под воздействием газов, жидкостей и сыпучих тел, следуетприменять:
а) арматурнуюпроволоку классов В-II, Вр-II иарматурные канаты классов К-7 и К-19;
6) стержневуюарматуру классов А-V, Ат-V, Ат-VК, Ат-VСК, А-VI,Ат-VI, Ат-VIК и Ат-VII;
в) стержневуюарматуру классов А-IV, Ат-IV,Ат-IVК и Ат-IVС.
В такихконструкциях допускается применять также арматуру класса А-IIIв.
В качественапрягаемой арматуры конструкций, предназначенных для эксплуатации вагрессивной среде, следует преимущественно применять арматуру класса А-IV, а также классов Ат-VIК, Ат-VК, Ат-VСК, Ат-IVКи арматуру других видов в соответствии со СНиП 2.03.11-85.
2.23*.При выборе вида и марок стали для арматуры, устанавленной по расчету, а такжепроката для закладных деталей должны учитываться температурные условияэксплуатации конструкций и характер их нагружения согласно обязательнымприложениям 1* и 2.
Вклиматических зонах с расчетной зимней температурой ниже минус 40 °С при проведении строительно-монтажных работв холодное время года несущая способность в стадии возведения конструкций сарматурой, допускаемой к применению только в отапливаемых зданиях, должна бытьобеспечена исходя из расчетного сопротивления арматуры с понижающимкоэффициентом 0,7 и расчетной нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузке gf= 1,0.
Дляконструкций, предназначенных для работы при расчетной температуре ниже минус 40°С (п. 1.8), а также при применениипроката из низколегированной стали (например, С345 и С375 – марок 09Г2С, 15ХСНД, 10Г2С1) выборпроката для закладных деталей и электродов для их сварных соединений следуетпроизводить как для стальных сварных конструкций в соответствии с требованиямиСНиП II-23-81*, его расчетные сопротивления – по СНиП II-23-81*.
2.24*.Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и бетонныхконструкций должна применяться горячекатаная арматурная сталь класса Ас-II марки 10ГT и класса А-I марок Ст3сп и Ст3пс, а также класса А-Iпо ТУ 14-2-736-87 (особенно для конструкций, предназначенных для применения в районахс расчетной температурой ниже минус 30 °С).
В случае, есливозможен монтаж конструкций при расчетной зимней температуре ниже минус 40 °С, для монтажных петель не допускаетсяприменять сталь марки Ст3пс2.
2.24а*.В настоящих нормах в дальнейшем в случаях, когда нет необходимости указыватьконкретный вид стержневой арматуры (горячекатаной, термомеханическиупрочненной), при ее обозначении используется обозначение соответствующегокласса горячекатаной арматурной стали (например, под классом А-V подразумевается арматура классов A-V, Ат-V, Ат-VКи Ат-VСК).
Нормативныеи расчетные характеристики арматуры
2.25*. Занормативные сопротивления арматуры Rsnпринимают наименьшие контролируемые значения предела текучести, физического илиусловного (равного значению напряжений, соответствующих остаточномуотносительному удлиненно 0,2 %).
Указанныеконтролируемые характеристики арматуры принимаются в соответствии сгосударственными стандартами или техническими условиями на арматурную сталь игарантируются с вероятностью не менее 0,95.
Нормативныесопротивления Rsn для основных видовстержневой и проволочной арматуры приведены соответственно в табл. 19* и 20*.
Таблица19*
Стержневая арматура классов |
Нормативные сопротивления растяжению Rsn и расчетные сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы Rs,ser, МПа (кгс/см2) |
А-I |
235 (2400) |
А-II |
295 (3000) |
А-III |
390 (4000) |
А-IV |
590 (6000) |
А-V |
785 (8000) |
А-VI |
980 (10 000) |
Ат-VII |
1175 (12 000) |
А-IIIв |
540 (5500) |
Примечание. Обозначения классов арматуры — всоответствии с п. 2.24а*.
2.26*.Расчетные сопротивления арматуры растяжению Rsдля предельных состояний первой и второй групп определяются по формуле
, (10)
где gs— коэффициент надежности по арматуре, принимаемый по табл. 21*.
Расчетныесопротивления арматуры растяжению (с округлением) для основных видов стержневойи проволочной арматуры при расчете конструкций по предельным состояниям первойгруппы приведены соответственно в табл. 22* и 23*, а при расчете по предельнымсостояниям второй группы — в табл. 19* и 20*.
Таблица20*
Проволочная арматура классов |
Класс прочности |
Диаметр арматуры, мм |
Нормативные сопротивления растяжению Rsn и расчетные сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы Rs,ser, МПа (кгс/см2) |
Вр-I |
– |
3-5 |
490 (5000) |
|
1500 |
3 |
1500 (15300) |
|
1400 |
4-5 |
1400 (14250) |
B-II |
1300 |
6 |
1300 (13250) |
|
1200 |
7 |
1200 (12200) |
|
1100 |
8 |
1100 (11200) |
|
1500 |
3 |
1500 (15300) |
|
1400 |
4-5 |
1400 (14250) |
Вр-II |
1200 |
6 |
1200 (12200) |
|
1100 |
7 |
1100 (11200) |
|
1000 |
8 |
1000 (10200) |
К-7 |
1500 |
6-12 |
1500 (15300) |
|
1400 |
15 |
1400 (14250) |
К-19 |
1500 |
14 |
1500 (15300) |
Примечания:
- Класс прочностипроволочной арматуры – установленное стандартами значение ее условного пределатекучести в Н/мм2.
- В обозначениипроволочной арматуры классов В-II, Вp-II, К-7 и К-19 в соответствии с государственнымистандартами указывают ее класс прочности (например, обозначение проволокикласса B-II диаметром 3 мм – Æ3В1500, класса Вр-II диаметром 5 мм – Æ5Вр1400, канатов класса К-7 диаметром 12 мм – Æ12К7-1500).
Таблица21*
Арматура |
Коэффициент надежности по арматуре gs при расчете конструкций по предельным состояниям |
|
|
первой группы |
второй группы |
Стержневая классов: |
|
|
А-I, А-II |
1,05 |
1,00 |
А-III диаметром, мм: |
|
|
6 – 8 |
1,10 |
1,00 |
10 – 40 |
1,07 |
1,00 |
А-IV, А-V |
1,15 |
1,00 |
А-VI, Ат-VII |
1,20 |
1,00 |
А-IIIв с контролем: |
|
|
удлинения и напряжения |
1,10 |
1,00 |
только удлинения |
1,20 |
1,00 |
Проволочная классов: |
|
|
Вр-I |
1,20 |
1,00 |
В-II, Вр-II |
1,20 |
1,00 |
К-7, К-19 |
1,20 |
1,00 |
Примечание. Обозначения классов арматуры — всоответствии с п. 2.24а*.
Таблица22*
Стержневая арматура классов |
Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа (кгс/см2) |
||
растяжению |
|
||
продольной Rs |
поперечной (хомутов и отогнутых стержней) Rsw |
сжатию Rsc |
|
А-I |
225 (2300) |
175 (1800) |
225 (2300) |
А-II |
280 (2850) |
225 (2300) |
280 (2850) |
А-III диаметром, мм: |
|
|
|
6 – 8 |
355 (3600) |
285* (2900) |
355 (3600) |
10—40 |
365 (3750) |
290* (3000) |
365 (3750) |
А-IV |
510 (5200) |
405 (4150) |
450 (4600)** |
А-V |
680 (6950) |
545 (5550) |
500 (5100)** |
А-VI |
815 (8300) |
650 (6650) |
500 (5100)** |
Aт-VII |
980 (10 000) |
785 (8000) |
500 (5100)** |
А-IIIв с контролем: |
|
|
|
удлинения и напряжения |
490 (5000) |
390 (4000) |
200 (2000) |
только удлинения |
450 (4600) |
360 (3700) |
200 (2000) |
_____________
* В сварныхкаркасах для хомутов из арматуры класса А-III, диаметркоторых меньше 1/3 диаметра продольных стержней, значения Rsw принимаются равными 255 МПа (2600 кгс/см2).
** Указанныезначения Rsc принимаются для конструкций их тяжелого,мелкозернистого и легкого бетонов при учете в расчете нагрузок, указанных впоз. 2а табл. 15; при учете нагрузок, указанных в поз. 2б табл. 15, принимаетсязначение Rsc = 400 МПа. Для конструкций их ячеистого и поризованного бетоновво всех случаях следует принимать значение Rsc= 400 МПа (4100 кгс/см2).
Примечания: 1. В тех случаях, когда по каким-либосоображениям ненапрягаемая арматура классов выше А-III используется вкачестве расчетной поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней), еерасчетные сопротивления Rsw принимаются как для арматуры класса А-III.
- Обозначенияклассов арматуры — в соответствии с п. 2.24а*.
2.27*.Расчетные сопротивления арматуры сжатию Rsc,используемые при расчете конструкций по предельным состояниям первой группы,при наличии сцепления арматуры с бетоном следует принимать по табл. 22* и 23*.
При расчете встадии обжатия конструкций значение Rscследует принимать не более 330 МПа, а для арматурыкласса А-IIIв -равным 170 МПа.
При отсутствиисцепления арматуры с бетоном принимается значение Rsc= 0.
2.28. Расчетныесопротивления арматуры для предельных состояний первой группы снижаются (илиповышаются) путем умножения на соответствующие коэффициенты условий работы gsi,учитывающие либо опасность усталостного разрушения, неравномерное распределениенапряжений в сечении, условия анкеровки, низкую прочность окружающего бетона ит. п., либо работу арматуры при напряжениях выше условного предела текучести,изменение свойств стали в связи с условиями изготовления и т. д.
Расчетныесопротивления арматуры для предельных состояний второй группы Rs,serвводят в расчет с gs = 1,0.
Расчетныесопротивления поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) Rsw снижаются по сравнению с Rs путем умножения на коэффициенты условийработы gs1 и gs2:
а) независимоот вида и класса арматуры — на коэффициент gs1 = 0,8,учитывающий неравномерность распределения напряжений в арматуре по длинерассматриваемого сечения;
б) длястержневой арматуры класса А-III диаметром менее 1/3диаметра продольных стержней и для проволочной арматуры класса Вр-I в сварных каркасах -на коэффициент gs2 = 0,9, учитывающий возможностьхрупкого разрушения сварного соединения.
Таблица23*
Проволочная арматура классов |
Диаметр арматуры, мм |
Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа (кгс/см2) |
||
растяжению |
|
|||
продольной Rs |
поперечной (хомутов и отогнутых стержней) Rsw |
сжатию Rsc |
||
Вр-I |
3-5 |
410 (4200) |
290 (3000)* |
375 (3850)** |
В-II при классе прочности: |
|
|
|
|
1500 |
3 |
1250 (12750) |
1000 (10200) |
|
1400 |
4-5 |
1170 (11900) |
940 (9600) |
|
1300 |
6 |
1050 (10700) |
835 (8500) |
|
1200 |
7 |
1000 (10200) |
785 (8000) |
|
1100 |
8 |
915 (9300) |
730 (7450) |
|
Вр-II при классе прочности: |
|
|
|
|
1500 |
3 |
1250 (12750) |
1000 (10200) |
500 (5100)** |
1400 |
4-5 |
1170 (11900) |
940 (9600) |
|
1200 |
6 |
1000 (10200) |
785 (8000) |
|
1100 |
7 |
915 (9300) |
730 (7450) |
|
1000 |
8 |
850 (8700) |
680 (6950) |
|
К-7 при классе прочности: |
|
|
|
|
1500 |
6-12 |
1250 (12750) |
1000 (10200) |
|
1400 |
15 |
1160 (12050) |
945 (9600) |
|
К-19 |
14 |
1250 (12750) |
1000 (10200) |
|
* При применениипроволоки в вязаных каркасах значение Rswследует приникать равным 325 МПа (3300 кгс/см2).
** Данные значения Rscпринимает при расчете конструкций из тяжелого, мелкозернистого и легкогобетонов на нагрузки, указанные в поз. 2а табл. 15. При расчете конструкций избетона этих видов на нагрузки, указанные в поз. 2б табл.15, а также при расчетеконструкций из ячеистого и поризованного бетонов на нагрузки всех видовзначение Rsc следует принимать для арматуры классов:
Bр-I – 340 МПа (3500кгс/см2);
В-II, Вр-II, К-7 и K-19 – 400 МПа (4100 кгс/см2).
Расчетныесопротивления растяжению поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) Rsw с учетом указанныхкоэффициентов условий работы gs1 и gs2 приведены в табл. 22* и 23*.
Кроме того, расчетныесопротивления Rs, Rsc, Rsw в соответствующих случаях следует умножать на коэффициентыусловий работы арматуры согласно табл. 24*-26*и 27.
2.29.Длину зоны передачи напряжений lp длянапрягаемой арматуры без анкеров следует определять по формуле
(11)
где wpи lpпринимаются по табл. 28.
К значению Rbp при необходимости вводятся коэффициенты условийработы бетона, кроме gs2.
Величина ssp в формуле (11) принимается равной:
при расчетеэлементов по прочности — большему из значений Rsи ssp;
при расчетеэлементов по трещиностойкости -значению ssp. Здесь ssp принимается с учётом первых потерь по поз. 1—5табл. 5.
В элементах измелкозернистого бетона группы Б и из легкого бетона при пористом мелкомзаполнителе (кроме классов В7,5—В12,5) значения wpи lpувеличиваются в 1,2 раза против приведенных в табл. 28.
Таблица24*
Факторы, обуславливающие введение коэффициента условий работы арматуры |
Характеристика арматуры |
Класс арматуры |
Коэффициент условий работы арматуры |
|
условное обозначение |
числовое значение |
|||
1. Работа арматуры на действие поперечных сил |
Поперечная |
Независимо от класса |
gs1 |
См. п. 2.28* |
2. Наличие сварных соединений арматуры при действии поперечных сил |
“ |
А-III и Вр-I |
gs2 |
То же |
3. Многократно повторяющаяся нагрузка |
Продольная и поперечная |
Независимо от класса |
gs3 |
См. табл. 25* |
4. Наличие сварных соединений при многократном повторении нагрузки |
Продольная и поперечная при наличии сварных соединений арматуры |
А-I, А-II, A-III, A-IV, А-V |
gs4 |
См. табл. 26* |
5. Зона передачи напряжений для арматуры без анкеров и зона анкеровки ненапрягаемой арматуры |
Продольная напрягаемая |
Независимо от класса |
gs5 |
lx / lp |
Продольная ненапрягаемая |
То же |
|
lx / lan В формулах поз. 5: lx — расстояние от начала зоны передачи напряжений до рассматриваемого сечения; lp, lan – соответственно длина зоны передачи напряжений и зоны анкеровки арматуры (см. пп. 2.29 и 5.14) |
|
6. Работа высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести |
Продольная растянутая |
А-IV; А-V; А-VI; Ат-VII; B-II; Вр-II; К-7; К-19 |
gs6 |
Согласно указаниям п. 3.13* |
7. Элементы из легкого бетона класса В7,5 и ниже |
Поперечная |
А-I; Вр-I |
gs7 |
0,8 |
8. Элементы из ячеистого бетона класса В7,5 и ниже |
Продольная сжатая |
Независимо от класса |
gs8 |
|
Поперечная |
То же |
|
||
9. Защитное покрытие арматуры в элементах из ячеистого бетона |
Продольная сжатая |
“ |
gs9 |
См. табл. 27 |
Примечания: 1. Коэффициенты gs3 и gs4 по поз. 3и 4 настоящей таблицы учитываются только при расчете на выносливость; дляарматуры, имеющей сварные соединения, указанные коэффициенты учитываютсяодновременно.
- Коэффициент gs5по поз. 5настоящей таблицы вводится кроме расчетных сопротивленийRs и к предварительному напряжению арматуры ssp.
- В формулах поз.8 настоящей таблицы значенияRscи Rsw даны в МПа; значения В – см. п. 2.2.
Таблица25*
Класс арматуры |
Коэффициент условий работы арматуры gs3 при многократном повторении нагрузкис коэффициентом асимметрии цикла rs, равным |
||||||||
|
–1,0 |
–0,2 |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
А-I |
0,41 |
0,63 |
0,70 |
0,77 |
0,90 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
А-II |
0,42 |
0,51 |
0,55 |
0,60 |
0,69 |
0,93 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
А-III диаметром, мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 – 8 |
0,33 |
0,38 |
0,42 |
0,47 |
0,57 |
0,85 |
0,95 |
1,00 |
1,00 |
10 – 40 |
0,31 |
0,36 |
0,40 |
0,45 |
0,55 |
0,81 |
0,91 |
0,95 |
1,00 |
А-IV |
– |
– |
– |
– |
0,38 |
0,72 |
0,91 |
0,96 |
1,00 |
А-V |
– |
– |
– |
– |
0,27 |
0,55 |
0,69 |
0,87 |
1,00 |
А-VI |
– |
– |
– |
– |
0,19 |
0,53 |
0,67 |
0,87 |
1,00 |
Ат-VII |
– |
– |
– |
– |
0,15 |
0,40 |
0,60 |
0,80 |
1,00 |
Вр-II |
– |
– |
– |
— |
– |
0,67 |
0,82 |
0,91 |
1,00 |
B-II |
– |
– |
– |
– |
– |
0,77 |
0,97 |
1,00 |
1,00 |
К-7 диаметром, мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 и 9 |
– |
– |
– |
– |
– |
0,77 |
0,92 |
1,00 |
1,00 |
12 и 15 |
– |
– |
– |
– |
– |
0,68 |
0,84 |
1,00 |
1,00 |
К-19 диаметром 14 мм |
– |
– |
– |
– |
— |
0,63 |
0,77 |
0,96 |
1,00 |
Вр-I |
– |
– |
0,56 |
0,71 |
0,85 |
0,94 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
А-IIIв с контролем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
удлинений и напряжений |
– |
– |
– |
– |
0,41 |
0,66 |
0,84 |
1,00 |
1,00 |
только удлинений |
– |
— |
– |
– |
0,46 |
0,73 |
0,93 |
1,00 |
1,00 |
Обозначения, принятые в табл. 25*:
где ss,min, ss,max – соответственно наименьшее и наибольшее напряжения варматуре в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно п. 3.47.
Примечание. При расчете изгибаемых элементов изтяжелого бетона с ненапрягаемой арматурой для продольной арматуры принимается:
при ;
при ;
при ,
где Mmin, Mmax –соответственно наименьший и наибольший изгибающие моменты в расчетном сеченииэлемента в пределах цикла изменения нагрузки.
Таблица26*
Класс арматуры |
Группа сварных соединений |
Коэффициент условий работы арматуры gs4 при многократном повторении нагрузки и коэффициенте асимметрии цикла rs, равном |
||||||
0 |
0,2 |
0,4 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
||
А-I; А-II |
1 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
2 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,90 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
3 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,50 |
0,65 |
0,85 |
1,00 |
|
4 |
0,20 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,45 |
0,65 |
1,00 |
А-III |
1 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
2 |
0,60 |
0,65 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,85 |
1,00 |
|
3 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,45 |
0,60 |
0,80 |
1,00 |
|
4 |
0,15 |
0,20 |
0,20 |
0,30 |
0,40 |
0,60 |
1,00 |
А-IV |
1 |
– |
— |
0,95 |
0,95 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
|
2 |
– |
— |
0,75 |
0,75 |
0,80 |
0,90 |
1,00 |
|
3 |
– |
– |
0,30 |
0,35 |
0,55 |
0,70 |
1,00 |
А-V |
1 |
— |
– |
0,95 |
0,95 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
горячекатаная |
2 |
– |
— |
0,75 |
0,75 |
0,80 |
0,90 |
1,00 |
|
3 |
– |
– |
0,35 |
0,40 |
0,50 |
0,70 |
1,00 |
Примечания: 1. Группы сварных соединений, приведенные внастоящей таблице, включают следующие типы сварных соединений по ГОСТ 14098—85,допускаемые для конструкций, рассчитываемых на выносливость:
1-я группа |
— стыковые типов С3-Км, С4-Кп; |
2-я “ |
– крестообразное типа К1-Кт; стыковые типов С1-Ко, С5-Мф, С6-Мп, С7-Рв, С8-Мф, С9-Мп, С10-Рв и С20-Рм – все соединения при отношении диаметров стержней, равном 1,0; |
3-я “ |
— крестообразное типа К2-Кт; стыковые типов С11-Мф, С12-Мп, С13-Рв, С14-Мп, С15-Рс, С16-Мо, С17-Мп, С18-Мо, С19-Рм, С21-Рн и С22-Ру; тавровые типов Т6-Кс, Т7-Ко; |
4-я “ |
– нахлесточные типов Н1-Рш, Н2-Кр и Н3-Кп; тавровые типов Т1-Мф, Т2-Рф и Т12-Рз. |
- В таблице даны значения gs4для арматуры диаметром до 20 мм.
- Значениякоэффициента gs4должны бытьснижены на 5 % при диаметре стержней 22—32 мм и на 10 % при диаметре свыше 32мм.
Таблица27
Защитное покрытие |
Коэффициенты условий работы gs9 при арматуре |
|
|
гладкой |
периодического профиля |
1. Цементно-полистирольное, латексно-минеральное |
1,0 |
1,0 |
2. Цементно-битумное (холодное) при арматуре диаметром, мм: |
|
|
6 и более |
0,7 |
1,0 |
менее 6 |
0,7 |
0,7 |
3. Битумно-силикатное (горячее) |
0,7 |
0,7 |
4. Битумно-глинистое |
0,5 |
0,7 |
5. Сланцебитумное, цементное |
0,5 |
0,5 |
Таблица28
Вид и класс арматуры |
Диаметр арматуры, мм |
Коэффициенты для определения длины зоны передачи напряжений lp напрягаемой арматуры, применяемой без анкеров |
|
|
|
wp |
lp |
1. Стержневая периодического профиля независимо от класса |
Независимо от диаметра |
0,25 |
10 |
2. Высокопрочная арматурная проволока периодического профиля класса Вр-II |
5 |
1,40 |
40 |
4 |
1,40 |
50 |
|
3 |
1,40 |
60 |
|
3. Арматурные канаты классов: |
|
|
|
К-7 |
15 |
1,00 |
25 |
|
12 |
1,10 |
25 |
|
9 |
1,25 |
30 |
|
6 |
1,40 |
40 |
К-19 |
14 |
1,00 |
25 |
Примечание. Для элементов из легкого бетона классов В7,5—В12,5значения wp и lp увеличиваются в 1,4 раза против приведенных в настоящей таблице.
При мгновеннойпередаче усилия обжатия на бетон для стержневой арматуры периодического профилязначения wp и lp увеличиваются в 1,25 раза. При диаметре стержнейсвыше 18 мм мгновенная передача усилий не допускается.
Для стержневойарматуры периодического профиля всех классов значение lpпринимается не менее 15d.
Начало зоныпередачи напряжений при мгновенной передаче усилия обжатия на бетон дляпроволочной арматуры (за исключением высокопрочной проволоки класса Вр-II с внутренними анкерами по длине заделки) принимается нарасстоянии 0,25lp от торца элемента.
2.30.Значения модуля упругости арматуры Еs принимаются по табл. 29*.
Таблица29*
Класс арматуры |
Модуль упругости арматуры Es·10–4, МПа (кгс/см2) |
А-I, А-II |
21 (210) |
А-III |
20 (200) |
А-IV, А-V, А-VI и Ат-VII |
19 (190) |
А-IIIв |
18 (180) |
В-II, Вр-II |
20 (200) |
К-7, К-19 |
18 (180) |
Вр-I |
17 (170) |
3.РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМПЕРВОЙ ГРУППЫ
РАСЧЕТБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ
3.1.Расчет по прочности бетонных элементов должен производиться для сечений,нормальных к их продольной оси. В зависимости от условий работы элементов онирассчитываются без учета, а также с учетом сопротивления бетона растянутойзоны.
Без учетасопротивления бетона растянутой зоны производится расчет внецентренно сжатыхэлементов, указанных в п. 1.7а, принимая, что достижение предельного состоянияхарактеризуется разрушением сжатого бетона. Сопротивление бетона сжатию условнопредставляется напряжениями, равными Rb,равномерно распределенными по части сжатой зоны сечения — условной сжатой зоне(черт. 2), сокращенно именуемой в дальнейшем сжатой зоной бетона.
Черт.2. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренносжатого бетонного элемента, рассчитываемого по прочности без учетасопротивления бетона растянутой зоны
С учетомсопротивления бетона растянутой зоны производится расчет элементов, указанных вп. 1.7б, а также элементов, в которых не допускаются трещины по условиямэксплуатации конструкций (элементов, подвергающихся давлению воды, карнизов,парапетов и др.). При этом принимается, что достижение предельного состоянияхарактеризуется разрушением бетона растянутой зоны (появлением трещин).Предельные усилия определяются исходя из следующих предпосылок (черт. 3):
Черт.3. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной осиизгибаемого (внецентренно сжатого) бетонного элемента, рассчитываемого попрочности с учетом сопротивления бетона растянутой зоны.
сечения последеформаций остаются плоскими;
наибольшееотносительное удлинение крайнего растянутого волокна бетона равно 2Rbt/Eb;
напряжения вбетоне сжатой зоны определяются с учетом упругих (а в некоторых случаях инеупругих) деформаций бетона;
напряжения вбетоне растянутой зоны распределены равномерно и равны Rbt.
В случаях,когда вероятно образование наклонных трещин (например, элементы двутаврового итаврового сечений при наличии поперечных сил), должен производиться расчетбетонных элементов из условий (141) и (142) с заменой расчетных сопротивлениибетона для предельных состояний второй группы Rb,ser и Rbt,ser соответствующими значениями расчетныхсопротивлении бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbt.
Кроме того,должен производиться расчет элементов на местное действие нагрузки (смятие)согласно указаниям п. 3.39.
Внецентренносжатые элементы
3.2. Прирасчете внецентренно сжатых бетонных элементов должен приниматься во вниманиеслучайный эксцентриситет продольного усилия еа, определяемыйсогласно указаниям п. 1.21.
3.3.При гибкости элементов l0/i > 14 необходимо учитывать влияние на их несущуюспособность прогибов в плоскости эксцентриситета продольного усилия и внормальной к ней плоскости путем умножения значений е0 накоэффициент h (см. п. 3.6). В случаерасчета из плоскости эксцентриситета продольного усилия значение е0принимается равным значению случайного эксцентриситета.
Применениебетонных внецентренно сжатых элементов (за исключением случаев, предусмотренныхп. 1.7б) не допускается при эксцентриситетах приложения продольной силы сучетом прогибов е0h,превышающих:
а) взависимости от сочетания нагрузок:
при основномсочетании ………………….. 0,9у
” особом ” ………………….. 0,95у
б) взависимости от вида и класса бетона:
для тяжелого,мелкозернистого
и легкогобетонов класса выше В7,5 …. у—1
для другихвидов и классов бетона …… у-2
(здесь у— расстояние от центра тяжести сечения до наиболее сжатого волокна бетона, см).
3.4. Вовнецентренно сжатых бетонных элементах в случаях, указанных в п. 5.48.необходимо предусмотреть конструктивную арматуру.
3.5.Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов (см. черт. 2) должен производитьсяиз условия
(12)
где Ab— площадь сжатой зоны бетона, определяемая из условия, что ее центртяжести совпадает с точкой приложения равнодействующей внешних сил.
Для элементовпрямоугольного сечения Abопределяется по формуле
(13)
Внецентренносжатые бетонные элементы, в которых появление трещин не допускается по условиямэксплуатации, независимо от расчета из условия (12) должны быть проверены сучетом сопротивления бетона растянутой зоны (см. п. 3.1 и черт. 3) из условия
(14)
Для элементовпрямоугольного сечения условие (14) имеет вид
(15)
Расчетвнецентренно сжатых бетонных элементов указанных в п. 1.7б, долженпроизводиться из условий (14) и (15).
В формулах(12) – (15):
h — коэффициент, определяемый по формуле(19);
a — коэффициент, принимаемый равным длябетона:
тяжелого,мелкозернистого, легкого
ипоризованного …………………………………1,00
ячеистогоавтоклавного ……………………….0,85
” неавтоклавного ……………………0,75
Wpl – момент сопротивления сечения длякрайнего растянутого волокна с учетом неупругих деформаций растянутого бетона,определяемый в предположении отсутствия продольной силы по формуле
(16)
r -расстояние от центра тяжести сечения до ядровой точки, наиболее удаленной отрастянутой зоны, определяемое по формуле
(17)
j — см. п. 4.5.
Положениенулевой линии определяется из условия
(18)
3.6.Значение коэффициента h, учитывающеговлияние прогиба на значение эксцентриситета продольного усилия е0,следует определять по формуле
(19)
где Ncr — условная критическая сила, определяемаяпо формуле
(20)
В формуле(20):
jl— коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогибэлемента в предельном состоянии, равный:
(21)
но не более 1+ b,
здесь b — коэффициент, принимаемый взависимости от вида бетона по табл. 30;
М – момент относительнорастянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительныхи кратковременных нагрузок;
Мl — то же, от действия постоянных и длительныхнагрузок;
l0— определяется по табл. 31;
de — коэффициент, принимаемыйравным e0/h,но не менее
(22)
здесь Rb — в МПа.
Таблица30
Бетон |
Коэффициент b в формуле (21) |
1. Тяжелый |
1,0 |
2. Мелкозернистый групп: |
|
А |
1,3 |
Б |
1,5 |
В |
1,0 |
3. Легкий: |
|
при искусственных крупных заполнителях и мелком заполнителе: |
|
плотном |
1,0 |
пористом |
1,5 |
при естественных заполнителях |
2,5 |
4. Поризованный |
2,0 |
5. Ячеистый: |
|
автоклавный |
1,3 |
неавтоклавный |
1,5 |
Примечание. Группы мелкозернистого бетона приведены вп. 2.3.
Таблица31
Характер опирания стен и столбов |
Расчетная длина l0 внецентренно сжатых бетонных элементов |
1. С опорами вверху и внизу: |
|
а) при шарнирах на двух концах независимо от величины смещения опор |
Н |
б) при защемлении одного из концов и возможном смещении опор для зданий: |
|
многопролетных |
1,25Н |
однопролетных |
1,50Н |
2. Свободно стоящие |
2,00Н |
Обозначение, принятое в табл. 31: Н — высота столба (стены) в пределах этажа за вычетомтолщины плиты перекрытия или высота свободно стоящей конструкции.
Еслиизгибающие моменты (или эксцентриситеты) от полной нагрузки и от суммыпостоянных и длительных нагрузок имеют разные знаки, то при абсолютном значенииэксцентриситета полной нагрузки е0, превышающем 0,1h, принимают jl = 1,0; если это условие не удовлетворяется,значение jl принимают равным , где jl1определяют по формуле (21), принимал М равным произведению продольнойсилы N от действия постоянных, длительных икратковременных нагрузок на расстояние от центра тяжести до растянутой илинаименее сжатой от действия постоянных и длительных нагрузок грани сечения.
3.7.Расчет элементов бетонных конструкций на местное сжатие (смятие) долженпроизводиться согласно указаниям пп. 3.39 и 3.40.
Изгибаемыеэлементы
3.8.Расчет изгибаемых бетонных элементов (см. черт. 3) должен производиться изусловия
, (23)
где a — коэффициент, принимаемый согласноуказаниям п. 3.5;
Wpl — определяется по формуле (16); дляэлементов прямоугольного сечения Wplпринимается равным:
(24)
РАСЧЕТЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ
3.9.Расчет по прочности железобетонных элементов должен производиться для сечений,нормальных к их продольной оси, а также для наклонных к ней сечений наиболееопасного направления. При наличии крутящих моментов следует проверить прочностьпространственных сечений, ограниченных в растянутой зоне спиральной трещинойнаиболее опасного из возможных направлений. Кроме того, следуют производитьрасчет элементов на местное действие нагрузки (смятие, продавливание, отрыв).
Расчетпо прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента
3.10.Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следуетопределять исходя из следующих предпосылок:
сопротивлениебетона растяжению принимается равным нулю;
сопротивлениебетона сжатию представляется напряжениями, равными Rbи равномерно распределенными по сжатой зоне бетона;
деформации{напряжения) в арматуре определяются в зависимости от высоты сжатой зоны бетонас учетом деформаций (напряжений) от предварительного напряжения (см. п. 3.28*);
растягивающиенапряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления растяжению Rs;
сжимающиенапряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления сжатию Rsc.
3.11. Расчетсечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует вплоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярныхуказанной плоскости граней элемента, следует производить а зависимости отсоотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона x = x/h0, определяемой из соответствующих условийравновесия, и значением относительной высоты сжатой зоны бетона xR(см. п. 3.12*), при котором предельное состояние элемента наступаетодновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетномусопротивлению Rs сучетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры, за исключениемкоэффициента gs6 (см. п. 3.13*).
3.12*.Значение xR определяется по формуле
(25)
где w — характеристика сжатой зоны бетона,определяемая по формуле
(26)
здесь a -коэффициент, принимаемый равным для бетона:
тяжелого …………………………………0,85
мелкозернистого(см. п. 2.3)
групп:
А……………………………………………..0,80
Б и В………………………………………. 0,75
легкого,ячеистого и
поризованного………………………… 0,80
Для тяжелого,легкого и поризованного бетонов, подвергнутых автоклавной обработке,коэффициент a снижается на 0,05;
Rb – вМПа;
ssR—напряжение в арматуре, МПа, принимаемое для арматуры классов:
А-I, А-II, А-III,А-IIIв, Вр-I ssR= Rs – ssp;
А-IV, А-V, А-VIи Ат-VII ssR= Rs + 400 – ssp – Dssp;
В-II, Вр-II, К-7 и К-19 ssR = Rs+ 400 – ssp,
здесь Rs — расчетное сопротивление арматурырастяжению с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры gsi,за исключением gs6 (см. п. 3.13*);
ssp – принимаетсяпри коэффициенте gsp < 1,0.
Dssp – см. п. 3.28*;
ssc,u – предельное напряжение в арматуре сжатой зоны,принимаемое для конструкций из тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов взависимости от учитываемых в расчете нагрузок по табл. 15*: по поз. 2а – равным 500 МПа, по поз. 2б – равным 400 МПа. Для конструкций изячеистого и поризованного бетонов во всех случаях значение принимается равным400 МПа. При расчете элементов в стадии обжатия значение ssc,u = 330 МПа.
Значения xR,определяемые по формуле (25), для элементов из ячеистого бетона следуетпринимать не более 0,6.
3.13*.При расчете по прочности железобетонных элементов с высокопрочной арматуройклассов А-IV, А-V, А-VI, Ат-VII, В-II,Вр-II, К-7 и К-19 при соблюдении условия x < xR расчетное сопротивление арматуры Rs должно быть умножено на коэффициент gs6(см. поз. 6 табл. 24*), определяемый по формуле
(27)
где h — коэффициент, принимаемый равным для арматурыклассов:
А-IV ………………………………………1,20
A-V, В-II, Bр-II, К-7 и К-19 …….1,15
А-VI и Ат-VII…………………………1,10
Для случаяцентрального растяжения, а также внецентренного растяжения продольной силой,расположенной между равнодействующими усилий в арматуре, значение gs6принимается равным h.
При наличиисварных стыков в зоне элемента с изгибающими моментами, превышающими 0,9Mmax (где Mmax – максимальный расчетный момент),значение коэффициента gs6 для арматуры классов А-IV и А-V принимаетсяне более 1,10, а классов А-VI и Ат-VII – не более1,05.
Коэффициент gs6не следует учитывать для элементов:
рассчитываемыхна действие многократно повторяющейся нагрузки;
армированныхвысокопрочной проволокой, расположенной вплотную (без зазоров);
эксплуатируемыхв агрессивной среде.
3.14. Длянапрягаемой арматуры, расположенной в сжатой зоне при действии внешних сил илив стадии обжатия и имеющей сцепление с бетоном, расчетное сопротивление сжатию Rsc (см. пп. 3.15, 3.16, 3.20, 3.27) должнобыть заменено напряжением ssc, равным (ssc,u – s’sp),МПа, но не более Rsc, где s’spопределяется при коэффициенте gsp > 1,0, ssc,u – см. п.3.12*.
Изгибаемыеэлементы прямоугольного, таврового, двутаврового и кольцевого сечений
3.15.Расчет прямоугольных сечений изгибаемых элементов, указанных в п. 3.11 (черт.4), при должен производитьсяиз условия
(28)
при этомвысота сжатой зоны х определяется из формулы
(29)
Черт.4. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной осиизгибаемого железобетонного элемента, при расчете его по прочности
3.16.Расчет сечений, имеющих полку в сжатой зоне, при x = х/h0 £ xR долженпроизводиться в зависимости от положения границы сжатой зоны:
а) еслиграница проходит в полке (черт. 5, а), т. е. соблюдается условие
(30)
расчет производитсякак для прямоугольного сечения шириной b’f согласно указаниям п. 3.15;
б) еслиграница проходит в ребре (черт. 5, б), т. е. условие (30) несоблюдается, расчет производится из условия
(31)
при этомвысота сжатой зоны бетона х определяется из формулы
(32)
а) |
б) |
Черт.5. Положение границы сжатой зоны в сечении изгибаемого железобетонногоэлемента
а— в полке; б — в ребре
Значение b’f вводимоев расчет, принимается из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону отребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:
а) при наличиипоперечных ребер или при h’f ³ 0,1h — 1/2 расстояния в светумежду продольными ребрами;
б) приотсутствии поперечных ребер или при расстояниях между ними больших, чемрасстояния между продольными ребрами, h’f < 0,1h – 6 h’f;
в) приконсольных свесах полки:
при h’f ³ 0,1h ……………………………………… 6 h’f;
” 0,05h £h’f< 0,1h …………………………… 3h’f
” h’f < 0,05h ………….. свесыне учитываются
3.17.При расчете по прочности изгибаемых элементов рекомендуется соблюдать условие х£xRh0. Вслучае, когда площадь сечения растянутой арматуры по конструктивнымсоображениям или из расчета по предельным состояниям второй группы принятабольшей, чем это требуется для соблюдения условия х £ xRh0,расчет следует производить по формулам для общего случая (см. п. 3.28*).
Если полученноеиз расчета по формулам (29) или (32) значение х > xRh0, допускается производить расчет из условий(28) и (31), определяя высоту сжатой зоны соответственно из формул:
(33)
(34)
где
(35)
здесь x = х/h0(x подсчитывается призначениях Rs сучетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры);
ssp – определяется при коэффициенте gsp > 1,0.
Для элементовиз бетона класса B30 и ниже с ненапрягаемой арматурой классов А-I, А-II, А-IIIи Вр-I при x > xRh0 допускается также производить расчет изусловий (28) и (31), подставляя в них значение х = xRh0.
3.18.Расчет изгибаемых элементов кольцевого сечения при соотношении внутреннего инаружного радиусов r1/r2 ³0,5 с арматурой, равномерно распределенной по длине окружности (при числепродольных стержней не менее 6), должен производиться как для внецентренносжатых элементов согласно указаниям п. 3.21*, принимая в формулах (41) и (42)значение продольной силы N =0 и подставляя в формулу (40) вместо Ne0значение изгибающего момента М.
Внецентренносжатые элементы прямоугольного и кольцевого сечений
3.19. Прирасчете внецентренно сжатых железобетонных элементов необходимо учитыватьслучайный начальный эксцентриситет согласно указаниям п. 1.21, а также влияниепрогиба на их несущую способность согласно указаниям п. 3.24.
3.20.Расчет прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов, указанных в п.3.11, следует производить:
а) при x = x/h0 £xR (черт. 6) из условия
(36)
при этомвысота сжатой зоны определяется из формулы
(37)
Черт.6. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной осивнецентренно сжатого железобетонного элемента, при расчете его по прочности
б) при x = x/h0 > xR — также из условия (36), но при этом высотасжатой зоны определяется:
для элементовиз бетона класса В30 и ниже с ненапрягаемой арматурой классов А-I, А-II, А-III— из формулы
(38)
где
(39)
для элементовиз бетона класса выше В30, а также для элементов с арматурой класса выше А-III (ненапрягаемой и напрягаемой) — из формул (66) и (67) или(68).
3.21*.Расчет внецентренно сжатых элементов кольцевого сечения при соотношениивнутреннего и наружного радиусов r1/r2 ³0,5 с арматурой, равномерно распределенной по длине окружности (при числепродольных стержней не менее 6), должен производиться из условия
(40)
при этомвеличина относительной площади сжатой зоны бетона определяется по формуле
(41)
Еслиполученное из расчета по формуле (41) xcir < 0,15, в условие (40) подставляется значениеxcir, определяемое по формуле
(42)
при этомзначения js и zs определяются по формулам(43) и (44), принимая xcir= 0,15.
В формулах(40) – (42):
rm– полусумма внутреннего и наружногорадиусов;
rs — радиус окружности, проходящей черезцентры тяжести стержней арматуры;
As,tot— площадь сечения всей продольной арматуры;
js— коэффициент, определяемый по формуле
(43)
zs— расстояние от равнодействующей в арматуре растянутой зоны до центра тяжестисечения, определяемое по формуле
(44)
но принимаемоене более rs;
ssp — определяется при коэффициентеgsp> 1,0;
w1 — коэффициент, определяемый поформуле
(45)
здесь hr -коэффициент, принимаемый равным для арматуры классов:
А-I, А-II, А-III…………………………..1,0
А-IV, А-V, А-VI,Ат-VII, B-II,
Вр-II, К-7 и К-19………………………..1,1
w2 — коэффициент,определяемый по формуле
(46)
где значение d принимается равным:
(47)
здесь Rs – в МПа.
Есливычисленное по формуле (43) значение js £ 0, то в условие (40) подставляются js = 0 и значение xcir, полученное по формуле (41) при w1 = w2 = 0.
3.22*.Расчет элементов сплошного сечения из тяжелого и мелкозернистого бетонов скосвенным армированием следует производить согласно указаниям пп. 3.20 и 3.28*,вводя в расчет лишь часть площади бетонного сечения Aef,ограниченную осями крайних стержней сетки или спирали, и подставляя в расчетныеформулы (36)-(38), (65) и (66) вместоRb приведенную призменную прочностьбетона Rb,red, а при высокопрочной арматуре вместо Rsc – значение Rsc,red.
Гибкость l0/iefэлементов с косвенным армированием не должна превышать при косвенномармировании сетками — 55, спиралью — 35, где ief— радиус инерции части сечения, вводимой в расчет.
Значения Rb,redопределяются по формулам:
а) приармировании сварными поперечными сетками
(48)
где Rs,xy– расчетноесопротивление арматуры сеток;
(49)
здесь nx, Asx,lx – соответственно число стержней,площадь поперечного сечения и длина стержня сетки (считая в осях крайнихстержней) в одном направлении;
ny, Asy,ly — то же, в другом направлении;
Аef — площадь сечениябетона, заключенного внутри контура сеток;
s —расстояние между сетками;
j — коэффициент эффективности косвенногоармирования, определяемый по формуле
(50)
где
(51)
Rs,xy,Rb – в МПа.
Для элементовиз мелкозернистого бетона значение коэффициента jследует принимать не более единицы.
Площадисечения стержней сетки из единицу длины в одном и другом направлении не должныразличаться более чем в 1,5 раза;
61 приармировании спиральной или кольцевой арматурой
(52)
где Rs,cir— расчетное сопротивление арматуры спирали;
mcir — коэффициентармирования, равный:
(53)
здесь As,cir –площадь поперечного сечения спиральной арматуры;
def – диаметр сечения внутри спирали;
s — шагспирали;
е0— эксцентриситет приложения продольной силы (без учета влияния прогиба).
Значениякоэффициентов армирования, определяемые по формулам (49) и (53), для элементовиз мелкозернистого бетона следует принимать не более 0,04.
Расчетноесопротивление сжатию Rsc,red продольной высокопрочной арматуры классов А-IV, А-V, А-VIи Ат-VII для элементов из тяжелого бетона с косвеннымармированием сварными сетками определяется по формуле
(54)
и принимаетсяне более Rs.
В формуле(54):
(55)
где
здесь h — коэффициент, принимаемый равным дляарматуры классов:
A-IV .. ………………………….. 10
A-V, A-VI и Aт-VII………. 15
As,tot— площадь сечения всей продольной высокопрочной арматуры;
Aef — обозначение то же, что и в формуле (49);
Rb– в МПа.
Значение q принимается не менее 1,0 и не более:
1,2 …… приарматуре класса А-IV
1,6…… ” ” классов A-V, А-VI и Ат-VII
Приопределении граничного значения относительной высоты сжатой зоны для сечений скосвенным армированием в формулу (25) вводится
(56)
где a — коэффициент, принимаемый согласноуказаниям п. 3.12*;
d2 — коэффициент, равный 10m, но принимаемый не более 0,15,
здесь m — коэффициент армирования mxyили mcir,определяемый по формулам (49) и (53) соответственно для сеток и спиралей.
Значение ssc,u в формуле (25) для элементов с высокопрочнойарматурой принимается равным:
(57)
но не более900 МПа для арматуры класса А-IV, 1200 МПа -для арматуры классов А-V, А-VIи Ат-VII.
При учетевлияния прогиба на несущую способность элементов с косвенным армированиемследует пользоваться указаниями п. 3.24, определяя момент инерции по частисечения, ограниченной стержнями сеток или заключенной внутри спирали. Значение Ncr, полученное по формуле (58), должно бытьумножено на коэффициент где сef равно высоте или диаметру учитываемой частибетонного сечения, а при определении de,minвторой член правой части формулы (22) заменяется на где
Косвенноеармирование учитывается в расчете при условии, что несущая способностьэлемента, определенная согласно указаниям настоящего пункта (вводя в расчет Аef и Rb,red), превышает его несущую способность,определенную по полному сечению А и значению расчетного сопротивлениябетона Rb без учета косвеннойарматуры.
Кроме того,косвенное армирование должно удовлетворять конструктивным требованиям п. 5.24.
3.23 .При расчете внецентренно сжатых элементов с косвенным армированием наряду срасчетом по прочности согласно указаниям п. 3.22* следует производить расчет,обеспечивающий трещиностойкость защитного слоя бетона.
Расчетпроизводится согласно указаниям пп. 3.20 или 3.28* по эксплуатационнымзначениям расчетных нагрузок (gf = 1,0), учитывая всю площадь сечения бетона ипринимая расчетные сопротивления Rb,ser и Rs,ser для предельных состояний второй группы ирасчетное сопротивление арматуры сжатию равным значению Rs,ser, но не более 400 МПа.
Приопределении граничного значения относительной высоты сжатой зоны в формулах(25) и (69) принимают ssc,u =400 МПа, а в формуле (26) коэффициент 0,008 заменяют на 0,006.
При учетевлияния гибкости следует пользоваться указаниями п. 3.24, определяя значения dе по формуле (22) сзаменой 0,010Rb на 0,008Rb,ser.
3.24.При расчете внецентренно сжатых элементов следует учитывать влияние прогиба наих несущую способность, как правило, путем расчета конструкций подеформированной схеме (см. п. 1.15).
Допускаетсяпроизводить расчет конструкций по недеформированной схеме, учитывая пригибкости l0/i> 14 влияние прогиба элемента на его прочность, определяемую из условий(36), (40) и (65), путем умножения e0на коэффициент h. При этом условнаякритическая сила в формуле (19) для вычисления hпринимается равной:
(58)
где l0 — принимается согласно указаниям п. 3.25;
de — коэффициент,принимаемый согласно указаниям п. 3.6;
jl — коэффициент,определяемый по формуле (21), при этом моменты М и Мl определяются относительнооси, параллельной линии, ограничивающей сжатую зону и проходящей через центрнаиболее растянутого или наименее сжатого (при целиком сжатом сечении) стержняарматуры, соответственно от действия полной нагрузки и от действия постоянных идлительных нагрузок. Если изгибающие моменты (или эксцентриситеты) от действияполной нагрузки и от действия постоянных и длительных нагрузок имеют разныезнаки, то следует учитывать указания п. 3.6;
jр — коэффициент,учитывающий влияние предварительного напряжения арматуры на жесткость элемента;при равномерном обжатии сечения напрягаемой арматурой jр определяется по формуле
(59)
здесь sbp— определяется при коэффициенте gsp < 1,0;
Rb— принимается без учета коэффициентов условий работы бетона;
в формуле (59)значение e0/hпринимается не более 1,5;
a = Es/Eb.
Для элементовиз мелкозернистого бетона группы Б в формулу (58) вместо значения 6,4подставляется значение 5,6.
При расчете изплоскости действия изгибающего момента эксцентриситет продольной силы е0принимается равным значению случайного эксцентриситета (см. п. 1.21).
3.25.Расчетную длину l0 внецентренносжатых железобетонных элементов рекомендуется определять как для элементоврамной конструкции с учетом ее деформированного состояния при наиболееневыгодном для данного элемента расположении нагрузки, принимая во вниманиенеупругие деформации материалов и наличие трещин.
Для элементовнаиболее часто встречающихся конструкций допускается принимать расчетную длину l0 равной:
а) для колоннмногоэтажных зданий при числе пролетов не менее двух и соединениях ригелей иколонн, рассчитываемых как жесткие, при конструкциях перекрытий:
сборных ………………………..Н
монолитных…………….. 0,7Н
где Н —высота этажа (расстояние между центрами узлов);
б) для колоннодноэтажных зданий с шарнирным опиранием несущих конструкций покрытий, жесткихв своей плоскости (способных передавать горизонтальные усилия), а также дляэстакад — по табл. 32;
в) дляэлементов ферм и арок — по табл. 33.
Центрально-растянутыеэлементы
3.26. Прирасчете сечений центрально-растянутых железобетонных элементов должнособлюдаться условие
(60)
где Аs,tot —площадь сечения всей продольной арматуры.
Внецентреннорастянутые элементы прямоугольного сечения
3.27.Расчет прямоугольных сечений внецентренно растянутых элементов, указанных в п.3.11, должен производиться в зависимости от положения продольной силы N:
а) еслипродольная сила N приложенамежду равнодействующими усилий в арматуре S и S’(черт. 7, а) — из условий:
(61)
(62)
б) еслипродольная сила N приложена за пределами расстояния междуравнодействующими усилий в арматуре S и S’ (черт. 7, б) — из условия
(63)
при этомвысота сжатой зоны х определяется по формуле
(64)
Еслиполученное из расчета по формуле (64) значение х > xRh0, в условие (63) подставляется х = xRh0, где xR определяется согласно указаниям п. 3.12*.
Таблица33
Характеристика зданий и колонн |
Расчетная длина l0 колонн одноэтажных зданий при расчете их в плоскости |
||||||
поперечной рамы или перпенди- кулярной к оси эстакады |
перпендикулярной поперечной раме или параллельной оси эстакады |
||||||
при наличии |
при отсутствии |
||||||
связей в плоскости продольного ряда колонн или анкерных опор |
|||||||
Здания |
С мостовыми кранами |
При учете нагрузки от кранов |
Подкрановая (нижняя) часть колонн при подкрановых балках |
Разрезных |
1,5Н1 |
0,8Н1 |
1,2Н1 |
Неразрезных |
1,2Н1 |
0,8Н1 |
0,8Н1 |
||||
Надкрановая (верхняя) часть колонн при подкрановых балках |
Разрезных |
2,0Н2 |
1,5Н2 |
2,0Н2 |
|||
Неразрезных |
2,0Н2 |
1,5Н2 |
1,5Н2 |
||||
Без учета нагрузки от кранов |
Под крановая (нижняя) часть колонн зданий |
Однопролетных |
1,5Н |
0,8Н1 |
1,2Н |
||
Многопролетных |
1,2Н |
0,8Н1 |
1,2Н |
||||
Надкрановая (верхняя) часть колонн при подкрановых балках |
Разрезных |
2,5Н2 |
1,5Н2 |
2,0Н2 |
|||
Неразрезных |
2,0Н2 |
1,5Н2 |
1,5Н2 |
||||
Без мостовых кранов |
Колонны ступенчатые |
Нижняя часть колонн зданий |
Однопролетных |
1,5Н |
0,8Н |
1,2Н |
|
Многопролетных |
1,2Н |
0,8Н |
1,2Н |
||||
Верхняя часть колонн |
2,5Н2 |
2,0Н2 |
2,5Н2 |
||||
Колонны постоянного сечения зданий |
Однопролетных |
1,5Н |
0,8Н |
1,2Н |
|||
Многопролетных |
1,2Н |
0,8Н |
1,2Н |
||||
Эстакады |
Крановые |
При подкрановых балках |
Разрезных |
2,0Н1 |
0,8Н1 |
1,5Н1 |
|
Неразрезных |
1,5Н1 |
0,8Н1 |
Н1 |
||||
Под трубопроводы |
При соединении колонн с пролетным строением |
Шарнирном |
2,0Н |
Н |
2,0Н |
||
Жестком |
1,5Н |
0,7Н |
1,5Н |
Обозначения, принятые в табл. 32:
Н — полнаявысота колонны от верха фундамента до горизонтальной конструкции (стропильнойили подстропильной распорки) в соответствующей плоскости;
Н1 — высотаподкрановой части колонны от верха фундамента до низа подкрановой балки;
Н2 — высотанадкрановой части колонны от ступени колонны до горизонтальной конструкции всоответствующей плоскости.
Примечание. При наличии связей до верха колонн взданиях с мостовыми кранами расчетная длина надкрановой части колонн вплоскости оси продольного ряда колонн принимается равной Н2.
Общийслучай расчета (при любых сечениях, внешних усилиях и любом армировании)
3.28*. Расчетсечений в общем случае (черт. 8) должен производиться из условия
(65)
при этом знак “плюс”перед скобкой принимается для внецентренного сжатия и изгиба, знак “минус”- для растяжения.
В формуле (65):
М – в изгибаемых элементах — проекция моментавнешних сил на плоскость, перпендикулярную прямой, ограничивающей сжатую зонусечения;
вовнецентренно сжатых и растянутых элементах — момент продольной силы N относительно оси, параллельнойпрямой, ограничивающей сжатую зону, и проходящей:
вовнецентренно сжатых элементах — через центр тяжести сечения наиболеерастянутого или наименее сжатого стержня продольной арматуры;
вовнецентренно растянутых элементах — через точку сжатой зоны, наиболее удаленнуюот указанной прямой;
b1, b2 – ширина сечения соответственно верхнего пояса и стойки(раскоса) фермы.
Sb — статический момент площади сечения сжатойзоны бетона относительно соответствующий из указанных осей, при этом визгибаемых элементах положение оси принимается таким, как и во внецентренносжатых;
Ssi — статический момент площади сечения i-го стержня продольной арматуры относительносоответствующей из указанных осей;
ssi — напряжение в i-мстержне продольной арматуры, определяемое согласно указаниям настоящего пункта.
Таблица33
Наименование элементов |
Расчетная длина l0 элементов ферм и арок |
1. Элементы ферм: |
|
а) верхний пояс при расчете: в плоскости фермы: |
|
при е0 < 1/8h1 |
0,9l |
” e0 ³ 1/8h1 |
0,8l |
из плоскости фермы: |
|
для участка под фонарем (при ширине фонаря 12 м и более) |
0,8l |
в остальных случаях |
0,9l |
б) раскосы и стойки при расчете: |
|
в плоскости фермы |
0,8l |
из плоскости фермы: |
|
при b1/b2 < 1,5 |
0,9l |
” b1/b2 ³ 1,5 |
0,8l |
2. Арки: а) при расчете в плоскости арки: |
|
трехшарнирной |
0,580L |
двухшарнирной |
0,540L |
бесшарнирной |
0,365L |
б) при расчете из плоскости арки (любой) |
L |
Обозначения, принятые в табл. 33:
l – длина элемента междуцентрами примыкающих узлов, а для верхнего пояса фермы при расчете из плоскостифермы — расстояние между точками его закрепления;
L – длина арки вдоль ее геометрической оси; при расчете изплоскости арки — длина арки между точками ее закрепления из плоскости арки;
h1 — высота сечения верхнего пояса;
Высота сжатойзоны х и напряжение ssi определяются из совместного решения уравнений:
(66)
(67)
В уравнении(66) знак “минус” перед Nпринимается для внецентренно сжатых элементов, знак “плюс”— для внецентренно растянутых.
Кроме того,для определения положения границы сжатой зоны при косом изгибе требуетсясоблюдение дополнительного условия параллельности плоскости действия моментоввнешних и внутренних сил, а при косом внецентренном сжатии или растяжении —условия, что точки приложения внешней продольной силы, равнодействующейсжимающих усилий в бетоне и арматуре и равнодействующей усилий в растянутойарматуре (либо внешней продольной силы, равнодействующей сжимающих усилий вбетоне и равнодействующей усилий во всей арматуре) должны лежать на однойпрямой (см. черт. 8).
а)
б)
Черт.7. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной осивнецентренно растянутого железобетонного элемента, при расчете его по прочности
а– продольная сила N приложена между равнодействующими усилий
варматуре S и S’; б– то же, за пределами расстояниямежду равнодействующими усилий в арматуре S и S’
Черт.8. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной осижелезобетонного элемента, в общем случае расчета по прочности
I-I – плоскость, параллельная плоскостидействия изгибающего момента, или плоскость, проходящая через точки приложенияпродольной силы и равнодействующих внутренних сжимающих и растягивающих усилий;1 — точка приложения равнодействующей усилий в сжатой арматуре и вбетоне сжатой зоны; 2 –точка приложения равнодействующей усилий в растянутой арматуре
Если значение ssi,полученное по формуле (67), для арматуры классов А-IV,А-V, А-VI, Ат-VII,В-II, Вр-II, К-7 и К-19превышает bRsi,то напряжение ssi следует определять по формуле
(68)
В случае когданайденное по формуле (68) напряжение в арматуре превышает Rsiбез учета коэффициента gs6, в условия (65) и (66) подставляетсязначение ssi, равное Rsiс учетом соответствующих коэффициентов условий работы, в том числе gs6(см. п. 3.13*).
Напряжение ssiвводится в расчетные формулы со своим знаком, полученным при расчете по формулам(67) и (68), при этом необходимо соблюдать следующие условия:
во всехслучаях Rsi ³ ssi ³ – Rsci;
дляпредварительно напряженных элементов ssi ³ ssci, здесь ssci – напряжение в арматуре, равное предварительномунапряжению s’spi, уменьшенному на величину ssc,u (см. пп. 3.12* и 3.22*).
В формулах(66) – (68):
Asi — площадь сечения i-гостержня продольной арматуры;
sspi— предварительное напряжение в i-м стержнепродольной арматуры, принимаемое при коэффициенте gsp,назначаемом в зависимости от расположения стержня;
xi— относительная высота сжатой зоны бетона, равная где h0i – расстояниеот оси, проходящей через центр тяжести сечения рассматриваемого i-го стержня арматуры и параллельной прямой,ограничивающей сжатую зону, до наиболее удаленной точки сжатой зоны сечения(см. черт. 8);
w — характеристика сжатой зоны бетона,определяемая по формулам (26) или (56);
xRi,xeli – относительная высота сжатой зоны,отвечающая достижению в рассматриваемом стержне напряжений, соответственноравных Rsi и bRsi; значения xRi и xeli определяются по формуле
(69)
здесь МПа, -при определении xRi;
МПа,— при определении xeli;
ssc,u – см. пп. 3.12* и 3.22*.
Значения Dsspi и коэффициента b определяются:
примеханическом, а также автоматизированных электротермическом иэлектротермомеханическом способах предварительного напряжения арматуры классовА-IV, A-V,А-VI и Ат-VII по формулам:
(70)
(71)
при иныхспособах предварительного напряжения арматуры классов А-IV,А-V, А-VI и Ат-VII, а также для арматуры классов В-II,Вр-II, К-7 и К-19 при любых способах предварительногонапряжения значения Dsspi= 0, коэффициент b = 0,8.
В формулах(70) и (71) sspi принимается при коэффициенте gsp< 1,0 с учетом потерь по поз. 3-5табл. 5.
Примечание. Индекс i означаетпорядковый номер стержня арматуры..
Расчетпо прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента
3.29.Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям должен производиться дляобеспечения прочности:
на действиепоперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами (см. п. 3.30);
на действиепоперечной силы по наклонной трещине (см. пп. 3.31*-3.33);
на действиепоперечной силы по наклонной сжатой полосе между грузом и опорой (для короткихконсолей колонн; см. п. 3.34);
на действиеизгибающего момента по наклонной трещине (см. п. 3.35).
3.30.Расчет железобетонных элементов на действие поперечной силы для обеспеченияпрочности по наклонной полосе между наклонными трещинами должен производитьсяиз условия
(72)
Коэффициент jw1,учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента, определяетсяпо формуле
(73)
но не более1,3,
где
Коэффициент jb1определяется по формуле
(74)
где b — коэффициент, принимаемый равным длябетона:
тяжелого,мелкозернистого и
ячеистого…………………………………..0,01
легкого…………………………………….. 0,02
Rb – в МПа.
3.31.Расчет железобетонных элементов с поперечной арматурой (черт. 9) на действиепоперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине долженпроизводиться по наиболее опасному наклонному сечению из условия
(75)
Черт.9. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонного элемента,при расчете его по прочности на действие поперечной силы
Поперечнаясила Q в условии (75) определяется от внешнейнагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения.
Поперечноеусилие Qb, воспринимаемое бетоном,определяется по формуле
(76)
где с —длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную осьэлемента.
Коэффициент jb2,учитывающий влияние вида бетона, принимается равным для бетона:
тяжелого иячеистого …………….. 2,00
мелкозернистого……………………. 1,70
легкого примарке по средней плотности:
D 1900 и более ………………………. 1,90
D 1800 и менее при мелком заполнителе:
плотном………………………………… 1,75
пористом……………………………….. 1,50
Коэффициент jf,учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах,определяется по формуле
(77)
но не более0,5.
При этом b’f принимаетсяне более b + 3h’f, апоперечная арматура должна быть заанкерена в полке.
Коэффициент jn,учитывающий влияние продольных сил, определяется по формулам:
при действиипродольных сжимающих сил
(78)
но не более0,5;
дляпредварительно напряженных элементов в формулу (78) вместо Nподставляется усилие предварительного обжатия Р; положительное влияниепродольных сжимающих сил не учитывается, если они создают изгибающие моменты,одинаковые по знаку с моментами от действия поперечной нагрузки;
при действиипродольных растягивающих сил
(79)
но не более0,8 по абсолютной величине.
Значение 1 + jf + jn во всех случаях принимается не более 1,5.
Значение Qb, вычисленное по формуле (76), принимаетсяне менее
Коэффициент jb3принимается равным для бетона:
тяжелого иячеистого ……………………………………………. 0,6
мелкозернистого…………………………………………………… 0,5
легкого примарке по средней плотности:
D 1900 и более ……………………………………………………….. 0,5
D 1800 и менее ……………………………………………………….. 0,4
При расчетежелезобетонных элементов с поперечной арматурой должна быть также обеспеченапрочность по наклонному сечению в пределах участка между хомутами, между опоройи отгибом и между отгибами.
Поперечныеусилия Qsw и Qs,inc определяются как сумма проекций на нормаль кпродольной оси элемента предельных усилий соответственно в хомутах и отгибах,пересекающих опасную наклонную трещину.
Длина с0проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента определяется изминимума выражения Qb + Qsw + Qs,inc, где в значение Qbвместо с подставляется с0; полученное значение с0принимается не более 2h0 и не болеезначения с, а также не менее h0,если с > h0.
Для элементовс поперечной арматурой в виде хомутов, нормальных к продольной оси элемента иимеющих постоянный шаг в пределах рассматриваемого наклонного сечения, значениес0 соответствует минимуму выражения Qb+ Qsw, определяемому по формуле
(80)
где qsw — усилие в хомутах на единицу длиныэлемента, определяемое по формуле
(81)
Для такихэлементов поперечное усилие Qsw,определяется по формуле
(82)
При этом дляхомутов, устанавливаемых по расчету, должно удовлетворяться условие
(83)
Кроме того,поперечная арматура должна удовлетворять требованиям пп. 5.26—5.28.
При расчетеконструкций, в которых в качестве ненапрягаемой продольной растянутой арматурыприменяется стержневая арматура классов А-IV и А-IIIв или арматура классов А-V, А-VI и Ат-VII (при смешанномармировании), коэффициенты jb2,jb3, атакже jb4,(п. 3.32) необходимо умножать на 0,8.
3.32.Расчет железобетонных элементов без поперечной арматуры на действие поперечнойсилы для обеспечения прочности по наклонной трещине должен производиться понаиболее опасному наклонному сечению из условия
(84)
где праваячасть условия (84) принимается не более 2,5Rbtbh0и не менее
Коэффициент jb4 принимаетсяравным для бетона:
тяжелого иячеистого …………………………………. 1,5
мелкозернистого………………………………………… 1,2
легкого примарке по средней плотности:
D 1900 и более …………………………………………….. 1,2
D 1800 и менее……………………………………………. 1,0
Коэффициенты jb3 и jn, а также значения Qи с в условии (84) определяются согласно указаниям п. 3.31*.
При отсутствиив рассматриваемой зоне действия поперечных сил нормальных трещин, т. е. есливыполняется условие (124) с заменой Rbt,ser на Rbt,допускается учитывать повышение прочности элемента по расчету из условия(141) с заменой Rbt,ser и Rb,ser соответственно на Rbtи Rb.
3.33.Расчет железобетонных элементов с наклонными сжатыми гранями (черт. 10) надействие поперечной силы для обеспечения прочности на наклонной трещинепроизводится согласно указаниям пп. 3.31* и 3.32. При этом в качестве рабочейвысоты в пределах рассматриваемого наклонного сечения в расчет вводятся: дляэлементов с поперечной арматурой — наибольшее значение h0,для элементов без поперечной арматуры — среднее значение h0.
Черт.10. Схема для расчета железобетонных балок с наклонными
сжатымигранями
3.34.Расчет железобетонных коротких консолей колонн (l £ 0,9 h0; черт. 11) на действие поперечной силы дляобеспечения прочности по наклонной сжатой полосе между грузом и опорой долженпроизводиться из условия
(85)
где праваячасть условия (85) принимается не более 3,5Rbtbh0и не менее правой части условия (84); q— угол наклона расчетной сжатой полосы к горизонтали.
Черт.11. Схема для расчета коротких консолей
Ширинанаклонной сжатой полосы lbопределяется по формуле
(86)
где lsup — длина площадки передачи нагрузки вдольвылета консоли.
Приопределении длины lsup следуетучитывать особенности передачи нагрузки при различных схемах опиранияконструкций на консоли (свободно опертые или защемленные балки, расположенныевдоль вылета консоли; балки, расположенные поперек вылета консоли, и т. д.).
Коэффициент jb2, учитывающий влияние хомутов,расположенных по высоте консоли, определяется по формуле
(87)
где
Asw – площадь сечения хомутов в однойплоскости;
sw— расстояние между хомутами, измеренное по нормали к ним.
При этомучитываются хомуты горизонтальные и наклонные под углом не более 45° к горизонтали.
Поперечноеармирование коротких консолей колонн должно удовлетворять требованиям п. 5.30.
3.35.Расчет железобетонных элементов на действие изгибающего момента (черт. 12) дляобеспечения прочности по наклонной трещине должен производиться по опасномунаклонному сечению из условия
(88)
Момент Мв условии (88) определяется от внешней нагрузки, расположенной по одну сторонуот рассматриваемого наклонного сечения, относительно оси, перпендикулярнойплоскости действия момента и проходящей через точку приложения равнодействующейусилий Nb в сжатой зоне.
Черт.12. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонногоэлемента, при расчете его по прочности на действие изгибающего момента
Моменты Мs, Мsw и Мs,inc определяются как сумма моментов относительнотой же оси от усилий соответственно в продольной арматуре, хомутах и отгибах,пересекающих растянутую зону наклонного сечения.
Приопределении усилий в арматуре, пересекающей наклонное сечение, следуетучитывать ее анкеровку за наклонным сечением.
Высота сжатойзоны наклонного сечения определяется из условия равновесия проекций усилий вбетоне сжатой зоны и в арматуре, пересекающей растянутую зону наклонногосечения, на продольную ось элемента.
Расчетнаклонных сечений на действие момента производится в местах обрыва или отгибапродольной арматуры, а также в приопорной зоне балок и у свободного краяконсолей. Кроме того, расчет наклонных сечений на действие момента производитсяв местах резкого изменения конфигурации элемента (подрезки и т. п.).
На приопорныхучастках элементов момент Мs,воспринимаемый продольной арматурой, пересекающей растянутую зонунаклонного сечения, определяется по формуле
(89)
где Аs — площадь сечения продольной арматуры,пересекающей наклонное сечение;
zs— расстояние от равнодействующей усилий в продольной арматуре доравнодействующей усилий в сжатой зоне.
При отсутствииу продольной арматуры анкеровки расчетные сопротивления арматуры растяжению Rs в месте пересечении ею наклонного сеченияпринимаются сниженными согласно поз. 5 табл. 24*.
Дляконструкций из ячеистого бетона усилия в продольной арматуре должныопределяться по расчету только с учетом работы поперечных анкеров на приопорныхучастках.
Момент Мsw, воспринимаемый хомутами, нормальными кпродольной оси элемента, с равномерным шагом в пределах растянутой зонырассматриваемого наклонного сечения, определяется по формуле
(90)
где qsw — усилие в хомутах на единицу длиныэлемента, определяемое по формуле (81);
с —длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента.
Расчетпо прочности пространственных сечений
(элементов,работающих на кручение с изгибом)
3.36.При расчете пространственных сечений усилия определяются исходя из следующихпредпосылок:
сопротивлениебетона растяжению принимается равным нулю;
сжатая зонапространственного сечения условно представляется плоскостью, расположенной подуглом q к продольной осиэлемента, а сопротивление бетона сжатию — напряжениями Rbsin2q, равномернораспределенными по сжатой зоне;
растягивающиенапряжения в продольной и поперечной арматуре, пересекающей растянутую зонурассматриваемого пространственного сечения, принимаются равными расчетнымсопротивлениям соответственно Rs и Rsw;
напряжение варматуре, расположенной в сжатой зоне, принимается для ненапрягаемой арматуры —равным Rsc, для напрягаемой —согласно указаниям п. 3.14 .
Элементыпрямоугольного сечения
3.37.При расчете элементов на кручение с изгибом должно соблюдаться условие
(91)
где b, h —соответственно меньший и больший размеры граней элемента.
При этомзначение Rb для бетона классов вышеВ30 принимается как для бетона класса В30.
3.38.Расчет по прочности пространственных сечений (черт. 13) должен производиться изусловия
(92
Черт.13. Схема усилий в пространственном сечении железобетонного элемента,работающего на изгиб с кручением, при расчете его по прочности
Высота сжатойзоны х определяется из условия
(93)
Расчет долженпроизводиться для трех расчетных схем расположения сжатой зоныпространственного сечения:
1-я схема — усжатой от изгиба грани элемента (черт. 14, а);
2-я схема — уграни элемента, параллельной плоскости действия изгибающего момента (черт. 14, б);
3-я схема – у растянутой от изгиба граняэлемента (черт. 14, в).
а) б) в)
Черт.14. Схемы расположения сжатой зоны пространственного сечения
а– у сжатой от изгибаграни элемента; б — у грани элемента, параллельной плоскости действияизгибающего момента; в — у растянутой от изгиба грани элемента
В формулах(92) и (93):
As, A’s — площади поперечного сечения продольнойарматуры, расположенной при данной расчетной схеме соответственно в растянутойи сжатой зонах;
b, h – размеры граней элемента,соответственно параллельных и перпендикулярных линии, ограничивающей сжатуюзону;
(94)
(95)
здесь с— длина проекции линии, ограничивающей сжатую зону, на продольную ось элемента;расчет производится для наиболее опасного значения с, определяемогопоследовательным приближением и принимаемого не более 2h+ b.
В формуле (92)значения c и jq,характеризующие соотношение между действующими усилиями Т, М иQ, принимаются:
при отсутствииизгибающего момента c = 0……………… jq= 1;
при расчете по1-й схеме ……………………………….. jq =1;
” ” 2-й ” c= 0…………………………………….
” ” 3-й ” …………………………………. jq =1.
Крутящиймомент Т, изгибающий момент М и поперечная сила Q принимаются в сечении, нормальном к продольной осиэлемента и проходящем через центр тяжести сжатой зоны пространственногосечения.
Значениякоэффициента jw, характеризующего соотношение между поперечной ипродольной арматурой, определяются по формуле
(96)
где Аsw — площадь сечения одного стержни хомута,расположенного у грани, являющейся для рассматриваемой расчетной схемырастянутой;
s — расстояние между указанными выше хомутами.
При этом значенияjw принимаются:
не менее
(97)
и не более
(98)
где М —изгибающий момент, принимаемый для 2-й схемы равным нулю, для 3-й схемы — сознаком „минус”;
Mu– предельный изгибающий момент,воспринимаемый нормальным сечением элемента.
Если значение jwподсчитанное по формуле (96), меньше jw,min, то значение усилия RsAs,вводимое в формулы (92) и (93), унижается на отношение jw/jw,min.
В случае,когда удовлетворяется условие
(99)
вместо расчетапо 2-й схеме производится расчет из условия
(100)
В формулах (99)и (100):
b — ширина грани сечения, перпендикулярной плоскостиизгиба;
Qsw,Qb -определяются согласно указаниям п. 3.31*.
Расчетжелезобетонных элементов на местное действие нагрузок
Расчетна местное сжатие
3.39.При расчете на местное сжатие (смятие) элементов без поперечного армированиядолжно удовлетворяться условие
(101)
где N — продольная сжимающая сила от местнойнагрузки;
Aloc1 — площадь смятия (черт. 15);
y — коэффициент, зависящий от характерараспределения местной нагрузки по площади смятия и принимаемый равным:
приравномерном распределении
нагрузки ………………………………………………………………………. 1,0
принеравномерном распределении нагрузки
(под концамибалок, прогонов, перемычек):
для тяжелого,мелкозернистого
и легкогобетонов ………………………………………………………. 0,75
для ячеистогобетона …………………………………………………. 0,50
Rb,loc— расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле
(102)
здесь a jb ³ 1,0;
a = 1,0 для бетона класса ниже В25;
длябетона классов В25 и выше;
но не болееследующих значений:
при схемеприложения нагрузки по черт. 15, а, в, г, е, и для бетона:
тяжелого,мелкозернистого и легкого
классов:
выше В7,5 …………………………………………. 2,5
В3,5; В5; В7,5……………………………………. 1,5
ячеистого илегкого классов
В2,5 и ниже ………………………………………. 1,2
при схемеприложения нагрузки
по черт. 15, б,д, ж независимо
от вида икласса бетона …………………… 1,0
Rb, Rbt— принимаются как для бетонных конструкций (см. поз. 9 табл. 15);
Aloc2– расчетная площадьсмятия, определяемая согласно указаниям п. 3.40.
3.40. Врасчетную площадь Aloc2 включается участок,симметричный по отношению к площади смятия (см. черт. 15).
При этомдолжны выполняться следующие правила:
при местнойнагрузке по всей ширине элемента b врасчетную площадь включается участок длиной не более b в каждую сторону от границы местной нагрузки (см. черт.15, а);
а) |
б) |
в) |
г) |
д) |
е)
|
ж)
|
и)
|
Черт.15. Схемы для расчетажелезобетонных элементов на местное сжатие
а— при местной нагрузке по всей ширине элемента; б — при местнойкраевой нагрузке по всей ширине элемента; в, г — при местнойнагрузке в местах опирания концов прогонов и балок; д — при местнойкраевой нагрузке на угол элемента; е -при местной нагрузке, приложенной на части длины и ширины элемента; при местнойкраевой нагрузке, расположенной в пределах выступа стены или простенка; ж – при местной краевой нагрузке,расположенной в пределах выступа стены (пилястры); и — сечений сложнойформы; 1 — площадь смятия; 2 — расчетная площадь смятия; 3 —минимальная зона армирования сетками, при которой косвенное армированиеучитывается в расчете по формуле (104)
при местнойкраевой нагрузке по всей ширине элемента расчетная площадь Aloc2равна площади смятия Aloc1 (см. черт. 15, б);
при местной нагрузкев местах опирания концов прогонов и балок в расчетную площадь включаетсяучасток шириной, равной глубине заделки прогона или балки, и длиной не болеерасстояния между серединами пролетов, примыкающих к балке (см. черт. 15, в);
еслирасстояние между балками превышает двойную ширину элемента, длина расчетнойплощади определяется как сумма ширины балки и удвоенной ширины элемента (см.черт. 15, г);
при местнойкраевой нагрузке на утол элемента (см. черт. 15, д) расчетная площадь Aloc2равна площади смятия Aloc1;
при местнойнагрузке, приложенной на части длины и ширины элемента, расчетная площадьпринимается согласно черт. 15, е. При наличии нескольких нагрузокуказанного типа расчетные площади ограничиваются линиями, проходящими черезсередину расстояний между точками приложений двух соседних нагрузок;
при местнойкраевой нагрузке, расположенной в пределах выступа стены (пилястры) илипростенка таврового сечения, расчетная площадь Aloc2равна площади смятия Aloc1 (см. черт. 15, ж);
приопределении расчетной площади для сечений сложной формы не должны учитыватьсяучастки, связь которых с загруженным участком не обеспечена с необходимойнадежностью (см. черт. 15, и).
Примечание. При местной нагрузке от балок, прогонов,перемычек и других элементов, работающих на изгиб, учитываемая в расчетеглубина опоры при определении Aloc1 и Aloc2принимается не более 20 см.
3.41 .При расчете на местное сжатие элементов из тяжелого бетона с косвеннымармированием в виде сварных поперечных сеток должно удовлетворяться условие
(103)
где Aloc1— площадь смятия;
Rb,red— приведенная призменная прочность бетона при расчете на местное сжатие,определяемая по формуле
(104)
здесь Rs,xy,j, mxy –обозначения те же, что и в п. 3.22*;
(105)
но не более3,5;
js — коэффициент, учитывающийвлияние косвенного армирования в зоне местного сжатия; для схем черт. 15, б,д, ж принимается js = 1,0, при этом косвенноеармирование учитывается в расчете при условии, что поперечные сетки установленына площади не менее ограниченной пунктирными линиями на соответствующих схемахчерт. 15; для схем черт. 15, а, в, г, е, и коэффициентjs определяется поформуле
(106)
здесь Aef —площадь бетона, заключенного внутриконтура сеток косвенного армирования, считая по их крайним стержням, длякоторой должно удовлетворяться условие Aloc1 <Аef £ Aloc2.
Расчетна продавливание
3.42.Расчет на продавливание плитных конструкций (без поперечной арматуры) отдействия сил, равномерно распределенных на ограниченной площади, долженпроизводиться из условия
(107)
где F — продавливающая сила;
a — коэффициент, принимаемый равным длябетона:
тяжелого………………….. 1,00
мелкозернистого………. 0,85
легкого…………………….. 0,80
um — среднеарифметическое значений периметровверхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании впределах рабочей высоты сечения.
Приопределении um и F предполагается,что продавливание происходя по боковой поверхности пирамиды, меньшим основаниемкоторой служит площадь действия продавливающей силы, а боковые грани наклоненыпод углом 45° к горизонтали (черт. 16, а).
Продавливающаясила F принимается равной силе, действующей напирамиду продавливания, за вычетом нагрузок, приложенных к большему основаниюпирамиды продавливания (считая по плоскости расположения растянутой арматуры) исопротивляющихся продавливанию.
Если схемаопирания такова, что продавливание может происходить только по поверхностипирамиды с углом наклона боковых граней более 45°(например, в свайных ростверках, черт. 16, б), правая часть условия(107) определяется для фактической пирамиды продавливания с умножением на h0/с. При этом значение несущейспособности принимается не более значения, соответствующего пирамиде при с =0,4 h0, где с — длинагоризонтальной проекции боковой грани пирамиды продавливания.
а)
б)
Черт.16. Схемы для расчета железобетонных элементов на продавливание
а— при наклоне боковых граней пирамиды продавливания под углом 45°;
б– то же, более 45°
При установкев пределах пирамиды продавливания хомутов, нормальных к плоскости плиты, расчетдолжен производиться из условия
(108)
но не более 2 Fb. Усилие Fb принимается равным правойчасти неравенства (107), а Fswопределяется как сумма всех поперечных усилий, воспринимаемых хомутами,пересекающими боковые грани расчетной пирамиды продавливания, по формуле
(109)
где Rsw не должно превышать значения,соответствующего арматуре класса А-I.
При учетепоперечной арматуры значение Fsw должно быть не менее 0,5 Fb.
Прирасположении хомутов на ограниченном участке вблизи сосредоточенного грузапроизводится дополнительный расчет на продавливание пирамиды с верхнимоснованием, расположенным по контуру участка с поперечной арматурой, из условия(107).
Поперечнаяарматура должна удовлетворять требованиям п. 5.29.
Расчетна отрыв
3.43.Расчет железобетонных элементов на отрыв от действия нагрузки, приложенной кего нижней грани или в пределах высоты его сечения (черт. 17), долженпроизводиться из условия
Черт.17. Схема для расчета железобетонных элементов на отрыв
, (110)
где F — отрывающая сила;
hs— расстояние от уровня передачи отрывающей силы на элемент до центра тяжестисечения продольной арматуры;
åRswAsw –сумма поперечных усилий, воспринимаемых хомутами, устанавливаемымидополнительно по длине зоны отрыва, равной:
(111)
здесь b — ширина площадки передачи отрывающей силы.
Значения hs и b устанавливаются в зависимости отхарактера и условий приложения отрывающей нагрузки на элемент (через консоли,примыкающие элементы и др.).
Расчетзакладных деталей
3.44.Расчет анкеров, приваренных втавр к плоским элементам стальных закладныхдеталей, на действие изгибающих моментов, нормальных и сдвигающих сил отстатической нагрузки, расположенных в одной плоскости симметрии закладнойдетали (черт. 18), должен производиться по формуле
(112)
Черт.18. Схема усилий, действующих на закладную деталь
где Aan – суммарная площадь поперечногосечения анкеров наиболее напряженного ряда;
Nan – наибольшее растягивающее усилие водном ряду анкеров, равное:
(113)
Qan — сдвигающее усилие, приходящееся на одинряд анкеров, равное:
(114)
N’an —наибольшее сжимающее усилив в одном ряду анкеров, определяемое по формуле
(115)
В формулах(112) – (115):
М, N,Q – соответственномомент, нормальная и сдвигающая силы, действующие на закладную деталь; моментопределяется относительно оси, расположенной в плоскости наружной гранипластины и проходящей через центр тяжести всех анкеров;
nan — число рядов анкеров вдоль направлениясдвигающей силы; если не обеспечивается равномерная передача сдвигающей силы Q на все ряды анкеров, то при определении сдвигающегоусилия Qan учитывается не болеечетырех рядов;
z —расстояние между крайними рядами анкеров;
l — коэффициент, определяемый при анкерныхстержнях диаметром 8—25 мм для тяжелого и мелкозернистого бетонов классов В12,5- В50 и легкого бетона классовВ12,5 — В30 по формуле
(116)
но принимаемыйне более 0,7; для тяжелого и мелкозернистого бетонов классов выше В50 коэффициентl принимается как для класса В50, а длялегкого бетона классов выше В30 — как для класса В30;
здесь Rb, Rs – в МПа;
Aan1 — площадь анкерного стержнянаиболее напряженного ряда, см2;
b — коэффициент, принимаемый равным длябетона:
тяжелого …………………………..1,0
мелкозернистогогрупп:
А………………………………… 0,8
Б и В…………………………….0,7
легкого…………………….. rm/2300
(rm— средняя плотность бетона, кг/м3);
d -коэффициент, определяемый по формуле
(117)
но принимаемыйне менее 0,15;
здесь (имеетсяприжатие);
(нетприжатия); если в анкерах отсутствуют растягивающие усилия, коэффициент d принимается равным единице.
Площадьсечения анкеров остальных рядов должна приниматься рваной площади сеченияанкеров наиболее напряженного ряда.
В формулах (113)и (115) нормальная сила N считаетсяположительной, если направлена от закладной детали (см. черт. 18), иотрицательной — если направлена к ней. В случаях, когда нормальные усилия Nan и N’an, а также сдвигающее усилие Qanпри вычислении по формулам (113) — (115) получают отрицательные значения, вформулах (112) — (114) и (117) их принимают равными нулю. Кроме того, если Nan получает отрицательное значение, то вформуле (114) принимается N’an = N.
Прирасположении закладной детали на верхней (при бетонировании) поверхностиизделия коэффициент l уменьшается на 20%, а значение N’anпринимается равным нулю.
3.45. Взакладной детали с анкерами, приваренными внахлестку под углом от 15 до 30°, наклонные анкера рассчитываются на действиесдвигающей силы (при Q > N, где N — отрывающаясила) по формуле
(118)
где Aan,inc— суммарная площадь поперечного сечения наклонных анкеров;
N’an – см. п.3.44.
При этомдолжны устанавливаться нормальные анкера, рассчитываемые по формуле (112) при d = 1,0 и при значениях Qan,равных 0,1 сдвигающего усилия, определяемого по формуле (114).
3.46.Конструкция сварных закладных деталей с приваренными к ним элементами,передающими нагрузку на закладные детали, должна обеспечивать включение вработу анкерных стержней в соответствии с принятой расчетной схемой. Внешниеэлементы закладных деталей и их сварные соединения рассчитываются согласно СНиПII-23-81*. При расчете пластин и фасонного проката наотрывающую силу принимается, что они шарнирно соединены с нормальными анкернымистержнями. Кроме того, толщина пластины tрасчетной закладной детали, к которой привариваются в тавр анкера, должнапроверяться из условия
(119)
где dan – диаметранкерного стержня, требуемый по расчету;
Rsq – расчетное сопротивление стали на срез,принимаемое согласно СНиП II-23-81*.
При применениитипов сварных соединений, обеспечивающих большую зону включения пластины вработу при вырывании из нее анкерного стержня, и соответствующем обоснованиивозможна корректировка условия (119) для этих сварных соединений.
Толщинапластины должна также удовлетворять технологическим требованиям по сварке.
РАСЧЕТЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
3.47.Расчет железобетонных элементов на выносливость производится путем сравнениянапряжений в бетоне и арматуре с соответствующими расчетными сопротивлениями,умноженными на коэффициенты условий работы gb1 и gs3,принимаемые соответственно по табл. 16 и 25*, а при наличии сварных соединенийарматуры — также на коэффициент условий работы gs4(см. табл. 26*).
Напряжения вбетоне и арматуре вычисляются как для упругого тела (по приведенным сечениям)от действия внешних сил и усилия предварительного обжатия Р.
Неупругиедеформации в сжатой зоне бетона учитываются снижением модуля упругости бетона,принимая коэффициенты приведения арматуры к бетону a’ равными 25, 20, 15 и 10 для бетона классов соответственноВ15, B25, В30, B40 и выше.
В случае, еслине соблюдается условие (140) при замене в нем значения Rbt,serна Rbt, площадь приведенного сеченияопределяется без учета растянутой зоны бетона.
3.48.Расчет на выносливость сечений, нормальных к продольной оси элемента, долженпроизводиться из условий:
для сжатогобетона
(120)
для растянутойарматуры
(121)
где sb,max, ss,max –максимальные нормальные напряжения соответственно в сжатом бетоне и врастянутой арматуре.
В зоне,проверяемой по сжатому бетону, при действии многократно повторяющейся нагрузкиследует избегать возникновения растягивающих напряжений. Сжатая арматура навыносливость не рассчитывается.
3.49. Расчетна выносливость сечений, наклонных к продольной оси элемента, долженпроизводиться из условия, что равнодействующая главных растягивающихнапряжений, действующих на уровне центра тяжести приведенного сечения, по длинеэлемента, должна быть полностью воспринята поперечной арматурой при напряженияхв ней, равных сопротивлению Rs,умноженному на коэффициенты условий работы gs3 и gs4(см. табл. 25* и 26*).
Для элементов,в которых поперечная арматура не предусматривается, должны быть выполненытребования п. 4.11 при замене в условиях (141) и (142) расчетных сопротивленийбетона Rb,ser и Rbt,ser соответственно расчетными сопротивлениями Rb и Rbt,умноженными на коэффициент условий работы gb1 (см.табл. 16).
4.РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ВТОРОЙГРУППЫ
РАСЧЕТЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН
4.1.Железобетонные элементы рассчитываются по образованию трещин:
нормальных кпродольной оси элемента;
наклонных кпродольной оси элемента.
Расчетпо образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента
4.2.Для изгибаемых, растянутых и внецентренно сжатых железобетонных элементовусилия, воспринимаемые нормальными к продольной оси сечениями при образованиитрещин, определяются исходя из следующих положений:
сечения после деформацииостаются плоскими;
наибольшееотносительное удлинение крайнего растянутого волокна бетона равно 2 Rbt,ser/Eb;
напряжения вбетоне сжатой зоны (если она имеется) определяются с учетом упругих илинеупругих деформаций бетона, при этом наличие неупругих деформаций учитываетсяуменьшением ядрового расстояния r (см. п. 4.5);
напряжения вбетоне растянутой зоны распределены равномерно и равны по величине Rbt,ser;
напряжения вненапрягаемой арматуре равны алгебраической сумме напряжений, отвечающих приращениюдеформаций окружающего бетона, и напряжений, вызванных усадкой и ползучестьюбетона;
напряжения внапрягаемой арматуре равны алгебраической сумме ее предварительного напряжения(с учетом всех потерь) и напряжения, отвечающего приращению деформаций окружающегобетона.
Указанияданного пункта не распространяются на элементы, рассчитываемые на воздействиемногократно повторяющейся нагрузки (см. п. 4.10).
4.3.При определении усилий, воспринимаемых сечениями элементов с предварительнонапряженной арматурой без анкеров, на длине зоны передачи напряжения Ip (см. п. 2.29) при расчете по образованиютрещин должно учитываться снижение предварительного напряжения в арматуре ssp и s’sp путем умножения накоэффициент gs5 согласно поз. 5 табл. 24*.
4.4.Расчет предварительно напряженных центрально-обжатых железобетонных элементовпри центральном растяжении силой N долженпроизводиться из условия
(122)
где Ncrc – усилие, воспринимаемое сечением,нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемое поформуле
(123)
4.5.Расчет изгибаемых, внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутыхэлементов по образованию трещин производится из условия
(124)
где Мr – момент внешних сил,расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, относительно оси,параллельной нулевой линии и проходящей через ядровую точку, наиболее удаленнуюот растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется;
Мcrc – момент, воспринимаемый сечением,нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемый по формуле
(125)
здесь Мrp — момент усилия Р относительно той жеоси, что и для определения Мr;знак момента определяется направлением вращения (“плюс” — когданаправления вращения моментов Mrp и Мrпротивоположны; “минус” — когда направления совпадают).
Усилие Ррассматривают:
дляпредварительно напряженных элементов — как внешнюю сжимающую силу;
для элементов,выполняемых без предварительного напряжения, — как внешнюю растягивающую силу,определяемую по формуле (8), принимая напряжения ss и s’sв ненапрягаемой арматуре численно равными значениям потерь от усадки бетона попоз. 8 табл. 5 (как для арматуры, натягиваемой на упоры).
Значение Мr определяется по формулам:
для изгибаемыхэлементов (черт. 19, a)
(126)
длявнецентренно сжатых элементов (черт. 19, б)
(127)
для внецентреннорастянутых элементов (черт. 19, в)
(128)
Значения Мrp определяются:
при расчете пообразованию трещин в зоне сечения, растянутой от действия внешних нагрузок, носжатой от действия усилия предварительного обжатия (см. черт. 19), по формуле
(129)
при расчете пообразованию трещин в зоне сечения, растянутой от действия усилияпредварительного обжатия (черт. 20), по формуле
(130)
а) |
в) |
б) |
|
Черт.19. Схемы усилий и эпюры напряжений в поперечном сечении элемента при расчетеего по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента, в зонесечения, растянутой от действии внешних нагрузок, но сжатой от действия усилияпредварительного обжатия
а— при изгибе; б — при внецентренном сжатии; в — при внецентренномрастяжении;
1— ядровая точка; 2 — центр тяжести приведенного сечения
В формулах(127) – (130):
r — расстояние от центра тяжести приведенного сечения доядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещинообразованиекоторой проверяется.
Значение r определяется для элементов:
внецентренносжатых, изгибаемых предварительно напряженных, а также для внецентреннорастянутых, если удовлетворяется условие
(131)
по формуле
(132)
внецентреннорастянутых, если не удовлетворяется условие (131), по формуле
(133)
изгибаемых,выполняемых без предварительного напряжения арматуры, по формуле
(134)
В формулах(132) и (133):
(135)
но принимаетсяне менее 0,7 и не более 1,0;
Черт.20. Схема усилий и эпюра напряжений в поперечном сечении элемента при расчетеего по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента, в зонесечения, растянутой от действия усилия предварительного обжатия
1– ядровая точка; 2— центр тяжести приведенного сечения
здесь sb — максимальное напряжение всжатом бетоне от внешней нагрузки и усилия предварительного напряжения,вычисляемое как для упругого тела по приведенному сечению;
Wpl — определяется согласно указаниям п. 4.7;
Для стыковыхсечений составных и блочных конструкций, выполняемых без применения клея вшвах, при расчете их по образованию трещин (началу раскрытия швов) значение Rbt,serв формулах (123) и (125) принимается равным нулю.
4.6*.При расчете по образованию трещин элементов на участках с начальными трещинамив сжатой зоне (см. п. 1.18) значение Мcrcдля зоны, растянутой от действия внешней нагрузки, определенное по формуле(125), необходимо снижать на DMcrc= lMcrc.
Коэффициент l определяется по формуле
(136)
причем приполучении отрицательных значений он принимается равным нулю.
В формуле(136):
jm – определяется по формуле (168) для зоны с начальными трещинами,но принимается не менее 0,45;
(137)
но не более1,4;
здесь у —расстояние от центра тяжести приведенного сечения до крайнего волокна бетона,растянутого внешней нагрузкой.
Дляконструкций, армированных проволочной арматурой и стержневой арматурой классаА-VI и Ат-VII, значение d, полученное по формуле (137), снижаетсяна 15 %.
4.7.Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна (сучетом неупругих деформаций растянутого бетона) Wplопределяется в предположении отсутствия продольной силы Nи усилия предварительного обжатия P по формуле
(138)
Положениенулевой линии определяется из условия
(139)
4.8. Вконструкциях, армированных предварительно напряженными элементами (например,брусками), при определении усилий, воспринимаемых сечениями при образованиитрещин в предварительно напряженных элементах, площадь сечения растянутой зоныбетона, не подвергаемая предварительному напряжению, в расчете не учитывается.
4.9.При проверке возможности исчерпания несущей способности одновременно собразованием трещин (см. п. 1.19) усилие, воспринимаемое сечением приобразовании трещин, определяется по формулам (123) и (125) с заменой значения Rbt,serна 1,2 Rbt,ser при коэффициенте gsp = 1,0 (см. п. 1.27).
4.10.Расчет по образованию трещин при действии многократно повторяющейся нагрузки производитсяиз условия
(14)
где sbt –максимальное нормальное растягивающее напряжение в бетоне, определяемоесогласно указаниям п. 3.47.
Расчетноесопротивление бетона растяжению Rbt,ser в формулу (140) вводится с коэффициентомусловий работы gb1, принимаемым по табл. 16.
Расчетпо образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента
4.11.Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента, долженпроизводиться из условия
(141)
где gb4 ~-коэффициент условий работы бетона (см. табл. 15), определяемый по формуле
(142)
но не более1,0;
здесь a — коэффициент, принимаемый равным длябетона:
тяжелого…………………………. 0,01
мелкозернистого,легкого
и ячеистого……………………….0,02
В — классбетона по прочности на сжатие, МПа.
Значение a В следует принимать не менее 0,3.
Значенияглавных растягивающих и главных сжимающих напряжении в бетоне smtи smcопределяются по формуле
(143)
где sx –нормальное напряжение в бетоне на площадке, перпендикулярной продольной осиэлемента, от внешней нагрузки и усилия предварительного обжатия;
sy— нормальное напряжение в бетоне на площадке, параллельной продольной осиэлемента, от местного действия опорных реакций, сосредоточенных сил и распределеннойнагрузки, а также усилия обжатия вследствие предварительного напряжения хомутови отогнутых стержней;
txy — касательноенапряжение в бетоне от внешней нагрузки и усилия обжатия вследствиепредварительного напряжения отогнутых стержней.
Напряжения sx,sy и txyопределяются как для упругого тела, за исключением касательных напряжений отдействия крутящего момента, определяемых по формулам дли пластическогосостояния элемента.
Напряжения sxи sy подставляются в формулу (143) со знаком “плюс”,если они растягивающие, и со знаком “минус”, если сжимающие.Напряжение smc в формуле (142)принимается по абсолютной величине.
Проверкаусловия (141) производится в центре тяжести приведенного сечения и в местахпримыкания сжатых полок к стенке элемента таврового и двутаврового сечений.
При расчетеэлементов с предварительно напряженной арматурой без анкеров должно учитыватьсяснижение предварительного напряжения ssp и s’spна длине зоны передачи напряжения Ip(см. п. 2.29) путем умножения на коэффициент gs5согласно поз. 5 табл. 24*.
4.12.При действии многократно повторяющейся нагрузки расчет по образованию трещиндолжен производиться согласно указаниям п. 4.11, при этом расчетныесопротивления бетона Rbt,ser и Rb,ser вводятся скоэффициентом условий работы gb1 принимаемым по табл. 16.
РАСЧЕТЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН
4.13.Железобетонные элементы рассчитываются по раскрытию трещин:
нормальных кпродольной оси элемента;
наклонных кпродольной оси элемента.
Расчетпо раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента
4.14.Ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента acrc, мм, следует определять по формуле
(144)
где d -коэффициент, принимаемый равным для элементов:
изгибаемых ивнецентренно
сжатых………………………………. 1,0
растянутых………………………….1,2
jl -коэффициент, принимаемый равным при учете:
кратковременныхнагрузок и
непродолжительногодействия
постоянных идлительных
нагрузок ………………………………………………1,00
многократноповторяющейся нагрузки,
а такжепродолжительного действия
постоянных идлительных нагрузок
дляконструкций из бетона:
тяжелого:
естественной
влажности …………………..jl = 1,60 – 15m
в водонасыщенном
состоянии ……………………………………1,20
припопеременном
водонасыщениии высушивании ….. 1,75
мелкозернистогогрупп:
А………………………………………………… 1,75
Б …………………………………………………2,00
В………………………………………………… 1,50
легкого ипоризованного …….. не менее 1,50
ячеистого…………………………………………..2,50
значение jl для мелкозернистого, легкого, поризованного и ячеистогобетонов в водонасыщенном состоянии умножают на коэффициент 0,8, а припопеременном водонасыщении и высушивании — на коэффициент 1,2;
h — коэффициент, принимаемый равным:
при стержневойарматуре
периодическогопрофиля …………………..1,0
” стержневойарматуре гладкой ………1,3
” проволочнойарматуре
периодическогопрофиля и
канатах…………………………………………….1,2
” гладкойарматуре ………………………….1,4
ss— напряжение в стержнях крайнего ряда арматуры Sили (при наличии предварительного напряжения) приращение напряжений от действиявнешней нагрузки, определяемое согласно указаниям п. 4.15;
m — коэффициент армирования сечения,принимаемый равным отношению площади сечения арматуры Sк площади сечения бетона (при рабочей высоте h0и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02;
d — диаметр арматуры, мм.
Для элементов,к трещиностойкости которых предъявляются требования 2-й категории, ширинараскрытия трещин определяется от суммарного действия постоянных, длительных икратковременных нагрузок при коэффициенте jl = 1,0.
Для элементов,к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории, ширинапродолжительного раскрытия трещин определяется от действии постоянных идлительных нагрузок при коэффициенте jl > 1,0.Ширина непродолжительного раскрытия трещин определяется как сумма шириныпродолжительного раскрытия и приращения ширины раскрытия от действиякратковременных нагрузок, определяемого при коэффициенте jl= 1,0.
Ширинараскрытия трещин, определенная по формуле (144), корректируется в следующихслучаях:
а) если центртяжести сечения стержней крайнего ряда арматуры Sизгибаемых, внецентренно сжатых, внецентренно растянутых при e0,tot ³ 0,8h0элементов отстоит от наиболее растянутого волокна на расстоянии а2> 0,2h, значение acrcдолжно быть увеличено путем умножения на коэффициент da, равный:
(145)
и принимаемыйне более 3;
б) дляизгибаемых и внецентренно сжатых элементов из тяжелого и легкого бетонов при m £.0,008 и Mr2 < М0ширину раскрытия трещин от непродолжительного действия всех нагрузокдопускается определять по линейной интерполяции между значением acrc = 0 при моменте Мcrc и значением acrcвычисленным согласно указаниям настоящего пункта при моменте M0 = Мcrc+ y bh2Rbt,ser, где y= 15 m a / h,но не более 0,6. При этом ширина продолжительного раскрытия трещин от действияпостоянных и длительных нагрузок определяется путем умножения найденногозначения acrc от действия всехнагрузок на отношение
где ноне менее jl.
Здесь m, h— то же, что и в формуле (144);
Mr1, Mr2– моменты Mrсоответственно от действия постоянных и длительных и от всех нагрузок (см. п.4.5);
в) дляэлементов из легкого и поризованного бетонов классов В7,5 и ниже значение acrc должно быть увеличено на 20 %.
4.15.Напряжения в растянутой арматуре (или приращении напряжений) ssдолжны определяться по формулам для элементов:
центрально-растянутых
(146)
изгибаемых
(147)
внецентренносжатых, а также внецентренно растянутых при e0,tot ³ 0,8h0
(148)
Длявнецентренно растянутых элементов при e0,tot < 0,8h0 значение ss определяется поформуле (148), принимая z = zs(где zs — расстояние между центрамитяжести арматуры S и S’).
Для элементов,выполняемых без предварительного напряжения арматуры, значение усилияпредварительного обжатия P допускается принимать равным нулю.
В формуле(148) знак “плюс” принимается при внецентренном растяжении, а знак “минус”— при внецентренном сжатии. При расположении растягивающей продольной силы N между центрами тяжести арматуры S и S’значение еs принимается сознаком “минус”.
В формулах(147) и (148):
z —расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры S до точкиприложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной,определяемое согласно указаниям п. 4.28.
Прирасположении растянутой арматуры в несколько рядов по высоте сечения визгибаемых, внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутых элементах при e0,tot ³ 0,8h0напряжения ss, подсчитанные по формулам (147) и (148), должныумножаться на коэффициент dn, равный:
(149)
где х =x h0; значение x определяется по формуле (161);
а1,а2 — расстояния от центра тяжести площади сечениясоответственно всей арматуры S и крайнего рядастержней до наиболее растянутого волокна бетона.
Значениенапряжения ss + ssp, а при многорядной растянутой арматуре dnss+ sspне должно превышать Rs,ser.
На участкахэлементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне (см. п. 1.18), значениеусилия предварительного обжатия Р следует снижать на величину DР, определяемую по формуле
(150)
где l определяется по формуле (136).
4.16.Глубина начальных трещин hcrc всжатой зоне (см. п. 1.18) должна быть не более 0,5h0.
Значение hcrc определяется по формуле
(151)
Значение x определяется по формуле (161), jm— по формуле (168) для зоны с начальными трещинами.
Расчетпо раскрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента
4.17.Ширина раскрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, при армированиихомутами, нормальными к продольной оси, должна определяться по формуле
(152)
где jl –коэффициент, принимаемый равным при учете:
кратковременныхнагрузок и
непродолжительногодействия
постоянных идлительных
нагрузок…………………………………………………1,00
многократноповторяющейся
нагрузки, атакже продолжительного
действияпостоянных и длительных
нагрузок дляконструкций из бетона:
тяжелого:
естественнойвлажности ………………….. 1,50
вводонасыщенном состоянии ………….. 1,20
припопеременном водонасыщении
и высушивании………………………………… 1,75
мелкозернистого,легкого, поризованного,
ячеистого — тоже, что и в формуле (144);
h –то же, что и в формуле (144);
dw — диаметр хомутов;
Напряжение вхомутах определяется по формуле
(153)
значениенапряжения ssw не должно превышать Rs,ser;
здесь Q и Qb1 – соответственно левая и правая частиусловия (84) при замене значения Rbtна Rbt,ser, при этом коэффициент gb4умножается на 0,8.
При отсутствиив рассматриваемой зоне действия поперечных сил нормальных трещин, т. е. есливыполняется условие (124), допускается учитывать повышение поперечного усилия Qb1, воспринимаемого элементом порасчету из условия (141).
Расчетныесопротивления Rbt,ser и Rb,ser не должны превышать значений, соответствующихбетону класса В30.
Для элементовиз легкого бетона класса В7,5 и ниже значение acrc,вычисленное по формуле (152), должно быть увеличено на 30 %.
Приопределении ширины непродолжительного и продолжительного раскрытия наклонныхтрещин должны учитываться указания п. 4.14 об учете длительности действиянагрузок.
РАСЧЕТЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ЗАКРЫТИЮ ТРЕЩИН
4.18.Железобетонные элементы должны рассчитываться по закрытию (зажатию) трещин:
нормальных кпродольной оси элемента;
наклонных кпродольной оси элемента.
Расчетпо закрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента
4.19.Для обеспечения надежного закрытия трещин, нормальных к продольной осиэлемента, при действии постоянных и длительных нагрузок должны соблюдатьсяследующие требования:
а) внапрягаемой арматуре S от действия постоянных,длительных и кратковременных нагрузок не должны возникать необратимыедеформации, что обеспечивается соблюдением условия
(154)
где ss – приращениенапряжения в напрягаемой арматуре S от действия внешних нагрузок,определяемое по формулам (146)—(148);
б) сечениеэлемента с трещиной в растянутой зоне от действия постоянных, длительных икратковременных нагрузок должно оставаться обжатым при действии постоянных идлительных нагрузок с нормальными напряжениями сжатия sbна растягиваемой внешними нагрузками грани элемента не менее 0,5 МПа, при этомвеличина sb определяется как для упругого тела от действиявнешних нагрузок и усилия предварительного обжатия.
4.20.Для участков элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне (см. п. 1.18),значение ssp в формуле (154)умножается на коэффициент, равный 1 — l,а величина Р при определении напряжения sb умножается накоэффициент, равный 1,1 (1 —l), но неболее 1,0, где значения l определяютсясогласно указаниям п. 4.6*.
Расчетпо закрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента
4.21.Для обеспечения надежного закрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента,оба главных напряжения в бетоне, определяемые согласно указаниям п. 4.11 науровне центра тяжести приведенного сечения при действии постоянных и длительныхнагрузок, должны быть сжимающими и по величине не менее 0,6 МПа.
Указанноетребование обеспечивается с помощью предварительно напряженной поперечнойарматуры (хомутов или отогнутых стержней).
РАСЧЕТЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ
4.22.Деформации (прогибы, углы поворота) элементов железобетонных конструкцийследует вычислять по формулам строительной механики, определяя входящие в нихзначения кривизны согласно указаниям пп. 4.23 — 4.30.
Величинакривизны и деформаций железобетонных элементов отсчитывается от их начальногосостояния, при наличии предварительного напряжения — от состоянии до обжатия.
Начальнаякривизна самонапряженных элементов определяется с учетом содержания и положенияпродольной арматуры относительно бетонного сечения и величины обжатия бетона.
4.23.Кривизна определяется:
а) дляучастков элемента, где в растянутой зоне не образуются трещины, нормальные кпродольной оси элемента, — как для сплошного тела;
б) дляучастков элемента, где в растянутой зоне имеются трещины, нормальные кпродольной оси, — как отношение разности средних деформаций крайнего волокнасжатой зоны бетона и продольной растянутой арматуры к рабочей высоте сеченияэлемента.
Элементы илиучастки элементов рассматриваются без трещин в растянутой зоне, если трещины необразуются при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок илиесли они закрыты при действии постоянных и длительных нагрузок, при этомнагрузки вводятся в расчет с коэффициентом надежности по нагрузке gf = 1,0.
Определениекривизны железобетонных элементов на участках без трещин в растянутой зоне
4.24.На участках, где не образуются нормальные к продольной оси трещины, полнаявеличина кривизны изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутыхэлементов должна определяться по формуле
(155)
где —кривизна соответственно от кратковременных (определяемых согласно указаниям п.1.12*) и от постоянных и длительных временных нагрузок (без учета усилия Р),определяемая по формулам:
(156)
здесь М —момент от соответствующей внешней нагрузки (кратковременной, длительной)относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента ипроходящей через центр тяжести приведенного сечения;
jb1— коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона ипринимаемый для бетонов:
тяжелого,мелкозернистого, легкого
при плотноммелком заполнителе,
а такжеячеистого (для двуслойных
предварительнонапряженных
конструкций изячеистого и
тяжелогобетонов) ………………………………..0,85
легкого припористом мелком
заполнителе,поризованного …………………0,70
jb2— коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона надеформации элемента без трещин и принимаемый по табл. 34;
—кривизна, обусловленная выгибом элемента от кратковременного действия усилияпредварительного обжатия Р и определяемая по формуле
(157)
—кривизна, обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетонаот усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле
(158)
здесь eb, e’b— относительные деформации бетона, вызванные его усадкой и ползучестью отусилия предварительного обжатия и определяемые соответственно на уровне центратяжести растянутой продольной арматуры и крайнего сжатого волокна бетона поформулам:
(159)
Значение sbпринимается численно равным сумме потерь предварительного напряжения от усадкии ползучести бетона по поз. 6, 8 и 9 табл. 5 для арматуры растянутой зоны, а s’b— то же для напрягаемой арматуры, если бы она имелась на уровне крайнегосжатого волокна бетона.
Таблица34
Длительность действия нагрузки |
Коэффициент jb2, учитывающий влияние длительной ползучести бетона на деформации элемента без трещин, для конструкций из бетона |
|||
тяжелого, легкого, поризованного, ячеистого (для двуслойных предварительно напряженных конструкций из ячеистого и тяжелого бетонов) |
мелкозернистого групп |
|||
А |
Б |
В |
||
1. Непродолжительное действие |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
2. Продолжительное действие при влажности воздуха окружающей среды, %: |
|
|
|
|
а) 40 – 75 |
2,0 |
2,6 |
3,0 |
2,0 |
б) ниже 40 |
3,0 |
3,9 |
4,5 |
3,0 |
Примечания: 1. Влажность воздуха окружающей средыпринимается согласно указаниям п. 1.8.
- Группымелкозернистого бетона приведены в п. 2.3.
- Припопеременном водонасыщении и высушивании бетона значениеjb2при продолжительном действии нагрузки следует умножатьна коэффициент 1,2.
- При влажностивоздуха окружающей среды свыше 75 % и при загружении бетона в водонасыщенномсостоянии значенияjb2по поз. 2анастоящей таблицы следует умножать на коэффициент 0,8.
При этом сумма принимаетсяне менее Для элементов безпредварительного напряжения значения кривизны и допускаетсяпринимать равными нулю.
4.25.При определении кривизны элементов с начальными трещинами в сжатой зоне (см. п.1.18) значения , , и ,определенные по формулам (156) и (157), должны быть увеличены на 15 %, азначение , определенное поформуле (158), на 25 %.
4.26.На участках, где образуются нормальные трещины в растянутой зоне, но придействии рассматриваемой нагрузки обеспечено их закрытие, значения кривизны , ,и , входящие в формулу(155), увеличиваются на 20 %.
Определениекривизны железобетонных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне
4.27.На участках, где в растянутой зоне образуются нормальные к продольной осиэлемента трещины, кривизна изгибаемых, внецентренно сжатых, а такжевнецентренно растянутых при е0,tot ³ 0,8h0 элементов прямоугольного, таврового идвутаврового (коробчатого) сечений должна определяться по формуле
(160)
где М —момент относительно оси, нормальной к плоскости действия момента и проходящейчерез центр тяжести площади сечения арматуры S,от всех внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения,и от усилия предварительного обжатия Р;
z – расстояние от центра тяжести площади сеченияарматуры S до точки приложения равнодействующейусилий в сжатой зоне сечения над трещиной, определяемое согласно указаниям п.4.28;
ys— коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участке с трещинамии определяемый согласно указаниям п. 4.29;
yb, — коэффициент, учитывающийнеравномерность распределения деформаций крайнего сжатого волокна бетона подлине участка с трещинами и принимаемый равным:
для тяжелого, мелкозернистого
и легкогобетонов класса
выше В7,5 …………………………………………0,9
для легкого,поризованного
и ячеистогобетонов класса
В7,5 и ниже……………………………………… 0,7
дляконструкций, рассчитываемых
на действиемногократно
повторяющейсянагрузки,
независимо от видаи класса
бетона ……………………………………………..1,0
jf— коэффициент, определяемый по формуле (164);
x — относительная высота сжатой зоныбетона, определяемая согласно указаниям п. 4.28;
v -коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны ипринимаемый по табл. 35;
Ntot – равнодействующая продольной силыN и усилияпредварительного обжатия Р (при внецентренном растяжении сила N принимается со знаком “минус”).
Для элементов,выполняемых без предварительного напряжения арматуры, усилие Рдопускается принимать равным нулю.
Приопределении кривизны элементов на участках с начальными трещинами в сжатой зоне(см. п. 1.18) значение Р снижается на величину DР, определяемую по формуле (150).
Таблица35
Длительность действия нагрузки |
Коэффициент v, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны, для конструкций из бетона |
|||||
тяжелого, легкого |
поризованного |
мелкозернистого групп |
ячеистого |
|||
А |
Б |
В |
||||
1. Непродолжительное действие |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
2. Продолжительное действие при влажности воздуха окружающей среды, %: |
|
|
|
|
|
|
а) 40 – 75 |
0,15 |
0,07 |
0,10 |
0,08 |
0,15 |
0,20 |
б) ниже 40 |
0,10 |
0,04 |
0,07 |
0,05 |
0,10 |
0,10 |
Примечания: 1. Влажность воздуха окружающей средыпринимается согласно указаниям п. 1.8.
- Видымелкозернистого бетона приведены в п. 2.3.
- Припопеременном водонасыщении и высушивании бетона сжатой зоны значенияvпри продолжительном действии нагрузки следует разделить на коэффициент 1,2.
- При влажностивоздуха окружающей среды выше 75 % и при загружении бетона в водонасыщенномсостоянии значенияvпо поз. 2а настоящей таблицы следует разделить накоэффициент 0,8.
Для изгибаемыхи внецентренно сжатых элементов из тяжелого бетона при Mcrc < Mr2< (Mcrc +y bh2Rbt,ser) кривизну от момента Mr2 допускается определять полинейной интерполяции между значениями кривизны, определенными при моменте Мcrc как для сплошного упругого тела согласноуказаниям пп. 4.24, 4.25, 4.26 и при моменте Мcrc+ ybh2Rbt,ser согласно указаниям настоящего пункта.Коэффициент y принимаетсясогласно указаниям п. 4.14б с уменьшением его значения и два раза при учетепродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок.
4.28.Значение x вычисляется поформуле
(161)
но принимаетсяне более 1,0.
Для второгослагаемого правой части формулы (161) верхние знаки принимаются при сжимающем,а нижние — при растягивающем усилии Ntot(см. п. 4.27).
В формуле(161):
b — коэффициент, принимаемый равным длябетона:
тяжелого илегкого ………………. 1,8
мелкозернистого………………….. 1,6
ячеистого ипоризованного …… 1,4
(162)
(163)
(164)
еs,tot –эксцентриситет силы Ntot относительно центра тяжести площадисечения арматуры S; соответствует моменту М(см. п. 4.27 ) и определяется по формуле
(165)
Значение z вычисляется по формуле
(166)
Длявнецентренно сжатых элементов значение z должно приниматься не более0,97es,tot.
Для элементовпрямоугольного сечения и таврового с полкой в растянутой зоне в формулы (163) и(166) вместо h’fподставляются значения 2 а’ или h’f = 0 соответственно при наличии или отсутствииарматуры S’.
Расчетсечений, имеющих полку в сжатой зоне, при производится какпрямоугольных шириной b’f.
Расчетнаяширина полки b’fопределяется согласно указаниям п. 3.16.
4.29.Коэффициент ys для элементов из тяжелого, мелкозернистого,легкого бетонов и двуслойных предварительно напряженных конструкций изячеистого и тяжелого бетонов определяется по формуле
(167)
но не более1,0, при этом следует принимать
Для изгибаемыхэлементов, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, последний членв правой части формулы (167) допускается принимать равным нулю.
В формуле(167):
jls -коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки и принимаемыйпо табл. 36;
es,tot –см. формулу (165);
(168)
но не более1,0;
здесь Wpl – см. формулу (138);
Mr, Mrp— см. п. 4.5, при этом за положительные принимаются моменты, вызывающиерастяжение в арматуре S.
Таблица36
Длительность действия нагрузки |
Коэффициент jls при классе бетона |
|
выше В7,5 |
В7,5 и ниже |
|
1. Непродолжительное действие при арматуре: а) стержневой: |
|
|
гладкой |
1,0 |
0,7 |
периодического профиля |
1,1 |
0,8 |
б) проволочной |
1,0 |
0,7 |
2. Продолжительное действие (независимо от вида арматуры) |
0,8 |
0,6 |
Дляоднослойных конструкций из ячеистого бетона (без предварительного напряжения)значение ys вычисляется по формуле
(169)
где Mser — момент, воспринимаемый сечениемэлемента из расчета по прочности при расчетных сопротивлениях арматуры и бетонадля предельных состояний второй группы;
jl— коэффициент, принимаемый равным:
принепродолжительном действии
нагрузки дляарматуры периодического
профиля …………………………………………………….0,6
то же, длягладкой арматуры ……………………… 0,7
припродолжительном действии
нагрузкинезависимо от профиля
арматуры…………………………………………………. 0,8
Дляконструкций, рассчитываемых на выносливость, значение коэффициента ysпринимается во всех случаях равным 1,0.
4.30.Полная кривизна для участка стрещинами в растянутой зоне должна определяться по формуле
(170)
где —кривизна от непродолжительного действия всей нагрузки, на которую производитсярасчет по деформациям согласно указаниям п. 1.20;
—кривизна от непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок;
—кривизна от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок;
—кривизна, обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетонаот усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле (158) согласноуказаниям п. 4.25.
Кривизна , и определяетсяпо формуле (160), при этом и вычисляютсяпри значениях ys и v, отвечающих непродолжительному действиюнагрузки, а – при ys и v, отвечающих продолжительномудействию нагрузки. Если значения и оказываютсяотрицательными, то они принимаются равными нулю.
Определениепрогибов
4.31.Прогиб fm, обусловленный деформациейизгиба, определяется по формуле
(171)
где – изгибающий момент в сечении хот действия единичной силы, приложенной по направлению искомого перемещенияэлемента в сечении х подлине пролета, для которого определяется прогиб;
—полная кривизна элемента в сечении х от нагрузки, при которойопределяется прогиб; значения определяются поформулам (155) и (170) соответственно для участков без трещин и с трещинами;знак принимается всоответствии с эпюрой кривизны.
Для изгибаемыхэлементов постоянного сечения без предварительного напряжения арматуры, имеющихтрещины, на каждом участке, в пределах которого изгибающий момент не меняетзнака, кривизну допускается вычислять для наиболее напряженного сечения,принимая ее для остальных сечений такого участка изменяющейся пропорциональнозначениям изгибающего момента (черт. 21).
а)
б)
Черт.21. Эпюры изгибающих моментов и кривизны для железобетонных элементовпостоянного сечения
а– схема расположениянагрузи; б – эпюраизгибающих моментов;
в— эпюра кривизны
4.32.Для изгибаемых элементов при < 10 необходимоучитывать влияние поперечных сил на их прогиб. В этом случае полный прогиб ftot равен сумме прогибов, обусловленныхсоответственно деформацией изгиба fmи деформацией сдвига fq.
4.33.Прогиб fq, обусловленный деформациейсдвига, определяется по формуле
(172)
где —поперечная сила в сечении х от действия по направлению искомогоперемещения единичной силы, приложенной в сечении, где определяется прогиб;
gх — деформация сдвига,определяемая по формуле
(173)
здесь Qx — поперечная сила в сечении х отдействия внешней нагрузки;
G —модуль сдвига бетона (см. п. 2.16);
jb2– коэффициент, учитывающий влияниедлительной ползучести бетона и принимаемый по табл. 34;
jcrc – коэффициент, учитывающий влияние трещин на деформациисдвига и принимаемый равным: на участках по длине элемента, где отсутствуютнормальные и наклонные к продольной оси элемента трещины, —1,0; на участках,где имеются только наклонные к продольной оси элемента трещины, — 4,8; научастках, где имеются только нормальные или нормальные и наклонные к продольнойоси элемента трещины, — по формуле
(174)
где —соответственно момент от внешней нагрузки и полная кривизнав сечении х от нагрузки, при которой определяется прогиб.
4.34.Для сплошных плит толщиной менее 25 см (кроме опертых по контуру), армированныхплоскими сетками, с трещинами в растянутой зоне значения прогибов, подсчитанныепо формуле (171), умножаются на коэффициент принимаемый не более1,5, где h0 — в см.
4.35.При расчете элементов с однорядным армированием (черт. 22) методом конечныхэлементов (или другими математическими методами) вместо уравнения (160)допускается использовать симметризированную систему физических зависимостей ввиде:
(175)
где
(176)
(177)
(178)
(179)
(180)
(181)
e0 — удлинения или укорочениявдоль оси у;
Мact — момент внешних сил, расположенных по однусторону рассматриваемого сечения, относительно оси y;
Nact – внешняя продольная сила,приложенная на уровне оси y и принимаемая прирастяжении со знаком “плюс”;
zs,zb — расстояния от оси у до точки приложения равнодействующейусилий соответственно в растянутой арматуре и в сжатом бетоне;
x — определяется согласно указаниям п.4.28;
v —коэффициент, принимаемый по табл. 35;
jf— коэффициент, определяемый по формуле (164) без учета арматуры, расположеннойв сжатой зоне сечения;
ys — определяется согласноуказаниям п. 4.29;
yb – определяется согласно указаниям п. 4.27.
Ось урасполагается в пределах рабочей высоты сечения исходя из удобства расчетнойсхемы. Если ось у располагается выше центра тяжести площади сечения сжатойзоны, то величину zb следуетпринимать отрицательной.
Черт.22. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси элемента,с однорядным армированием при расчете по деформациям
Для второгослагаемого в формуле (176) знак “минус” принимается, если усилие Рприложено ниже оси у, если усилие Р приложено выше оси y, тоследует принимать знак “плюс”.
Для первогослагаемого в формуле (177) знак “плюс” принимается при растягивающем,а знак “минус” — при сжимающем усилии Nact.
4.36. Прирасчете элементов с многорядным расположением арматуры (черт. 23) рекомендуетсяиспользовать общую систему физических зависимостей вида:
(182)
где
(183)
(184)
(185)
i — порядковый номер стержня продольной растянутойарматуры;
j — то же, сжатой арматуры;
x1 — относительная высота сжатойзоны сечения, равная
jf— вычисляется по формуле (164) без учета арматуры S’;
zsi,zsj — расстояния от центра тяжести i-й и j-й арматуры до оси y.
В формуле (184)значения zsi, zsj, zb, принимаются положительными, если откладываютсяниже оси y. В противном случае их следуетпринимать с отрицательным знаком.
Черт.23. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной осиэлемента, с многорядным армированием при расчете по деформациям
Значения x1 и ysiдля зависимостей (183) — (185) допускается определять согласно указаниям пп.4.28 и 4.29, заменяя в расчетных формулах h0на h01, Faна (при определении m), jm на
5.КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
5.1.При проектировании бетонных и железобетонных конструкций для обеспеченияусловий их изготовления, требуемой долговечности и совместной работы арматуры ибетона надлежит выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящемразделе.
МИНИМАЛЬНЫЕРАЗМЕРЫ СЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
5.2.Минимальные размеры сечения бетонных и железобетонных элементов, определяемыеиз расчета по действующим усилиям и соответствующим группам предельныхсостояний, должны назначаться с учетом экономических требований, необходимостиунификации опалубочных форм и армирования, а также условий принятой технологииизготовления конструкций.
Кроме того,размеры сечения элементов железобетонных конструкций должны приниматься такими,чтобы соблюдались требования в части расположения арматуры в сечении (толщинызащитных слоев бетона, расстояния между стержнями и т. п.) и анкеровкиарматуры.
5.3.Толщина монолитных плит должна приниматься, мм, не менее:
для покрытий………………………………………………40
” междуэтажныхперекрытий жилых
и общественныхзданий ……………………………….50
длямеждуэтажных перекрытий
производственныхзданий ……………………………60
для плит излегкого бетона класса В7,5
и ниже во всехслучаях ………………………………..70
Минимальнаятолщина сборных плит должна определяться из условия обеспечения требуемойтолщины защитного слоя бетона и условий расположения арматуры по толщине плиты(см. пп. 5.4 — 5.12).
Размерысечений внецентренно сжатых элементов должны приниматься такими, чтобы ихгибкость l0/iлюбом направлении, как правило, не превышала:
дляжелезобетонных элементов
из тяжелого,мелкозернистого
и легкогобетонов ………………………………….. 200
для колонн,являющихся
элементамизданий…………………………………. 120
для бетонныхэлементов из тяжелого,
мелкозернистого,легкого
ипоризованного бетонов ………………………… 90
для бетонных ижелезобетонных
элементов изячеистого бетона ………………… 70
ЗАЩИТНЫЙСЛОЙ БЕТОНА
5.4.Защитный слой бетона для рабочей арматуры должен обеспечивать совместную работуарматуры с бетоном на всех стадиях работы конструкции, а также защиту арматурыот внешних атмосферных, температурных и тому подобных воздействий.
5.5.Для продольной рабочей арматуры (ненапрягаемой и напрягаемой, натягиваемой наупоры) толщина защитного слоя, мм, должна быть, как правило, не менее диаметрастержня или каната и не менее:
в плитах истенках толщиной, мм:
до 100 включ………………………………………..10
св. 100 ………………………………………………….15
в балках иребрах высотой, мм:
менее 250……………………………………………..15
250 и более…………………………………………..20
в колоннах………………………………………………..20
в фундаментныхбалках …………………………….30
в фундаментах:
сборных………………………………………………..30
монолитных приналичии бетонной
подготовки……………………………………………35
монолитных приотсутствии бетонной
подготовки……………………………………………70
В однослойныхконструкциях из легкого и поризованного бетонов класса В7,5 и ниже толщиназащитного слоя должна составлять не менее 20 мм, а для наружных стеновыхпанелей (без фактурного слоя) — не менее 25 мм.
В однослойныхконструкциях из ячеистого бетона толщина защитного слоя во всех случаяхпринимается не менее 25 мм.
5.6.Толщина защитного слоя бетона для поперечной, распределительной иконструктивной арматуры должна приниматься не менее диаметра указанной арматурыи не менее, мм:
при высотесечения элемента менее 250 мм ……. 10
” ” ” ” равной 250 мм
и более ……………………………………………………………15
В элементах излегкого и поризованного бетонов класса В7,5 и ниже, из ячеистого бетонанезависимо от высоты сечения толщина защитного слоя бетона для поперечнойарматуры принимается не менее 15 мм.
5.7*.Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементов надлине зоны передачи напряжении (см. п. 2.29) должна составлять не менее:
для стержневойарматуры классов А-IV,
А-IIIв ………………………………………………………..2 d
для стержневойарматуры классов А-V,
А-VI, Ат-VII………………………………………………3 d
для арматурныхканатов …………………………… 2 d
(где d — в мм).
Кроме того,толщина защитного слоя бетона на указанном участке длины элемента должна бытьне менее 40 мм — для стержневой арматуры всех классов и не менее 20 мм — дляарматурных канатов.
Допускаетсязащитный слой бетона сечения у опоры для напрягаемой арматуры с анкерами и безних принимать таким же, как для сечения в пролете, в следующих случаях:
а) дляпредварительно напряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилийпри наличии стальной опорной детали и косвенной арматуры (сварных поперечныхсеток или охватывающих продольную арматуру хомутов) согласно указаниям п. 5.61;
б) в плитах,панелях, настилах и опорах ЛЭП при условии постановки у концов дополнительнойпоперечной арматуры (корытообразных сварных сеток или замкнутых хомутов),предусмотренной п. 5.61.
5.8. Вэлементах с напрягаемой продольной арматурой, натягиваемой на бетон ирасполагаемой в каналах, расстояние от поверхности элемента до поверхностиканала должно приниматься не менее 40 мм и не менее ширины канала; указанноерасстояние до боковых граней элемента должно быть, кроме того, не менееполовины высоты канала.
Прирасположении напрягаемой арматуры в пазах или снаружи сечения элемента толщиназащитного слоя бетона, образуемого последующим торкретированием или инымспособом, должна приниматься не менее 20 мм.
5.9. Длявозможности свободной укладки в форму цельных арматурных стержней, сеток иликаркасов, идущих по всей длине или ширине изделия, концы этих стержней должныотстоять от грани элемента при соответствующем размере изделия до 9 м – на 10 мм, до 12 м – на 15 мм, свыше 12 м – на 20 мм.
5.10. Вполых элементах кольцевого или коробчатого сечения расстояние от стержнейпродольной арматуры до внутренней поверхности бетона должно удовлетворятьтребованиям пп. 5.5 и 5.6.
МИНИМАЛЬНЫЕРАССТОЯНИЯ МЕЖДУ СТЕРЖНЯМИ АРМАТУРЫ
5.11.Расстояния в свету между стержнями арматуры (или оболочками каналов) по высотеи ширине сечения должны обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном иназначаться с учетом удобства укладки и уплотнения бетонной смеси; дляпредварительно напряженных конструкций должны также учитываться степеньместного обжатия бетона и габариты натяжного оборудования (домкратов, зажимов ит. п.). В элементах, изготовляемых с помощью виброштампующих машин или штыковыхвибраторов, должно быть обеспечено свободное прохождение между арматурнымистержнями элементов этих машин или наконечников вибраторов, уплотняющихбетонную смесь.
5.12.Расстояния в свету между отдельными стержнями продольной ненапрягаемой арматурылибо напрягаемой арматуры, натягиваемой на упоры, а также между продольнымистержнями соседних плоских сварных каркасов должны приниматься не менеенаибольшего диаметра стержней, а также:
а) еслистержни при бетонировании занимают горизонтальное или наклонное положение — неменее: для нижней арматуры — 25 мм, для верхней — 30 мм; при расположениинижней арматуры более чем в два ряда по высоте расстояние между стержнями вгоризонтальном направлении (кроме стержней двух нижних рядов) должно быть неменее 50 мм;
б) еслистержни при бетонировании занимают вертикальное положение — не менее 50 мм; присистематическом контроле фракционирования заполнителей бетона это расстояниеможет быть уменьшено до 35 мм, но при этом должно быть не менееполуторакратного наибольшего размера крупного заполнителя.
При стесненныхусловиях допускается располагать стержни арматуры попарно (без зазора междуними).
В элементах снапрягаемой арматурой, натягиваемой на бетон (за исключением непрерывноармированных конструкций), расстояние в свету между каналами для арматурыдолжно быть, как правило, не менее диаметра канала и во всяком случае не менее50 мм.
Примечание. Расстояние в свету между стержнямипериодического профиля принимается по номинальному диаметру без учетавыступов и ребер.
АНКЕРОВКАНЕНАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРЫ
5.13.Стержни периодического профиля, а также гладкие стержни, применяемые в сварныхкаркасах и сетках, выполняются без крюков. Растянутые гладкие стержни вязаныхкаркасов и сеток должны заканчиваться крюками, лапками или петлями.
5.14.Продольные стержни растянутой и сжатой арматуры должны быть заведены занормальное к продольной оси элемента сечение, в котором они учитываются сполным расчетным сопротивлением, на длину не менее lan,определяемую по формуле
(186)
но не менее lan = lan d,
где значения wan,Dlan и lan, а также допускаемые минимальные величины lan определяются по табл. 37. При этом гладкиеарматурные стержни должны оканчиваться крюками или иметь приваренную поперечнуюарматуру по длине заделки. К величине Rbдопускается вводить коэффициенты условий работы бетона, кроме gb2.
Для элементовиз мелкозернистого бетона группы Б значения lan,определяемые по формуле (186), должны быть увеличены на 10 dдля растянутого бетона и на 5 d -для сжатого.
В случае,когда анкеруемые стержни поставлены с запасом по площади сечения противтребуемой расчетом по прочности с полным расчетным сопротивлением, вычисленнуюпо формуле (186) длину анкеровки lanдопускается уменьшать, умножая на отношение необходимой по расчету ифактической площадей сечения арматуры.
Если порасчету вдоль анкеруемых стержней образуются трещины от растяжения бетона, тостержни должны быть заделаны в сжатую зону бетона на длину lan,определяемую по формуле (186).
Приневозможности выполнения указанных требований должны быть приняты меры поанкеровке продольных стержней для обеспечения их работы с полным расчетнымсопротивлением в рассматриваемом сечении (постановка косвенной арматуры,приварка к концам стержней анкерующих пластин или закладных деталей, отгибанкерующих стержней). При этом величина lanдолжна быть не менее 10 d.
Для закладныхдеталей должны учитываться следующие особенности. Длину растянутых анкерныхстержней закладных деталей, заделанных в растянутом или в сжатом бетоне, при или следуетопределять по формуле (186), пользуясь значениями wan, Dlan, lan по поз. 1а табл. 37. В остальных случаяхуказанные значения следует принимать по поз. 1б табл. 37. Здесь sbc – сжимающиенапряжения в бетоне, действующие перпендикулярно анкерному стержню иопределяемые как для упругого материала по приведенному сечению от постояннодействующих нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке gf= 1,0.
При действиина анкерные стержни закладной детали растягивающих и сдвигающих усилий праваячасть формулы (186) умножается на коэффициент d,определяемый по формуле
(187)
Таблица37
Условия работы ненапрягаемой арматуры |
Коэффициенты для определения анкеровки ненапрягаемой арматуры |
|||||||
периодического профиля |
гладкой |
|||||||
wan |
Dlan |
lan |
lan, мм |
wan |
Dlan |
lan |
lan, мм |
|
|
|
не менее |
|
|
не менее |
|||
1. Заделка арматуры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) растянутой в растянутом бетоне |
0,70 |
11 |
20 |
250 |
1,20 |
11 |
20 |
250 |
б) сжатой или растянутой в сжатом бетоне |
0,50 |
8 |
12 |
200 |
0,80 |
8 |
15 |
200 |
2. Стыки арматуры внахлестку: |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) в растянутом бетоне |
0,90 |
11 |
20 |
250 |
1,55 |
11 |
20 |
250 |
б) в сжатом бетоне |
0,65 |
8 |
15 |
200 |
1,00 |
8 |
15 |
200 |
где Nan1, Qan1– соответственнорастягивающее и сдвигающее усилие в анкерном стержне.
При этом длинаанкерных стержней должна быть не меньше минимальных значений lan согласно требованиям настоящего пункта.
Анкера изгладкой арматуры класса А-I следует применять толькопри наличии усилений на их концах в виде пластинок, высаженных головок ипоперечных коротышей. Длина этих анкеров определяется расчетом на выкалывание исмятие бетона. Допускается применение анкеров из указанной стали с крюками наконцах для конструктивных деталей.
5.15.Для обеспечения анкеровки всех продольных стержней арматуры, заводимых за граньопоры, на крайних свободных опорах изгибаемых элементов должны выполнятьсяследующие требования:
а) еслисоблюдаются условия п. 3.32, длина запуска растянутых стержней за внутреннююгрань свободной опоры должна составлять не менее 5 d;
б) еслиусловия п. 3.32 не соблюдаются, длина запуска стержней за внутреннюю граньсвободной опоры должна быть не менее 10 d.
Длина зоныанкеровки lan на крайней свободнойопоре, на которой снижаются расчетные сопротивления арматуры (см. п. 2.28* итабл. 24*), определяется согласно указаниям п. 5.14 и поз. 1б табл. 37.
При наличиикосвенной арматуры длина зоны анкеровки снижается делением коэффициента wanна величину 1 + 12mvи уменьшением коэффициента Dlanна величину 10 sb/Rb.
Здесь mv — объемный коэффициентармирования, определяемый:
при сварныхсетках ………………….. по формуле (49) (см.п. 3.22*);
при огибающиххомутах …………… по формуле
где Asw— площадь сечения огибающего хомута, расположенного у гранейэлемента; в любом случае значение mvпринимается не более 0,06.
Напряжениесжатия бетона на опоре sbопределяется делением опорной реакции на площадь опирания элемента ипринимается не более 0,5 Rb.
Косвенноеармирование распределяется по длине зоны анкеровки от торца элемента доближайшей к опоре нормальной трещине.
Длина запускастержней за внутреннюю грань опоры уменьшается против требуемой настоящимпунктом, если величина lan < 10d, и принимается равной lan,но не менее 5d. В этом случае, а также приприварке концов стержней к надежно заанкеренным стальным закладным деталямснижение расчетного сопротивления продольной арматуры на опорном участке непроизводится.
ПРОДОЛЬНОЕАРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ
5.16.Площадь сечения продольной арматуры в железобетонных элементах должнаприниматься не менее указанной в табл. 38.
Таблица38
Условия работы арматуры |
Минимальная площадь сечения продольной арматуры в железобетонных элементах, % площади сечения бетона |
1. Арматура S в изгибаемых, а также во внецентренно растянутых элементах при расположении продольной силы за пределами рабочей высоты сечения |
0,05 |
2. Арматура S, S’ во внецентренно растянутых элементах при расположении продольной силы между арматурой S и S’ |
0,06 |
3. Арматура S, S’ во внецентренно сжатых элементах при: l0 /i < 17 |
0,05 |
17 £ l0 /i £ 35 |
0,10 |
35 < l0 /i £ 83 |
0,20 |
l0 /i > 83 |
0,25 |
Примечание. Минимальная площадь сечения арматуры,приведенная в настоящей таблице, относится к площади сечения бетона, равнойпроизведению ширины прямоугольного сечения либо ширины ребра таврового(двутаврового) сечения на рабочую высоту сечения h0. В элементах с продольной арматурой, расположеннойравномерно по контуру сечения, а также в центрально-растянутых элементахуказанная величина минимального армирования относится к полной площади сечениябетона.
В элементах спродольной арматурой, расположенной равномерно по контуру сечения, а также вцентрально-растянутых элементах минимальная площадь сечения всей продольнойарматуры должна приниматься вдвое больше величин, указанных в табл. 38.
Минимальныйпроцент содержания арматуры S и S’ во внецентренно сжатых элементах, несущая способностькоторых при расчетном эксцентриситете используется менее чем на 50 %, независимоот гибкости элементов принимается равным 0,05.
Требованиятабл. 38 не распространяются на армирование, определяемое расчетом элемента длястадий транспортирования и возведения; в этом случае площадь сечения арматурыопределяется только расчетом по прочности. Если расчетом установлено, чтонесущая способность элемента исчерпывается одновременно с образованием трещин вбетоне растянутой зоны, то должны учитываться требования п. 1.19 дляслабоармированных элементов.
Требованиянастоящего пункта не учитываются при назначении площади сечения арматуры,устанавливаемой по контуру плит или панелей из расчета на изгиб в плоскостиплиты (панели).
5.17.Диаметр, мм, продольных стержней сжатых элементов не должен превышать длябетона:
тяжелого имелкозернистого класса
ниже В25 …………………………………………..40
легкого ипоризованного классов:
В12,5 и ниже ………………………………..16
В15 – В25. …………………………………..25
В30 и выше…………………………………..40
ячеистогоклассов:
В10 и ниже …………………………………..16
В12,5 – В15 …………………………………20
В изгибаемыхэлементах из легкого бетона с арматурой класса А-IV иниже диаметр, мм, продольных стержней не должен превышать для бетона классов:
В12,5 и ниже…………………………16
В15 – В25 ……………………………25
В30 и выше…………………………..32
Для арматурыболее высоких классов предельные диаметры стержней должны быть согласованы вустановленном порядке.
В изгибаемыхэлементах из ячеистого бетона классе В10 и ниже диаметр продольнойарматуры должен быть ни более 16 мм.
Диаметрпродольных стержней внецентренно сжатых элементов монолитных конструкций долженбыть не менее 12 мм.
5.18. Влинейных внецентренно сжатых элементах расстояния между осями стержнейпродольной арматуры должны приниматься в направлении, перпендикулярномплоскости изгиба, не более 400 мм, а в направлении плоскости изгиба – не более 500 мм.
5.19.Во внецентренно сжатых элементах, несущая способность которых при заданномэксцентриситете продольной силы используется менее чем на 50 %, а также вэлементах с гибкостью l0/i < 17 (например, подколонниках), где по расчетусжатая арматура не требуется, а количество растянутой арматуры не превышает 0,3%, допускается не устанавливать продольную и поперечную арматуру, требуемуюсогласно указаниям пп. 5.18, 5.22 и 5.23, по граням, параллельным плоскостиизгиба. При этом армирование по граням, перпендикулярным плоскости изгиба,производится сварными каркасами и сетками с защитным слоем бетона толщиной неменее 50 мм и не менее двух диаметров продольной арматуры.
5.20. Вбалках шириной свыше 150 мм число продольных рабочих стержней, заводимых загрань опоры, должно быть не менее двух. В ребрах сборных панелей, настилов,часторебристых перекрытий и т.п. шириной 150 мм и менее допускается доведениедо опоры одного продольного рабочего стержня.
В плитахрасстояния между стержнями, заводимыми за грань опоры, не должны превышать 400мм, причем площадь сечения этих стержней на 1 м ширины плиты должна составлятьне менее 1/3 площади сечения стержней в пролете, определенной расчетом понаибольшему изгибающему моменту.
Впредварительно напряженных многопустотных (с круглыми пустотами) плитах,изготовляемых из тяжелого бетона, высотой 300 мм и менее расстояние междунапрягаемой арматурой, заводимой за грань опоры, допускается увеличивать до 600мм, если для сечений, нормальных к продольной оси плиты, величина моментатрещинообразования Mcrc,определяемого по формуле (125), составляет не менее 80 % величины момента отвнешней нагрузки, принимаемой с коэффициентом надежности по нагрузке gf = 1,0.
Приармировании неразрезных плит сварными рулонными сетками допускается вблизипромежуточных опор все нижние стержни переводить в верхнюю зону.
Расстояниямежду осями рабочих стержней в средней чести пролета плиты и над опорой(вверху) должны быть не более 200 мм при толщине плиты до 150 мм и не более 1,5h при толщине плиты свыше 150 мм, где h – толщина плиты.
5.21. Визгибаемых элементах при высоте сечения свыше 700 мм у боковых граней должныставится конструктивные продольные стержни с расстояниями между ними по высотене более 400 мм и площадью сечения не менее 0,1 % площади сечения бетона,имеющего размер, равный по высоте элемента расстоянию между этими стержнями, поширине — половине ширины ребре элемента, но не более 200 мм.
ПОПЕРЕЧНОЕАРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ
5.22. Увсех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольнаяарматура, должна предусматриваться также поперечная арматура, охватывающаякрайние продольные стержни. При этом расстояния между поперечными стержнями укаждой поверхности элемента должны быть не более 600 мм и не более удвоеннойширины грани элемента.
Во внецентренносжатых элементах с центрально-расположенной напрягаемой продольной арматурой(например, в сваях) постановка поперечной арматуры не требуется, еслисопротивление действию поперечных сил обеспечивается одним бетоном.
Поперечнуюарматуру допускается не ставить у граней тонких ребер изгибаемых элементов(шириной 150 мм и менее), по ширине которых располагается лишь один продольныйстержень или сварной каркас.
Вовнецентренно сжатых линейных элементах, а также в сжатой зоне изгибаемыхэлементов при наличии учитываемой в расчете сжатой продольной арматуры хомутыдолжны ставиться на расстоянии:
в конструкцияхиз тяжелого, мелкозернистого, легкого и поризованного бетонов:
при Rsc £ 400 МПа – не более 500 мм и не более:
при вязаныхкаркасах — 15d, сварных — 20d;
при Rsc ³ 450 МПа -не более 400 мм и не более:
при вязаныхкаркасах — 12d, сварных — 15d;
в конструкцияхиз ячеистого бетона при сварных каркасах — не более 500 мм и не более 40d (где d — наименьшийдиаметр сжатых продольных стержней, мм).
При этомконструкция поперечной арматуры должна обеспечивать закрепление сжатых стержнейот их бокового выпучивания в любом направлении.
Расстояниямежду хомутами внецентренно сжатых элементов в местах стыкования рабочейарматуры внахлестку без сварки должны составлять не более 10d.
Если насыщениеэлемента требуемой по расчету сжатой продольной арматурой S’составляет свыше 1,5 %, а также если все сечение элемента сжато и общеенасыщение арматурой S и S’ свыше 3 %,расстояние между хомутами должно быть не более 10d и не более 300 мм.
При проверкесоблюдения требований настоящего пункта продольные сжатые стержни, неучитываемые расчетом, не должны приниматься во внимание, если диаметр этихстержней не превышает 12 мм и половины толщины защитного слоя бетона.
5.23.Конструкция вязаных хомутов во внецентренно сжатых элементах должна быть такой,чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местахперегиба хомутов, а эти перегибы — на расстоянии не более 400 мм по ширинеграни элемента. При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней уэтой грани неболее четырех допускается охват всех продольных стержней однимхомутом.
Приармировании внецентренно сжатых элементов плоскими сварными каркасами двакрайних каркаса (расположенные у противоположных граней) должны быть соединеныдруг с другом для образования пространственного каркаса. Для этого у гранейэлемента, нормальных к плоскости каркасов, должны ставиться поперечные стержни,привариваемые контактной сваркой к угловым продольным стержням каркасов, илишпильки, связывающие эти стержни, на тех же расстояниях, что и поперечныестержни плоских каркасов.
Если крайниеплоские каркасы имеют промежуточные продольные стержни, то они не реже чемчерез один и не реже чем через 400 мм по ширине грани элемента должнысвязываться шпильками с продольными стержнями, расположенными у противоположнойграни. Шпильки допускается не ставить при ширине данной грани элемента не более500 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех.
5.24.Во внецентренно сжатых элементах с учитываемым в расчете косвенным армированиемв виде сварных сеток (из арматуры классов А-I, A-II и А-IIIдиаметром не более 14 мм и класса Вр-I) или в видененапрягаемой спиральной либо кольцевой арматуры должны быть приняты:
размеры ячеексетки — не менее 45 мм, но не более 1/4 меньшей стороны сечения элемента и неболее 100 мм;
диаметрнавивки спиралей или диаметр колец — не менее 200 мм;
шаг сеток — неменее 60 мм, но не более 1/3 меньшей стороны сечения элемента и не более 150мм;
шаг навивкиспиралей или шаг колец — не менее 40 мм, но не более 1/5 диаметра сеченияэлемента и не более 100 мм.
Сетки испирали (кольца) должны охватывать всю рабочую продольную арматуру.
При усиленииконцевых участков внецентренно сжатых элементов сварные сетки косвенногоармирования должны устанавливаться у торца в количестве не менее четырех сетокна длине (считая от торца элемента) не менее 20dесли продольная арматура выполняется из гладких стержней, и не менее 10d — из стержней периодического профиля.
5.25.Диаметр хомутов в вязаных каркасах внецентренно сжатых линейных элементовдолжен приниматься не менее 0,25d и не менее 5 мм, где d — наибольший диаметр продольных стержней.
Диаметрхомутов в вязаных каркасах изгибаемых элементов должен приниматься, мм, неменее:
при высотесечения элемента, равной
или менее 800мм ………………………………….. 5
то же, свыше800 мм ……………………………… 8
Соотношениедиаметров поперечных и продольных стержней в сварных каркасах и сварных сетныхустанавливался из условия сварки по соответствующим нормативным документам.
5.26. Вбалочных конструкциях высотой свыше 150 мм, а также в многопустотных плитах(или аналогичных часторебристых конструкциях) высотой свыше 300 мм должна устанавливатьсяпоперечная арматура.
В сплошныхплитах независимо от высоты, в многопустотных плитах, (или аналогичныхчасторебристых конструкциях) высотой минее 300 мм и в балочных конструкцияхвысотой менее 150 мм допускается поперечную арматуру не устанавливать. При этомдолжны быть обеспечены требования расчета согласно указаниям п. 3.32.
5.27.Поперечная арматура в балочных и плитных конструкциях, указанных в п. 5.26,устанавливается:
на приопорныхучастках, равных при равномерно распределенной нагрузке 1/4 пролета, а присосредоточенных нагрузках — расстоянию от опоры до ближайшего груза, но неменее 1/4 пролета, с шагом:
при высотесечения элемента h,
равной илименее 450 мм ……………… не более h/2 ине более 150 мм
то же, свыше450 мм …………………….. не более h/3 ине более 500 мм
на остальнойчасти пролета при высоте сечения элемента hсвыше 300 мм устанавливается поперечная арматура с шагом не более 3/4 h и не более 500 мм.
5.28.Поперечная арматура, предусмотренная для восприятия поперечных сил, должнаиметь надежную анкеровку по концам путем приварки или охвата продольнойарматуры, обеспечивающую равнопрочность соединений и хомутов.
5.29.Поперечная арматура в плитах в зоне продавливания устанавливается с шагом неболее 1/3 h и не более 200 мм, при этом шириназоны постановки поперечной арматуры должна быть не менее 1,5 h (где h — толщина плиты).
Анкеровкауказанной арматуры должна удовлетворять требованиям п. 5.28.
5.30.Поперечное армирование коротких консолей колонн выполняете» горизонтальными илинаклонными под углом 45° хомутами. Шагхомутов должен быть не более h/4 и не более 150мм (где h — высота консоли).
5.31. Вэлементах, работающих на изгиб с кручением, вязаные хомуты должны бытьзамкнутыми с надежной анкеровкой по концам, а при сварных каркасах всепоперечные стержни обоих направлений должны быть приварены к угловым продольнымстержням, образуя замкнутый контур. При этом должна быть обеспеченаравнопрочность соединений и хомутов.
СВАРНЫЕСОЕДИНЕНИЯ АРМАТУРЫ И ЗАКЛАДНЫХ ДЕТАЛЕЙ
5.32*.Арматура из горячекатаной стали гладкого и периодического профиля, термическиупрочненной стали классов Ат-IIIС и Ат-IVС и обыкновенной арматурной проволоки, а также закладныедетали должны, как правило, изготовляться с применением для соединения стержнеймежду собой и с плоскими элементами проката контактной сварки — точечной истыковой. Допускается применение дуговой сварки — автоматической иполуавтоматической, а также ручной согласно указаниям п. 5.36*.
Стыковыесоединения упрочненной вытяжкой арматуры класса А-IIIвдолжны свариваться до ее упрочнения.
Сварныесоединения стержневой горячекатаной арматуры классов А-IV (из стали марки20ХГ2Ц), А-V и А-VI,термомеханически упрочненной арматуры классов Ат-IIIС, Ат-IVС,Ат-IVК (из стали марок 10ГС2 и 08Г2С), Ат-V (из стали марки 20ГС) и Ат-VСК следует применять толькотипов, установленных ГОСТ 14098-85.
Сварныесоединения стержневой горячекатаной арматуры класса А-IV{из стали марки 80С) и термомеханически упрочненной арматуры классов Ат-IV, Ат-IVК (из стали марки 25С2Р), Ат-V (кроме из стали марки 20ГС), Ат-VК,Ат-VI, Ат-VIK и Ат-VII, высокопрочной арматурной проволоки и арматурных канатовне допускаются.
5.33*. Типысварных соединений и способы сварки арматуры и закладных деталей следует назначатьс учетом условий эксплуатации конструкции, свариваемости стали,технико-экономических показателей соединений и технологических возможностейпредприятия-изготовителя в соответствии с ГОСТ 14098-85.
Выполняемыеконтактно-точечной сваркой или дуговой сваркой прихватками крестообразныесоединения, которые должны обеспечивать восприятие арматурой сеток и каркасовнапряжений не менее ее расчетных сопротивлений (соединения “с нормируемойпрочностью”), необходимо указывать в рабочих чертежах арматурных изделий.
Сварныекрестообразные соединения с ненормируемой прочностью применяются дляобеспечения взаимного расположения стержней арматурных изделий в процессе ихтранспортирования, бетонирования и изготовления конструкции.
5.34. Взаводских условиях при изготовлении сварных арматурных сеток, каркасов исоединений по длине отдельных стержней следует применять преимущественноконтактную точечную и стыковую сварку, а при изготовлении закладных деталей — автоматическуюсварку под флюсом для тавровых и контактную рельефную сварку для нахлесточныхсоединений.
5.35.При монтаже арматурных изделий и сборных железобетонных конструкций в первуюочередь должны применяться полуавтоматические способы сварки, обеспечивающиевозможность контроля качества соединений.
5.36*.При отсутствии необходимого сварочного оборудования допускается выполнять взаводских и монтажных условиях крестообразные, стыковые, нахлесточные итавровые соединения арматуры и закладных деталей, применяя приведенные в ГОСТ14098—85 и в нормативных документах на сварную арматуру и закладные деталиспособы дуговой, в том числе и ручной, сварки. Не допускается применять дуговуюсварку прихватками в крестообразных соединениях стержней рабочей арматурыкласса А-III марки 35ГС.
Применяяручную дуговую сварку при выполнении сварных соединений, рассчитываемых попрочности, в сетках и каркасах, следует устанавливать дополнительныеконструктивные элементы в местах соедиyения стержнейпродольной и поперечной арматуры (прокладки, косынки, крючки и т. д.).
СТЫКИНЕНАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРЫ ВНАХЛЕСТКУ (БЕЗ СВАРКИ)
5.37.Стыки ненапрягаемой рабочей арматуры внахлестку применяются при стыкованиисварных и вязаных каркасов и сеток, при этом диаметр рабочей арматуры долженбыть не более 36 мм.
Стыки стержнейрабочей арматуры внахлестку не рекомендуется располагать в растянутой зонеизгибаемых и внецентренно растянутых элементов в местах полного использованияарматуры. Такие стыки не допускаются в линейных элементах, сечение которыхполностью растянуто (например, в затяжках арок), а также во всех случаяхприменения стержневой арматуры класса А-IV и выше.
5.38.Стыки растянутой или сжатой рабочей арматуры, а также сварных сеток и каркасовв рабочем направлении должны иметь длину перепуска (нахлестки) l неменее величины lan, определяемой поформуле (186) и табл. 37.
5.39.Стыки сварных сеток и каркасов, а также растянутых стержней вязаных каркасов исеток внахлестку без сварки должны, как правило, располагаться вразбежку. Приэтом площадь сечения рабочих стержней, стыкуемых в одном месте или нарасстоянии менее длины перепуска l, должна составлять не более 50 %общей площади сечения растянутой арматуры — при стержнях периодического профиляи не более 25 % — при гладких стержнях.
Стыкованиеотдельных стержней, сварных сеток и каркасов без разбежки допускается приконструктивном армировании (без расчета), а также на тех участках, где арматураиспользуется не более чем на 50 %.
5.40.Стыки сварных сеток в направлении рабочей арматуры из гладкой горячекатанойстали класса А-I должны выполняться таким образом,чтобы в каждой из стыкуемых в растянутой зоне сеток на длине нахлесткирасполагалось не менее двух поперечных стержней, приваренных ко всем продольнымстержням сеток (черт. 24). Такие же типы стыков применяются и для стыкованиявнахлестку сварных каркасов с односторонним расположением рабочих стержней извсех видов арматуры.
Стыки сварныхсеток в направлении рабочей арматуры классов А-II и А-III выполняются без поперечных стержней в пределах стыка водной или обеих стыкуемых сетках (черт. 25) .
5.41.Стыки сварных сеток в нерабочем направлении выполняются внахлестку с перепуском(считая между крайними рабочими стержнями сетки):
при диаметрераспределительной (поперечной)
арматуры до 4мм включ. …………………………………………. на 50 мм (черт. 26,а, б)
то же, свыше 4мм ……………………………………………………на 100 мм (черт.26, а, б)
При диаметрерабочей арматуры 16 мм и более сварные сетки в нерабочем направлениидопускается укладывать впритык друг к другу, перекрывая стык специальнымистыковыми сетками, укладываемыми с перепуском в каждую сторону не менее 15d распределительной арматуры и не менее 100 мм (черт. 26,в).
а)
б)
в)
Черт.24. Стыки сварных сеток внахлестку (без сварки) в направлении рабочей арматуры,выполненной из гладких стержней
а— при поперечных стержнях, расположенных в одной плоскости;
б,в — то же, в разных плоскостях
а)
б)
Черт.25. Стыки сварных сеток внахлестку (без сварки) в направлении рабочей арматуры,выполненной из стержней периодического профиля
а— без поперечных стержней в пределах стыка в одной из стыкуемых сеток;
б— то же, в обеих стыкуемых сетках
Сварные сеткив нерабочем направлении допускается укладывать впритык без нахлестки и бездополнительных стыковых сеток в следующих случаях:
при укладкесварных полосовых сеток в двух взаимно перпендикулярных направлениях;
при наличии вместах стыков дополнительного конструктивного армирования в направлениираспределительной арматуры.
а)
50-100 мм
б)
50-100 мм
в)
³ 100 мм; ³ 15 d1
Черт.26. Стыки сварных сеток в направлении распределительной арматуры
а— стык внахлестку с расположением рабочих стержней в однойплоскости;
б— то же, с расположением рабочих стержней в разных плоскостях;
в– стык впритык с наложениемдополнительной стыковой сетки
СТЫКИЭЛЕМЕНТОВ СБОРНЫХ КОНСТРУКЦИИ
5.42.При стыковании железобетонных элементов сборных конструкций усилия от одногоэлемента к другому передаются через стыкуемую рабочую арматуру, стальныезакладные детали, заполняемые бетоном швы, бетонные шпонки или (для сжатыхэлементов) непосредственно через бетонные поверхности стыкуемых элементов.
Стыкованиепредварительно напряженных элементов, а также конструкций, к которымпредъявляются требования водонепроницаемости, должно осуществляться, какправило, бетоном на напрягающем цементе.
5.43.Жесткие стыки сборных конструкций должны, как правило, замоноличиваться путемзаполнения швов между элементами бетоном. Если при изготовлении элементовобеспечивается плотная подгонка поверхностей друг к другу (например, прииспользовании торца одного из стыкуемых элементов в качестве опалубки для торцадругого), допускается при передаче через стык только сжимающего усилиявыполнение стыков насухо.
5.44.Стыки элементов, воспринимающие растягивающие усилия, должны выполняться:
а) сваркойстальных закладных деталей;
б) сваркойвыпусков арматуры;
в) пропускомчерез каналы или пазы стыкуемых элементов стержней арматурных канатов илиболтов с последующим натяжением их и заполнением швов и каналов цементнымраствором или мелкозернистым бетоном;
г) склеиваниемэлементов конструкционными полимеррастворами с использованием соединительныхдеталей из стержневой арматуры.
При проектированиистыков элементов сборных конструкций должны предусматриваться такие соединениязакладных деталей, при которых не происходило бы разгибания их частей, а такжевыколов бетона.
5.45.Закладные детали должны быть заанкерены в бетоне с помощью анкерных стержнейили приварены к рабочей арматуре элементов.
Закладныедетали с анкерами должны, как правило, состоять из отдельных пластин (уголковили фасонной стали) с приваренными к ним втавр или внахлестку анкернымистержнями преимущественно из арматуры классов А-II, А-III. Длина анкерных стержней закладных деталей при действиина них растягивающих сил должна быть не менее величины lan,определяемой согласно указаниям п. 5.14.
Длина анкерныхстержней может быть уменьшена при условии приварки на концах стержней анкерныхпластин или устройства высиженных горячим способом анкерных головок диаметромне менее 2d — для арматуры классов А-I и А-II и не менее 3d – для арматуры класса А-III.В этих случаях длина анкерного стержня определяется расчетом на выкалывание исмятие бетона и принимается не менее 10d (где d— диаметр анкера, мм).
Если анкера,испытывающие растяжение, располагаются нормальна к оси элемента и вдоль нихмогут образоваться трещины от основных усилий, действующих на элемент, концыанкеров должны быть усилены приваренными пластинами или высаженными головками.
Штампованныезакладные детали должны состоять на полосовых анкеров, имеющих усиления(например в виде сферических выступов), и участков, выполняющих функцию пластин(аналогично сварным деталям). Штампованные закладные детали следует, какправило, проектировать из полосовой стали толщиной 4—8 мм таким образом, чтобыотходы при раскрое полосы были минимальными. Деталь необходимо рассчитывать попрочности полосовых анкеров и пластин. Прочность анкеровки детали провернетсяиз расчета бетона на раскалывание, выкалывание и смятие.
Толщинапластин закладных деталей определяется согласно указаниям п. 3.48 и всоответствии с требованиями сварки. В зависимости от технологии сваркиотношение толщины пластины к диаметру анкерного стержня принимается всоответствии с требованиями ГОСТ 14098-85.
5.46.На концевых частях стыкуемых внецентренно сжатых элементов (например, на концахсборных колонн) должна устанавливаться косвенная арматура согласно указаниям п.5.24.
ОТДЕЛЬНЫЕКОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
5.47.Осадочные швы должны, как правило, предусматриваться в случаях возведенияздания (сооружения) на неоднородных грунтах основания (просадочных и др.), вместах резкого изменения нагрузок и т. п.
Если в указанныхслучаях осадочные швы не предусматриваются, фундаменты должны обладатьдостаточной прочностью и жесткостью, предотвращающей повреждение вышележащихконструкций, или иметь специальную конструкцию, служащую для достижения этой жецели.
Осадочные швы,а также температурно-усадочные швы в сплошных бетонных и железобетонныхконструкциях следует осуществлять сквозными, разрезая конструкцию до подошвыфундамента. Температурно-усадочные швы в железобетонных каркасах осуществляютсяпосредством применения двойных колонн с доведением шва до верха фундамента.
Расстояния междутемпературно-усадочными швами в бетонных фундаментах и стенках подваловдопускается принимать в соответствии с расстояниями между швами, принятыми длявышележащих конструкций.
5.48. Вбетонных конструкциях должно предусматриваться конструктивное армирование:
а) в местахрезкого изменения размеров сечения элементов;
б) в местахизменения высоты стен (на участке не менее 1 м);
в) в бетонныхстенах под и над проемами каждого этажа;
г) вконструкциях, подвергающихся воздействию динамической нагрузки;
д) у менеенапряженной грани внецентренно сжатых элементов, если наибольшее напряжение всечении, определяемое как для упругого тела, превышает 0,8 Rb,а наименьшее составляет менее 1 МПа или оказывается растягивающим, при этомкоэффициент армирования mпринимается не менее 0,025 %.
Требованиянестоящего пункта не распространяются на элементы сборных конструкций,проверяемые в стадиях транспортирования и монтажа, в этом случае необходимоеармирование определяется расчетом по прочности.
Если расчетомустановлено, что прочность элемента исчерпывается одновременно с образованиемтрещин в бетоне растянутой зоны, то следует учитывать требования п. 1.19 дляслабоармированных элементов (без учета работы растянутого бетона). Если,согласно расчету с учетом сопротивления растянутой зоны бетона, арматура нетребуется и опытом доказана возможность транспортирования и монтажа такихэлементов без арматуры, конструктивная арматура не предусматривается.
5.49.Соответствие расположения арматуры ее проектному положению должнообеспечиваться специальными мероприятиями (установкой пластмассовых фиксаторов,шайб из мелкозернистого бетона и т. п.).
5.50. Отверстиязначительных размеров в железобетонных плитах, панелях и т. п. должныокаймляться дополнительной арматурой сечением не менее сечения рабочей арматуры(того же направления), которая требуется по расчету плиты как сплошной.
5.51.При проектировании элементов сборных перекрытий следует предусматриватьустройство швов между ними, заполняемых бетоном. Ширина швов назначается изусловия обеспечения качественного их заполнения и должна составлять не менее 20мм для элементов высотой сечения до 250 мм и не менее 30 мм — для элементовбольшей высоты.
5.52. Вэлементах сборных конструкций должны предусматриваться приспособления длязахвата их при подъеме: инвентарные монтажные вывинчивающиеся петли,строповочные отверстия со стальными трубками, стационарные монтажные петли изарматурных стержней и т. п. Петли для подъема должны выполняться изгорячекатаной стали согласно требованиям п. 2.24*.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕУКАЗАНИЯ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
5.53. Впредварительно напряженных элементах необходимо, как правило, обеспечиватьнадежное сцепление арматуры с бетоном путем применения стали периодическогопрофиля, заполнения каналов, пазов и выемок цементным раствором илимелкозернистым бетоном.
5.54.Схемы и способы возведения статически неопределимых предварительно напряженныхконструкций рекомендуется выбирать так, чтобы при создании предварительногонапряжения исключалась возможность возникновения в конструкции дополнительныхусилий, ухудшающих их работу. Допускается устройство временных швов илишарниров, замоноличиваемых после натяжения арматуры.
5.55. Всборно-монолитных железобетонных конструкциях должно обеспечиваться сцеплениепредварительно напряженных элементов с бетоном, уложенным на местеиспользования конструкции, а также анкеровка их концевых участков. Совместнаяработа элементов в поперечном направлении, кроме того, должна обеспечиватьсясоответствующими мероприятиями (установкой поперечной арматуры илипредварительным напряжением элементов в поперечном направлении).
5.56.Часть продольной стержневой арматуры элемента допускается применять безпредварительного напряжения, если при этом удовлетворяются требования расчетапо трещиностойкости и деформациям.
5.57.Местное усиление участков предварительно напряженных элементов под анкераминапрягаемой арматуры, а также в местах опирания натяжных устройстврекомендуется выполнять установкой закладных деталей или дополнительнойпоперечной арматуры, а также увеличением размеров сечения элемента на этихучастках.
5.58. Уторцов элемента необходимо предусматривать дополнительную напрягаемую илиненапрягаемую поперечную арматуру, если напрягаемая продольная арматурарасполагается сосредоточенно у верхней и нижней граней.
Напрягаемаяпоперечная арматура должна напрягаться ранее натяжения продольной арматурыусилием не менее 15 % усилия натяжения всей продольной арматуры растянутой зоныопорного сечения.
Ненапрягаемаяпоперечная арматура должна быть надежно заанкерена по концам приваркой кзакладным деталям. Сечение этой арматуры в конструкциях, не рассчитываемых навыносливость, должно быть в состоянии воспринимать не менее 20 %, а вконструкциях, рассчитываемых на выносливость, -не менее 30 % усилия в продольной напрягаемой арматуре нижней зоны опорногосечения, определяемого расчетом по прочности.
5.59.При проволочной арматуре, расположенной в виде пучка, должны предусматриватьсязазоры между отдельными проволоками или группами проволок (установкой спиралейвнутри пучка, коротышей в анкерах и т. п.) размерами, достаточными дляпрохождения между проволоками пучка цементного раствора или мелкозернистогобетона при заполнении каналов.
5.60.Напрягаемая арматура (стержневая или канаты) в пустотных и ребристых элементахдолжна располагаться, как правило, по оси каждого ребра элемента. Исключение изэтого правила оговорено в п. 5.20.
5.61. Уконцов предварительно напряженных элементов должна быть установленадополнительная поперечная или косвенная арматура (сварные сетки, охватывающиевсе продольные стержни арматуры, хомуты и т. п. с шагом 5-10 см) на длинеучастка не менее 0,6 lp, а вэлементах из легкого бетона классов В7,5 — В12,5 — с шагом 5 см на длинеучастка не менее lp (см. п. 2.29) ине менее 20 см для элементов с арматурой, не имеющей анкеров, а при наличиианкерных устройств — на участке, равном двум длинам этих устройств. Установкаанкеров у концов арматуры обязательна для арматуры, натягиваемой на бетон, атакже для арматуры, натягиваемой на упоры, при недостаточном ее сцеплении сбетоном (гладкой проволоки, многопрядных канатов), при этом анкерные устройствадолжны обеспечивать надежную заделку арматуры в бетоне на всех стадиях ееработы.
При применениив качестве напрягаемой рабочей арматуры высокопрочной арматурной проволокипериодического профиля, арматурных канатов однократной свивки, горячекатаной итермически упрочненной стержневой арматуры периодического профиля, натягиваемойна упоры, установка анкеров у концов напрягаемых стержней, как правило, нетребуется.
6*.УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ И КОНСТРУИРОВАНИЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИРЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
ОБЩИЕПОЛОЖЕНИЯ
6.1.Настоящий раздел устанавливает требовании к проектированию ранееэксплуатировавшихся бетонных и железобетонных конструкций, сохраняемых (безусиления или с усилением) в составе зданий и сооружений после реконструкции иликапитального ремонта.
Разделустанавливает правила расчета существующих конструкций (поверочного расчета), атакже расчета и конструирования усиливаемых конструкций.
6.2.Поверочные расчеты существующих конструкций необходимо производить приизменении действующих на них нагрузок, объемно-планировочных решений и условийэксплуатации, а также при обнаружении дефектов и повреждений в конструкциях сцелью установления, обеспечивается ли несущая способность и пригодность кнормальной эксплуатации конструкций в изменившихся условиях их работы.
6.3.Конструкции, не отвечающие требованиям поверочного расчета, подлежат усилению.
Припроектировании усиливаемых конструкций следует исходить из необходимостивыполнения работ без или с кратковременной остановкой производства.
6.4.Поверочные расчеты существующих конструкций, а также расчет и конструированиеусиливаемых конструкций необходимо производить на основе проектных материалов,данных по изготовлению и возведению этих конструкций и их натурныхобследований.
6.5.При отсутствии в конструкциях дефектов и повреждений, снижающих их несущуюспособность, а также при отсутствии недопустимых прогибов конструкций ираскрытия в них трещин поверочные расчеты допускается выполнять исходя изпроектных данных о геометрических размерах сечений конструкций, классе (марке)бетона по прочности, классе арматурной стали, армировании и расчетной схемеконструкции.
6.6. Вслучаях, когда требования расчетов по проектным материалам не удовлетворяютсялибо при отсутствии проектных материалов, а также при наличии дефектов иповреждений, снижающих несущую способность конструкции, недопустимых прогибовконструкции или раскрытия в них трещин следует производить поверочные расчеты сучетом данных натурных обследований конструкций.
6.7. Наосновании натурных обследований должны быть установлены: геометрические размерысечения, армирование конструкции, прочность бетона и вид арматуры, прогибыконструкции и ширина раскрытия трещин, дефекты и повреждения, нагрузки,статическая схема конструкций.
6.8.Усиление конструкций следует предусматривать лишь в случаях, когда существующиеконструкции не удовлетворяют поверочным расчетам по несущей способности илитребованиям нормальной эксплуатации. Не следует усиливать существующиеконструкции, если:
их фактическиепрогибы превышают предельно допустимые в соответствии с п. 1.20. но непрепятствуют нормальной эксплуатации конструкции и не изменяют их расчетнуюсхему;
имеютсяотступления от требований разд. 5, но конструкция эксплуатировалась длительноевремя, а ее обследование не выявило повреждений, вызванных этими отступлениями.
6.9.Расчет и конструирование усиливаемых конструкций следует выполнять с учетомданных натурных обследований, указанных в п. 6.7.
ПОВЕРОЧНЫЕРАСЧЕТЫ
6.10.Поверочные расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует выполнять всоответствии с требованиями разд. 1—4 и настоящего подраздела.
6.11.Расчет по предельным состояниям второй группы не производится, если перемещенияи ширина раскрытия трещин в существующих конструкциях меньше предельнодопустимых, а усилия в сечениях элементов от новых нагрузок не превышаютзначений усилий от фактически действовавших нагрузок.
6.12.При расчете должны быть проверены сечения конструкций, имеющие дефекты иповреждения, а также сечения, в которых при натурных обследованиях выявленызоны бетона, прочность которых меньше средней на 20 % и более. Учет дефектов иповреждений производится путем уменьшения вводимой в расчет площади сечениябетона или арматуры. Необходимо также учитывать влияния дефекта или поврежденияна прочностные и деформативные характеристики бетона, на эксцентриситетпродольной силы, на сцепление арматуры с бетоном и т. п. в соответствии сутвержденными в установленном порядке документами.
6.13.Расчетные характеристики бетона определяются согласно разд. 2 в зависимости отусловного класса бетона по прочности на сжатие существующих конструкций.
6.14.При выполнении поверочных расчетов по проектным материалам, в том случае, еслив проекте существующей конструкции нормируемой характеристикой бетона являетсяего марка, значение условного класса бетона по прочности на сжатие следуетпринимать равным:
80 %-нойкубиковой прочности бетона, соответствующей марке по прочности для тяжелого,мелкозернистого и легкого бетонов;
70 %-ной — дляячеистого бетона.
Для промежуточныхзначений условного класса бетона по прочности на сжатие, отличающихся отзначений параметрического ряда (см. п. 2.3), расчетные сопротивления бетонаопределяются линейной интерполяцией.
6.15.При выполнении поверочных расчетов по результатам натурных обследованийзначение условного класса бетона по прочности на сжатие определяется всоответствии с п. 6.14, принимая вместо марки бетона фактическую прочностьбетона в группе конструкций, конструкции или отдельной ее зоне, полученную порезультатам испытаний неразрушающими методами или испытаний отобранных отконструкций образцов бетона.
6.16. Взависимости от состояния бетона, вида конструкций и условий их работы, а такжеиспользуемых методов определения прочности бетона при специальном обоснованиимогут быть использованы другие способы определения класса бетона. Прииспользовании статистических методов коэффициент вариации прочности бетонаопределяется по ГОСТ 18105-86.
6.17.Расчетные характеристики арматуры определяются в зависимости от класса арматурнойстали существующих железобетонных конструкций согласно разд. 2 с учетомтребований пп. 6.18 и 6.19.
6.18.При выполнении поверочных расчетов по проектным данным существующихконструкций, запроектированных по ранее действующим нормативным документам, нормативныесопротивления арматуры Rsnопределяются согласно разд. 2. При этом нормативное сопротивление арматурнойпроволоки класса В-I принимается равным 390 МПа (400кг/см2).
Расчетныесопротивления арматуры растяжению Rsследует определять по формуле
где gs — коэффициент надежности поарматуре, принимаемый равным для расчета по предельным состояниям первойгруппы:
для стержневойарматуры классов:
A-I, A-II и A-III……………………………….. 1,15
А-IV, A-V и А-VI………………………………1,25
дляпроволочной арматуры классов:
В-I, В-II, Вр-II,К-7 и К-19 ………………. 1,25
Bр-I …………………………………………………1,15
При расчете попредельным состояниям второй группы коэффициент надежности по арматуре gs принимается равным 1,0.
Расчетныесопротивления растяжению поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) Rsw определяются умножением полученныхрасчетных сопротивлении арматуры Rsна соответствующие коэффициенты условий работы gsi, приведенные в разд. 2.
Расчетныесопротивления арматуры сжатию Rsc (кроме арматуры класса А-IIIв)следует принимать равными получинным расчетным сопротивлениям арматурырастяжению Rs, но не более значений,указанных в разд. 2. Для арматуры класса А-IIIв расчетные сопротивленияарматуры сжатию Rsc следует приниматьв соответствии с требованиями разд. 2.
Кроме того, врасчет необходимо вводить дополнительные коэффициенты условий работы арматурысогласно п. 2.28.
Значениярасчетных сопротивлений арматуры принимаются с округлением до трех значащихцифр.
6.19.При выполнении поверочных расчетов по данным испытаний образцов арматуры,отобранных от обследованных конструкций, нормативные сопротивления арматурыпринимаются равными средним значениям предела текучести (или условного пределатекучести), полученным при испытании образцов арматуры и деленным накоэффициенты:
1,1 — дляарматуры классов А-I, А-II, А-III, А-IIIв, А-IV;
1,2 – для арматуры других классов.
Расчетныесопротивления арматуры необходимо принимать в соответствии с требованиями п.6.18.
6.20. Взависимости от числа отобранных для испытании образцов и состояния арматуры приспециальном обосновании могут быть использованы другие способы определениярасчетных сопротивлений арматуры.
6.21.Расчетные сопротивления арматуры растяжению Rsпри отсутствии проектных данных и невозможности отбора образцов допускаетсяназначать в зависимости от профиля арматуры:
для гладкойарматуры Rs = 155 МПа (1600 кгс/см2);
для арматурыпериодического профиля, имеющего выступы:
с одинаковымзаходом на обеих сторонах профиля (“винт”)
Rs = 245 МПа (2500 кгс/см2);
с однойстороны правый заход, а с другой — левый (“елочка”)
Rs = 295 МПа (3000 кгс/см2).
При этомзначение расчетных сопротивлений сжатой арматуры принимается равным Rs, а расчетных сопротивлениипоперечной арматуры Rsw — равным 0,8 Rs.
РАСЧЕТИ КОНСТРУИРОВАНИЕ УСИЛИВАЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ
6.22.Требования настоящего подраздела распространяются на проектирование и расчетжелезобетонных конструкций, усиливаемых стальным прокатом, бетоном ижелезобетоном.
Усиливаемыежелезобетонные конструкции следует проектировать в соответствии с требованиямиразд. 1—5, СНиП II-23-81* (при усилении стальнымпрокатом) и данного подраздела.
6.23.При проектировании усиливаемых железобетонных конструкций необходимо обеспечитьвключение в работу элементов усилении и совместную их работу с усиливаемойконструкцией.
6.24.Расчет усиливаемых конструкций следует производить для двух стадий работы:
а) довключения в работу усиления — на нагрузки, включающие нагрузку от элементовусиления (только для предельных состояний первой группы);
б) послевключения в работу элементов усиления — на полные эксплуатационные нагрузки (попредельным состояниям первой и второй групп). Расчет по предельным состояниямвторой группы может не производиться, если эксплуатационные нагрузки неувеличиваются, жесткость и трещиностойкость конструкций удовлетворяюттребованиям эксплуатации, а усиление является следствием наличия дефектов иповреждений.
6.25.Для сильно поврежденных конструкций (при разрушении 50 % и более сечения бетонаили 50 % и более площади сечения рабочей арматуры) элементы усиления следуетрассчитывать на полную действующую нагрузку, при этом усиливаемая конструкция врасчете не учитывается.
6.26.Площадь поперечного сечения арматуры усиливаемой конструкции следует определятьс учетом фактического уменьшения в результате коррозии. Арматура извысокопрочной проволоки в расчетах не учитывается при наличии язвенной илипиттинговой (скрытой) коррозии, а также если коррозия вызвана хлоридами.
6.27.Нормативные и расчетные сопротивления стальных элементов усилений необходимоназначать в соответствии с указаниями СНиП II-23-81*.
Нормативные ирасчетные сопротивления бетона и арматуры усиливаемых железобетонныхконструкций и элементов усилений следует назначать в соответствии с указаниямиразд. 2 и пп. 6.13—6.21.
6.28.При проектировании усиливаемых конструкций следует, как правило,предусматривать, чтобы нагрузка во время усиления не превышала 65 % расчетнойвеличины. При сложности или невозможности достижения требуемой степениразгрузки допускается выполнять усиление под большей нагрузкой. В этом случаерасчетные характеристики бетона и арматуры усиления умножаются на коэффициентыусловий работы бетона gbr1 = 0,9; арматуры – gsr1= 0,9.
В любом случаестепень разгрузки конструкций следует выбирать из условии обеспечениябезопасного ведения работ.
6.29. Вслучаях, если при усилении конструкция превращается в статически неопределимую,необходим учет факторов, перечисленных в п. 1.15.
6.30.Величину предварительного напряжения ssp и s’spв напрягаемой арматуре S и S’усилении следует назначать в соответствии с пп. 1.23 и 1.24.
При этоммаксимальная величина предварительного напряжения арматуры не должна превышать:для стержневой арматуры 0,9Rs,ser; дня проволочной -0,7Rs,ser.
Минимальнуювеличину предварительного напряжения арматуры следует принимать не менее 0,49Rs,ser.
6.31.При расчете элементов, усиленных предварительно напряженными стержнями, потерипредварительного напряжения необходимо определять в соответствии с пп. 1.25 и1.26.
Приопределении потерь от деформаций анкеров, расположенных у натяжных устройств,следует учитывать обжатие упорных устройств, которое при отсутствииэкспериментальных данных принимается равным 4 мм.
6.32.Коэффициент точности натяжения необходимо определять в соответствии с п. 1.27введением дополнительных коэффициентов gsp, зависящих отконструктивных особенностей усиления:
gsp = 0,85 — для горизонтальных и шпренгельных затяжек;
gsp = 0,75 — для хомутов и наклонных тяжей.
6.33.Изгибаемые и внецентренно сжатые элементы, усиливаемые бетоном и железобетоном,рассчитываются как элементы сплошного сечения при условии соблюденияконструктивных и расчетных требований по обеспечению совместной работы старогои нового бетонов. При этом неисправляемые повреждения и дефекты усиливаемыхэлементов (коррозия или обрывы арматуры, коррозия, расслоения и повреждениябетона и т. д.), снижающие их несущую способность, следует учитывать при расчетев такой же мере, как и при поверочных расчетах конструкций до усиления.
6.34.При наличии в конструкциях, усиливаемых бетоном или железобетоном, бетона иарматуры разных классов, расположенные в сечении бетон и арматура каждогокласса вводятся в расчет по прочности со своим расчетным сопротивлением.
6.35.Расчет железобетонных элементов, усиливаемых бетоном, арматурой ижелезобетоном, следует производить по прочности для сечений, нормальных кпродольной оси элемента, наклонных и пространственных (при действии крутящихмоментов), а также на местное действие нагрузки (сжатие, продавливание, отрыв)в соответствии с требованиями разд. 3 и с учетом наличия в усиливаемом элементебетона и арматуры разных классов.
6.36.Расчет железобетонных элементов, усиливаемых бетоном, арматурой илижелезобетоном. следует производить по образованию, раскрытию и закрытию трещин,по деформациям в соответствии с требованиями разд. 4 и дополнительнымитребованиями, связанными с наличием в железобетонном элементе деформаций и напряжениидо включения в работу усиления, а также с наличием в усиленном элементе бетонаи арматуры разных классов.
6.37. Расчетжелезобетонных элементов, усиливаемых напрягаемой арматурой, не имеющейсцепления с бетоном, следует производить для предельных состояний первой ивторой групп в соответствии с требованиями разд. 4 и 5 и дополнительнымитребованиями, связанными с отсутствием сцепления между арматурой и бетоном.
6.38.Минимальные размеры элементов усиления сечений бетоном и железобетономнеобходимо принимать из расчета на действующие усилия с учетом технологическихтребований и не менее размеров, необходимых для выполнения требований разд. 5 вчасти расположения арматуры и толщины слоя бетона.
6.39.Класс бетона усиления по прочности на сжатие следует принимать, как правило,равным классу бетона усиливаемых конструкций и не менее В15 для наземныхконструкций и В12,5 — для фундаментов.
6.40. Втех случаях, когда усиление предусматривается производить после разгрузкиусиливаемой конструкции, загружение следует производить после достижениябетоном усиления проектной прочности.
6.41.При усилении монолитным бетоном и железобетоном необходимо предусматриватьосуществление мероприятий (очистку, насечку, устройство шпонок на поверхностиусиливаемой конструкции и др.), обеспечивающих прочность контактной зоны исовместную работу усиления с усиливаемой конструкцией.
6.42.При устройстве местного усиления только на длине поврежденного участка усилениенеобходимо распространять и на неповрежденные части, как правило, на длину неменее 500 мм и не менее:
пятикратнойтолщины бетона усиления;
длиныанкеровки продольной арматуры усиления;
двойной шириныбольшой грани усиливаемого элемента (для стержневых конструкций).
ПРИЛОЖЕНИЕ1*
Обязательное
ОСНОВНЫЕВИДЫ АРМАТУРНОЙ СТАЛИ И ОБЛАСТЬ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
(ВЗАВИСИМОСТИ ОТ ХАРАКТЕРА ДЕЙСТВУЮЩИХ НАГРУЗОК И РАСЧЕТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ)
Вид арматуры и документы, регламентирующие ее качество |
Класс арматуры |
Марка стали |
Диаметр арматуры, мм |
Условия эксплуатации конструкции при нагрузке |
|||||||||
статической |
динамической и многократно повторяющейся |
||||||||||||
в отапли- ваемых зданиях |
на открытом воздухе и в неотапливаемых зданиях при расчетной температуре, °С |
в отапли- ваемых зданиях |
на открытом воздухе и в неотапливаемых зданиях при расчетной температуре, °С |
||||||||||
до минус 30 включ. |
ниже минус 30 до минус 40 включ. |
ниже минус 40 до минус 55 включ. |
ниже минус 55 до минус 70 включ. |
до минус 30 включ. |
ниже минус 30 до минус 40 включ. |
ниже минус 40 до минус 55 включ. |
ниже минус 55 до минус 70 включ. |
||||||
Стержневая горяче-катаная гладкая, ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 380-71 |
А-I |
Ст3сп |
6-40 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+1 |
+ |
+ |
– |
– |
– |
|
Ст3пс |
6-40 |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
– |
– |
– |
|
|
Ст3кп |
6—40 |
+ |
+ |
– |
– |
– |
+ |
+ |
– |
– |
– |
|
|
Ст3сп |
6—40 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
Ст3пс |
6-40 |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
|
|
Ст3кп |
6-40 |
+ |
+ |
– |
– |
– |
+ |
+ |
– |
– |
– |
|
|
Ст3Гпс |
6-18 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+1 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+1 |
|
То же, ТУ 14-15-154-86 |
|
Ст3сп |
5,5 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Стержневая горяче-катаная периодического профиля, ГОСТ 5781-82 |
А-II |
Ст5сп |
10—40 |
+ |
+ |
+ |
+1 |
+1 |
+ |
+ |
+1 |
– |
– |
|
Ст5пс |
10-16 |
+ |
+ |
+ |
+1 |
– |
+ |
+ |
+1 |
– |
– |
|
|
|
18—40 |
+ |
+ |
– |
– |
– |
+ |
+1 |
– |
– |
– |
|
|
18Г2С |
40-80 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+1 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+1 |
|
Ас-II |
10ГТ |
10-32 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
А-III |
35ГС |
6—40 |
+ |
+ |
+ |
+1 |
– |
+ |
+ |
+1 |
– |
– |
|
|
25Г2С |
6-8 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
|
|
|
10—40 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+1 |
+ |
+ |
+ |
+1 |
– |
|
|
32Г2Рпс |
6-22 |
+ |
+ |
+ |
+1 |
– |
+ |
+ |
+1 |
– |
– |
|
А-IV |
80С |
10-18 |
+ |
+ |
– |
– |
– |
+ |
– |
– |
– |
– |
|
|
20ХГ2Ц |
10-32 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
+2 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
– |
|
А-V |
23Х2Г2Т |
10-32 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+2 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+2 |
|
А-VI |
20Х2Г2СР |
10-22 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
+2 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
– |
|
|
22Х2Г2ТАЮ |
10-22 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
+2 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
– |
|
|
22Х2Г2Р |
10-22 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
+2 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
– |
|
То же, ТУ 14-1-4235-87 |
|
22Х2Г2С |
10—40 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
+2 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
– |
Стержневая термо-механически упрочненная периодического профиля, ГОСТ 10884-81 |
Ат-IIIС |
Ст5пс Ст5сп Ст5пс Ст5сп |
10-32 |
+ |
+ |
+ |
+1 |
– |
+ |
+ |
+1 |
– |
– |
Стержневая термомеханически упрочненная периодического профиля, ГОСТ 10884-81 |
Ат-IV |
20ГС |
10-32 |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
Aт-IVC |
25Г2С |
10-32 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
+2 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
– |
|
|
28С, 35ГС |
12-32 |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
|
Ат-IVК |
10ГС2, 08Г2С, 25С2Р |
10-32 |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
|
Ат-V |
20ГС, 20ГС2, 10ГС2, 08Г2С, 28С, 25Г2С |
10-32 |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
|
|
25С2Р, 35ГС |
18-32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ат-VК |
20ГС, 25С2Р, 35ГС |
18-32 |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
|
Ат-VСК |
20ХГС2 |
10-28 |
+ |
+ |
+ |
+2 |
– |
+ |
+ |
+ |
+2 |
– |
|
Ат-VI |
20ГС2, 20ГС, 25С2Р |
10-32 |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
|
Аг-VIК |
20ХГС2 |
10-16 |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
|
Ат-VII |
30ХС2 |
10-28 |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
|
Обыкновенная арматурная проволока периодического профиля, ГОСТ 6727-80 |
Вр-I |
– |
3-5 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Высокопрочная арматурная проволока, ГОСТ 7348-81 |
В-II; Вр-II |
– |
3-8 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Арматурные канаты, ГОСТ 13840-68 |
К-7 |
– |
6-15 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Арматурные канаты, ТУ 14-4-22 -71 |
К-19 |
– |
14 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Стержневая, упрочненая вытяжкой, периодического профиля |
А-IIIв |
25Г2С |
6-40 |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
+ |
– |
– |
– |
|
35ГС |
6-40 |
+ |
+ |
– |
– |
– |
+ |
– |
– |
– |
– |
_____________
1 Допускается применять только в вязаных каркасах исетках.
2 Следует применять только в виде целых стержней мернойдлины.
Примечания: 1. В таблице знак “+”означает допускается, знак “–” — не допускается.
- Расчетнаятемпература принимается согласно указаниям п. 1.8.
- В даннойтаблице нагрузки следует относить к динамическим, если доля этих нагрузок прирасчете конструкций по прочности превышает 0,1 статической нагрузки; кмногократно повторяющимся нагрузкам — нагрузки, при которых коэффициент условийработы арматурыgs3< 1,0(см. табл. 25*).
- Областьприменения горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры диаметровбольших, чем указано в таблице, следует принимать при соответствующемобосновании аналогично установленной в настоящей таблице для арматурной сталисоответствующих классов и марок.
- Сварныесоединения арматуры – согласно указаниям п. 5.32*.
6.43.Усиление элементов с ненапрягаемой арматурой под нагрузкой допускаетсяпроизводить приваркой дополнительной арматуры к существующей, если при действующейво время усиления нагрузке в данном сечении обеспечена прочность усиливаемогоэлемента без учета работы дополнительной арматуры.
Стыковыесварные соединения следует располагать вразбежку с расстоянием между ними вдольстержней не менее 20d.
ПРИЛОЖЕНИЕ2*
Обязательное
ОБЛАСТЬПРИМЕНЕНИЯ ПРОКАТА ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА ДЛЯ ЗАКЛАДНЫХДЕТАЛЕЙ
Характеристика закладных деталей |
Прокат для закладных деталей конструкций, предназначенных для работы при расчетной температуре, °С |
|||
до минус 30 включ. |
ниже минус 30 до минус 40 включ. |
|||
Прокат по ГОСТ 535-88 |
Толщина проката, мм |
Прокат по ГОСТ 535-88 |
Толщина проката, мм |
|
1. Рассчитываемые на усилия от нагрузок: |
|
|
|
|
а) статических |
Ст3кп2-1 |
4-30 |
Ст3пс5-1 |
4-30 |
б) динамических и многократно повторяющихся |
Ст3пс5-1 |
4-10 |
Ст3пс5-1 |
4-10 |
Ст3сп5-1 |
11-30 |
Ст3сп5-1 |
11-30 |
|
2. Конструктивные (не рассчитываемые на силовые воздействия) |
Ст3кп2-1 |
4-30 |
Ст3кп2-1 |
4-30 |
Примечания: 1. Расчетную температуру принимают согласноуказаниям п. 1.8.
- Для листовогопроката группа проката не устанавливается (Ст3кп2, Ст3пс5 к Ст3сп5).
- Вместо указанного в таблице проката по ГОСТ 535-88допускается применение фасонного и листового проката для строительных стальныхконструкций по ГОСТ 27772-88:
С235 – вместо Ст3кп2-1,
С245 – ” Ст3пс5-1,
С255 – ” Ст3сп5-1.
- При соответствующем технико-экономическомобосновании допускается применение проката из полуспокойной к спокойной сталивместо указанной в таблице соответственно кипящей и полуспокойной, а такжеприменение проката групп II и III.
Приложения3 и 4 исключены.
ПРИЛОЖЕНИЕ5
Справочное
ОСНОВНЫЕБУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Усилияот внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
М —изгибающий момент;
N — продольная сила;
Q — поперечная сила;
Т – крутящий момент.
Характеристикипредварительно напряженного элемента
Р —усилие предварительного обжатия, определяемое по формуле (8), с учетом потерьпредварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадииработы элемента;
ssp,s’sp — предварительныенапряжения соответственно в напрягаемой арматуре Sи S’ до обжатия бетона (при натяжении арматуры на упоры) либо в моментснижения величины предварительного напряжения в бетоне до нуля воздействием наэлемент внешних фактических или условных сил, определяемые согласно указаниямпп. 1.23 и 1.28 с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре,соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента:
sbp— сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия, определяемыесогласно указаниям пп. 1.28 и 1.29 с учетом потерь предварительного напряженияв арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента:
gsp— коэффициент точности натяжения арматуры, определяемый согласно указаниям п.1.27.
Характеристикиматериалов
Rb, Rb,ser – расчетные сопротивления бетона осевому сжатию дляпредельных состояний соответственно первой и второй групп;
Rbt, Rbt,ser — расчетные сопротивления бетона осевомурастяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
Rb,loc— расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле (102);
Rbp— передаточная прочность бетона, назначаемая согласно указаниям п. 2.6*;
Rs, Rs,ser – расчетные сопротивления арматурырастяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;
Rsw— расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению, определяемое согласноуказаниям п. 2.28*;
Rsc— расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первойгруппы;
Eb— начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении;
Es— модуль упругости арматуры.
Характеристикиположения продольной арматуры в поперечном сечении элемента
S — обозначение продольной арматуры:
а) при наличиисжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения — расположенной врастянутой зоне;
б) приполностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении — расположенной у менеесжатой грани сечения;
в) приполностью растянутом от действия внешней нагрузки сечении:
длявнецентренно растянутых элементов — расположенной у более растянутой гранисечения;
дляцентрально-растянутых элементов — всей в поперечном сечении элемента;
S’ — обозначение продольной арматуры:
а) при наличиисжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения — расположенной всжатой зоне;
б) приполностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении — расположенной у болеесжатой грани сечения;
в) приполностью растянутом от действия внешней загрузки сечении внецентреннорастянутых элементов — расположенной у менее растянутой грани сечения.
Геометрическиехарактеристики
b — ширина прямоугольного сечения; ширина ребра тавровогои двутаврового сечений;
bf,b’f — ширина полки таврового и двутаврового сеченийсоответственно в растянутой и сжатой зонах;
h — высота прямоугольного,таврового и двутаврового сечений;
hf, h’f – высота полки таврового идвутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах;
а, а’— расстояния от равнодействующей усилий в арматуре соответственно S и S’ до ближайшей гранисечения;
h0, h’0– рабочая высота сечения, равнаясоответственно h–а и h–a’;
х —высота сжатой зоны бетона;
x — относительная высота сжатой зоныбетона, равная ;
s — расстояние между хомутами, измеренное по длинеэлемента;
е0— эксцентриситет продольной силы N относительноцентра тяжести приведенного сечения, определяемый согласно указаниям п. 1.21;
е0р— эксцентриситет усилия предварительного обжатия Р относительно центратяжести приведенного сечения, определяемый согласно указаниям п. 1.28;
e0,tot –эксцентриситет равнодействующей продольной силы Nи усилия предварительного обжатия Р относительно центра тяжестиприведенного сечения;
е, е’— расстояния от точки приложении продольной силы N доравнодействующей усилий в арматуре соответственно Sи S’;
es, esp— расстояния соответственно от точки приложения продольной силы N иусилия предварительного обжатия Р до центра тяжести площади сеченияарматуры S;
l —пролет элемента;
l0 — расчетная длина элемента, подвергающегосядействию сжимающей продольной силы; значение l0принимается по табл. 32 и п. 3.25;
i —радиус инерции поперечного сечения элемента относительно центра тяжестисечения;
d —номинальный диаметр стержней арматурной стали;
Аs, A’s – площади сечения ненапрягаемой инапрягаемой арматуры соответственно S и S’; при определении усилия предварительного обжатия P– площади сечения ненапрягаемойчасти арматуры соответственно S и S’;
Asp,A’sp – площадисечения напрягаемой части арматуры соответственно Sи S’;
Аsw – площадь сечения хомутов,расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости,пересекающей наклонное сечение;
As,inc— площадь сечения отогнутых стержней, расположенных в одной наклонной кпродольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение;
m — коэффициент армировании, определяемыйкак отношение площади сечения арматуры S кплощади поперечного сечения элемента bh0без учета свесов сжатых и растянутых полок;
А —площадь всего бетона в поперечном сечении;
Аb —площадь сечения сжатой зоны бетона;
Abt — площадь сечения растянутой зоны бетона;
Ared — площадьприведенного сечения элемента, определяемая согласно указаниям п. 1.28;
Аloc1 — площадь смятия бетона;
S’bo, Sb0 – статические моментыплощадей сечения соответственно сжатой и растянутой зон бетона относительнонулевой линии;
Ss0, S’s0 — статические моменты площадейсечения арматуры соответственно S и S‘относительно нулевой линии;
I — момент инерции сечении бетона относительно центратяжести сечения элемента;
Ired– момент инерции приведенногосечения элемента относительно его центра тяжести, определяемый согласноуказаниям п. 1.28;
Is — момент инерции площади сечения арматурыотносительно центра тяжести сечения элемента;
Ib0 -момент инерции площади сечения сжатой зоны бетона относительно нулевой линии;
Is0, I’s0 -моменты инерции площадей сечения арматуры соответственно Sи S’ относительно нулевой линии;
Wred – момент сопротивления приведенногосечения элемента для крайнего растянутого волокна, определяемый как дляупругого материала согласно указаниям п. 1.28.
Комментарий специалиста
Изменениями повышены, в частности, расчетные сопротивления (взависимости от диаметра): арматурной проволоки класса Вр-I— на 9,3 — 13,9 %; арматурной проволоки класса В-IIдиаметром 5 мм — на 5,4 %; класса Вр-II диаметрами 3—5мм — на 2,2 — 12 %; арматурных канатов: класса К-7 – на 3,3 – 12,6 %; классаК-9 – на 6,3 %.
Расчетные сопротивления высокопрочной арматурной проволоки класса Вр-II диаметрами 3—5 мм установлены одинаковыми с арматурнойпроволокой класса В-II этих же диаметров.
В условном обозначении проволочной арматуры классов В-II,Вр-II, К-7 и К-19 в соответствии с государственнымистандартами указывают класс прочности арматурной проволоки — установленноестандартами значение ее условного предела текучести в Н/мм2(например, обозначение арматурной проволоки класса В-IIдиаметром 3 мм — 3В1500, класса Вр-II диаметром 5 мм —5Вр1400, канатов класса К-7 — 12К7-1500).
Реализация в проектах повышенных расчетных сопротивлений проволочнойарматуры позволит снизить расход арматурной стали при изготовлениижелезобетонных конструкций с указанной проволочной арматурой.
Одновременно с этими изменениями СНиП 2.03.01-84 марки стержневойарматурной стали классов A-I иА-II из углеродистой стали приведены в соответствие сизменением № 4 ГОСТ 5781—82, марки проката из углеродистой стали, применяемогодля изготовления закладных изделий бетонных и железобетонных конструкций,приведены в соответствие с введенными в действие ГОСТ 535—88 «Прокат сортовой ифасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие техническиеусловия» и ГОСТ 380—88 «Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки» (см.письмо Госстроя СССР от 31 августа 1989 г. № АЧ-2620-8, опубликованное в БСТ №11; 12 за 1989 г.).
В.М.Скубко. Главное управление стандартизации,
техническогонормирования и сертификации
СОДЕРЖАНИЕ
- Общие указания
Основные положения
Основные расчетные требования
Дополнительные требования к проектированиюпредварительно напряженных конструкций
Общие положения расчета плоскостных имассивных конструкций с учетом нелинейных свойств железобетона
- Материалы для бетонных и железобетонныхконструкций
Бетон
Нормативные и расчетные характеристики бетона
Арматура
Нормативные и расчетные характеристики арматуры
- Расчет элементов бетонных ижелезобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы
Расчет бетонных элементов по прочности
Внецентренно сжатые элементы
Изгибаемые элементы
Расчет железобетонных элементов по прочности
Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной осиэлемента
Изгибаемые элементы прямоугольного, таврового,двутаврового и кольцевого сечений
Внецентренно сжатые элементы прямоугольного икольцевого сечений
Центрально растянутые элементы
Внецентренно растянутые элементыпрямоугольного сечения
Общий случай расчета (при любых сечениях, внешнихусилиях и любом армировании)
Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной осиэлемента
Расчет по прочности пространственных сечений (элементов,работающих на кручение с изгибом)
Элементы прямоугольного сечения
Расчет железобетонных элементов на местное действиенагрузок
Расчет на местное сжатие
Расчет на продавливание
Расчет на отрыв
Расчет закладных деталей
Расчет железобетонных элементов навыносливость
- Расчет элементов железобетонныхконструкций по предельным состояниям второй группы
Расчет железобетонных элементов по образованиютрещин
Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной осиэлемента
Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной осиэлемента
Расчет железобетонных элементов по раскрытиютрещин
Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной осиэлемента
Расчет по раскрытию трещин, наклонных к продольной осиэлемента
Расчет железобетонных элементов по закрытиютрещин
Расчет по закрытию трещин, нормальных к продольной осиэлемента
Расчет по закрытию трещин, наклонных к продольной осиэлемента
Расчет элементов железобетонных конструкций подеформациям
Определение кривизны железобетонных элементов на участкахбез трещин в растянутой зоне
Определение кривизны железобетонных элементов на участках c трещинами врастянутой зоне
Определение прогибов
- Конструктивные требования
Минимальные размеры сечения элементов
Защитный слой бетона
Минимальные расстояния между стержнямиарматуры
Анкеровка ненапрягаемой арматуры
Продольное армирование элементов
Поперечное армирование элементов
Сварные соединения арматуры и закладныхдеталей
Стыки ненапрягаемой арматуры внахлестку (безсварки)
Стыки элементов сборных конструкций
Отдельные конструктивные требования
Дополнительные указания по конструированиюпредварительно напряженных железобетонных элементов
6*. Указания по расчету и конструированиюжелезобетонных конструкций при реконструкции зданий и сооружений
Общие положения
Поверочные расчеты
Расчет и конструирование усиливаемыхконструкций
Приложение 1*. Обязательное. Основные виды арматурной стали и область ее применения вжелезобетонных конструкциях (в зависимости от характера действующих нагрузок ирасчетной температуры)
Приложение 2*. Обязательное. Область применения углеродистой стали для закладных деталейжелезобетонных и бетонных конструкций
Приложении 3 и 4 исключены.
Приложение 5. Справочное. Основные буквенные обозначения