ГОСТ Р 59622-2021 Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Проектирование железобетонных элементов.
ГОСТ Р 59622-2021
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дороги автомобильные общего пользования
МОСТОВЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Проектирование железобетонных элементов
Automobile roads of general use. Bridge constructions. Design of reinforced concrete elements
ОКС 93.040
Дата введения 2022-02-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Мастерская Мостов" (ООО "Мастерская Мостов")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 "Дорожное хозяйство"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 декабря 2021 г. N 1701-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на мостовые сооружения, расположенные на автомобильных дорогах общего пользования (далее - автомобильные дороги), в том числе при прохождении автомобильных дорог общего пользования по территории населенных пунктов.
Настоящий стандарт устанавливает правила проектирования железобетонных элементов пролетных строений и опор при проектировании новых, реконструируемых и подвергаемых капитальному ремонту или ремонту мостовых сооружений постоянного типа, а также пешеходных мостов.
Настоящий стандарт не распространяется на проектирование:
- совмещенных мостов;
- мостовых сооружений на внутрихозяйственных дорогах промышленных, сельскохозяйственных и лесозаготовительных предприятий;
- коммуникационных мостов, не предназначенных для пропуска транспортных средств и пешеходов. Требования стандарта распространяются на мостовые сооружения, предназначенные для эксплуатации в любых климатических условиях и в районах с расчетной сейсмичностью до 9 баллов включительно.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 380 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 1497 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение
ГОСТ 5781 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 7348 Проволока из углеродистой стали для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 9454 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах
ГОСТ 10060 Бетоны. Методы определения морозостойкости
ГОСТ 12004 Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение
ГОСТ 14019 (ИСО 7338:1985) Материалы металлические. Метод испытания на изгиб
ГОСТ 14098 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры
ГОСТ 23279 Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия
ГОСТ 26633 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 33384-2015 Дороги автомобильные общего пользования. Проектирование мостовых сооружений. Общие требования
ГОСТ 33390-2015 Дороги автомобильные общего пользования. Мосты. Нагрузки и воздействия
ГОСТ 34028 Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ Р 53772 Канаты стальные арматурные семипроволочные стабилизированные. Технические условия
ГОСТ Р 57997 Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ Р 59623-2021 Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Проектирование стальных элементов
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"
СП 35.13330.2011 "СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы"
СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения"
СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции"
СП 131.13330.2020 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология"
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 вспомогательные (неосновные) конструкции: Конструкции, обеспечивающие защиту, безопасность в экстремальных ситуациях, удобство содержания в период эксплуатации и другие вспомогательные функциональные свойства.
3.2 выносливость: Способность материала, конструкции, соединения сопротивляться в заданных пределах усталостному разрушению под воздействием циклического изменения временной нагрузки.
3.3
|
долговечность: Свойство объекта, заключающееся в его способности выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях использования, технического обслуживания и ремонта до достижения предельного состояния.
[ГОСТ 27.002-2015, статья 3.1.9] |
3.4
|
коррозионная стойкость: Способность металла сопротивляться коррозионному воздействию среды.
[ГОСТ 5272-68, пункт 8] |
3.5 морозостойкость бетона: Способность бетона сохранять физико-механические свойства при многократном замораживании и оттаивании.
3.6
|
мост автодорожный: Мост на автомобильных дорогах, предназначенный для движения по нему транспортных средств.
[ГОСТ 33178-2014, пункт 3.4] |
37
|
мост пешеходный: Мост, предназначенный в основном для движения пешеходов.
[ГОСТ 33178-2014, пункт 3.5] |
3.8
|
мостовое сооружение: Инженерное сооружение, состоящее из опор и пролетных строений, предназначенное для пропуска через препятствие разных видов транспортных средств, пешеходов, водотоков, селей и коммуникаций различного назначения (мосты, путепроводы, пешеходные мосты, виадуки, эстакады, акведуки, селедуки); часто подменяется термином "мост".
[ГОСТ 33384-2015, пункт 3.7] |
3.9
|
надежность строительного объекта: Способность строительного объекта выполнять требуемые функции в течение расчетного срока эксплуатации.
[ГОСТ 27751-2014, пункт 2.1.5] |
3.10
|
несущая способность: Максимальный эффект воздействия, реализуемый в строительном объекте без превышения предельных состояний.
[ГОСТ 27751-2014, пункт 2.2.4] |
3.11 ось моста (ось пролетного строения): Линия, совпадающая с проезжей частью дороги или разделительной полосы, относительно которой устанавливают положение и конфигурацию моста в плане и профиле.
3.12 пластичность: Это свойство твердых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные (пластические) деформации после устранения этих сил.
3.13
|
предельное состояние: Состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.
[ГОСТ 27.002-2015, статья 3.2.7] |
3.14
|
свариваемость: Металлический материал, поддающийся сварке до установленной степени при данных процессах и для данной цели, когда сваркой достигается металлическая целостность при соответствующем технологическом процессе, чтобы свариваемые детали отвечали техническим требованиям как в отношении их собственных качеств, так и в отношении их влияния на конструкцию, которую они образуют.
[Адаптировано из ГОСТ 29273-92 (ИСО 581-80), раздел 2] |
3.15
|
сопротивление усталости: Свойство материала противостоять усталости.
[ГОСТ 23207-78, пункт 2] |
3.16
|
усталость: Процесс постепенного накопления повреждений материала под действием переменных напряжений, приводящих к изменению свойств, образованию и развитию трещин и разрушению.
[ГОСТ 23207-78, пункт 1] |
4 Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
|
|
|
| - | площадь сечения всего бетона;
|
| - | то же, сжатой зоны бетона;
|
| - | то же, приведенного сечения элемента;
|
,
| - | площадь сечения напрягаемой растянутой и сжатой продольной арматуры;
|
,
| - | то же, ненапрягаемой арматуры;
|
| - | момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести;
|
| - | изгибающий момент от внешних нагрузок и воздействий;
|
| - | продольная сила от внешних нагрузок и воздействий;
|
| - | поперечная сила от внешних нагрузок и воздействий;
|
| - | нормативное сопротивление бетона осевому сжатию;
|
| - | то же, растяжению;
|
| - | расчетное сопротивление бетона осевому сжатию при расчете по предельным состояниям первой группы;
|
| - | то же, растяжению при расчете по предельным состояниям первой группы;
|
| - | расчетное сопротивление бетона непосредственному срезу при расчете по предельным состояниям первой группы;
|
| - | расчетное сопротивление бетона осевому сжатию при расчете по предельным состояниям второй группы;
|
| - | то же, растяжению при расчете предварительно напряженных элементов по образованию трещин по предельным состояниям второй группы;
|
| - | то же, сжатию при расчете на стойкость против образования продольных микротрещин (тс) при предварительном напряжении, транспортировании и монтаже по предельным состояниям второй группы;
|
| - | то же, сжатию при расчете под эксплуатационной нагрузкой по формулам сопротивления упругих материалов (расчет на совместное воздействие силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды) по предельным состояниям второй группы;
|
| - | расчетное сопротивление бетона скалыванию при изгибе по предельным состояниям второй группы;
|
| - | нормативное сопротивление ненапрягаемой арматуры растяжению;
|
| - | то же, напрягаемой арматуры растяжению;
|
| - | расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры растяжению;
|
| - | то же, напрягаемой арматуры растяжению;
|
| - | то же, ненапрягаемой арматуры сжатию;
|
| - | то же, напрягаемой арматуры, расположенной в сжатой зоне.
|
| - | то же, поперечной ненапрягаемой арматуры;
|
| - | то же, поперечной напрягаемой арматуры;
|
| - | момент сопротивления приведенного сечения элемента для крайнего растянутого волокна;
|
,
| - | расстояние от центра тяжести растянутой соответственно ненапрягаемой и напрягаемой продольной арматуры до ближайшей грани сечения;
|
,
| - | то же, для сжатой арматуры;
|
| - | ширина прямоугольного сечения, ширина стенки (ребра) таврового, двутаврового и коробчатого сечений;
|
| - | ширина пояса таврового, двутаврового и коробчатого сечений в сжатой зоне;
|
| - | диаметр круглого элемента, номинальный диаметр арматурных стержней;
|
,
| - | расстояние от оси приложения продольной силы до центра тяжести соответственно растянутой и сжатой арматуры внецентренно растянутого сечения;
|
| - | эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения;
|
| - | расчетное (с учетом коэффициента , вводимого к значению ) расстояние от продольной силы до центра тяжести растянутой арматуры внецентренно сжатого сечения;
|
| - | высота сечения;
|
| - | приведенная (включая вуты) высота сжатого пояса таврового, двутаврового и коробчатого сечений;
|
| - | рабочая высота сечения;
|
| - | радиус инерции поперечного сечения;
|
| - | отношение модулей упругости стали и бетона, принимаемых при расчете по прочности, а при напрягаемой арматуре также и при расчете на выносливость;
|
| - | то же, принимаемых при расчете на выносливость и трещиностойкость для элементов с ненапрягаемой арматурой;
|
| - | ядровое расстояние;
|
| - | высота сжатой зоны бетона;
|
| - | предельные деформации бетона при осевом сжатии;
|
| - | то же, при сжатии при изгибе;
|
| - | то же, при осевом растяжении;
|
| - | то же, при растяжении при изгибе;
|
| - | коэффициент, учитывающий влияние поперечного изгиба при внецентренном сжатии (вводится к значению ), принимаемый согласно 7.1.6;
|
| - | коэффициент армирования, определяемый как отношение площади сечения растянутой продольной арматуры к площади поперечного сечения без учета сжатых и растянутых свесов поясов;
|
| - | растягивающее (с учетом потерь) напряжение в бетоне растянутой зоны предварительно напряженного элемента под временной нагрузкой;
|
,
| - | нормальные напряжения в бетоне соответственно вдоль продольной оси и в направлении, нормальном к ней;
|
,
| - | главные растягивающие и главные сжимающие напряжения в бетоне;
|
| - | суммарное напряжение в напрягаемой арматуре растянутой зоны под нагрузкой;
|
| - | вводимое в расчет остаточное напряжение в напрягаемой арматуре, расположенной в сжатой зоне ( );
|
| - | расчетное напряжение (за вычетом всех потерь) в напрягаемой арматуре, расположенной в сжатой зоне;
|
| - | напряжение в ненапрягаемой растянутой арматуре под нагрузкой;
|
- | касательные напряжения в бетоне. |
5 Основные положения
5.1 Для элементов железобетонных мостов необходимо соблюдать указания об обеспечении требуемой надежности конструкций от возникновения предельных состояний двух групп, предусмотренных ГОСТ 27751.
Для этого наряду с назначением соответствующих материалов и выполнением предусмотренных конструктивных требований необходимо проведение указанных в настоящем стандарте расчетов.
В зависимости от класса сооружений при их проектировании необходимо использовать коэффициенты надежности по ответственности, минимальные значения которых приведены в ГОСТ 27751-2014 (таблица 2).
5.2 Для недопущения предельных состояний первой группы железобетонные элементы конструкций мостов должны быть рассчитаны в соответствии с указаниями настоящего раздела по прочности, устойчивости и на выносливость, при этом в расчетах на выносливость должны рассматриваться нагрузки и воздействия, возможные на стадии эксплуатации сооружений.
Для недопущения предельных состояний второй группы проводятся расчеты, указанные в таблице 1.
Таблица 1
|
|
|
Расчет | Рабочая арматура | Стадии работы конструкции |
По образованию продольных трещин | Ненапрягаемая и напрягаемая | Все стадии (нормальная эксплуатация, возведение сооружения, предварительное напряжение, хранение, транспортирование) |
По образованию трещин, нормальных и наклонных к продольной оси элемента | Ненапрягаемая и напрягаемая | Все стадии (нормальная эксплуатация, возведение сооружения, предварительное напряжение, хранение, транспортирование) |
По раскрытию трещин, нормальных и наклонных к продольной оси элемента | Ненапрягаемая и напрягаемая (кроме элементов с напрягаемой арматурой, проектируемых по категории требований по трещиностойкости 2а, см. таблицу 24) | Все стадии (нормальная эксплуатация, возведение сооружения, предварительное напряжение, хранение, транспортирование) |
По закрытию (зажатию) трещин, нормальных к продольной оси элемента | Напрягаемая | Эксплуатация |
По ограничению касательных напряжений | Ненапрягаемая и напрягаемая | Все стадии (нормальная эксплуатация, возведение сооружения, предварительное напряжение, хранение, транспортирование) |
По деформациям (прогибам) пролетных строений и углам перелома профиля проезда в автодорожных мостах | Ненапрягаемая и напрягаемая | Эксплуатация |
Оценку прочности и трещиностойкости сечений, нормальных к продольной оси изгибаемых и внецентренно сжатых (растянутых) железобетонных элементов, допускается выполнять на основе нелинейной деформационной модели, базирующейся на применении:
- уравнений равновесия;
- гипотезы плоских сечений;
- диаграмм деформирования материалов (бетона и арматуры).
При расчетах железобетонных элементов с использованием нелинейной деформационной модели в качестве критериев прочности и трещиностойкости следует использовать предельные изгибающие моменты (нормальные силы) по условиям прочности и трещиностойкости.
5.3 Расчеты по трещиностойкости совместно с конструктивными и другими требованиями (к водоотводу и гидроизоляции конструкций, морозостойкости и водонепроницаемости бетона) должны обеспечивать коррозионную стойкость железобетонных мостов, а также препятствовать возникновению повреждений в них при совместном воздействии силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды.
Элементы железобетонных конструкций в зависимости от назначения, условий работы и применяемой арматуры должны удовлетворять соответствующим категориям требований по трещиностойкости, которые предусматривают ограничение предельных напряжений в бетоне или предельную ширину раскрытия трещин по 8.1.1.
5.4 Усилия в сечениях железобетонных элементов статически неопределимых конструкций от нагрузок и воздействий при расчетах по предельным состояниям первой и второй групп следует определять с учетом неупругих деформаций бетона* и арматуры и наличия трещин.
_________________
* Неупругие свойства бетона (усадка, ползучесть), влияние которых учитывается по разработанным методикам, в том числе при изменении расчетной схемы.
В конструкциях, методика расчета которых с учетом неупругих свойств бетона не разработана, а также для промежуточных стадий расчета с учетом неупругих свойств бетона усилия в сечениях элементов допускается определять в предположении их линейной упругости.
5.5 Если в процессе изготовления или монтажа конструкции изменяются расчетные схемы или геометрические характеристики сечений, то усилия, напряжения и деформации в конструкции необходимо определять суммированием их для всех предшествующих стадий работы. При этом следует учитывать изменение усилий во времени из-за усадки и ползучести бетона и релаксации напряжений в напрягаемой арматуре.
5.6 В расчетах конструкций с ненапрягаемой арматурой по первой группе предельных состояний напряжения в бетоне и арматуре следует определять по правилам расчета упругих материалов без учета работы бетона растянутой зоны.
5.7 В предварительно напряженных железобетонных конструкциях напряжения в бетоне и арматуре в сечениях, нормальных к продольной оси элемента, следует определять по правилам расчета упругих материалов, рассматривая сечение как сплошное. Если бетон омоноличивания напрягаемой арматуры, расположенной в открытых каналах, не имеет сцепления по 10.1.2 с бетоном основной конструкции, то следует считать, что и напрягаемая арматура, расположенная в канале, не имеет сцепления с бетоном конструкции.
При определении ширины раскрытия трещин в элементах предварительно напряженных железобетонных конструкций (в том числе и со смешанным армированием) напряжения в арматуре следует определять без учета работы растянутой зоны бетона. Допускается усилия растянутой зоны бетона полностью передавать на арматуру.
Характеристики приведенного сечения во всех случаях необходимо определять с учетом имеющейся в сечении напрягаемой и ненапрягаемой арматуры с учетом 6.2.15.
Если элементы железобетонной конструкции выполнены из бетона разных классов, то общую рабочую площадь сечения следует определять с учетом соответствующих им модулей упругости.
В конструкциях, напрягаемых на бетон, на стадии его обжатия в рабочей площади бетона не учитывают площадь закрытых и открытых каналов. При расчете этих конструкций на стадии эксплуатации допускается в расчетной площади сечения бетона учитывать площадь сечения заинъецированных закрытых каналов. Бетон омоноличивания открытых каналов допускается учитывать при условии выполнения требований 8.2.6, специальных технологических мероприятий в соответствии с 10.1.2 и установки в бетоне омоноличивания ненапрягаемой арматуры. При этом ширина раскрытия трещин в бетоне омоноличивания не должна превышать размеров, принятых для элементов, проектируемых по категории требований по трещиностойкости 3в.
5.8 В составных по длине (высоте) конструкциях следует производить проверки прочности и трещиностойкости в сечениях, совпадающих со стыками или пересекающих зону стыков.
Стыки должны обеспечивать передачу расчетных усилий без появления повреждений в бетоне омоноличивания и на торцах стыкуемых элементов (блоков).
5.9 Расчет стенок балок пролетных строений мостов по образованию трещин рекомендуется проводить с учетом кручения и изгиба стенок (из их плоскости).
5.10 Предварительное напряжение арматуры характеризуют значения начального (контролируемого) усилия, прикладываемого к концам напрягаемой арматуры через натяжные устройства, и установившегося усилия, равного контролируемому за вычетом потерь, произошедших к рассматриваемому моменту времени. При этом напряжения в арматуре, соответствующие контролируемому усилию, не должны превышать расчетных сопротивлений, указанных в таблице 16, с учетом коэффициентов условий работы в соответствии с 6.2.12.
Для напрягаемых арматурных элементов в проектной документации на конструкции железобетонные (КЖ) должны указываться значения контролируемых усилий и соответствующих им удлинений (вытяжек) арматуры в соответствии с приложением А, с учетом позиции 4 таблицы А.1.
Значение вытяжки допускается корректировать при контроле работ по натяжению напрягаемой арматуры по фактическим значениям модуля упругости арматуры и измеренным коэффициентам трения, а также с учетом конструктивных особенностей натяжного оборудования.
- для целых по длине элементов - (1,0±0,1);
- для составных по длине элементов - по 7.10.1.
5.11 При расчете предварительно напряженных элементов место передачи на бетон сосредоточенных усилий с напрягаемой арматуры следует принимать в конструкциях:
- с внешними (концевыми) и внутренними (каркасно-стержневыми) анкерами в месте опирания или закрепления анкеров;
- с арматурой, не имеющей анкеров (с заанкериванием посредством сцепления арматуры с бетоном), - на расстоянии, равном 2/3 длины зоны передачи напряжений.
Длину зоны передачи на бетон усилий с напрягаемой стержневой арматуры периодического профиля следует принимать при передаче усилия:
Длину зоны передачи на бетон усилий с напрягаемых арматурных канатов класса К7 при отсутствии анкеров следует принимать в размерах, указанных в таблице 2.
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класс канатов | Диаметр, мм | Длина зоны передачи на бетон усилий , см, при передаточной прочности бетона, отвечающей бетону классов по прочности на сжатие | |||||||
|
| В22,5 | В25 | В27,5 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 и более |
К7-1500 | 9 | 88 | 85 | 83 | 80 | 75 | 70 | 65 | 60 |
К7-1500 | 12 | 98 | 95 | 93 | 90 | 87 | 85 | 75 | 70 |
К7-1400 | 15,2 | 115 | 110 | 105 | 100 | 95 | 90 | 85 | 80 |
К7-1670 | 15,2 | 121 | 116 | 110 | 105 | 100 | 95 | 89 | 84 |
К7-1770 | 15,2 | 128 | 123 | 117 | 112 | 106 | 100 | 95 | 89 |
К7-1860 | 15,2 | 135 | 129 | 123 | 117 | 111 | 105 | 100 | 94 |
Примечания
1 При мгновенной передаче на бетон усилия обжатия (посредством обрезки канатов) начало зоны передачи усилий следует принимать на расстоянии, равном от торца элемента.
2 Для канатов диаметром 15,7 мм длину зоны передачи следует принимать с коэффициентом 1,05.
|
Для элементов конструкций, предназначенных для эксплуатации в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40°С, при арматурных канатах класса К7 длину зоны следует принимать более значений, указанных в таблице 2:
- на 27 см - при диаметре канатов 9 мм;
- на 30 см - при диаметре канатов 12 мм;
- на 38 см - при диаметре канатов 15 мм.
Для пучков из четырех канатов К7 по ГОСТ 13840 длину зоны передачи усилий по таблице 2 следует принимать с коэффициентом 1,4.
Указанные значения длин передачи усилий на бетон даны для канатов класса К7 для максимальных значений контролируемых усилий в момент передачи усилия на бетон в соответствии с 6.2.12.
Применение пластически обжатых канатов класса К7О* без анкеров не допускается.
5.12 Армирование зоны передачи на бетон сосредоточенных усилий следует выполнять с учетом напряженно-деформированного состояния этой зоны, определяемого методами теории упругости или другими обоснованными способами расчета на местные напряжения.
Передачу усилия с анкеров напрягаемой арматуры на бетон следует выполнять с применением опорных элементов и косвенного армирования бетона анкерной зоны. Конструкция специальных анкерных деталей и косвенного армирования должна входить в комплект применяемой системы предварительного натяжения, надежность которой должна быть подтверждена экспериментальным путем в ходе разработки. Кроме арматуры косвенного армирования следует устанавливать арматуру зоны местного армирования с учетом напряженно-деформированного состояния этой зоны, определяемого методами теории упругости или иными методами. При конструировании зоны передачи усилия на бетон следует учитывать требования по расположению анкеров между собой и относительно граней конструкции с учетом проектируемой передаточной прочности бетона.
5.13 Влияние усадки и ползучести бетона следует учитывать при определении:
- потерь предварительных напряжений в арматуре;
- снижения обжатия бетона в предварительно напряженных конструкциях;
- изменений усилий в конструкциях с искусственным регулированием напряжений;
- перемещений (деформаций) конструкций от постоянных нагрузок и воздействий;
- усилий в статически неопределимых конструкциях;
- усилий в сборно-монолитных конструкциях.
Перемещения (деформации) конструкций от временных нагрузок допускается определять без учета усадки и ползучести бетона.
При расчете двухосно- и трехосно-обжатых элементов потери напряжений в напрягаемой арматуре и снижение обжатия бетона вследствие его усадки и ползучести допускается определять отдельно по каждому направлению действия усилий.
В сборно-монолитных и монолитных конструкциях следует учитывать влияние разности температур между отдельными элементами конструкций, в том числе влияние экзотермического разогрева при бетонировании.
5.14 Напряжения в элементах предварительно напряженных железобетонных конструкций следует определять по контролируемому усилию за вычетом:
- первых потерь - на стадии обжатия бетона;
- первых и вторых потерь - на стадии эксплуатации.
К первым потерям следует относить:
а) в конструкциях с натяжением арматуры на упоры - потери вследствие деформации анкеров, трения арматуры об огибающие приспособления, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50% полных), температурного перепада, быстронатекающей ползучести, а также от деформации форм (при натяжении арматуры на формы);
б) в конструкциях с натяжением арматуры на бетон - потери вследствие деформации анкеров, трения арматуры о стенки закрытых и открытых каналов, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50% полных).
Ко вторым потерям следует относить:
а) в конструкциях с натяжением арматуры на упоры - потери вследствие усадки и ползучести бетона, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50% полных);
б) в конструкциях с натяжением арматуры на бетон - потери вследствие усадки и ползучести бетона, релаксации напряжений в арматуре (в размере 50% полных), смятия под витками спиральной или кольцевой арматуры, навиваемой на бетон, деформации стыков между блоками в составных по длине конструкциях.
Значения отдельных из перечисленных потерь следует определять в соответствии с приложением А с учетом 5.15.
Допускается принимать, что вторые потери от релаксации напряжений в арматуре (в размере 50% полных) происходят равномерно и полностью завершаются в течение одного месяца после обжатия бетона.
Суммарное значение первых и вторых потерь не должно приниматься менее 98 МПа.
5.15 При определении потерь предварительного напряжения в арматуре от усадки и ползучести бетона необходимо руководствоваться следующими указаниями:
б) для конструкций, предназначенных для эксплуатации при влажности воздуха окружающей среды ниже 40%, потери от усадки и ползучести бетона следует увеличивать на 25%, за исключением конструкций, предназначенных для эксплуатации в климатическом подрайоне IVA согласно СП 131.13330 и не защищенных от солнечной радиации, для которых указанные потери увеличиваются на 50%;
Таблица 3
|
|
|
|
Отношение пролета ригеля к высоте | Расчетная длина стойки при отношении жесткости | ||
стойки | 0,5 | 1 | 5 |
0,2 | 1,1Н | Н | Н |
1 | 1,3Н | 1,15Н | Н |
3 | 1,5Н | 1,4Н | 1,1Н |
Примечание - При промежуточных значениях отношений и расчетную длину допускается определять по интерполяции.
|
При расчете частей или элементов опор на продольный изгиб с использованием методов строительной механики, касающихся определения расчетной (свободной) длины сжатых стержней, допускается учитывать упругое защемление (упругую податливость) концов рассматриваемых элементов вследствие деформативности грунта и наличия в подвижных опорных частях сил трения. Если такие расчеты не проводятся, то при применении подвижных опорных частей каткового и секторного типов, а также на фторопластовых прокладках взаимную связанность верха опор учитывать не следует.
В сжатых железобетонных элементах площадь поперечного сечения продольной арматуры (в процентах к полной площади расчетного сечения бетона) должна быть не менее:
Если требования по величине минимального армирования не удовлетворяются, то элементы конструкции следует рассчитывать как бетонные.
Гибкость сжатых железобетонных элементов в любом направлении в стадии эксплуатации сооружения не должна быть свыше 120, а на стадии монтажа - 150.
5.17 Основные конструктивные требования к мостовым сооружениям приведены в ГОСТ 33384-2015 (раздел 8).
Для элементов железобетонных конструкций при обеспечении условий их изготовления, требуемой долговечности и совместной работы арматуры и бетона необходимо выполнять конструктивные требования, изложенные в разделе 9.
5.18 Расчеты следует выполнять в соответствии с требованиями статьи 3 [1]. Конструктивные элементы железобетонных мостовых сооружений следует рассчитывать на нагрузки и воздействия и их сочетания в соответствии с ГОСТ 33390-2015 (подразделы 3.1 и 3.2) и СП 35.13330.2011 (подразделы 6.1-6.3).
6 Материалы для элементов железобетонных конструкций
6.1 Бетон
_________________
* Изложенные в разделе нормы и требования относятся к бетону с указанной плотностью, который далее (без указания плотности) именуется "тяжелый бетон".
Применение бетона с другими признаками и плотностью допускается в опытных конструкциях.
Проектный класс бетона "В" - прочность бетона конструкции, назначаемая в проекте.
6.1.2 Для железобетонных элементов конструкций мостов 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. При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается применение бетонов класса по прочности на сжатие выше В60 по ГОСТ 26633, а также фибробетонов на основе стальной и полимерной фибры, в том числе сверхпрочных, выпускаемых по техническим условиям.
В зависимости от вида конструкций, их армирования и условий работы применяемый бетон должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 4.
Таблица 4
|
|
|
|
|
Конструкции, армирование и условия работы | Бетон класса по прочности на сжатие не ниже | |||
1 | Бетонные | В20 | ||
2 | Железобетонные с ненапрягаемой арматурой:
|
| ||
| а) кроме пролетных строений
| В25 | ||
| б) пролетные строения | В30 | ||
3 | Железобетонные предварительно напряженные:
|
| ||
| а) без анкеров:
|
| ||
|
| 1) при стержневой арматуре классов:
|
| |
|
|
| А600 (A-IV), Ат600 (Ат-IV)
| В30 |
|
|
| А800 (A-V), Ат800 (Ат-V), Ат1000 (Ат-VI)
| В35 |
|
| 2) при проволочной арматуре из одиночных проволок и канатов класса К7, а также пучков канатов
|
| |
| б) с анкерами:
| В35 | ||
|
| 1) при проволочной арматуре из одиночных проволок и из одиночных арматурных канатов класса К7
| В35 | |
|
| 2) из пучков арматурных канатов класса К7 и при стальных канатах (со свивкой спиральной двойной и закрытых) | В35 | |
4 | Блоки облицовки опор на реках с ледоходом при расположении мостов в районах со средней температурой наружного воздуха и наиболее холодной пятидневки, °С:
|
| ||
|
| -40 и выше,
| В35 | |
|
| ниже -40.
| В45 | |
| Для опор мостов при их расположении в зонах действия приливов и отливов или попеременного замораживания и оттаивания при работе плотин
| В45 | ||
| Бетон заполнения внутренних полостей сборно-монолитных опор | В20 |
Для омоноличивания напрягаемой арматуры, располагаемой в открытых каналах, следует предусматривать бетон класса по прочности на сжатие не ниже В35.
Инъецирование арматурных каналов в предварительно напряженных конструкциях должно проводиться раствором прочностью на 28-й день не ниже 30 МПа.
Для омоноличивания стыков сборных конструкций следует применять бетон класса по прочности на сжатие не ниже принятого для стыкуемых элементов, но не выше В35, если более высокий класс не требуется по расчету или в соответствии с конструктивными требованиями.
6.1.3 Марки бетона и раствора по морозостойкости F в зависимости от климатических условий зоны (характеризуемые среднемесячной температурой наиболее холодного месяца согласно СП 131.13330, °С) строительства, расположения и вида конструкций следует принимать по таблице 5.
Таблица 5
|
|
|
|
|
|
|
|
Климатические условия | Расположение конструкций и их частей | ||||||
и условия эксплуатации | В надводной, подземной и надземной незатопляемой зонах | В зоне переменного уровня воды | |||||
| Вид конструкций | ||||||
| железо- | бетонные | железо- | Бетонные массивные | блоки | ||
| бетонные и тонко- стенные бетонные (толщиной менее 0,5 м) | масси- вные | бетонные и тонко- стенные бетонные | кладка тела опор (бетон наружной зоны) | кладка заполнения при блоках облицовки (бетон внутренней зоны) | обли- цовки | |
| Марка бетона по морозостойкости | ||||||
Умеренные -10°С и выше | F200 | F100 | F200 | F100 | F100 | - | |
Суровые ниже -10°С до -20°С включительно | F200 | F100 | F300 | F200 | F100 | F300 | |
Особо суровые -20°С | F300 | F200 | F300 | F300 | F200 | F400 | |
Зоны воздействия антигололедных солей | (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.
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. К подземным частям конструкции в обсыпных устоях относятся части тела устоя, расположенные ниже половины глубины промерзания грунта конуса насыпи.
2 Бетон всех элементов мостового полотна, включая плиты проезжей части автодорожных мостов без гидроизоляции, а также бетон выравнивающего слоя одежды ездового полотна, выполняющий гидроизолирующие функции, должен отвечать требованиям по морозостойкости, предъявляемым к бетону, находящемуся в зоне переменного уровня воды.
3 К зонам воздействия анти гололедных солей относятся элементы, примыкающие к автодорожному полотну, уборка снега с которого может проводиться с использованием солей, а также зоны конструкций, расположенные в плане и по высоте не далее трех метров от него, не имеющие гидроизоляции либо иной антикоррозионной защиты.
|
6.1.4 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.
6.1.5 Железобетонные элементы и части конструкций, в том числе бетонируемые стыки железобетонных мостов и защитный слой одежды ездового полотна, должны проектироваться из бетона, имеющего марку по водонепроницаемости не ниже W8.
6.1.6 В элементах железобетонных конструкций мостов, 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 конструкций.
Минимальный класс поверхности бетонных и железобетонных конструкций следует принимать в соответствии с требованиями СП 70.13330.2012 (приложение X):
- А3 - предназначенных под окраску, в том числе архитектурную вторичную защиту от воздействия окружающей среды и напыляемую гидроизоляцию;
- А4 - предназначенных для укладки оклеенной (наплавляемой) гидроизоляции;
- А6 - обрабатываемых проникающими составами без образования пленки на поверхности, а также подземных, покрываемых обмазочной гидроизоляцией, и надземных без покрытия;
- А7 - омоноличиваемых бетоном, а также подземных, не имеющих покрытия.
Коэффициент условий работы по назначению принимают равным:
- 0,9 - для предельных состояний первой группы;
-1,0 - для предельных состояний второй группы.
Расчетные сопротивления бетона разных классов при расчете конструкций мостов и труб по предельным состояниям первой и второй групп следует принимать по таблице 6.
- для тех же сечений при учете работы арматуры на срез - согласно 7.8.2;
Расчетные сопротивления монолитного бетона класса В20 во внутренних полостях (в ядре) круглых оболочек опор допускается в расчетах повышать на 25%.
6.1.8 Расчетные сопротивления бетона, приведенные согласно 6.1.7 и в таблице 6, в соответствующих случаях следует принимать с коэффициентами условий работы согласно таблице 7.
Таблица 6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вид | Услов- | Расчетное сопротивление, МПа, бетона классов по прочности на сжатие | ||||||||||
сопротив- ления | ное обозна- чение | В20 | В22,5 | В25 | В27,5 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 |
При расчетах по предельным состояниям первой группы | ||||||||||||
Сжатие осевое (призменная прочность) | 10,50 | 11,75 | 13,00 | 14,30 | 15,50 | 17,50 | 20,00 | 22,00 | 25,00 | 27,50 | 30,00 | |
Растяжение осевое | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,25 | 1,30 | 1,40 | 1,45 | 1,50 | |
При расчетах по предельным состояниям второй группы | ||||||||||||
Сжатие осевое (призменная прочность) | 15,0 | 16,8 | 18,5 | 20,5 | 22,0 | 25,5 | 29,0 | 32,0 | 36,0 | 39,5 | 43,0 | |
Растяжение осевое | 1,40 | 1,50 | 1,60 | 1,70 | 1,80 | 1,95 | 2,10 | 2,20 | 2,30 | 2,40 | 2,50 | |
Скалывание при изгибе | 1,95 | 2,30 | 2,50 | 2,75 | 2,90 | 3,25 | 3,60 | 3,80 | 4,15 | 4,45 | 4,75 | |
Сжатие осевое (призменная прочность) для расчетов по предот- вращению образования в конструкциях продольных трещин:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- при предва- рительном напряжении и монтаже
| - | - | 13,7 | 15,2 | 16,7 | 19,6 | 23,0 | 26,0 | 29,9 | 32,8 | 36,2 | |
- на стадии эксплуатации | 8,8 | 10,3 | 11,8 | 13,2 | 14,6 | 16,7 | 19,6 | 22,0 | 25,0 | 27,5 | 30,0 |
Таблица 7
|
|
|
|
|
Фактор, обусловливающий введение коэффициента условий работы | Коэффициент условий работы | Расчетное сопротивление бетона, к которому вводится коэффициент | Значение коэффициента условий работы | |
1 Многократно повторяющаяся нагрузка | По 6.1.9 | |||
2 Бетонирование в вертикальном положении сжатых элементов с площадью поперечного сечения 0,3 м и менее | 0,85 | |||
3 Влияние двухосного напряженного состояния при поперечном обжатии бетона | По 6.1.10 | |||
|
| По 6.1.10 | ||
4 Работа конструкции в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже -40°С при отсутствии водонасыщения бетона | 0,9 | |||
5 Попеременное замораживание и оттаивание бетона, находящегося в водонасыщенном состоянии в конструкциях, эксплуатируемых в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, °С:
|
|
|
| |
| -40 и выше
|
| 0,9 | |
| ниже -40 | 0,8 | ||
6 Работа конструкций, не защищенных от солнечной радиации, в климатическом подрайоне IVA согласно СП 131.13330 | , | 0,85 | ||
7 Наличие в составных конструкциях:
|
|
|
| |
| - бетонируемых стыков |
| По 6.1.11 и таблице 10 | |
| - клееных стыков |
| По 6.1.12 | |
| - швов на растворе в неармированной кладке | По 6.1.13 | ||
8 Расчет элементов в стадии эксплуатации по предельным состояниям второй группы:
|
|
|
| |
| а) на косой изгиб и косое внецентренное сжатие
| 1,10 | ||
| б) на кручение |
| 1,15 | |
| в) на скалывание по плоскости сопряжения бетона омоноличивания с бетоном конструкции | 0,50 |
Таблица 8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класс бетона по прочности на сжатие | В27,5 и ниже | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 |
1,34 | 1,31 | 1,28 | 1,26 | 1,24 | 1,22 | 1,21 | 1,20 |
Таблица 9
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент цикла повторяющихся напряжений | 0,1 и менее | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 и более |
1,00 | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,24 | |
Примечание - Для промежуточных значений коэффициент следует определять по интерполяции.
|
Таблица 10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина шва, мм | Коэффициенты условий работы при отношениях | ||||||||
| 0,2 и менее | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
От 20 до 40 | 0,70 | 0,76 | 0,82 | 0,88 | 0,94 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
70 | 0,50 | 0,58 | 0,65 | 0,72 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1,00 |
200 и более | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 0,80 | 0,90 | 1,0 |
6.1.12 Составные конструкции по длине пролетных строений с клееными стыками следует проектировать такими, чтобы они были способны нести монтажные нагрузки при неотвержденном клее.
- при рифленой - 0,90;
- при гладкой - 0,85.
- 0,85 - при классах бетона блоков В20 и В22,5;
- 0,75 - то же, В25-В35;
- 0,70 - то же, В40 и выше.
Толщина горизонтальных швов кладки не должна быть более 1,5 см, а раствор в швах должен иметь прочность в 28-дневном возрасте не ниже прочности бетонных блоков.
6.1.14 При изготовлении предварительно напряженных конструкций обжатие бетона допускается при его прочности не ниже установленной в проекте.
Расчетные сопротивления бетона для назначения передаточной прочности следует определять по таблице 6 путем интерполяции значений, относящихся к близким классам бетона.
Прочность бетона к моменту передачи на него полного усилия с напрягаемой арматуры и при монтаже следует назначать, как правило, не менее прочности, соответствующей классу бетона по прочности В25.
6.1.15 Основными деформационными характеристиками бетона являются нормативные значения:
Значения предельных относительных деформаций бетона следует принимать:
Таблица 11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класс бетона по прочности на сжатие | В20 | В22,5 | В25 | В27,5 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 |
, ГПа | 27,0 | 28,5 | 30,0 | 31,5 | 32,5 | 34,5 | 36,0 | 37,5 | 39,0 | 39,5 | 40,0 |
- на 10% - для бетона, подвергнутого тепловлажностной обработке, а также для бетона, работающего в условиях попеременного замораживания и оттаивания;
- на 15% - для бетона конструкций, не защищенных от солнечной радиации, в климатическом подрайоне IVA в соответствии с СП 131.13330.
Приведенный модуль деформации бетона сборно-монолитной опоры в целом определяется как средневзвешенный по значениям модуля деформации бетона кладки из блоков и модуля упругости бетона ядра сечения с учетом пропорциональности их площадей сечения по отношению ко всей площади сечения опоры.
Учитываемые в расчетах значения предельных удельных деформаций ползучести и деформаций усадки получают путем умножения нормативных значений на коэффициенты, принимаемые в зависимости от передаточной прочности, возраста бетона в момент загружения, модуля удельной поверхности элемента (отношения открытой поверхности элемента к его объему) и относительной влажности воздуха в соответствии сданными таблицы 13.
Таблица 12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатель | Нормативные значения деформаций ползучести бетона и усадки для бетонов классов прочности на сжатие |
| ||||||||||
| В20 | В22,5 | В25 | В27,5 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 | |
, МПа | 115 | 107 | 100 | 92 | 84 | 75 | 67 | 55 | 50 | 41 | 39 | |
400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 365 | 330 | 315 | 300 | ||
Примечание - Для бетона, подвергнутого тепловлажностной обработке при 50°С и выше, значения и следует уменьшать на 10%.
|
|
Таблица 13
|
|
|
|
Фактор | Поправочные коэффициенты к значениям нормативных предельных деформаций | ||
| ползучести | усадки | |
Передаточная прочность бетона на сжатие в долях проектного класса бетона:
|
|
| |
| 0,5
| 1,70 | - |
| 0,6
| 1,60 | - |
| 0,7
| 1,40 | - |
| 0,8
| 1,25 | - |
| 0,9
| 1,15 | - |
| 1,0 | 1,00 | - |
Возраст бетона в момент загружения, сут:
|
|
| |
| 28 и менее
| 1,0 | - |
| 60
| 0,8 | - |
| 90
| 0,7 | - |
| 180
| 0,6 | - |
| 360 и более | 0,5 | - |
Модуль удельный поверхности элемента, м :
|
|
| |
| 0
| 0,51 | 0,22 |
| 5
| 0,65 | 0,54 |
| 10
| 0,76 | 0,66 |
| 20
| 0,93 | 0,92 |
| 40
| 1,11 | 1,10 |
| 60
| 1,23 | 1,18 |
| 80 и более | 1,30 | 1,22 |
Относительная влажность воздуха, %:
|
|
| |
| 40 и менее
| 1,27 | 1,14 |
| 50
| 1,13 | 1,08 |
| 60
| 1,00 | 1,00 |
| 70
| 0,87 | 0,91 |
| 80
| 0,73 | 0,79 |
| 90
| 0,60 | 0,63 |
| 100 и более | 0,47 | 0,50 |
Примечания
1 Для промежуточных значений факторов коэффициенты принимают по интерполяции.
2 Влажность принимается как средняя относительная влажность воздуха наиболее жаркого месяца по СП 131.13330, а при расположении конструкций в подрайоне IVA - как среднемесячная влажность, соответствующая времени обжатия бетона. Для типовых конструкций допускается принимать влажность, равную 60%.
|
6.2 Арматура
6.2.1 Основным прочностным показателем арматуры является класс арматуры по прочности на растяжение. Класс арматуры отвечает гарантированному (браковочному) значению физического или условного предела текучести, устанавливаемому в соответствии с требованиями государственных стандартов или технических условий на арматуру.
Каждому классу арматуры кроме характеристики по пределу текучести соответствуют также свои значения временного сопротивления разрыву и относительного равномерного удлинения после разрыва.
Для высокопрочной проволоки и арматурных канатов допускается устанавливать класс арматуры по гарантированному (браковочному) значению временного сопротивления.
Кроме того, к арматуре предъявляются требования по дополнительным показателям качества, определяемым по соответствующим стандартам:
- свариваемость, оцениваемая испытаниями по прочности сварных соединений в зависимости от вида сварки и соединения;
- коррозионная стойкость, оцениваемая испытаниями по продолжительности пребывания арматуры в напряженном состоянии в агрессивной среде до разрушения;
- пластичность, оцениваемая испытаниями на изгиб (стержни) или перегиб (проволока) до разрушения;
- релаксационная стойкость, оцениваемая испытаниями по величине потерь под напряжением за определенный промежуток времени;
- сопротивление усталости, оцениваемое пределом выносливости при нормированном количестве циклов загружения;
- хладостойкость, оцениваемая испытаниями на ударную вязкость или испытаниями на прочность образцов, в том числе и сварных образцов, при воздействии низких отрицательных температур (минус 40°С, минус 60°С).
Дополнительные показатели качества арматуры при проектировании железобетонных элементов мостовых конструкций устанавливают в соответствии с требованиями расчетов, условий эксплуатации и различных воздействий окружающей среды.
Марки стали для арматуры железобетонных мостов, устанавливаемой по расчету в зависимости от условий работы элементов конструкций и средней температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства, следует принимать по таблице 14 с учетом 6.2.7, 7.12.1 и 9.7.1; при этом знак "+" означает возможность применения указанной марки стали в данных условиях.
Сварные соединения стержневой термически упрочненной арматурной стали, высокопрочной арматурной проволоки, арматурных канатов класса К7 и стальных канатов со свивкой спиральной, двойной и закрытых не допускаются.
Таблица 14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вид арматуры | Класс прочности армату- рной стали | Документ, регламен- тирующий качество арматурной стали | Ограничение по пределу текучести условному пределу текучести , пределу | Марка стали | Диа- метр, мм | Элементы с арматурой, не рассчиты- ваемой на выносливость | Элементы с арматурой, рассчитываемой на выносливость | ||||
|
|
| прочности , МПа |
|
| При применении конструкций в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, °С | |||||
|
|
|
|
|
| -30 и выше | ниже -30 до -40 включ. | ниже -40 | -30 и выше | ниже -30 до -40 включ. | ниже -40 |
Стержневая горячека- таная | А240 (A-I) |
| Ст3сп | 6-10 | + | + | + | + | + | + | |
гладкая |
|
| Ст3сп
| 12-40 | + | + | + | + | + |
| |
|
|
|
| Ст3пс
| 6-10
| +
| +
| + | +
| +
| - |
|
|
|
| Ст3пс | 12-16 | + | + | - | + | +
| - |
|
|
|
| Ст3пс | 18-40 | + | +
| - | + | - | - |
|
|
|
| Ст3кп | 6-10 | + | - | - | - | - | - |
Стержневая горячека- таная | А300 (A-II) |
| Ст5сп | 10-40 | + | + | + | + | + | - | |
периоди- ческого профиля |
|
| Ст5пс | 10-16 | + | +
| - | + | + | - | |
|
|
|
| Ст5пс2 | 18-40 | + | - | - | + | - | - |
| Ас300 (Ac-II) |
|
| 10ГТ | 10-32 | + | + | + | + | + | + |
| А400 (A-III) |
|
| 25Г2С
| 6-40 | + | +
| +
| + | + | + |
|
|
| 35ГС | 6-40 | + | + | - | - | - | - | |
| А600 (A-IV) |
| Фактические значения , | 20ХГ2Ц | 10-22 | + | + | + | + | + | + |
| А-800 (A-V) |
| , не должны превышать нормируемых значений более чем на 100 | 23Х2П2Т | 10-32 | + | + | + | + | + | + |
Стержневая термически | Ат600 | - | 28С | 10-28 | + | + | + | - | - | - | |
упрочнен- ная | (Ат-IV) |
|
| 10ГС2 | 10-18 | + ) | + | + | - | - | - |
периодиче- ского |
|
|
| 25С2Р | 10-18 | + | + | + | - | - | - |
профиля | Ат800 (Ат-V) |
|
| 25С2Р | 10-28 | + | + | + | - | - | - |
| Ат1000 (Ат-VI) |
|
| 25С2Р | 10-16 | + | + | + | - | - | - |
Высоко- прочная гладкая проволока | В1500- В1200 (B-II) | Фактические значения и не должны | - | 3-8 | + | + | + | + | + | + | |
Высоко- прочная проволока периоди- ческого профиля | Вр1500- Вр1200 (Вр-II) |
| превышать нормируемых значений более чем на 300 | - | 3-8 | + | + | + | + | + | + |
Канаты арматурные | К7-1500
К7-1400 |
| - | 9-15 | + | + | + | + | + | + | |
| К7-1670
К7-1770
К7-1860 | Фактические значения временного сопротивления не должны превышать | - | 15,2;
15,7 | + | + | + | + | + | + | |
| К70-1820 |
| нормируемых значений более чем на 50% | - | 15,2 | + | + | + | + | + | + |
Допускается к применению в вязаных каркасах и сетках.
Не допускается к применению для хомутов пролетных строений.
Не допускается к применению, если динамический коэффициент свыше 1,1.
Если динамический коэффициент свыше 1,1, допускается к применению только в вязаных каркасах и сетках.
Только в виде целых стержней мерной длины или стержней с несварными стыками
Допускается к применению термически упрочненная арматурная сталь только марок С (свариваемая) и К (стойкая к коррозионному растрескиванию). Для арматуры класса А600 обязательно введение в сталь легирующих элементов.
Допускается к применению при гарантируемой величине равномерного удлинения не менее 2.
Допускается к применению при диаметрах проволок 5-8 мм.
Допускается к применению при диаметре проволок 5 мм.
Допускается к применению после дополнительных исследований на хладостойкость.
Применение арматурных канатов по ГОСТ Р 53772 допускается при условии обязательного подтверждения всех заявленных физико-механических свойств периодическими (не реже одного раза в год) испытаниями или испытаниями поставляемых партий.
|
К стержневой напрягаемой арматуре, находящейся в пределах тела бетона конструкции, запрещается приварка каких-либо деталей или арматуры.
Применение в качестве рабочей рассчитываемой арматуры арматурных сталей, не предусмотренных в таблице 14, в том числе импортных или выпускаемых по техническим условиям, допускается после всестороннего исследования их свойств на прочность, пластичность, свариваемость, коррозионную стойкость, релаксационную стойкость, хладостойкость, стойкость к усталостным разрушениям (работа на выносливость) и т.д.
Как правило, следует применять стабилизированные (с пониженной релаксацией) канаты К7 по ГОСТ Р 53772. Применение нестабилизированных (с обычной релаксацией) арматурных канатов К7 по ГОСТ 13840 допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании.
Арматурные канаты К7 и К7О могут применяться в защитной полиэтиленовой оболочке со смазкой и без смазки (моностренды). Применение монострендов, а также канатов К70 без оболочки допускается только в конструкциях, работающих без сцепления.
Гарантированное временное сопротивление арматурных канатов во всех случаях не должно превышать 1860 МПа, а при использовании для внешнего армирования - 1770 МПа.
В качестве арматуры могут быть применены листовой или фасонный прокат.
Напрягаемая арматура всех видов и классов должна применяться в составе специально разработанных систем предварительного натяжения, включающих: напрягаемые элементы, анкера, опорные элементы, систему косвенного армирования, соединительные муфты, элементы, обеспечивающие возможность натяжения после набора прочности бетоном, оборудование для установки и фиксации напрягаемых элементов, оборудование для натяжения арматурных элементов и инъектирования каналов после натяжения, а также технологию всех видов работ, связанных с предварительным натяжением, данные для проектирования железобетонных конструкций и методы контроля этапов работ.
Элементы системы предварительного натяжения должны быть заводского изготовления и выпускаться серийно.
6.2.2 Для монтажных (подъемных) петель следует предусматривать применение арматурной стали класса А240 марки Ст3сп.
Если проектом предусмотрен монтаж конструкции при среднесуточных температурах наружного воздуха не ниже минус 40°С, то для монтажных петель допускается применение арматурной стали класса А240 из стали марки Ст3пс.
6.2.3 В качестве конструктивной арматуры при всех условиях допускается применение арматурной стали классов А240 и А300 марок, указанных в таблице 14, а также арматурной проволоки периодического профиля класса Вр.
6.2.4 Для закладных изделий и прочих расчетных элементов следует применять стальной прокат и другие изделия в соответствии с ГОСТ Р 59623-2021 (раздел 7).
В качестве неизвлекаемых стальных каналообразователей сборных и монолитных конструкций рекомендуется применение герметичных гофрированных труб, изготавливаемых из стальной ленты толщиной не менее 0,25 мм в соответствии с техническими условиями. В тех же конструкциях на кривых малого (ниже - рекомендуемого) радиуса, а также на участках в зоне опирания анкеров напрягаемой арматуры допускается применение каналообразователей из стальных труб. Применение оцинкованных каналообразователей, находящихся внутри бетона конструкции, запрещается.
Применение неизвлекаемых гофрированных полиэтиленовых каналообразователей допускается только при технико-экономическом обосновании.
6.2.5 Нормативные значения прочности арматуры гарантируют с обеспеченностью не менее 0,95, нормативные значения деформационных характеристик принимают равными их средним значениям.
Для гладкой проволочной арматуры класса В по ГОСТ 7348 и арматурных канатов К7 по ГОСТ 13840 в качестве нормативного значения сопротивления принимаются напряжения, соответствующие 0,95 условного предела текучести.
Для проволоки периодического профиля класса Вр по ГОСТ 7348 в качестве нормативного значения сопротивления принимаются напряжения, соответствующие 0,9 условного предела текучести.
Указанные характеристики определяют по действующим стандартам на арматурные стали.
Расчетные прочностные характеристики арматуры на растяжение (расчетные сопротивления) определяют делением нормативных значений на соответствующий коэффициент надежности по материалу (устанавливаемый в зависимости от вида и класса арматуры, группы предельных состояний) и умножением на коэффициент условий работы по назначению.
К арматуре, поставляемой по ГОСТ 5781, должны предъявляться следующие дополнительные требования.
- для арматурной стали класса А240 (A-I) - 1,59;
- для арматурной стали класса А300 (A-II) - 1,66;
- для арматурной стали класса А300 (Ac-II) - 1,49;
- для арматурной стали класса А400 (A-III) - 1,51.
- для арматурной стали класса А240 (A-I) - 25%;
- для арматурной стали класса А300 (A-II) - 19%;
- для арматурной стали класса А300 (Ac-II) - 25%;
- для арматурной стали класса А400 (A-III) - 14%.
Для предельных состояний первой группы коэффициенты надежности по материалу приведены в таблице 15; коэффициенты условий работы по назначению принимают равными:
- для пешеходных мостов - 0,90;
- для автодорожных мостов - 0,95.
Таблица 15
|
|
|
|
Вид, класс и диаметр арматуры | Коэффициент надежности по материалу при расчете по предельным состояниям первой группы | ||
1 Ненапрягаемая стержневая:
|
| ||
| А240; А300
| 1,05 | |
| Ас300; А400, диаметр 10-40 мм
| 1,07 | |
| А400, диаметр 6-8 мм | 1,10 | |
2 Напрягаемая стержневая:
|
| ||
горячекатаная:
|
| ||
| А600
| 1,20 | |
| А800
| 1,25 | |
термически упрочненная:
|
| ||
| Ат800, диаметр 10-14 мм
| 1,15 | |
|
| диаметр 16-28 мм
| 1,25 |
| Ат1000, диаметр 10-14 мм
| 1,20 | |
|
| диаметр 16 мм | 1,25 |
3 Напрягаемая проволочная гладкая В и периодического профиля Вр | 1,20 | ||
4 Арматурные канаты К7 | 1,20 |
Для предельных состояний второй группы коэффициенты надежности по материалу и коэффициенты условий работы принимают равными 1,0.
Расчетные сопротивления растяжению арматурных сталей следует принимать по таблице 16.
- арматурных канатов, для которых оно равно условному пределу текучести;
- канатов стальных, где нормативное сопротивление равно 75% гарантированного временного сопротивления.
Таблица 16
|
|
|
|
|
Класс арматурной стали | Диаметр, мм | Расчетные сопротивления растяжению при расчетах по предельным состояниям первой группы и , МПа | ||
1 Ненапрягаемая стержневая:
|
|
| ||
| а) гладкая А240
| 6-40 | 210 | |
| б) периодического профиля:
|
|
| |
|
| А300
| 10-40 | 265 |
|
| А400 | 6 и 8
| 340 |
| 10-40 | 350 | ||
2 Напрягаемая стержневая:
|
|
| ||
| а) горячекатаная:
|
|
| |
|
| А600
| 10-32 | 465 |
|
| А800
| 10-32 | 600 |
| б) термически упрочненная:
| 10-28 | 465 | |
|
| Ат600
| 10-14 | 645 |
|
| Ат800
| 16-28 | 600 |
|
|
| 10-14
| 775 |
|
| Ат1000 | 16 | 745 |
3 Высокопрочная проволока:
|
|
| ||
| а) гладкая:
|
|
| |
|
| В1500
| 3 | 1180 |
|
| В1400
| 4 | 1120 |
|
| В1400
| 5 | 1055 |
|
| В1300
| 6 | 995 |
|
| В1200
| 7 | 930 |
| б) периодического профиля:
|
|
| |
|
| Вр1500
| 3 | 1155 |
|
| Вр1400
| 4 | 1090 |
|
| Вр1400
| 5 | 995 |
|
| Вр1200 | 6 | 930 |
4 Арматурные канаты:
|
|
| ||
| а) по ГОСТ 13840
|
|
| |
|
| К7-1500
| 9 | 1090 |
|
| К7-1500
| 12 | 1055 |
|
| К7-1400
| 15 | 1025 |
| б) по ГОСТ Р 53772
|
|
| |
|
| К7-1670
| 15,2 | 1100 |
|
| К7-1770
| 15,2; 15,7 | 1175 |
|
| К7-1860
| 15,2; 15,7 | 1250 |
|
| К70-1820 | 15,2 | 1210 |
При смешанном армировании стержневую горячекатаную арматуру класса А600 допускается применять в качестве ненапрягаемой арматуры.
|
Таблица 17
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класс (виды или особенности) | Значения коэффициентов и при | ||||||||
применяемой арматурной стали | -1 | -0,5 | -0,2 | -0,1 | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,35 |
| Коэффициент | ||||||||
A240
| 0,48 | 0,61 | 0,72 | 0,77 | 0,81 | 0,85 | 0,89 | 0,97 | 1 |
A300
| 0,40 | 0,50 | 0,60 | 0,63 | 0,67 | 0,70 | 0,74 | 0,81 | 0,83 |
A300 (Ac-II)
| - | - | 0,67 | 0,71 | 0,75 | 0,78 | 0,82 | 0,86 | 0,88 |
A400 | 0,32 | 0,40 | 0,48 | 0,51 | 0,54 | 0,57 | 0,59 | 0,65 | 0,67 |
| Коэффициент | ||||||||
A600 (без стыков или со стыками, выполненными контактной сваркой с механической зачисткой) | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
В или пучки из нее | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Вр или пучки из нее | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Канаты К7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Коэффициент | ||||||||
A240
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
A300
| 0,87 | 0,94 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
A300 (Ac-II)
| 0,90 | 0,92 | 0,94 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
A-400 | 0,70 | 0,75 | 0,81 | 0,90 | 0,95 | 1 | 1 | 1 | 1 |
A600 (без стыков или со стыками, | Коэффициент | ||||||||
выполненными контактной сваркой с механической зачисткой) | 0,38 | 0,49 | 0,70 | 0,78 | 0,85 | 0,91 | 0,94 | 0,96 | 1 |
В или пучки из нее | - | - | - | - | 0,85 | 0,97 | 1 | 1 | 1 |
Вр или пучки из нее | - | - | - | - | 0,78 | 0,82 | 0,87 | 0,91 | 1 |
Канаты К7 | - | - | - | - | 0,78 | 0,84 | 0,95 | 1 | 1 |
Примечание - Для промежуточных значений коэффициенты и следует определять по интерполяции.
|
Таблица 18
|
|
|
|
|
|
Тип сварного соединения | Коэффициент асимметрии цикла | Коэффициент , для стержневой арматуры диаметром 32 мм и менее для арматурной стали классов | |||
|
| А240 | А300 | А400 | А600 |
Сварка контактным способом | 0 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | - |
(без продольной зачистки) | 0,2 | 0,85 | 0,70 | 0,65 | - |
| 0,4 | 1 | 0,80 | 0,75 | 0,75 |
| 0,7 | 1 | 0,90 | 0,75 | 0,75 |
| 0,8 | 1 | 1 | 0,75 | 0,80 |
| 0,9 | 1 | 1 | 0,85 | 0,90 |
Сварка ванным способом на | 0 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | - |
удлиненных накладках-подкладках | 0,2 | 0,80 | 0,70 | 0,65 | - |
| 0,4 | 0,90 | 0,80 | 0,75 | - |
| 0,7 | 0,90 | 0,90 | 0,75 | - |
| 0,8 | 1 | 1 | 0,75 | - |
| 0,9 | 1 | 1 | 0,85 | - |
Контактная точечная сварка | 0 | 0,65 | 0,65 | 0,60 | - |
перекрещивающихся стержней | 0,2 | 0,70 | 0,70 | 0,65 | - |
арматуры и приварка других | 0,4 | 0,75 | 0,75 | 0,65 | - |
стержней, сварка на парных | 0,7 | 0,90 | 0,90 | 0,70 | - |
смещенных накладках | 0,8 | 1 | 1 | 0,75 | - |
| 0,9 | 1 | 1 | 0,85 | - |
Для автодорожных мостов значение следует увеличивать на 50% (но не более 1) для контактной точечной сварки перекрещивающихся стержней арматуры класса А400 из стали 25Г2С диаметром не менее 14 мм в случае разработки технологического регламента, обеспечивающего соответствующее качество сварного соединения и размещение не более 50% стыков в одном сечении.
Примечания
1 Если диаметры стержневой растянутой арматуры свыше 32 мм, то значения следует уменьшить на 5%.
2 Если значения 0, то значения следует принимать такими же, как при 0.
3 Для растянутой арматурной стали класса А600, стержни которой имеют сварные стыки, выполненные контактной сваркой с последующей продольной зачисткой, следует принимать 1.
4 При промежуточных значениях коэффициенты следует определять по интерполяции.
|
6.2.8 При расчете растянутой поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) в наклонных сечениях на действие поперечной силы к расчетным сопротивлениям растяжению арматурной стали, указанным в таблице 16, вводятся коэффициенты условий работы арматуры:
Если в сварных каркасах диаметр хомутов из арматурной стали класса А400 менее 1/3 диаметра продольных стержней, то учитываемые в расчете на поперечную силу напряжения в хомутах не должны превышать:
- при диаметре хомутов 6 и 8 мм - 245 МПа;
- то же, 10 мм и более - 255 МПа.
Для арматурной стали классов А240, А300 и А400 при наличии стыков, выполненных контактной сваркой, ванным способом на удлиненных или коротких подкладках, на парных смещенных накладках, расчетные сопротивления растяжению следует принимать такими же, как для арматурной стали, не имеющей стыков.
6.2.10 При расчете по прочности нормальных сечений в изгибаемых конструкциях для арматурных элементов (отдельных стержней, пучков, канатов), расположенных от растянутой грани изгибаемого элемента на расстоянии более чем 1/5 высоты растянутой зоны сечения, к расчетным сопротивлениям арматурной стали растяжению допускается вводить коэффициенты условий работы арматуры
0,94 - при оцинковке проволоки по группе С, отвечающей среднеагрессивным условиям среды;
0,88 - то же, по группе Ж, отвечающей жесткоагрессивным условиям среды.
6.2.12 Арматура, не имеющая сцепления с бетоном, на стадии эксплуатации должна удовлетворять требованиям по предельным состояниям первой группы, включая требования по расчету на выносливость, и второй группы, предъявляемым в соответствии с ГОСТ Р 59623-2021 (раздел 7).
При расчетах на прочность напрягаемых элементов на осевое растяжение на стадии создания в конструкции предварительного напряжения, а также на стадии монтажа до объединения арматуры с бетоном (омоноличивание напрягаемой арматуры) следует применять расчетные сопротивления арматурной стали растяжению с коэффициентами условий работы, равными:
Полная версия документа доступна с 20.00 до 24.00 по московскому времени.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.