Коэффициент надежности по бетону
Коэффициенты условий работы бетона ( γ b1 - γ b4 )
замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур.
Для надземных сооружений при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40 0 С и выше γ b4 = 1,0.
Расчетные сопротивления арматуры сжатию R sc
принимают равными R s , но не более значений, отвечающим предельным деформациям бетона
Не более 400МПа при кратковременном действии нагрузки,
Не более 500МПа при длительном действии нагрузки. Для арматуры классов В500 и А600 сопротивление сжатию устанавливается с коэффициентом условий работы γ s = 0,9.
Расчетные сопротивления арматуры в отогнутых стержнях и хомутах снижают путем умножения на коэффициент равный 0,8, но не более 300МПа.
Коэффициент надежности по назначению здания γ n
Объекты, имеющие большое
социальное значение (телебашни,
здания ТЭЦ, театры, школьные и
дошкольные учреждения, АЭС,
предприятия и т. д.).
Объекты промышленного и
гражданского назначения широкого
Временные здания и сооружения,
жилые одноэтажные здания и т.д.
Пример 1 . Определить расчетное сопротивление сжатию бетона железобетонного элемента, для расчетов прочности при кратковременном действии нагрузки. Конструкция бетонируется в горизонтальном положении и эксплуатируется при t ≥ - 40 0 C. Нормативное сопротивление бетона осевому сжатию R b,n =22МПа.
R b = R b , n (γ b1 ·γ b2 · γ b3 · γ b4 )/γ b =22,0·1,0·1,0 ·1,0 ·1,0)/1,3=16,9МПа. По таблицам СП (R b = 17,0МПа).
Пример 2 . Определить расчетное сопротивление сжатию бетона бетонного элемента, для расчетов прочности при длительном действии нагрузки. Конструкция бетонируется в вертикальном положении и эксплуатируется при t ≥ - 40 0 C.
Нормативное сопротивление бетона осевому сжатию R b,n =22МПа. R b = R b , n (γ b1 ·γ b2 · γ b3 · γ b4 )/γ b =22,0·0,9·0,9·0,9·1,0)/1,3=12,33МПа. Снижение составляет приблизительно 27%.
Контрольные вопросы
1 . Чему равны напряжения в растянутой арматуре в стадии Iа?
2. Какая стадия НДС используется для расчетов ширины раскрытия трещин?
3. Сколько и какие коэффициенты условий работы бетона используются при проектировании ЖБК?
4. В каких случаях используются переармированные сечения?
5. Какие расчеты выполняются по второй группе предельных состояний?
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01-2003 (с Изменением N 1)
8.2.1 Расчеты по предельным состояниям второй группы включают:
- расчет по образованию трещин;
- расчет по раскрытию трещин;
- расчет по деформациям.
8.2.2 Расчет по образованию трещин производят, когда необходимо обеспечить отсутствие трещин (см. 4.3), а также как вспомогательный при расчете по раскрытию трещин и по деформациям.
8.2.3 При расчете по образованию трещин в целях их недопущения коэффициент надежности по нагрузке принимают 1,0 (как при расчете по прочности). При расчете по раскрытию трещин и по деформациям (включая вспомогательный расчет по образованию трещин) принимают коэффициент надежности по нагрузке =1,0.
Расчет железобетонных элементов по образованию и раскрытию трещин
8.2.4 Расчет железобетонных элементов по образованию трещин производят из условия
, (8.116)
где - изгибающий момент от внешней нагрузки относительно оси, нормальной к плоскости действия момента и проходящей через центр тяжести приведенного поперечного сечения элемента;
- изгибающий момент, воспринимаемый нормальным сечением элемента при образовании трещин, определяемый по формуле (8.121).
Для центрально-растянутых элементов образование трещин определяют из условия
, (8.117)
где - продольное растягивающее усилие от внешней нагрузки;
- продольное растягивающее усилие, воспринимаемое элементом при образовании трещин, определяемое согласно 8.2.13.
8.2.5 В случаях, когда выполняется условие (8.116) или (8.117), выполняют расчет по раскрытию трещин. Расчет железобетонных элементов производят по непродолжительному и продолжительному раскрытию трещин.
Непродолжительное раскрытие трещин определяют от совместного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок, продолжительное - только от постоянных и временных длительных нагрузок (см. 4.6).
8.2.6 Расчет по раскрытию трещин производят из условия
, (8.118)
где - ширина раскрытия трещин от действия внешней нагрузки, определяемая согласно 8.2.7, 8.2.15-8.2.17;
- предельно допустимая ширина раскрытия трещин.
Значения принимают равными:
Коэффициент надежности по бетону
БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Concrete and reinforced concrete structures. General provisions
Дата введения 2019-06-20
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных
Введение
Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений", и содержит требования к расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций промышленных и гражданских зданий и сооружений.
Свод правил разработан авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель работы - д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев; д-ра техн. наук , А.И.Звездов, Е.А.Чистяков, канд. техн. наук С.А.Зенин) при участии РААСН (д-ра техн. наук В.М.Бондаренко, Н.И.Карпенко, В.И.Травуш) и ОАО "ЦНИИпромзданий" (д-ра техн. наук Э.Н.Кодыш, Н.Н.Трекин, инж. ).
Изменение N 1 разработано авторским коллективом ОАО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель работы - д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев; д-р техн. наук Е.А.Чистяков, канд. техн. наук С.А.Зенин, канд. техн. наук Р.Ш.Шарипов, О.В.Кудинов).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения, эксплуатируемых в климатических условиях Российской Федерации (при систематическом воздействии температур не выше 50°С и не ниже минус 70°С), в среде с неагрессивной степенью воздействия.
1.2 Свод правил устанавливает требования к проектированию бетонных и железобетонных конструкций, изготовляемых из тяжелого, мелкозернистого, легкого, ячеистого и напрягающего бетонов.
1.3 Требования настоящего свода правил не распространяются на проектирование сталежелезобетонных конструкций, фибробетонных конструкций, сборно-монолитных конструкций, бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, покрытий автомобильных дорог и аэродромов и других специальных сооружений, а также на конструкции, изготовляемые из бетонов средней плотностью менее 500 и более 2500 кг/м, бетонополимеров и полимербетонов, бетонов на известковых, шлаковых и смешанных вяжущих (кроме применения их в ячеистом бетоне), на гипсовом и специальных вяжущих, бетонов на специальных и органических заполнителях, бетона крупнопористой структуры. Проектирование перечисленных выше конструкций выполняют по соответствующим нормативным документам.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия
ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности
ГОСТ 24705-2004 Резьба метрическая. Основные размеры
ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия
ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия
ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования
ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент
ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости
ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Основные требования*
* Вероятно, ошибка оригинала. Наименование стандарта "Бетоны. Методы определения морозостойкости". - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытания
ГОСТ 10922-2012 Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 12730.0-78 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости
ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Метод определения плотности
ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости
ГОСТ 13015-2012 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности
ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля
ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и растворов. Технические условия*
* Вероятно, ошибка оригинала. Наименование стандарта "Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия". - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов. Общие технические требования*
* Вероятно, ошибка оригинала. Наименование стандарта "Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия". - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 25781-83 Формы стальные для изготовления железобетонных изделий. Технические условия
ГОСТ 26633-2012 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 27005-2014 Бетоны легкие и ячеистые. Правила контроля средней плотности
ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора составов
ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций
ГОСТ 33530-2015 Инструмент монтажный для нормированной затяжки резьбовых соединений. Ключи моментные. Общие технические условия
ГОСТ 34329-2017 Опалубка. Общие технические условия
ГОСТ Р 52086-2003 Опалубка. Термины и определения
ГОСТ Р 58386-2019 Канаты защищенные в оболочке для предварительно напряженных конструкций. Технические условия
СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (с изменением N 1)
СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменением N 1)
СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, 3)
СП 130.13330.2018 "СНиП 3.09.01-85 Производство сборных железобетонных конструкций и изделий"
Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях
Основное назначение несущих строительных конструкций состоит в воспринятая действующих на них эксплуатационных нагрузок. Действующие на конструкцию нагрузки по времени действия делятся на постоянные и временные.
К постоянным относятся нагрузки: от собственной массы частей зданий и сооружений, в том числе массы несущих и ограждающих строительных конструкций; от массы и давления грунтов (насыпей, засыпок); от воздействия предварительного напряжения конструкций.
Временные нагрузки подразделяются на длительные, кратковременные и особые. К длительным относятся нагрузки - от массы стационарного оборудования (станков, аппаратов, моторов, емкостей, конвейеров), а также массы жидкостей, давления газов и сыпучих тел (заполняющих оборудование, трубопроводы и емкости в процессе их эксплуатации); на перекрытия складских помещений, холодильников, зерно- и книгохранилищ, архивов, библиотек и др.; от одного мостового или подвесного крана (умноженные на коэффициенты 0,5 для кранов среднего режима работы и 0,7 — для кранов тяжелого и весьма тяжелого режимов работы); часть снеговой нагрузки; сюда же относятся длительные температурные воздействия от стационарного оборудования; воздействия неравномерных деформаций основания, не сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта.
Основные виды кратковременных нагрузок: от подвижного подъемнотранспортного оборудования (кранов, тельферов и др.); от массы людей, деталей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования; возникающие при перевозке и монтаже строительных конструкций, при монтаже и перестановке оборудования; от массы временно складируемых на строительстве изделий и материалов и т. д.; от оборудования, возникающие в пускоустановочном, переходном и испытательном режимах; остальная часть снеговой; ветровая.
Кроме постоянных, длительных и кратковременных существуют также особые нагрузки: сейсмические и взрывные воздействия; вызываемые резким нарушением технологического процесса, неисправностью оборудования — обрыв канатов, удар о преграду, удар кранов о тупиковый упор; вызванные неравномерной деформацией основания, сопровождающейся коренным изменением структуры грунта (оттаивание вечномерзлых грунтов, замачивание просадочных грунтов); воздействия вследствие деформаций земной поверхности под влиянием горных разработок и др.
Железобетонные конструкции по предельным состояниям первой группы разрешается рассчитывать с выделением из состава кратковременных нагрузок и воздействий тех нагрузок, для которых суммарная длительность их действия за срок службы сооружения весьма мала (нагрузки: ветровая, от кранов; особые, вызванные деформациями просадочных, набухающих и вечномерзлых грунтов).
Виды сочетания нагрузок. Перечисленные виды нагрузок действуют обычно в различных сочетаниях друг с другом. В расчетах необходимо учитывать наиболее неблагоприятные, но физически возможные сочетания нагрузок. Для расчета строительных конструкций различают сочетания двух видов: основные и особые. В основные сочетания усилий входят их значения от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, в особые сочетания — усилия от постоянных, длительных, возможных кратковременных и одной из особых нагрузок. Нагрузки, входящие в сочетания усилий, в некоторых случаях умножают на коэффициенты сочетаний. В основные сочетания входят усилия от постоянных и длительных нагрузок, а также одной из кратковременных, которые берутся полностью (т. е. коэффициентами сочетаний, равными 1), или же усилия от постоянных и длительных нагрузок с коэффициентами сочетаний, равными 1 и от кратковременных (в количестве не менее двух) с коэффициентами сочетаний, равными 0,9. В особые сочетания усилия от кратковременных нагрузок входят с коэффициентами сочетаний, равными 0,8.
Составляя основные сочетания усилий от нагрузок, в качестве одной из кратковременных нагрузок принимают: нагрузку от людей, мебели и ремонтных материалов на всех учитываемых перекрытиях (с учетом снижающего коэффициента); от кранов (вертикальная или вертикальная вместе с горизонтальной), ветровую или гололедно-ветровую; снеговую; монтажную.
При расчете по первой группе предельных состояний (несущая способность) конструкцию рассчитывают на действие расчетных нагрузок, при расчете по второй группе предельных состояний конструкцию рассчитывают на действие нормативных нагрузок (см. ниже).
Нормативные нагрузки и коэффициенты надежности по нагрузке. Произведение этих величин называют расчетной нагрузкой. Значения нормативных величин постоянных нагрузок от собственной массы строительных конструкций определяют по проектным размерам конструкций и по нормативным (среднестатистическим) значениям плотностей материалов с учетом фактической массы, приведенной заводами-изготовителями, или по установленным для них стандартам.
Коэффициент надежности по нагрузке принимают дифференцированно в зависимости от характера нагрузок. Например, для нагрузки от массы конструкций, оборудования и грунтов имеют следующие значения:
Конструкции бетонные, железобетонные, каменные, армокаменные и деревянные . 1.1 (0,9)
Конструкции металлические . 1,05(0,9)
Конструкции из легких бетонов (плотностью менее 1600 кг/м3), а также изоляционные, выравнивающие и отделочные элементы конструкций (плиты, скорлупы, рулоны, засыпки, стяжки и т. п.), выполняемые:
в заводских условиях 1,2 (0,9)
на строительной площадке 1,3 (0,9)
Грунт в природном залегании (к плотности) . 1,1 (0,9)
Насыпной грунт (к плотности) . 1,15 (0,9)
Нагрузка от стационарного оборудования, заполнения его сыпучими телами, суспензиями, шламом, от погрузчиков, каров и изоляции . 1,05
Нагрузки от заполнения оборудования технологическими жидкостями, от давления грунтовых вод . 1,1
Нагрузки от заполнения трубопроводов сыпучими телами, от давления воды в стадии испытания емкостей . 1.
Примечание. (0,9) — коэффициент, применяемый при расчете на устойчивость при опрокидывании. скольжении н всплытии, т. е. тогда. когда уменьшение постоянных нагрузок играет неблагоприятную роль.
Величины временных равномерно распределенных нормативных нагрузок и коэффициентов надежности по нагрузке для помещений некоторых гражданских и производственных зданий следующие:
Квартиры, комнаты детских садов и яслей, спальные комнаты школ-интернатов и домов отдыха, палаты санаториев, больниц и других лечебных заведений . 1500 Па; 1,3
Комнаты общежитий, гостиниц, научных н административных учреждений, бытовые помещения промышленных предприятий, классные комнаты, читальные залы . 2000 Па; 1,2
Вестибюли, коридоры и лестницы в зданиях (за исключением учебных заведений) . 3000 Па; 1,2
Аудитории, залы (столовых, кафе, ресторанов) . 3000 Па; 1,2
Книгохранилища, архивы, трибуны для стоящих зрителей, сцены зрелищных предприятий (по действительной нагрузке, но не менее) . 5000 Па, 1.2
Чердачные помещения (дополнительно к нагрузке от массы оборудования и материалов) . 700 Па; 1.4. 1.2
Балконы, лоджии . 4000 Па; 1,3
Места складирования и хранения материалов и изделий по технологическим данным, но не менее . 1500 Па; 1,4..1,2
Величина снеговой нагрузки зависит от высоты снегового покрова в данной местности и конфигурации кровли. Нормативная снеговая нагрузка для различных географических районов СССР определяется статистическим способом:
Значения рn для различных районов СССР лежат в пределах от 500 до 2500 Па. Значения с зависят от угла наклона покрытия. Иногда учитывают варианты загруження с повышенными значениями местной снеговой нагрузки. Это делают при расчете тех элементов несущих конструкций (ферм, балок, колонн и т. п.), для которых эти варианты нагружения являются определяющими.
Значения коэффициента надежности по нагрузке для снеговой нагрузки зависят от соотношения между нормативными нагрузками от собственной массы покрытия и от массы снегового покрова:
Для конструкций, не защищенных от солнечной радиации и предназначенных для работы в южных районах (климатический подрайон IVA согласно главе СНиП 2 01.01—82 «Строительная климатология и геофизика»), при расчете должны также учитываться температурные климатические воздействия.
Элементы сборных конструкций заводского изготовления обычно рассчитывают также на воздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже - этом случае нагрузка от собственной массы вводится в расчет с коэффициентом динамичности, равным при транспортировании 1,6; при подъеме и монтаже — 1,4. Допускаются более низкие значения указанных коэффициентов динамичности, если это подтверждено опытом применения конструкций, но не ниже 1,25 (подробнее см. гл. 13).
Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях
Так как вследствие неоднородности бетона и других случайных факторов действительная прочность бетона может существенно отличаться от среднестатистической Rm, в расчёт вводят показатели прочности, задаваемые с определённой надёжностью.
В качестве основных, базисных (контролируемых), характеристик бетона приняты нормативное сопротивление осевому сжатию призм (призменная прочность) Rbn со статистической обеспеченностью 0,95 или ее гарантированной доверительной вероятностью 95%, и нормативное сопротивление осевому растяжению Rbtn.
Нормативные значения призменной прочности бетона определяют по следующим зависимостям:
для тяжёлого (обычного), мелкозернистого и лёгкого
Таким образом, класс бетона В можно трактовать как нормативное сопротивление осевому сжатию эталонных образцов-кубов (кубиковая прочность) в отличие от Rbn, отражающего призменную прочность бетона.
Численные значения Rhn (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 1.14.
Нормативное сопротивление бетона осевому растяжению в случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие в соответствии с табл. 1.14, при контроле класса бетона по прочности на осевое растяжение — равным гарантированной прочности (классу) на осевое растяжение.
Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию — такая же характеристика, как и нормативное сопротивление, однако ее обеспеченность составляет: для расчета по предельным состояниям первой группы Rb — 0, 997, второй группы Rbser — 0,95.
Расчетные сопротивления бетона определяют путём деления нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надёжности по бетону при сжатии или при растяжении, учитывающие возможность понижения фактической прочности по сравнению с нормативными значениями, а также возможное отличие прочности бетона в конструкции от прочности в образцах. Такой подход к установлению определяющих надёжность конструкций расчётных сопротивлений называют полувероятностным. Указанные коэффициенты надёжности по бетону принимают равными:
для тяжёлого (обычного), мелкозернистого и лёгкого бетонов при сжатии = 1,3; при растяжении с контролем прочности = 1,3; без контроля прочности при растяжении = 1,5; для ячеистого бетона уЬс = 1,5; (контроль прочности ячеистого бетона при растяжении отсутствует).
Выше приведены были коэффициенты надёжности по бетону при расчёте конструкций по предельным состояниям первой группы.
Таким образом, значения расчётных сопротивлений для предельных состояний второй группы численно равны нормативным сопротивлениям бетонов — см. табл. 1.14. Это связано с тем, что наступление предельных состояний второй группы не столь опасно, как первой (обычно не влечёт за собой аварий, катастроф или человеческих жертв).
Более высокие значения коэффициентов надёжности для ячеистого бетона обусловлены повышенной изменчивостью его прочностных свойств, а также повышенной чувствительностью к технологии изготовления изделий (большим различием между прочностью бетона в конструкции и в контрольных образцах).
Как уже отмечалось выше, обеспеченное гь нормативного сопротивления и расчётного сопротивления для предельных состояний второй группы в каждой партии бетона должна составлять не менее 0,95, а расчетного сопротивления для предельных состояний первой группы — не мснсе 0,997.
Расчётные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rhr следует умножать на коэффициенты условий работы бетона, учитывающие особенности свойств бетона, продолжительность действия нагрузки и её многократную повторяемость, условия и стадию работы конструкции, способ её изготовления, размеры сечения и т. п.
Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы вводят в расчёт с коэффициентом условий работы, за исключением тех случаев, когда расчёт производят на действие многократно повторных нагрузок.
Численные значения расчётных сопротивлений (с округлением) в зависимости от класса бетонов по прочности па сжатие и осевое растяжение для предельных состояний первой и второй групп приведены в табл. 1.14 и 1.16.
Расчётные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы (см. табл. 1.15 и 1.16) в определённых случаях следует умножать на коэффициенты условий работы.
Указанные коэффициенты в основном учитывают изменение свойств бетона, рассмотренные в разделе 1.1.2. Ниже перечислены коэффициенты и условия, при которых их необходимо учитывать.
1) — учитывает снижение прочности бетона при действии многократно повторных нагрузок; числовые значения можно принимать по табл. 1.18; учитывают при расчёте на выносливость и по образованию трещин;
2) уb2 учитывает длительность действия нагрузок, т. е. различие между кратковременным и длительны ч сопротивлением бетона, а также влияние нарастания прочности бетона во времени:
а) при учёте постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, кроме нагрузок непродолжительного действия, суммарная длительность действия которых за период эксплуатации мала (например, крановые нагрузки; нагрузки от транспиртныхсредств; ветровые нагрузки; нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и возведении и т. п.), а также при учёте особых нагрузок, вызванных деформациями просадочных, набухающих, вечномерзлых и подобных грунтов 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 выше 75 %) = 1.00; в остальных случаях = 0,90; для ячеистого и поризованного бетонов независимо от условий эксплуатации = 0,85;
б) при учёте в рассматриваемом сочетании кратковременных нагрузок непродолжительного действия (суммарная длительность которых мала — см. выше) или особых нагрузок, кроме указанных в п.2а, для всех видов бетона и вне зависимости от условий эксплуатации . = 1,10; коэффициент учитывают при расчёте по прочности; если при учёте особых нагрузок вводят дополнительный коэффициент условий работы согласно указаниям соответствующих нормативных документов (например, при учёте сейсмических нагрузок), следует принять . = 1,00;
3) yb3 — учитывает изменение плотности и прочности бетона по высоте вертикально бетонируемых элементов; численные значения принимают при высоте слоя бетонирования более 1,5 м для бетонов: тяжёлого, мелкозернистого и лёгкого уb3 = 0,85; ячеистого и поризованного уb3 = 0,80;
4) Уb4 учитывает влияние двухосного сложного напряжённого состояния сжатие-растяжение на прочность бетона; численное значение коэффициента определяют по формуле (5.48);
5) уb5 - учитывает повышенное влияние дефектов (раковин, недоуплотнения и др.) в сечениях небольших размеров; при бетонировании монолитных бетонных столбов и железобетонных колонн с наибольшим размером поперечного сечения менее 300 мм = 0,85;
6) уb6 учитывает влияние попеременного замораживания и оттаивания на прочность бетона; численные значения коэффициента принимают по табл. 1.21;
7) уb7 — учитывает снижение прочности бетона при длительном его нагреве до температуры около 50 °С в сухом жарком климате; при эксплуатации конструкций, не защищённых от солнечной радиации, в климатическом подрайоне = 0,85;
8) уЬ8 — учитывает кратковременность процесса предварительного обжатия и пониженные потери преднапряжения при расчёте на прочность в стадии обжатия: для конструкций из лёгкого бетона с проволочной арматурой = 1.25; для конструкций из остальных видов бетона с той же арматурой = 1.10; для конструкций из лёгкого бетона со стержневой арматурой = 1.35; для конструкций из остальных видов бетона с той же арматурой = 1.20;
9) уb9 — учитывает несовершенство существующих способов оценки неупругих свойств бетона в неармированных конструкциях
10) уb10 — учитывает повышенную хрупкость высокопрочных бетонов;
11) уb11 — учитывает влияние влажности ячеистого бетона на его прочность;
12) yb12 — учитывает связанные условия поперечного расширения бетона в шве при замоноличивании стыков (ограничения, накладываемые сопрягаемыми конструкциями); при толщине шва замоноличивания стыков сборных элементов менее 1/5 наименьшего размера сечения элемента и менее 100 мм = 1,15.
Для отдельных видов лёгкого бетона допустимо принимать иные значения расчётных сопротивлений, согласованные в установленном порядке.
Для бетона на глинозёмистом цементе и поризованного нормативные и расчетные сопротивления его растяжению снижают на 30% против значений, приведенных в табл. 1.14 и 1.15.
Начальный модуль упругости бетона Еb при сжатии и растяжении принимают по табл. 1.18 и 1.19. Для бетонов, работающих в условиях попеременного замораживания и оттаивания, приведенные в этих таблицах значения Еb следует умножать на коэффициент уb6.
Для незащищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенных для эксплуатации в климатическом подрайоне IVA согласно СНиП 2. 01. 01-82, значения Eh, указанные в табл. 1.18 и 1.19, следует умножать на коэффициент 0,85.
лёгких бетонов определяют с учетом отпускной объёмной влажности по формуле D + 10w, где величину w принимают равной: для лёгкого бетона класса В10 и ниже = 15% ; для поризованного бетона тех же классов = 20%; для лёгкого бетона класса В12,5 и выше = 10%.
Коэффициент надежности по бетону
7.18 В конструкциях мостов и труб следует предусматривать применение конструкционного тяжелого бетона со средней плотностью от 2200 до 2500 кг/м включительно*, соответствующего ГОСТ 26633.
Применение бетона с другими признаками и плотностью допускается в опытных конструкциях.
Бетон конструкции по прочности на сжатие характеризуется проектным классом, передаточной и отпускной прочностями. Класс бетона по прочности на сжатие "В" определяется значением (гарантированным с обеспеченностью 0,95) прочности на сжатие, контролируемой на кубах 150х150х150 мм в установленные сроки.
Проектный класс бетона "В" - прочность бетона конструкции, назначаемая в проекте.
Передаточная прочность бетона - прочность (соответствующая классу) бетона в момент передачи на него усилия в процессе изготовления и монтажа (7.31).
Отпускная прочность бетона - прочность (соответствующая классу) бетона в момент отгрузки (замораживания) его со склада завода-изготовителя.
7.19 Для конструкций мостов и труб следует применять тяжелый бетон классов по прочности на сжатие В20, В22,5, В25, В27,5, В30, В35, В40, В45, В50, В55 и В60. Бетон классов В22,5 и В27,5 следует предусматривать при условии, что это приводит к экономии цемента и не снижает других технико-экономических показателей конструкции. Бетон класса по прочности выше В60 (в том числе получаемый с помощью добавок, повышающих прочность) следует применять по техническим условиям.
В зависимости от вида конструкций, их армирования и условий работы применяемый бетон должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 7.4.
Таблица 7.4
Конструкции, армирование и условия работы
Бетон класса по прочности на сжатие, не ниже
1 Бетонные
2 Железобетонные с ненапрягаемой арматурой:
а) кроме пролетных строений
б) пролетные строения
3 Железобетонные предварительно напряженные:
а) без анкеров:
при стержневой арматуре классов:
А600 (A-IV), Ат600 (Aт-IV)
А800 (A-V), Ат800 (Ат-V), Aт 1000 (Ат-VI)
при проволочной арматуре из одиночных проволок и канатов класса К7
б) с анкерами:
при проволочной арматуре из одиночных проволок и из одиночных арматурных канатов класса К7
из пучков арматурных канатов класса К7 и при стальных канатах (со свивкой спиральной двойной и закрытых)
4 Блоки облицовки опор на реках с ледоходом при расположении мостов в районах со средней температурой наружного воздуха и наиболее холодной пятидневки, °С:
минус 40 и выше
ниже минус 40
Для опор мостов при их расположении в зонах действия приливов и отливов или попеременного замораживания и оттаивания при работе плотин
Бетон заполнения внутренних полостей сборно-монолитных опор и свай-оболочек
Для омоноличивания напрягаемой арматуры, располагаемой в открытых каналах, следует предусматривать бетон класса по прочности на сжатие не ниже В35.
Для омоноличивания стыков сборных конструкций следует применять бетон класса по прочности на сжатие не ниже принятого для стыкуемых элементов.
7.20 Марки бетона и раствора по морозостойкости F в зависимости от климатических условий зоны строительства, расположения и вида конструкций следует принимать по таблице 7.5.
Таблица 7.5
Расположение конструкций и их частей
Климатические условия (характеризуемые среднемесячной температурой наиболее холодного месяца согласно СНиП 23-01, °С) и условия эксплуатации
В надводной, подземной и надземной незатопляемой зонах
В зоне переменного уровня воды
Вид конструкций
Бетонные массивные
бетонные и тонкостенные бетонные (толщиной менее 0,5 м)
бетонные массивные
бетонные и тонкостенные бетонные
кладка тела опор (бетон наружной зоны)
кладка заполнения при блоках облицовки (бетон внутренней зоны)
блоки облицовки
Марка бетона по морозостойкости
минус 10 и выше
ниже минус 10 до минус 20 включительно
Особо суровые
ниже минус 20
Зоны воздействия антигололедных солей
F300 (в солях)
К надземным незатопляемым зонам в опорах следует относить части, расположенные на 1 м выше поверхности грунта. Для бетона участков опор, расположенных ниже и достигающих половины глубины промерзания грунта, следует предусматривать требования, указанные для конструкций, находящихся в зоне переменного уровня воды.
За верхнюю границу зоны переменного уровня воды следует принимать условный уровень, который на 1 м выше наивысшего уровня ледостава, за нижнюю - уровень на 0,5 м ниже нижней поверхности слоя льда наинизшего ледостава.
Марка бетона по морозостойкости для конструкций, находящихся в зоне действия приливов, по отношению к марке, приведенной в таблице, повышается на 100 циклов.
Железобетонные элементы промежуточных опор железнодорожных и совмещенных мостов на постоянных водотоках в районах с особо суровыми климатическими условиями должны иметь марку бетона по морозостойкости F400.
Бетон блоков облицовки опор больших железнодорожных и совмещенных мостов через реки с ледоходом при толщине льда свыше 1,5 м и расположении моста в районе с особо суровыми климатическими условиями должен иметь марку по морозостойкости F500.
Примечания
1 К бетону частей конструкций подводных (на 0,5 м ниже поверхности слоя льда наинизшего ледостава), подземных (ниже половины глубины промерзания), а также находящихся в вечномерзлых грунтах, требования по морозостойкости не нормируются. В обсыпных устоях к подземным частям конструкции относятся части тела устоя, расположенные ниже половины глубины промерзания грунта конуса насыпи.
2 Бетон всех элементов водопропускных труб, укрепления русел рек и конусов насыпей, берегоукрепительных и регуляционных сооружений (бетон, находящийся в сезоннооттаивающем слое грунта в районах вечной мерзлоты), всех элементов мостового полотна, включая плиты проезжей части автодорожных мостов без гидроизоляции, а также бетон выравнивающего слоя одежды ездового полотна, выполняющий гидроизолирующие функции, и плиты мостового полотна в железнодорожных пролетных строениях при безбалластной езде должен отвечать требованиям по морозостойкости, предъявляемым к бетону, находящемуся в зоне переменного уровня воды.
7.21 Марки по морозостойкости бетона тела опор и блоков облицовки для мостов, расположенных вблизи плотин гидростанций и водохранилищ, должны устанавливаться в каждом отдельном случае на основе анализа конкретных условий эксплуатации и требований, предъявляемых в этих случаях к бетону речных гидротехнических сооружений.
7.22 В подводных и подземных сооружениях, не подвергающихся электрической и химической коррозии, следует применять бетон с маркой по водонепроницаемости W6.
Остальные элементы и части конструкций, в том числе бетонируемые стыки железобетонных мостов и труб и защитный слой одежды ездового полотна, должны проектироваться из бетона, имеющего марку по водонепроницаемости не ниже W8.
В районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С в железобетонных опорах в зоне переменного уровня воды, в блоках облицовки опор, а также во всех случаях в выравнивающем слое бетона одно- и двухслойной одежды ездового полотна, выполняющем гидроизолирующие функции, должен применяться бетон с маркой по водонепроницаемости не ниже W8.
7.23 В элементах конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, включая воздействие агрессивных грунтовых вод, морского климата и морской воды, следует применять бетоны, обладающие стойкостью в соответствии с требованиями СП 28.13330 по составу, классу прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, минимальному защитному слою, с учетом срока эксплуатации проектируемых конструкций.
Расчетные сопротивления
7.24 Основными нормативными прочностными характеристиками бетона являются значения сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) и осевому растяжению , определяемые с обеспеченностью 0,95.
Основные расчетные прочностные характеристики бетона - сопротивление осевому сжатию и осевому растяжению - определяют делением нормативных значений сопротивления бетона на соответствующий коэффициент надежности по материалу и умножением на коэффициент условий работы .
Коэффициент надежности по материалу (бетону) для предельных состояний первой группы принимают равным 1,3 для осевого сжатия и 1,5 для осевого растяжения.
Для предельных состояний второй группы коэффициент надежности по материалу равен 1,0.
Коэффициент надежности по бетону
Марки по самонапряжению
6.1.5 Проектный возраст бетона, т.е. возраст, в котором бетон должен приобрести все нормируемые для него показатели качества, назначают при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загружения конструкций проектными нагрузками, с учетом способа возведения конструкций и условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливают в проектном возрасте 28 сут.
Значение нормируемых отпускной и передаточной прочности бетона в элементах сборных конструкций следует назначать в соответствии с ГОСТ 13015 и стандартами на конструкции конкретных видов.
6.1.6 Для железобетонных конструкций следует применять класс бетона по прочности на сжатие не ниже В15.
Для предварительно напряженных железобетонных конструкций класс бетона по прочности на сжатие следует принимать в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, но не ниже В20.
Передаточную прочность бетона (прочность бетона к моменту его обжатия, контролируемая аналогично классу бетона по прочности на сжатие) следует назначать не менее 15 МПа и не менее 50% принятого класса бетона по прочности на сжатие.
6.1.7 Мелкозернистый бетон без специального экспериментального обоснования не допускается применять для железобетонных конструкций, подвергающихся воздействию многократно повторяющейся нагрузки, а также для предварительно напряженных конструкций пролетом свыше 12 м при армировании проволочной арматурой классов В, и К.
Класс мелкозернистого бетона по прочности на сжатие, применяемого для защиты от коррозии и обеспечения сцепления с бетоном напрягаемой арматуры, расположенной в пазах и на поверхности конструкции, должен быть не ниже В20, а для инъекции каналов - не ниже В25.
6.1.8 Марку бетона по морозостойкости следует назначать в зависимости от требований, предъявляемых к конструкциям, режима их эксплуатации и условий окружающей среды согласно СП 28.13330.
Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной отрицательной температуре наружного воздуха в холодный период от минус 5°С до минус 40°С, принимают марку бетона по морозостойкости не ниже F75. При расчетной температуре наружного воздуха выше минус 5°С для надземных конструкций марку бетона по морозостойкости не нормируют.
6.1.9 Марку бетона по водонепроницаемости следует назначать в зависимости от требований, предъявляемых к конструкциям, режима их эксплуатации и условий окружающей среды согласно СП 28.13330.
Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям при расчетной отрицательной температуре наружного воздуха выше минус 40°С, а также для наружных стен отапливаемых зданий марку бетона по водонепроницаемости не нормируют.
6.1.10 Основными прочностными характеристиками бетона являются нормативные значения:
сопротивления бетона осевому сжатию ;
сопротивления бетона осевому растяжению .
Нормативные значения сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) и осевому растяжению (при назначении класса бетона на прочность на сжатие) принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно таблице 6.7.
При назначении класса бетона по прочности на осевое растяжение , нормативные значения сопротивления бетона осевому растяжению принимают равными числовой характеристике класса бетона на осевое растяжение.
6.1.11 Расчетные значения сопротивления бетона осевому сжатию и осевому растяжению определяют по формулам:
Читайте также: