Реферат: Строительные нормы и правила сниП 03. 01-84*

Строительные нормы и правила СНиП 2.03.01-84*

"Бетонные и железобетонные конструкции"

(утв. постановлением Госстроя СССР от 20 августа 1984 г. N 136)

(с изменениями от 8 июля, 25 августа 1988 г., 12 ноября 1991 г.)


Взамен СНиП II-21-75 и СН 511-78


Срок введения в действие 1 января 1986 г.


Постановлением Госстроя РФ от 30 июня 2003 г. N 127 настоящие СНиП признаны не действующими на территории РФ с 1 марта 2004 г.


1. Общие указания

Основные положения

Основные расчетные требования

Дополнительные требования к проектированию предварительно

напряженных конструкций

^ Общие положения расчета плоскостных и массивных конструкци
Таблица 2*

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

| Условия эксплуатации | Категория требований к трещиностойкости |

| конструкций | железобетонных конструкций и предельно |

| | допустимая ширина acrc1 и acrc2, мм, |

| | раскрытия трещин, обеспечивающие сохранность|

| | арматуры |

| |—————————————————————————————————————————————|

| |стержневой |стержневой |проволочной |

| |классов |классов |классов |

| |А-I, A-II, |А-V и A-VI; |B-II, Bp-II и |

| |A-III, A-IIIв |проволочной |К-7 |

| |и A-IV; |классов |при диаметре |

| |проволочной |B-II, Bp-II, |проволоки 3 |

| |классов |К-7 и К-19 |мм и менее, |

| |B-I и Bp-I |при диаметре |стержневой |

| | |проволоки 3,5 |класса Aт-VII |

| | |мм и более | |

|—————————————————————————|——————————————|———————————————|——————————————|

|1. В закрытом помещении |3-я категория;|3-я категория; |3-я категория;|

| |acrc1 = 0,4; |acrc1 = 0,3; |acrc1 = 0,2; |

| |acrc2 = 0,3 |acrc2 = 0,2 |acrc2 = 0,1 |

|—————————————————————————|——————————————|———————————————|——————————————|

|2. На открытом воздухе, а|3-я категория;|3-я категория; |2-я категория;|

|также в грунте выше или |acrc1 = 0,4; |acrc1 = 0,2; |acrc1 = 0,2 |

|ниже уровня грунтовых |acrc2 = 0,3 |acrc2 = 0,1 | |

|вод | | | |

|—————————————————————————|——————————————|———————————————|——————————————|

|3. В грунте при перемен- |3-я категория;|2-я категория; |2-я категория;|

|ном уровне грунтовых вод |acrc1 = 0,3; |acrc1 = 0,2 |acrc1 = 0,1 |

| |acrc2 = 0,2 | | |

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

Примечания: 1. Обозначения классов арматуры - в соответствии с п.2.24а.

2. В канатах подразумевается проволока наружного слоя.

3. Для конструкций со стержневой арматурой класса A-V, эксплуатируемых в закрытом помещении или на открытом воздухе, при наличии опыта проектирования и эксплуатации таких конструкций значения a_crc1 и a_crc2 допускается увеличивать на 0,1 мм по отношению к приведенным в настоящей таблице.


Постановлением Госстроя СССР от 8 июля 1988 г. N 132 в пункт 1.20 настоящих СНиП внесены изменения, вступившие в силу с 1 января 1989 г.


1.20*. Прогибы и перемещения элементов конструкций не должны превышать предельных, установленных СНиП 2.01.07-85.

1.21. При расчете по прочности бетонных и железобетонных элементов на действие сжимающей продольной силы должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет ea, обусловленный не учтенными в расчете факторами. Эксцентриситет ea в любом случае принимается не менее 1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения, и 1/30 высоты сечения. Кроме того, для конструкций, образуемых из сборных элементов, следует учитывать возможное взаимное смещение элементов, зависящее от вида конструкций, способа монтажа и т.п.

Для элементов статически неопределимых конструкций значение эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения e0 принимается равным эксцентриситету, полученному из статического расчета конструкции, но не менее ea. В элементах статически определимых конструкций эксцентриситет e0 находится как сумма эксцентриситетов - определяемого из статического расчета конструкции и случайного.

1.22. Расстояния между температурно-усадочными швами, как правило, должны устанавливаться расчетом.


Дополнительные требования к проектированию предварительно напряженных конструкций


1.23. Предварительные напряжения сигмаsp, а также сигма'sp соответственно в напрягаемой арматуре S и S' следует назначать с учетом допустимых отклонений р значения предварительного напряжения таким образом, чтобы для стержневой и проволочной арматуры выполнялись условия:


сигмаsp + p < = Rs,ser; сигмаsp - p > = 0,3Rs,ser. (1)


Значение р при механическом способе натяжения арматуры принимается равным 0,05 сигмаsp, а при электротермическом и электротермомеханическом способах определяется по формуле


360

р = 30 + ————-, (2)

l


где р - в МПа;

l - длина натягиваемого стержня (расстояние между

наружными гранями упоров), м.


При автоматизированном натяжении арматуры значение числителя 360 в формуле (2) заменяется на 90.

1.24. Значения напряжений сигмаcon1 и сигма'con1 соответственно в напрягаемой арматуре S и S', контролируемые по окончании натяжения на упоры, принимаются равными сигмаsp и сигма'sp (см. п.1.23) за вычетом потерь от деформации анкеров и трения арматуры (см. п.1.25).

Значения напряжений в напрягаемой арматуре S и S', контролируемые в месте приложения натяжного усилия при натяжении арматуры на затвердевший бетон, принимаются равными соответственно сигмаcon2 и сигма'con2, определяемым из условия обеспечения в расчетном сечении напряжений сигма sp и сигма'sp по формулам:


^ См. графический объект "Формулы (3) и (4)"


P,e_0p - определяются по формулам (8) и (9) при значениях сигма_sp

и сигма'sp с учетом первых потерь предварительного

напряжения;

Y_sp, Y_sp - обозначения те же, что в п.1.28;


альфа = E /E.

s b


Таблица 3

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

|Катего-|Нагрузки и коэффициенты надежности по нагрузке гаммаf,|

|рия |принимаемые при расчете |

|требо- |———————————————————————————————————————————————————————————————|

|ваний |по образованию трещин |по раскрытию трещин |по закры-|

|к тре- | |—————————————————————|тию тре- |

|щино- | |непродолжи-|продолжи-|щин |

|стой- | |тельному |тельному | |

|кости | | | | |

|желе- | | | | |

|зобе- | | | | |

|тонных | | | | |

|конст- | | | | |

|рукций | | | | |

|———————|———————————————————————————————|———————————|—————————|—————————|

| 1 |Постоянные, длительные и крат- | - | - | - |

| |ковременные при гаммаf>1,0* | | | |

|———————|———————————————————————————————|———————————|—————————|—————————|

| 2 |Постоянные, длительные и крат-|Постоянные,| - |Постоян- |

| |ковременные при гаммаf>1,0*|длительные | |ные и |

| |(расчет производится для выяс-|и кратко- | |длитель- |

| |нения необходимости проверки по|временные | |ные при |

| |непродолжительному раскрытию|при | |гаммаf = |

| |трещин и по их закрытию) |гаммаf = | |= 1,0 |

| | |= 1,0 | | |

|———————|———————————————————————————————|———————————|—————————|—————————|

| 3 |Постоянные, длительные и крат-| То же |Постоян- | - |

| |ковременные при гаммаf = 1,0| |ные и | |

| |(расчет производится для выяс-| |длитель- | |

| |нения необходимости проверки по| |ные при | |

| |раскрытию трещин) | |гаммаf = | |

| | | |= 1,0 | |

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

* Коэффициент гаммаf принимается как при расчете по прочности.

Примечания: 1. Длительные и кратковременные нагрузки принимаются с учетом указаний п.1.12*.

2. Особые нагрузки учитываются в расчете по образованию трещин в тех случаях, когда наличие трещин приводит к катастрофическому положению (взрыву, пожару и т.п.).


Напряжения в арматуре самонапряженных конструкций рассчитываются из условия равновесия с напряжениями (самонапряжением) в бетоне.

Самонапряжение бетона в конструкции определяется исходя из марки бетона по самонапряжению Sp с учетом коэффициента армирования, расположения арматуры в бетоне (одно-, двух- и трехосное армирование), а также в необходимых случаях - потерь от усадки и ползучести бетона при загружении конструкции.


Примечание. В конструкциях из легкого бетона классов В7,5-В12,5 значения сигмаcon1 и сигмаcon2 не должны превышать соответственно 400 и 550 МПа.


1.25. При расчете предварительно напряженных 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 быстронатекающей ползучести бетона;

б) вторые потери - от усадки и ползучести бетона.

^ При натяжении арматуры на бетон следует учитывать:

в) первые потери - от деформации анкеров, трения арматуры о стенки каналов или поверхность бетона конструкции;

г) вторые потери - от релаксации напряжений в арматуре, усадки и ползучести бетона, смятия бетона под витками арматуры, деформации стыков между блоками (для конструкций, состоящих из блоков).

Потери предварительного напряжения арматуры следует определять по табл.5, при этом суммарную величину потерь при проектировании конструкций необходимо принимать не менее 100 МПа.

При расчете самонапряженных элементов учитываются только потери предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона в зависимости от марки бетона по самонапряжению и влажности среды. Для самонапряженных конструкций, 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 следующие указания:

а) при заранее известном сроке загружения конструкции потери следует умножать на коэффициент фиl, определяемый по формуле


4t

фиl = -------, (5)

100+3t


где t - время, сут, отсчитываемое при определении потерь от

ползучести со дня обжатия бетона, от усадки - со дня окончания

бетонирования;


Таблица 5

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

|Факторы, вызывающие |Значения потерь предварительного напряжения, МПа, |

|потери предварите- |при натяжении арматуры |

|льного напряжения |——————————————————————————————————————————————————|

|арматуры | на упоры | на бетон |

|————————————————————|————————————————————————|—————————————————————————|

| ^ А. Первые потери |

|1. Релаксация напря-| | |

|жений арматуры: при| | |

|механическом способе| | |

|натяжения арматуры: | | |

| а) проволочной | сигмаsp | |

| | (0,22 ——————— - 0,1) x| - |

| | Rs,ser | |

| | х сигмаsp | |

| | | |

| б) стержневой | 0,1сигмаsp - 20 | |

|при электротермичес-| | - |

|ком и электротермо-| | |

|механическом спосо-| | |

|бах натяжения арма-| | |

|туры: | | |

| в) проволочной | 0,05сигмаsp | - |

| | | |

| г) стержневой | 0,03сигмаsp | - |

| |Здесь сигмаsp принима-| |

| |ется без учета потерь,| |

| |МПа. | |

| |Если вычисленные значе-| |

| |ния потерь окажутся от-| |

| |рицательными, их следует| |

| |принимать равными нулю | |

|————————————————————|————————————————————————|—————————————————————————|

|2. Температурный пе-|Для бетона классов| - |

|репад (разность тем-|В15-В40 - 1,25 Дельтаt | |

|ператур натянутой|Для бетона класса В45 и| - |

|арматуры в зоне наг-|выше - 1,0 Дельтаt, | |

|рева и устройства,|где Дельтаt - разность| |

|воспринимающего уси-| между температурой| |

|лие натяжения при| нагреваемой арматуры и| |

|прогреве бетона) | неподвижных упоров| |

| | (вне зоны нагрева),| |

| | воспринимающих усилие| |

| | натяжения, °С. При от-| |

| | сутствии точных данных| |

| | принимается Дель-| |

| | таt = 65°С. | |

| |При подтягивании напря-| |

| |гаемой арматуры в про-| |

| |цессе термообработки на| |

| |величину, компенсирующую| |

| |потери от температурного| |

| |перепада, последние при-| |

| |нимаются равными нулю | |

|————————————————————|————————————————————————|—————————————————————————|

|3. Деформации анке-| Дельтаl |Дельтаl1 + Дельтаl2 |

|ров, расположенных у| ——————- Es, |——————————————————— Es, |

|натяжных устройств | l | l |

| | | |

| |где Дельтаl - обжатие|где Дельтаl1 - обжатие|

| |опрессованных шайб, смя-|шайб или прокладок, рас-|

| |тие высаженных головок и|положенных между анкерами|

| |т.п., принимаемое равным|и бетоном элемента, при-|

| |2 мм; смещение стержней|нимаемое равным 1 мм; |

| |в инвентарных зажимах,|Дельтаl2 - деформация ан-|

| |определяемое по формуле |керов стаканного типа,|

| |Дельтаl = 1,25 + 0,15d; |колодок с пробками, ан-|

| |d - диаметр стержня, мм;|керных гаек и захватов,|

| |l - длина натягиваемого|принимаемая равной 1 мм;|

| | стержня (расстояние|l - длина натягиваемого|

| | между наружными гра-|стержня (элемента), мм |

| | нями 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 арма-| |

| |туры | |

|————————————————————|————————————————————————|—————————————————————————|

| | | |

|4. Трение арматуры: | - | 1 |

| а) о стенки кана-| |сигмаsp(1 - ———————————),|

| лов или о поверх-| | e(омегахи+ |

| ность бетона конс-| | +дельта Тета)|

| трукций | | |

| | |где e - основание нату-|

| | |ральных логарифмов; |

| | |омега, дельта - коэффици-|

| | |енты, определяемые по|

| | |табл.6; |

| | |х - длина участка от на-|

| | |тяжного устройства до|

| | |расчетного сечения, м; |

| | |Тета - суммарный угол по-|

| | |ворота оси арматуры, рад;|

| | |сигмаsp - принимается|

| | |без учета потерь |

| | | |

| | 1 | |

| б) об огибающие|сигмаsp(1- ———————————),| - |

| приспособления | e(дельтаТета)| |

| | | |

| |где е - основание нату-| |

| |ральных логарифмов; | |

| |дельта - коэффициент,| |

| |принимаемый равным 0,25;| |

| |Тета - суммарный угол| |

| |поворота оси арматуры,| |

| |рад; | |

| |сигмаsp - принимается| |

| |без учета потерь | |

|————————————————————|————————————————————————|—————————————————————————|

| | | |

|5. Деформация сталь-| Дельтаl | |

|ной формы при изго-|эта————————-Es, | - |

|товлении предвари-| l | |

|тельно напряженных|где эта - коэффициент,| |

|железобетонных конс-|определяемый по форму-| |

|трукций |лам: | |

| | при натяжении арматуры| |

| | домкратом | |

| | n-1 | |

| | эта = ————; | |

| | 2n | |

| |при натяжении арматуры| |

| |намоточной машиной| |

| |злектротермомеханическим| |

| |способом (50% усилия| |

| |создается грузом) | |

| | n-1 | |

| | эта = ————; | |

| | 4n | |

| | n - число групп стерж-| |

| | ней, натягиваемых не-| |

| | одновременно; | |

| | | |

| |Дельтаl - сближение упо-| |

| |ров по линии действия| |

| |усилия Р, определяемое| |

| |из расчета деформации| |

| |формы; | |

| |l - расстояние между на-| |

| |ружными гранями упоров. | |

| | | |

| |При отсутствии данных о| |

| |технологии изготовления| |

| |и конструкции формы по-| |

| |тери 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 уд-| |

| |линения арматуры | |

|————————————————————|————————————————————————|—————————————————————————|

|6. Быстронатекающая| | |

|ползучесть для бето-| | |

|на: | | |

| | сигмаbp сигмаbp | |

|а) естественного|40——————- при——————-<= | - |

|твердения | Rbp Rbp | |

| | | |

| | <=альфа; | |

| | сигмаbp | |

| |40альфа+85бета(——————- -| |

| | Rbp | |

| | | |

| |-альфа) | |

| | сигмаbp | |

| |при ———————>альфа, | |

| | Rbp | |

| | | |

| |где альфа и бета - коэф-| |

| |фициенты, принимаемые: | |

| |альфа = 0,25 + 0,025Rbp,| |

| |но не более 0,8; | |

| |бета = 5,25 - 0,185Rbp,| |

| |но не более 2,5 и не| |

| |менее 1,1; | |

| |сигма bp - определяются| |

| |на уровне центров тяжес-| |

| |ти продольной арматуры S| |

| |и S' с учетом потерь по| |

| |поз.1 - 5 настоящей таб-| |

| |лицы. | |

| |Для легкого бетона при| |

| |передаточной прочности| |

| |11 МПа и ниже вместо| |

| |множителя 40 принимается| |

| |множитель 60 | |

| | | |

|б) подвергнутого|Потери вычисляются по| - |

|тепловой обработке |формулам поз. 6а настоя-| |

| |щей таблицы с умножением| |

| |полученного результата| |

| |на коэффициент, равный| |

| |0,85 | |

|————————————————————|————————————————————————|—————————————————————————|

| ^ Б. Вторые потери |

|7. Релаксация напря-| | |

|жений арматуры: | | |

| | | |

|а) проволочной | - | сигмаsp |

| | |(0,22——————- - 0,1) x |

| | | Rs,ser |

| | | |

| | |x сигмаsp |

| | | |

|б) стержневой | - |0,1сигмаsp - 20 |

| | |(см. пояснения к поз.1 |

| | |настоящей таблицы) |

|————————————————————|————————————————————————|—————————————————————————|

|8. Усадка бетона|Бетон есте-|Бетон, под- |Независимо от условий |

|(см. п.1.26): |ственного |вергнутый |твердения бетона |

| |твердения |тепловой | |

| | |обработке | |

| | |при атмосфе-| |

| | |рном давле- | |

| | |нии | |

|————————————————————|———————————|————————————|—————————————————————————|

|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| 40 |

| |поз. 8а,б настоящей таб-| |

| |лицы с умножением на ко-| |

| |эффициент, равный 1,3 | |

| | | |

|д) Б |Потери определяются по| 50 |

| |поз. 8а настоящей табли-| |

| |цы с умножением на коэф-| |

| |фициент, равный 1,5 | |

| | | |

|е) В |Потери определяются по| 40 |

| |поз. 8а настоящей табли-| |

| |цы как для тяжелого бе-| |

| |тона естественного твер-| |

| |дения | |

| | | |

|легкого при мелком| | |

|заполнителе: | | |

| | | |

|ж) плотном | 50 | 45 | 40 |

|з) пористом | 70 | 60 | 50 |

| | | | |

|————————————————————|——————————————————————————————————————————————————|

|9. Ползучесть бетона| |

|(см. п.1.26): | |

|а) тяжелого и легко-| |

|го при плотном мел-|150альфа сигмаbp/Rbp при сигмаbp/Rbp<=0,75; |

|ком заполнителе |300альфа (сигмаbp/Rbp-0,375) при сигмаbp/Rbp>0,75,|

| | |

| |где сигмаbp - то же, что в поз.6, но с учетом по-|

| |терь по поз.1 - 6 настоящей таблицы; |

| | альфа - коэффициент, принимаемый равным для|

| |бетона: |

| | естественного твердения - 1,00; |

| | подвергнутого тепловой обработке при атмосфер-|

| |ном давлении - 0,85 |

| | |

|б) мелкозернистого | |

|групп: | |

| А |Потери вычисляются по формулам поз.9а настоящей|

| |таблицы с умножением полученного результата на ко-|

| |эффициент, равный 1,3 |

| | |

| Б |Потери вычисляются по формулам поз.9а настоящей|

| |таблицы с умножением полученного результата на ко-|

| |эффициент, равный 1,5 |

| | |

| В |Потери вычисляются по формулам поз.9а настоящей|

| |таблицы при альфа = 0,85 |

| | |

|в) легкого при по-|Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей|

|ристом мелком запол-|таблицы с умножением полученного результата на ко-|

|нителе |эффициент, равный 1,2 |

|————————————————————|——————————————————————————————————————————————————|

|10. Смятие бетона| |70 - 0,22 dext, |

|под витками спираль-| - |где dext - наружный диа-|

|ной или кольцевой| |метр конструкции, см |

|арматуры (при диа-| | |

|метре конструкции до| | |

|3 м) | | |

|————————————————————|————————————————————————|—————————————————————————|

|11. Деформация обжа-| - |n Дельтаl |

|тия стыков между| |————————— Es, |

|блоками (для конс-| | l |

|трукций, состоящих| | где n - число швов |

|из блоков) | | конструкции и ос- |

| | | настки по длине на- |

| | | тягиваемой арматуры; |

| | | Дельтаl - обжатие |

| | | стыка, принимаемое |

| | | равным для стыков, |

| | | заполненных бетоном, |

| | | - 0,3 мм; при стыко- |

| | | вании насухо - 0,5 |

| | | мм; |

| | | l - длина натягивае- |

| | | мой арматуры, мм |

———————————————————————————————————————————————————————————————————————


Примечания: 1. Потери предварительного напряжения в напрягаемой арматуре S' определяются так же, как в арматуре S.

2. Для самонапряженных конструкций 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) |

| |——————————————————————————————————|

| | омега | дельта при арматуре в |

| | | виде |

| | |———————————————————————|

| | | пучков, |стержней пе- |

| | | канатов |риодического |

| | | |профиля |

|————————————————————————————————————|——————————|—————————|—————————————|

|1. Канал: | | | |

| | | | |

|с металлической поверхностью | 0,0030 | 0,35 | 0,40 |

| | | | |

|с бетонной поверхностью, образован-| 0 | 0,55 | 0,65 |

|ный жестким каналообразователем | | | |

| | | | |

|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 увеличены на 25%, за исключением конструкций из тяжелого и мелкозернистого бетонов, предназначенных для эксплуатации в климатическом подрайоне IVA согласно СНиП 2.01.01-82 и не защищенных от солнечной радиации, для которых указанные потери увеличиваются на 50%;

в) допускается использовать более точные методы для определения потерь, обоснованные в установленном порядке, если известны сорт цемента, состав бетона, условия изготовления и эксплуатации конструкции и т.п.

1.27. Значение предварительного напряжения в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры гамма sp, определяемым по формуле


^ См. графический объект "Формула (6)"


Знак "плюс" принимается при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения (т.е. на данной стадии работы конструкции или на рассматриваемом участке элемента предварительное напряжение снижает несущую способность, способствует образованию трещин и т.п.), знак "минус" - при благоприятном.

Значения Дельта гамма_sp при механическом способе натяжения арматуры принимаются равными 0,1, а при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения определяются по формуле


^ См. графический объект "Формула (7)"


но принимаются не менее 0,1;

здесь p, сигма_sp - см. п.1.23;

n_p - число стержней напрягаемой арматуры в течении элемента.


При определении потерь предварительного напряжения арматуры, а также при расчете по раскрытию трещин и по деформациям значение Дельта гаммаsp допускается принимать равным нулю.

1.28. Напряжения в бетоне и арматуре, а также усилия предварительного обжатия бетона, вводимые в расчет предварительно напряженных конструкций, определяются с учетом следующих указаний.

Напряжения в сечениях, нормальных к продольной оси элемента, определяются по правилам расчета упругих материалов. При этом принимают приведенное сечение, включающее сечение бетона с учетом ослабления его каналами, пазами и т.п., а также сечение всей продольной (напрягаемой и ненапрягаемой) арматуры, умноженное на отношение альфа модулей упругости арматуры и бетона. Если части бетонного сечения выполнены из бетонов разных классов или видов, их приводят к одному классу или виду, исходя из отношения модулей упругости бетона.

Усилие предварительного обжатия Р и эксцентриситет его приложения e0p относительно центра тяжести приведенного сечения (черт.1) определяются по формулам:


^ См. графический объект "Формулы (8) и (9)"


См. графический объект "Черт. 1. Схема усилий предварительного напряжения в арматуре в поперечном сечении железобетонного элемента"


При криволинейной напрягаемой арматуре значения сигмаsp и сигма'sp умножают соответственно на cos Тета и cos Тета', где Тета и Тета' - углы наклона оси арматуры к продольной оси элемента (для рассматриваемого сечения).

Напряжения сигмаsp и сигма'sp принимают:

а) в стадии обжатия бетона - с учетом первых потерь;

б) в стадии эксплуатации элемента - с учетом первых и вторых потерь.

Напряжения сигмаs и сигма's принимают численно равными:

в стадии обжатия бетона - потерям напряжений от быстронатекающей ползучести по поз.6 табл.5;

в стадии эксплуатации элемента - сумме потерь напряжений от усадки и ползучести бетона по поз.6, 8 и 9 табл.5.

1.29. Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия сигмаbp не должны превышать значений (в долях от передаточной прочности бетона Rbp), указанных в табл.7.


Таблица 7

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

|Напряженное состоя-|Способ |Сжимающие напряжения в бетоне в стадии|

|ние сечения |натяжения|предварительного обжатия в долях от пере-|

| |арматуры |даточной прочности бетона сигмаbp/Rbp, не|

| | |более |

| | |—————————————————————————————————————————|

| | |при расчетной зимней температуре наружно-|

| | |го воздуха, °С |

| | |—————————————————————————————————————————|

| | |минус 40 и выше | ниже минус 40 |

| | |—————————————————————————————————————————|

| | | при обжатии |

| | |—————————————————————————————————————————|

| | |централь-|внецент-|централь-|внецентрен- |

| | |ном |ренном |ном |ном |

|———————————————————|—————————|—————————|————————|—————————|————————————|

|1. Напряжения уме- | | | | | |

|ньшаются или не из-|На упоры | 0,85 | 0,95* | 0,70 | 0,85 |

|меняются при дейст-|На бетон | 0,70 | 0,85 | 0,60 | 0,70 |

|вии внешних нагру- | | | | | |

|зок | | | | | |

|———————————————————|—————————|—————————|————————|—————————|————————————|

|2. Напряжения уве- |На упоры | 0,65 | 0,70 | 0,50 | 0,60 |

|личиваются при дей-|На бетон | 0,60 | 0,65 | 0,45 | 0,50 |

|ствии внешних на- | | | | | |

|грузок | | | | | |

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

* Для элементов, изготовляемых с постепенной передачей усилия обжатия, при наличии стальных опорных деталей и косвенной арматуры с объемным коэффициентом армирования мюню> = 0,5% (см. п.5.15) на длине не менее длины зоны передачи напряжений lp (см. п.2.29) допускается принимать значение сигмаbp/Rbp = 1,00.


Примечания: 1. Значения сигмаbp/Rbp, указанные в настоящей таблице, для бетона в водонасыщенном состоянии при расчетной температуре воздуха ниже минус 40°С следует принимать на 0,05 меньше.

2. Расчетные зимние температуры наружного воздуха принимаются согласно указаниям п.1.8.

3. Для легкого бетона классов В7,5-В12,5 значения сигмаbp/Rbp следует принимать не более 0,30.


Напряжения сигма bp определяются на уровне крайнего сжатого волокна бетона с учетом потерь предварительного напряжения по поз.1-6 табл.5 и при коэффициенте точности натяжения арматуры гаммаsp, равном единице.

1.30. Для предварительно напряженных конструкций, в которых предусматривается регулирование напряжений обжатия бетона в процессе их 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 предварительно напряженным конструкциям без сцепления арматуры с бетоном должны предъявляться требования 1-й категории трещиностойкости.


^ Общие положения расчета плоскостных и массивных конструкций с учетом нелинейных свойств железобетона


1.31. Расчет плоскостных конструкций (типа балок-стенок, плит перекрытий) и массивных конструкций по предельным состояниям первой и второй 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 для тонкостенных конструкций).


Примечание. Анизотропия - неодинаковость свойств (здесь механических) по разным направлениям. Ортотропия - вид анизотропии, при котором имеются три взаимно перпендикулярные плоскости симметрии свойств.


1.32. Физическую нелинейность, анизотропию и ползучесть следует учитывать в определяющих соотношениях, связывающих между собой напряжения и деформации, а также в условиях прочности и трещиностойкости материала. При этом следует выделять две стадии деформирования элементов - до и после образования трещин.

1.33. До образования трещин для бетона должна, как правило, использоваться нелинейная ортотропная модель, позволяющая учитывать направленное развитие эффекта дилатации и неоднородность деформирования при сжатии и растяжении. Допускается пользоваться квазиизотропной моделью бетона, учитывающей проявление указанных факторов в среднем по объему. Для железобетона в этой стадии следует исходить из совместности осевых деформаций арматуры и окружающего бетона, за исключением концевых участков арматуры, не снабженных специальными анкерами.

При опасности выпучивания арматуры следует ограничивать ее предельные сжимающие напряжения.


Примечание. Дилатация - увеличение объема тела при сжатии, обусловленное развитием множества микротрещин, а также трещин большей протяженности.


1.34. В условиях прочности бетона следует учитывать сочетание напряжений на площадках разных направлений, в силу которых, в частности, его сопротивление двух- и трехосному сжатию превышает прочность при одноосном сжатии, а при комбинациях сжатия и растяжения может быть меньше, чем при действии одного из них. В необходимых случаях должна приниматься во внимание длительность действия напряжений.

Условие прочности железобетона без трещин должно составляться исходя из условий прочности составляющих материалов как двухкомпонентной среды.

1.35. В качестве условия трещинообразования следует использовать условие прочности бетонных элементов двухкомпонентной среды.

1.36. После образования трещин следует использовать модель анизотропного тела общего вида при нелинейных выражениях зависимостей усилий или напряжений от перемещений с учетом следующих факторов:

углов наклона трещин к арматуре и схем пересечения трещин;

раскрытия трещин и сдвига их берегов;

жесткости арматуры: осевой - с учетом сцепления с полосами или блоками бетона между трещинами: тангенциальной - с учетом податливости бетонного основания у берегов трещин и соответственно осевых и касательных напряжений в арматуре в трещинах;

жесткости бетона: между трещинами - на осевые силы и сдвиг (снижается для схемы пересекающихся трещин); в трещинах - на осевые силы и сдвиг за счет зацепления берегов трещин при достаточно малой их ширине;

частичного нарушения совместности осевых деформаций арматуры и бетона между трещинами.

В модели деформирования неармированных элементов с трещинами учитывается лишь жесткость бетона между трещинами.

В случаях возникновения наклонных трещин следует учитывать особенности деформирования бетона над наклонными трещинами.

1.37. Ширину раскрытия трещин и взаимный сдвиг их берегов следует определять исходя из смещения стержней различных направлений относительно пересекаемых ими берегов трещин с учетом расстояний между трещинами и при соблюдении условия совместности этих смещений.

1.38. Условия прочности плоских и объемных элементов с трещинами должны основываться на следующих предпосылках:

принимается, что разрушение происходит вследствие значительного удлинения арматуры по наиболее опасным трещинам, в общем случае расположенным косо к стержням арматуры, и раздробления бетона полос или блоков между трещинами или за трещинами (например, в сжатой зоне плит над трещинами);

сопротивление бетона сжатию снижается из-за возникновения растяжения в перпендикулярном направлении, создаваемого силами сцепления с растянутой арматурой, а также из-за поперечных смещений арматуры у берегов трещин;

при определении 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 учитывать касательные 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 расчетных сопротивлений на растяжение (для арматуры, не имеющей предела текучести, напряжения должны контролироваться в процессе деформационного расчета).

Прочность бетона в различных его зонах следует оценивать по напряжениям в нем как в компоненте двухкомпонентной среды (за вычетом приведенных напряжений в арматуре между трещинами, определяемых с учетом напряжений в трещинах, сцепления и частичного нарушения совместности осевых деформаций арматуры с бетоном).

1.39. Несущую способность железобетонных конструкций, способных претерпевать достаточные пластические деформации, допускается определять методом предельного равновесия.

1.40. При расчете конструкций по прочности, деформациям, образованию и раскрытию трещин методом конечных элементов должны быть проверены условия прочности и трещиностойкости для всех конечных элементов, составляющих конструкцию, а также условия возникновения чрезмерных перемещений конструкции. При оценке предельного состояния по прочности допускается полагать отдельные конечные элементы разрушенными, если это не