|
Таблица 8
|
Факторы, обусловливающие введение коэффициентов условий работы арматуры
|
Коэффициенты условий работы арматуры
|
|
|
условное обозначение
|
значение
|
|
Многократное повторение нагрузки
|
|
См. п. 2.19
|
|
Железобетонные элементы
|
|
1,1
|
|
Сталежелезобетонные конструкции (открытые и подземные)
|
|
0,9
|
Примечание. При наличии нескольких факторов, действующих одновременно, в расчет вводится произведение сooтветcтвующиx коэффициентов условий работы.
Таблица 9
|
Класс арматуры
|
Коэффициент
|
|
А-I
|
0,44
|
|
A-II
|
0,32
|
|
A-III
|
0,28
|
Таблица 10
Примечание. Для промежуточных значений диаметра арматуры принимается по линейной интерполяции.
Таблица 11
|
Тип сварного соединения стержневой арматуры
|
Коэффициент
|
|
Контактное стыковое типов:
|
|
|
КС-М (с механической зачисткой)
|
1,0
|
|
КС-О (без механической зачистки)
|
0,8
|
|
Стыковое, выполненное способом ванной одноэлектродной сварки на стальной подкладке при ее длине:
|
|
|
5 и более диаметров наименьшего из стыкуемых стержней
|
0,8
|
|
1,5-3 диаметра наименьшего из стыкуемых стержней
|
0,6
|
|
Стыковое с парными симметричными накладками
|
0,55
|
Примечание. Для арматуры, не имеющей сварных стыковых соединений, принимается равным единице.
2.20. Расчетные сопротивления арматуры при расчете на выносливость предварительно напряженных конструкций определяются по СНиП 2.03.01-84.
2.21. Модули упругости ненапрягаемой арматуры и стержневой напрягаемой арматуры принимаются по табл. 12, а арматуры других видов - по СНиП 2.03.01-84.
Таблица 12
|
Вид арматуры
|
Класс арматуры
|
Модуль упругости арматуры,
, МПа (кгс/кв.см)
|
|
Стержневая
|
А-I,А-II
|
210 (2100)
|
|
|
А-III
|
200(2000)
|
|
|
A-IV,A-V
|
190(1900)
|
|
|
A-IIIв
|
180(1800)
|
|
Арматурная проволока
|
Вp-I
|
170(1700)
|
2.22. При расчете железобетонных конструкций гидротехнических сооружений на выносливость неупругие деформации в сжатой зоне бетона следует учитывать снижением модуля упругости бетона, принимая коэффициенты приведения арматуры к бетону по табл. 13.
Таблица 13
|
Класс бетона по прочности на сжатие
|
В15
|
В20
|
В25
|
В30
|
В35
|
В40
|
|
Коэффициент приведения
|
25
|
23
|
20
|
18
|
15
|
10
|
3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
3.1. При проектировании конструкций, испытывающих температурные и влажностные воздействия, необходимо предусматривать следующие конструктивные решения и технологические мероприятия.
Конструктивные решения:
выбор наиболее рациональной конструкции в данных природных условиях;
разрезка конструкции постоянными и временными температурно-усадочными швами;
устройство теплоизоляции на наружных бетонных поверхностях:
применение предварительно напряженной арматуры (для тонкостенных конструкций).
Технологические мероприятия:
снижение тепловыделения бетона применением низкотермичных марок цемента, уменьшением расхода цемента за счет использования воздухововлекающих и пластифицирующих добавок, золы-уноса и др.;
максимальное рассеивание начальной теплоты и экзотермии за счет наиболее выгодного сочетания высоты ярусов бетонирования и интервалов между укладкой ярусов при заданной интенсивности роста сооружения;
регулирование температурного и влажностного режимов поверхностей бетонных массивов для защиты этих поверхностей от резких колебаний температуры среды и сохранения в теплое время года во влажном состоянии с помощью постоянной или временной теплоизоляции или теплогидроизоляции, поливки водой, устройства шатров с кондиционированием воздуха и т. п.;
применение трубного охлаждения бетонной кладки;
повышение однородности бетона, обеспечение его высокой растяжимости, повышение предела прочности на осевое растяжение;
замыкание статически неопределимых конструкций, а также омоноличивание массивных конструкций при температурах бетона, близких к его минимальным эксплуатационным температурам.
ПОСТОЯННЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ ШВЫ
3.2. Для предотвращения образования трещин или уменьшения их раскрытия в монолитных бетонных и железобетонных сооружениях необходимо предусматривать постоянные температурно-усадочные и осадочные швы, а также временные строительные швы. Постоянные швы должны обеспечивать возможность взаимных перемещений частей сооружений как в процессе строительства, так и в процессе эксплуатации. Временные строительные швы должны обеспечивать:
снижение температурно-усадочных напряжений в бетоне в процессе возведения сооружений;
снижение усилий, вызванных неравномерной осадкой частей сооружения в строительный период;
соблюдение требуемой интенсивности работ по возведению сооружения;
унификацию армоконструкций, опалубки, сборных элементов и т. п.
3.3. Постоянные швы в сооружениях могут выполняться сквозными или в виде надрезов по поверхностям, подверженным значительным колебаниям температуры.
Расстояние между постоянными и временными швами следует назначать в зависимости от климатических и геологических условий, конструктивных особенностей сооружения, последовательности производства работ и т. п.
В частях массивных монолитных и сборно-монолитных сооружений, которые подвержены значительным колебаниям температуры и перемещения которых затрудняются связью со скальным основанием или с бетоном внутренних частей сооружения, расстояние между температурно-усадочными швами определяют расчетом в соответствии с требованиями разд. 7. Расстояние между постоянными швами в бетонных сооружениях на скальном основании должно быть не более 30 м.
3.4. Для сборно-монолитных конструкций необходимо предусматривать мероприятия, обеспечивающие надежную связь по поверхностям контакта при омоноличивании конструкций.
3.5. Для уменьшения температурно-усадочных напряжений, а также влияния неравномерных осадок основания допускается устраивать временные расширенные швы, заполняемые бетоном (замыкающие блоки) после выравнивания температур и стабилизации осадок.
ПРОДОЛЬНОЕ И ПОПЕРЕЧНОЕ АРМИРОВАНИЕ
3.6. Расстояние в свету между арматурными стержнями по высоте и ширине сечения должно обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном и назначаться с учетом удобства укладки и уплотнения бетонной смеси.
Расстояние в свету между стержнями для немассивных конструкций следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84.
В массивных железобетонных конструкциях расстояния в свету между стержнями рабочей арматуры по ширине сечения определяются крупностью заполнителя бетона, но не менее 2,5d, где d - диаметр рабочей арматуры.
3.7. Толщину защитного слоя бетона следует принимать:
не менее 30 мм для рабочей арматуры и 20 мм для распределительной арматуры и хомутов в балках и плитах высотой до 1 м, а также в колоннах с меньшей стороной до 1 м;
не менее 60 мм и не менее диаметра стержня для рабочей и распределительной арматуры массивных конструкций с минимальным размером сечения более 1 м.
Толщину защитного слоя бетона в железобетонных конструкциях морских гидротехнических сооружений необходимо принимать:
для рабочей арматуры стержневой - не менее: 50 мм;
для распределительной арматуры и хомутов - не менее 30 мм.
Для сборных железобетонных элeмeнтoв заводского изготовления при применении бетона класса по прочности на сжатие В15 и выше толщина защитного слоя может быть уменьшена на 10 мм против указанных выше величин.
При эксплуатации железобетонных конструкций в условиях агрессивной среды толщину защитного слоя необходимо назначать с учетом требований СНиП 2.03.11-85.
3.8. В массивных нетрещиностойких железобетонных плитах и стенах сечением высотой 60 см и более с коэффициентом армирования при надлежащем обосновании допускается многорядное расположение арматуры по сечению элемента, способствующее уменьшению максимальной ширины раскрытия трещин по высоте сечения.
3.9. Если стержни арматуры размещаются в два и более ряда, то диаметры стержней рядов должны отличаться друг от друга не более чем на 40 %.
3.10. Из условия долговечности гидротехнических сооружений без предварительного напряжения диаметр арматуры следует принимать для рабочей стержневой арматуры из горячекатаной стали не менее 10 мм, для спиралей и для каркасов и сеток вязаных или изготовленных с применением контактной сварки - не менее 6 мм.
3.11. Продольные стержни растянутой и сжатой арматуры должны быть заведены за нормальное или наклонное к продольной оси элемента сечение, где они не требуются по расчету, в соответствии с требованием СНиП 2.03.01-84.
3.12. Распределительную арматуру для элементов, работающих в одном направлении, следует назначать в размере не более 10% площади рабочей арматуры в месте наибольшего изгибающего момента.
3.13. При выполнении сварных соединений арматуры следует выполнять требования СНиП 2.03.01-84.
3.14. В конструкциях, рассчитываемых на выносливость, в одном сечении должно стыковаться, как правило, не более половины стержней растянутой рабочей арматуры. Применение стыков внахлестку (без сварки и со сваркой) для растянутой рабочей арматуры в этих конструкциях не допускается.
3.15. В изгибаемых элементах при высоте сечения более 700 мм у боковых граней следует устанавливать конструктивные продольные стержни. Расстояние между ними по высоте должно быть не более 400 мм, площадь поперечного сечения - не менее 0,1 % площади сечения бетона со следующими размерами: высота элемента равна расстоянию между стержнями, ширина - половине ширины элемента, но не более 200 мм.
3.16. У всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная расчетная арматура, необходимо предусматривать также поперечную арматуру, охватывающую крайние продольные стержни. Расстояние между поперечными стержнями у каждой поверхности элемента должно быть не более 500 мм и не более удвоенной ширины грани элемента.
3.17. Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в сжатой зоне изгибаемых элементов при наличии учитываемой в расчете сжатой продольной арматуры необходимо устанавливать хомуты.
Расстояние между хомутами следует принимать в вязаных каркасах не более 15d, в сварных - не более 20d, где d - наименьший диаметр сжатой продольной арматуры. В обоих случаях расстояние между хомутами должно быть не более 500 мм. Конструкция поперечной арматуры должна обеспечивать закрепление сжатых продольных стержней от бокового выпучивания в любом направлении. В местах стыковки рабочей арматуры внахлестку без сварки или если общее насыщение элемента продольной арматуры составляет более 3 % хомуты следует устанавливать на расстоянии не более 10d и не более 300 мм.
В массивных внецентренно сжатых элементах, рассчитанных без учета сжатой арматуры, расстояние между конструктивными поперечными связями (хомутами) допускается увеличивать до двух высот (ширин) элемента.
3.18. Расстояние между вертикальными поперечными стержнями в элементах, не имеющих отогнутой арматуры, и в случаях, когда поперечная арматура требуется по расчету, необходимо принимать:
а) на приопорных участках (не менее 1/4 пролета) при высоте сечения менее или равном 450 мм - не более h/2 и не более 150мм;
при высоте сечения более 450 мм - не более h/3 и не более 500 мм;
при высоте сечения, равной или более 2000 мм - не более h/З:
б) на остальной части пролета при высоте сечения 300-2000 мм - не более 3/4h и не более 500 мм;
при высоте сечения более 2000 мм - не более 3/4h.
3.19. В элементах, работающих на изгиб с кручением, вязаные хомуты должны быть замкнутыми с перепуском их концов на 30 диаметров хомута, а при сварных каркасах все поперечные стержни обоих направлений должны быть приварены к угловым продольным стержням, образуя замкнутый контур.
3.20. Отверстия в железобетонных элементах следует располагать в пределах ячеек арматурных сеток и каркасов.
Отверстия с размерами, превышающими размеры ячеек сеток, должны окаймляться дополнительной арматурой. Суммарная площадь ее сечения должна быть не менее сечения прерванной рабочей арматуры того же направления.
3.21. При проектировании сталежелезобетонных конструкций, в которых обеспечивается совместная работа арматуры и стальной оболочки, толщину последней следует принимать минимальной по условиям монтажа и транспортирования.
3.22. Арматура железобетонных конструкций должна предусматриваться в виде армоферм, армопакетов, сварных каркасов и сеток.
Типы армоконструкций следует назначать с учетом принятого способа производства работ. Они должны обеспечивать возможность механизированной подачи бетона и тщательной его проработки.
Установку арматуры в железобетонных конструкциях необходимо производить индустриальными методами при максимальной экономии металла на конструктивные элементы для закрепления ее в блоке бетонирования.
Увеличение площади сечения арматуры, определенной расчетом на эксплуатационные нагрузки, для восприятия нагрузок строительного периода не допускается.
3.23. Открытые поверхности бетонных сооружений, находящиеся в зоне переменного уровня воды и подвергающиеся воздействию отрицательных температур, а также открытые поверхности сооружений, возводимых в условиях жаркого сухого климата, допускается армировать сетками из арматуры класса А-II диаметром 16 мм. Во всех остальных случаях конструктивное армирование открытых поверхностей бетонных сооружений не допускается.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
3.24. При конструировании предварительно напряженных элементов следует выполнять требования СНиП 2.03.01-84, СНиПов на проектирование отдельных видов сооружений и требования пп. 3.25 -3.30.
3.25. Приварка и прихватка к натянутой арматуре каких-либо деталей не допускается.
Это требование не распространяется на приварку деталей к концам напрягаемой арматуры, выступающим из изделия, после передачи усилий обжатия бетона.
3.26. Продольную ненапрягаемую арматуру следует располагать ближе к наружной поверхности элемента с тем, чтобы поперечная арматура (хомуты) охватывала напрягаемую арматуру.
3.27. Стержневую напрягаемую арматуру в ребристых элементах следует располагать по оси каждого ребра элемента или симметрично ей.
3.28. Соединение по длине заготовок арматурных стержней из горячекатаной стали периодического профиля диаметром 10 мм и более, как правило, следует производить контактной стыковой сваркой. При отсутствии оборудования для контактной сварки допускается применять дуговую сварку. Стержни арматуры класса А-IIIв необходимо сваривать до вытяжки. Сварные стыки растянутых стержней не рекомендуется располагать в местах наибольших усилий.
3.29. У концов предварительно напряженных элементов должна быть установлена дополнительная поперечная арматура (сварные сетки, охватывающие все продольные стержни арматуры, хомуты и т. п. с шагом 5-10 см) на длине участка не менее 60 % зоны передачи напряжений и не менее 20 см.
Если напрягаемая продольная арматура у торцов элемента располагается сосредоточенно у верхней или нижней грани, то на концевых участках необходимо предусматривать поперечную арматуру (не учитываемую в расчете на поперечные силы). Суммарная площадь поперечной арматуры должна воспринимать в конструкциях, не рассчитываемых на выносливость, 20%, а в конструкциях, рассчитываемых на выносливость, 30% усилия натяжения в продольной напрягаемой арматуре, которая расположена у одной грани сечения, с учетом первых потерь.
Суммарную площадь сечения дополнительной поперечной арматуры необходимо определять по формулам:
для конструкций, не рассчитываемых на выносливость,
, (5)
для конструкций, рассчитываемых на выносливость,
, (6)
где - предварительное напряжение в арматуре с учетом первых потерь, принимаемое по СНиП 2.03.01-84;
- большая из площадей сечения напрягаемой продольной арматуры, расположенной внутри хомутов у одной грани сечения.
3.30. Дополнительную поперечную арматуру рекомендуется предусматривать в виде сварных замкнутых хомутов из арматурной стали классов А-II или А-III.
Если, из условия опирания элемента, на его концевом участке устанавливают стальную опорную плиту, то дополнительную поперечную арматуру следует соединять с ней сваркой.
4. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1. Расчеты бетонных и железобетонных конструкций необходимо производить по методу предельных состояний в соответствии со СНиП 2.06.01-86.
Бетонные и железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по предельным состояниям первой группы при всех сочетаниях нагрузок и воздействий, а по предельным состояниям второй группы - только при основном сочетании нагрузок и воздействий.
Расчет по предельным состояниям, как правило, следует производить для всех стадий возведения, транспортирования, монтажа и эксплуатации конструкции.
4.2. Бетонные конструкции необходимо рассчитывать по предельным состояниям первой группы:
на прочность с проверкой устойчивости положения и формы конструкции - по разд. 5;
по предельным состояниям второй группы:
по образованию трещин - в соответствии с разд. 7.
Железобетонные конструкции следует рассчитывать по предельным состояниям первой группы:
на прочность с проверкой устойчивости положения и формы конструкции, на выносливость при многократно повторяющейся нагрузке - по разд. 5;
по предельным состояниям второй группы:
по деформациям - в тех случаях, когда величина перемещений может ограничить возможность нормальной эксплуатации конструкции или находящихся на ней механизмов, - по разд. 6;
по образованию трещин - в тех случаях, когда по условиям нормальной эксплуатации сооружения не допускается их образование (трещиностойкие) или по ограничению величины раскрытия трещин (нетрещиностойкие), - по разд. 6.
4.3. Сборно-монолитные конструкции, а также конструкции с несущей арматурой надлежит рассчитывать для двух стадий работы конструкции:
до приобретения бетоном, уложенным на месте использования конструкции, заданной прочности - на действие собственного веса этого бетона и других нагрузок, действующих на данном этапе возведения сооружения;
после приобретения бетоном, уложенным на месте использования конструкции, заданной прочности - на нагрузки, действующие при эксплуатации конструкции, включая собственный вес.
Расчет на прочность производится на расчетные нагрузки раздельно по двум стадиям без суммирования усилий и напряжений.
4.4. Для заанкеренных в основание плотин наряду с расчетом конструкций следует производить экспериментальные исследования для определения несущей способности анкерных устройств, релаксации напряжений в бетоне и анкерах. Необходимо предусматривать мероприятия по защите анкеров от коррозии. Для предварительно напряженных конструкций в проекте необходимо предусматривать возможность повторного натяжения анкеров или их замены, а также проведение контрольных наблюдений за состоянием анкеров в бетоне.
4.5. При расчете элементов сборных конструкций на усилия, возникающие при подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от собственного веса элемента следует вводить в расчет с коэффициентами динамичности, назначаемыми по СНиП 2.03.01-84.
4.6. Величину противодавления воды в расчетных сечениях элементов следует определять с учетом условий работы конструкции в эксплуатационный период, а также с учетом конструктивных и технологических мероприятий, указанных в п. 1.7.
В элементах массивных напорных и подводных бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений противодавление воды необходимо учитывать как объемную силу и определять по СНиП 2.06.06-85.
В стержневых и плитных элементах противодавление воды следует учитывать как растягивающую силу, приложенную в рассматриваемом расчетном сечении, при этом удельный вес материала принимается без учета взвешивания.
Противодавление воды следует учитывать как при расчете сечений, совпадающих со швами бетонирования, так и монолитных сечений.
4.7. Усилие противодавления в расчетных сечениях напорных стержневых и плитных элементов следует принимать равным площади эпюры напряжений, обусловленных воздействием противодавления. Указанные напряжения в отдельных точках сечения принимаются равными, где -интенсивность гидростатического давления; -коэффициент эффективной площади противодавления в бетоне.
Для трещиностойких элементов следует принимать линейный закон изменения интенсивности гидростатического давления воды от величины давления на напорной (верховой) грани до величины давления на низовой грани.
Для нетрещиностойких элементов линейный закон изменения интенсивности гидростатического давления следует принимать только в пределах сжатой зоны сечения. В пределах трещин принимается равномерное давление, определяемое заглублением трещин под уровень воды.
Коэффициенты эффективной площади противодавления для сооружений I и II классов следует определять на основании экспериментальных исследований с учетом противофильтрационных устройств.
При отсутствии данных экспериментальных исследований в сечениях изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых стержневых и плитных элементов допускается принимать следующие значения :
1 - в растянутой зоне сечений и в зоне распространения трещин;
0 - в сжатой зоне сечений элементов.
Высота сжатой зоны бетона определяется исходя из гипотезы плоских сечений. В нетрещиностойких элементах работа растянутого бетона не учитывается и форма эпюры напряжений бетона в сжатой зоне сечения принимается треугольной.
Вид напряженного состояния сечения при определении дополнительных напряжений устанавливается исходя из гипотезы плоских сечений при действии всех нагрузок без учета силы противодавления.
4.8. Расчет элементов конструкций на выносливость необходимо производить при числе циклов изменения нагрузки и более за весь расчетный срок эксплуатации сооружения (например, проточные части гидроагрегатов, водосбросы, плиты водобоя, подгенераторные конструкции и др.).
4.9. При проверке несущей способности и пригодности к нормальной эксплуатации внутренние усилия (напряжения) и перемещения следует определять, как правило, с учетом неупругого поведения конструкций, обусловленного трещинообразованием и ползучестью бетона, нелинейной зависимостью между напряжениями и деформациями материалов, а также с учетом последовательности возведения и нагружения сооружения.
Допускается усилия (напряжения) в сечениях элементов определять в предположении упругой работы конструкции в тех случаях, когда методика расчета конструкций с учетом их неупругого поведения не разработана или расчет выполняется на промежуточной стадии проектирования сооружения.
4.10. При расчете статически определимых стержневых конструкций, у которых (- максимальная высота поперечного сечения, - пролет в свету), по предельным состояниям первой и второй групп внутренние усилия (нормальные и перерезывающие силы, изгибающие и крутящие моменты), а также перемещения и углы поворота следует определять методами сопротивления материалов. При определении линейных перемещений и углов поворота необходимо учитывать изменение жесткости сечений в результате трещинообразования в бетоне. Условия трещинообразования следует принимать в соответствии с п. 6.2.
4.11. В статически неопределимых стержневых конструкциях внутренние усилия и перемещения следует определять методами строительной механики стержневых систем, как правило, с учетом неупругой работы, обусловленной изменением жесткости сечений в результате трещинообразования в бетоне.
4.12. При расчете элементов бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений необходимо учитывать дополнительные связи строительного периода, носящие постоянный характер (эстакады, пазовые конструкции, балки подкрановых путей, дополнительная арматура для производства работ и т. п.).
4.13. Расчеты, которые не регламентированы настоящими нормами (расчеты предварительно напряженных конструкций, расчет сечений в общем случае, в том числе расчет на косое внецентренное сжатие и косой изгиб, расчет коротких консолей, расчет на продавливание и отрыв, расчет закладных деталей и др.), следует выполнять по указаниям СНиП 2.03.01-84, а при проектировании портовых и транспортных сооружений также СНиП 2.05.03-84. При этом необходимо учитывать коэффициенты, принятые в настоящих нормах.
5. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ НА ПРОЧНОСТЬ
И ВЫНОСЛИВОСТЬ
РАСЧЕТ БЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ПРОЧНОСТЬ
5.1. Расчет на прочность бетонных элементов следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси. Расчет на прочность элементов, в которых условия наступления предельного состояния не могут быть выражены через усилия в сечениях, следует выполнять для площадок действия главных напряжений.
Внецентренно сжатые элементы, в которых по условиям эксплуатации допускается образование трещин, рассчитывают без учета сопротивления бетона растянутой зоны сечения.
Все изгибаемые элементы, а также внецентренно сжатые элементы, в которых по условиям эксплуатации не допускается образование трещин, рассчитывают с учетом сопротивления бетона растяжению.
5.2. Бетонные конструкции, прочность которых определяется прочностью бетона растянутой зоны сечения, допускается применять в том случаев, если образование трещин в них не приводит к разрушению, к недопустимым деформациям или к нарушению водонепроницаемости конструкции. При этом должна быть проведена проверка трещиностойкости элементов таких конструкций с учетом температурно-влажностных вoздейcтвий в соответствии с требованиями разд. 7.
Изгибаемые элементы
5.3. Расчет бетонных изгибаемых элементов симметричных относительно плоскости действия нагрузки необходимо производить по формуле
, (7)
где - коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.06.01-86;
- коэффициент условий работы сооружения, принимаемый по строительным нормам и правилам на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений;
- коэффициент, учитывающий влияние на прочность изгибаемого элемента градиента деформаций по сечению и зависящий от класса бетона и высоты растянутой зоны сечения;
- коэффициент, принимаемый по табл. 4;
- коэффициент, учитывающий влияние на прочность изгибаемого элемента формы его поперечного сечения и зависящий от соотношения размеров сечения;
- момент сопротивления для растянутой грани сечения, определяемый в предположении упругой paботы бетона.
Коэффициент следует определять на основании экспериментальных исследований. Для сооружений I и II классов на предварительной стадии проектирования, а для сооружений III и IV классов во всех случаях допускается определять по формуле
, (8)
где -параметр, определяемый по табл. 14, при следует принимать ;
- высота растянутой зоны сечения, см, определяемая в предположении линейно упругой работы бетона.
Коэффициент для прямоугольных, круговых, крестовых сечений, а также для тавровых с полкой в сжатой зоне принимается равным 1. Для тавровых сечений с полкой в растянутой зоне, для коробчатых, двутавровых сечений, а также для кольцевых сечений коэффициент следует определять по формуле
, (9)
где - коэффициент, зависящий от соотношения размеров сечения;
- коэффициент, определяемый по формуле (8).
Для кольцевых сечений коэффициент равен oтношению внутреннего и наружного диаметров.Для тавровых сечений с полкой в растянутой зоне, для коробчатых и двутавровых сечений коэффициент следует определять:
при по формуле
, (10)
где и - ширина и высота сечения растянутой полки;
при - по номограмме обязательного приложения 3.
Внецентренно сжатые элементы
5.4. Внецентренно сжатые элементы бетонных конструкций, симметричные относительно плоскости действия нагрузки, следует рассчитывать в предположении упругой работы бетона (черт. 1), из условия ограничения величин краевых сжимающих и растягивающих напряжений по следующим формулам.
Черт. 1. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении,
нормальном к продольной оси внецентренно сжатого бетонного элемента
а - без учета сопротивления бетона растянутой зоны;
б - с учетом сопротивления бетона растянутой зоны
Таблица 14
|
Класс бетона по прочности на сжатие
|
В5
|
В7,5
|
В10
|
В12,5
|
В15
|
B20
|
B25
|
B30
|
B35
|
B40
|
|
с, см
|
8,0
|
7,9
|
7,7
|
7,5
|
7,3
|
6,7
|
6,1
|
5,5
|
4,9
|
4,4
|
При расчете без учета сопротивления растянутой зоны сечения
, (11)
где - краевое сжимающее напряжение;
- коэффициент, учитывающий влияние гибкости элемента и принимаемый по табл. 15.
Прямоугольные сечения рассчитываются по формуле
(12)
где - площадь поперечного сечения элемента;
- относительный эксцентриситет приложения нагрузки.
При расчете с учетом сопротивления растянутой зоны сечения
(13)
, (14)
где - моменты сопротивления сечения;
- коэффициенты, определяемые согласно п. 5.3.
По формуле (13) следует рассчитывать также внецентренно сжатые бетонные конструкции с однозначной эпюрой напряжений при
.
Таблица 15
|
для сечения
прямоугольной формы
|
для сечения произвольной
симметричной формы
|
Коэффициент
|
|
До 4
|
До 14
|
1,00
|
|
4
|
14
|
0,98
|
|
6
|
21
|
0,96
|
|
8
|
28
|
0,91
|
|
10
|
35
|
0,86
|
Обозначения, принятые в табл. 15:
- расчетная длина элемента;
- наименьший размер прямоугольного сечения;
- наименьший радиус инерции сечения.
5.5. При расчете гибких бетонных элементов при или следует учитывать влияние длительного действия нагрузки на несущую способность конструкции в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 с введением расчетных коэффициентов, принятых в настоящих нормах.
5.6. В элементах, рассчитываемых по формулам (11) и (12), величина эксцентриситета расчетного усилия относительно центра тяжести сечения не должна превышать при основном сочетании нагрузок и - при особом сочетании нагрузок, включающем сейсмические воздействия, где - расстояние от центра тяжести сечения до его наиболее напряженной грани.
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
НА ПРОЧНОСТЬ
5.7. Расчет на прочность железобетонных элементов надлежит производить для сечений, нормальных к их продольной оси, а также для наклонных к оси сечений наиболее опасного направления. При наличии крутящих моментов следует проверить прочность пространственных сечений, ограниченных в растянутой зоне спиральной трещиной наиболее опасного из возможных направлений. Кроме того, следует производить расчет элементов на местное действие нагрузки (смятие, продавливание, отрыв).
5.8. При установке в сечении элемента арматуры разных видов и классов ее вводят в расчет прочности с соответствующими расчетными сопротивлениями.
Расчет на прочность сечений, нормальных
к продольной оси элемента
5.9. Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следует определять исходя из следующих предпосылок:
сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;
сопротивление бетона сжатию представляется напряжениями, равными , распределенными равномерно по сжатой зоне бетона;
растягивающие напряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления растяжению ;
сжимающие напряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления сжатию .
5.10. Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных к указанной плоскости граней элемента, необходимо производить в зависимости от соотношения между относительной высотой сжатой зоны бетона и относительной высотой сжатой зоны бетона , при которой предельное состояние наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры. Относительная высота сжатой зоны определяется из соответствующих условий равновесия элемента под действием системы внешних и внутренних сил.
Изгибаемые и внецентренно растянутые с большими эксцентриситетами железобетонные элементы, как правило, должны удовлетворять условию . Для элементов, симметричных относительно плоскости действия момента и нормальной силы, армированных ненапрягаемой арматурой граничные значения, надлежит принимать по табл.16, а армированных напрягаемой арматурой -по СНиП 2.03.01-84.
5.11. Если высота сжатой зоны, определяемая без учета сжатой арматуры, меньше , то сжатую арматуру в расчете можно не учитывать.
Таблица 16
|
Класс арматуры
|
Граничные значения
при классе бетона
|
|
|
В15 и ниже
|
В20; В25; В30
|
B35 и выше
|
|
А-I
|
0,70
|
0,65
|
0,60
|
|
A-II, А-III, Вр-I
|
0,65
|
0,60
|
0,50
|
Изгибаемые элементы
5.12. Расчет изгибаемых железобетонных элементов любой симметричной формы (черт. 2) при следует производить по формулам:
; (15)
. (16)
Черт. 2. Cxема усилий и эпюра напpяжений в сечении, нормальном
к продольной оси изгибаемого железобетонного элемента,
при расчете его по прочности
5.13. Расчет изгибаемых элементов прямоугольного сечения при следует производить по формулам:
железобетонных элементов:
. (17)
; (18)
сталежелезобетонных элементов:
. (19)
, (20)
где - площади сечений соответственно растянутой и сжатой стальных оболочек;
- толщина стальной оболочки;
-расчетное сопротивление стальной оболочки, определяемое в соответствии со СНиП II-23-81.
Расчет железобетонных и сталежелезобетонных элементов из бетона класса В30 и ниже при допускается производить по формулам (17), (19), принимая . Для элементов из бетона класса выше В30 расчет следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 с учетом расчетных коэффициентов, принятых в настоящих нормах.
Внецентренно сжатые элементы
5.14. Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов любой симметричной формы (черт. 3) при следует производить по формулам:
, (21)
. (22)
Черт. 3. Схема усилий и эпюр напряжений в сечении, нормальном
к продольной оси внецентренно сжатого железобетонного элемента,
при расчете его по прочности
5.15. Расчет внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения следует производить
при по формулам:
, (23)
; (24)
при
при классе бетона В30 и ниже - по формуле (23) и формулам:
, (25)
; (26)
при классе бетона выше В30 расчет следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 с учетом расчетных коэффициентов, принятых в настоящих нормах.
5.16. Расчет внецентренно сжатых элементов при гибкости, а элементов прямоугольного сечения при следует производить с учетом прогиба как в плоскости эксцентриситета продольного усилия, так и в нормальной к ней плоскости в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84.
Центрально растянутые элементы
5.17. Расчет центрально растянутых железобетонных элементов следует производить по формуле
. (27)
5.18. Расчет прочности на растяжение сталежелезобетонных оболочек круглых водоводов при действии равномерного внутреннего давления воды следует производить по формуле
, (28)
где - усилие в оболочке от гидростатического давления с учетом гидродинамической составляющей.
Внецентренно растянутые элементы
5.19. Расчет внецентренно растянутых железобетонных элементов следует производить в зависимости от положения продольной силы.
Если продольная сила приложена между равнодействующими усилий в арматуре и (черт. 4,а ), расчет производят по формулам:
, (29)
. (30)
Черт. 4. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении,
нормальном к продольной оси внецeнтpeннo растянутого железобетонного элемента,
при расчете егo по прочности
а -продольная сила приложена между равнодействующими усилий в арматуре и ;
б -продольная сила приложена за пределами расстояния между равнодействующими
усилий в арматуре и .
Если продольная сипа приложена за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре и (черт. 4, б) при расчет производят по формулам:
, (31)
. (32)
Для прямоугольных сечений расчет производят по формулам:
, (33)
. (34)
При расчет производят no формулам (31), (33), принимая .
Расчет на прочность сечений, наклонных к продольной оси элемента,
на действие поперечной силы и изгибающего момента
5.20. При расчете на действие поперечной силы должно соблюдаться условие
, (35)
где b - минимальная ширина элемента в сечении.
5.21. Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной сипы можно не производить, если соблюдаются условия:
а) для плитных конструкций, работающих пространственно, и для конструкций на упругом основании, за исключением вертикальных консолей подпорных стен
; (36)
б) для всех остальных конструкций
(37)
где- поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны в наклонном сечении, определяемое по формуле
, (38)
здесь.
Относительная высота сжатой зоны сечения определяется по формулам:
для изгибаемых элементов
; (39)
для внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов с большим эксцентриситетом
, (40)
где знаки |плюс" и |минус" следует применять соответственно для внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов.
Для внецентренно растянутых элементов с малым эксцентриситетом следует принимать .
Угол между наклонным сечением и продольной осью элемента определяется по формуле, но не более 1,5 и не менее 0,5 (и- усилия в нормальном сечении, проходящем через конец наклонного сечения в сжатой зоне).
Для элементов с высотой сечения см величину , определяемую по формуле (38), следует уменьшить в 1,2 раза.
5.22. При наличии строительных швов в зоне действия поперечных сил в правую часть формул (36) и (37) следует вводить дополнительный коэффициент , принимаемый по табл. 17.
Таблица 17
|
|
0,45 и меньше 0,45
|
0,55
|
0,65 и выше
|
|
|
1,0
|
0,9
|
0,8
|
Обозначения, принятые в табл.17:
- расстояние между сечением пo шву и нормальным сечением, проходящим через конец наклонного сечения в сжатой зoне, в пределах наклонного сечения;
- высота сечения по шву.
5.23. Расчет поперечной арматуры в наклонных сечениях элементов постоянной высоты (черт. 5) следует производить по формуле
, (41)
где - поперечная сила, действующая в наклонном сечении, т. е. равнодействующая всех поперечных сил от внешней нагрузки, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;
, -суммы поперечных усилий, воспринимаемых соответственно хомутами и отогнутыми стержнями, пересекающими наклонное сечение;
- угол наклона отогнутых стержней к продольной оси элемента в наклонном сечении.
Если внешняя нагрузка действует в сторону элемента, как показано на черт. 5,а, расчетную поперечную силу надлежит определять по формуле
, (42)
где - поперечная сила в опорном сечении;
- равнодействующая внешней нагрузки, действующей на элемент в пределах длины проекции наклонного сечения на продольную ось элемента;
- сила противодавления, действующая в наклонном сечении, определяемая в предположении линейного распределения пьезометрического давления и .
Если внешняя нагрузка действует в сторону от элемента, как показано на черт. 5,б, то в формуле (42) не учитывается.
Черт. 5. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной
оси железобетонного элемента, при расчете его по прочности
на действие поперечной силы
а -нагрузка действует в сторону элемента;
б -нагрузка действует в сторону от элемента
5.24. В случае, если соотношение расчетной длины элемента к его высоте менее 3, расчет железобетонных элементов на действие поперечной силы следует производить как стеновой конструкции по главным растягивающим напряжениям.
5.25. Расчет изгибаемых и внецентренно сжатых элементов постоянной высоты, армированных хомутами, допускается производить в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 с учетом расчетных коэффициентов настоящих норм.
5.26. Расстояние между поперечными стержнями (хомутами), между концом предыдущего и началом последующего отгиба, а также между опорой и концом отгиба, ближайшего к опоре, должно быть не более величины ,определяемой по формуле
. (43)
5.27. Расчет элементов переменной высоты сечения на действие поперечной силы производится следующим образом:
если одна из граней элемента горизонтальна или вертикальна, а вторая наклонна, то ось элемента принимается соответственно горизонтальной или вертикальной. За рабочую высоту наклонного сечения следует принимать проекцию рабочей части наклонного сечения на нормаль к оси элемента: для элемента с наклонной сжатой гранью - у конца наклонного сечения в сжатой зоне (черт. 6,а), для элемента с наклонной растянутой гранью - у начала наклонного сечения в растянутой зоне (черт. 6,б);
если обе грани элемента наклонные, за ось элемента следует принимать геометрическое место точек, равноудаленныx oт граней элемента. За рабочую высоту сечения принимается проекция рабочей части наклонного сечения на нормаль к оси элемента.
Черт. 6. Схема усилий в cечении, наклоннoм к продольной оси
железобетонного элемента, с наклонной гранью при расчете его
по прочности на действие поперечной силы
а -наклонная грань сжата; б -наклонная грань растянута
5.28. Расчет консоли, длина которой равна или меньше ее высоты в опорном сечении (короткая консоль), следует производить по СНиП 2.03.01-84.
5.29. Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие изгибающего момента следует производить для сечений, проверяемых на прочность при действии поперечных сил, а также для сечений, проходящих через точки изменения площади продольной растянутой арматуры (точки теоретического обрыва арматуры или изменения ее диаметра), и в местах резкого изменения размеров поперечного сечения элемента по формуле
, (44)
где - момент всех внешних сил (с учетом противодавления), расположенных по одну сторону oт рассматриваемого наклонного сечения относительно оси, которая проходит через точку приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне и перпендикулярна плоскости действия момента;
- суммы моментов относительно той же оси соответственно от усилий в продольной арматуре, в отогнутых стержнях и хомутах, пересекающих растянутую зону наклонного сечения;
- плечи усилий в продольной арматуре, в отогнутых стержнях и хомутах относительно той же оси (черт. 7).
Черт. 7. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси
железобетонного элемента, при расчете его по прочности
на действие изгибающего момента
Если наклонное сечение расположено в зоне изменения знака изгибающего момента, проверку на изгиб следует производить oтносительно точек пересечения наклонного сечения с продольной арматурой, расположенной у обеих граней. При этом следует принимать .
Высота сжатой зоны в наклонном сечении, измеренная по нормали к продольной оси элемента, определяется в соответствии с требованиями пп. 5.12-5.16.
5.30. Элементы с постоянной или плавно изменяющейся высотой сечения допускается не рассчитывать по прочности наклонного сечения на действие изгибающего момента в одном из следующих случаев:
если вся продольная арматура доводится до опоры или до конца элемента и имеет достаточную анкеровку;
в плитных пространственно работающих конструкциях;
если продольные растянутые стержни, обрываемые по длине элемента, заводятся на нормальное сечение, в котором они не требуются по расчету, на длину и более, определяемую по формуле
(45)
где - поперечная сила в нормальном сечении, проходящем через точку теоретического обрыва стержня;
- соответственно площадь сечения и угол наклона отогнутых стержней, расположенных в пределах участка длиной ;
- усилие в хомутах на единицу длины элемента на участке длиной , определяемое по формуле
(46)
здесь d - диаметр обрываемого стержня, см;
если выполняется условие:
; (47)
в конструкциях на упругом основании, за исключением подпорных стен.
Расчет железобетонных элементов
на выносливость
5.31. Расчет элементов железобетонных конструкций на выносливость следует производить путем сравнения краевых напряжений в бетоне и растянутой арматуре с соответствующими расчетными сопротивлениями бетона и арматуры, определяемыми в соответствии с пп.2.13 и 2.19. Сжатая арматура на выносливость не расcчитывается.
5.32. В трещиностойких элементах краевые напряжения в бетоне и арматуре определяются по расчету как для упругого тела по приведенным сечениям с учетом указаний п.2.22.
В нетрещиностойких элементах площадь и момент сопротивления приведенного сечения следует определять без учета растянутой зоны бетона. Напряжения в арматуре следует определять согласно п.6.9 настоящих норм.
5.33. В элементах железобетонных конструкций при расчете на выносливость наклонных сечений главные растягивающие напряжения воспринимаются бетоном, если их величина не превышает . Если главные растягивающие напряжения превышают , то их равнодействующая должна быть полностью передана на поперечную арматуру при напряжениях в ней, равных расчетным сопротивлениям .
5.34. Величину главных растягивающих напряжений следует определять по формуле
, (48)
где ; (49)
. (50)
В формулах (48) - (50):
и - соответственно нормальное и касательное напряжения в бетоне;
- площадь и момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести;
- статический момент части приведенного сечения, лежащий по одну сторону от оси, на уровне которой определяются касательные напряжения;
- расстояние от центра тяжести приведенного сечения до линии, на уровне которой определяются напряжения;
- ширина сечения на том же уровне.
Для элементов прямоугольного сечения касательное напряжение допускается определять по формуле
, (51)
где .
В формуле (48) растягивающие напряжения следует вводить со знаком "плюс", а сжимающие - со знаком "минус".
В формуле (49) знак "минус" принимается для внецентренно сжатых, а знак "плюс" - для внецентренно растянутых элементов.
При учете нормальных напряжений, действующих в направлении, перпендикулярном к оси элемента, главные растягивающие напряжения следует определять в соответствии со СНиП 2.03.01-84.
| 
- Строительство с нуля загородных домов, коттеджей, магазинов и др. нежилых помещений;
- Полная отделка дома, дачи;
- Все виды отделочных работ по ремонту любых видов помещений (капитальный, косметический, евро);
- Декоративная и венецианская штукатурка;
- Демонтажные работы;
- Строительство и проектирование фундаментов;
Заключаем договор, составляем смету, даем гарантию, соблюдаем сроки.
Выезд на осмотр бесплатный. 89850062207 
Предлагаю внутреннюю отделку офисов, квартир, дач. Все виды работ под ключ: электрика, сантехника, штукатурка, гипсокартон, малярка, паркет, ламинат, плитка и т. д.. Строительство коттеджей, бань, дачных домиков с нуля, теплиц, ангаров. Монтаж заборов, устройство кровли, фасадные работы. Опытная бригада. Качественная и быстрая работа. Москва и МО. Цена договорная.89261813635