Свод правил СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01-2003 (с Изменениями N 1, 2).
СП 63.13330.2018
СВОД ПРАВИЛ
БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Concrete and reinforced concrete structures. General provisions
___________________________________________________________
ОКС 91.080.40
Дата введения 2019-06-20
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 19 декабря 2018 г. N 832/пр и введен в действие с 20 июня 2019 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 63.13330.2012
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 22 ноября 2019 г. N 717/пр c 23.05.2020; Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 20 декабря 2021 г. N 965/пр c 21.01.2022
Введение
Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений", и содержит требования к расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций промышленных и гражданских зданий и сооружений.
Изменение N 1 разработано авторским коллективом ОАО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель работы - д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев; д-р техн. наук Е.А.Чистяков, канд. техн. наук С.А.Зенин, канд. техн. наук Р.Ш.Шарипов, О.В.Кудинов).
Изменение N 2 разработано авторским коллективом ОАО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель работы - д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев; д-р техн. наук Е.А.Чистяков, канд. техн. наук С.А.Зенин, канд. техн. наук Р.Ш.Шарипов).
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения, эксплуатируемых в климатических условиях Российской Федерации (при систематическом воздействии температур не выше 50°С и не ниже минус 70°С), в среде с неагрессивной степенью воздействия.
1.2 Свод правил устанавливает требования к проектированию бетонных и железобетонных конструкций, изготовляемых из тяжелого, мелкозернистого, легкого, ячеистого и напрягающего бетонов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия
ГОСТ 18105-2018 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности
ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры
ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия
ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия
ГОСТ 7566-2018 Металлопродукция. Правила приемки, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования
ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент
ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 8829-2018 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости
ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости
ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытания
ГОСТ 12730.0-2020 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости
ГОСТ 12730.1-2020 Бетоны. Метод определения плотности
ГОСТ 12730.5-2018 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости
ГОСТ 13015-2012 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
ГОСТ 14098-2014 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкция и размеры
ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности
ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля
ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия
ГОСТ 23858-2019 Соединения сварные стыковые арматуры железобетонных конструкций. Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемки
ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия
ГОСТ 25781-2018 Формы стальные для изготовления железобетонных изделий. Технические условия
ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 27005-2014 Бетоны легкие и ячеистые. Правила контроля средней плотности
ГОСТ 27006-2019 Бетоны. Правила подбора составов
ГОСТ 28570-2019 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций
ГОСТ 31108-2020 Цементы общестроительные. Технические условия
ГОСТ 33530-2015 (ISO 6789:2003) Инструмент монтажный для нормированной затяжки резьбовых соединений. Ключи моментные. Общие технические условия
ГОСТ 34028-2016 Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 34329-2017 Опалубка. Общие технические условия
ГОСТ Р 52086-2003 Опалубка. Термины и определения
ГОСТ Р 57997-2017 Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ Р 58386-2019 Канаты защищенные в оболочке для предварительно напряженных конструкций. Технические условия
СП 2.13130.2020 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты
СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"
СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменениями N 1, N 2)
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменениями N 1, N 2)
СП 48.13330.2019 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства"
СП 50.13330.2012 "СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий" (с изменением N 1)
СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, 3, N 4)
СП 130.13330.2018 "СНиП 3.09.01-85 Производство сборных железобетонных конструкций и изделий"
СП 131.13330.2020 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология"
СП 266.1325800.2016 Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования (с изменениями N 1, N 2)
СП 295.1325800.2017 Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования (с изменением N 1)
СП 297.1325800.2017 Конструкции фибробетонные с неметаллической фиброй. Правила проектирования (с изменением N 1)
СП 337.1325800.2017 Конструкции железобетонные сборно-монолитные. Правила проектирования
СП 360.1325800.2017 Конструкции сталефибробетонные. Правила проектирования
СП 405.1325800.2018 Конструкции бетонные с неметаллической фиброй и полимерной арматурой. Правила проектирования
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации 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 свода правил 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.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применяются следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 анкеровка арматуры: Обеспечение восприятия арматурой действующих на нее усилий путем заведения ее на определенную длину за расчетное сечение или устройства на концах специальных анкеров.
3.2 арматура конструктивная: Арматура, устанавливаемая без расчета из конструктивных соображений.
3.3 арматура предварительно напряженная: Арматура, получающая начальные (предварительные) напряжения в процессе изготовления конструкций до приложения внешних нагрузок в стадии эксплуатации.
3.4 арматура рабочая: Арматура, устанавливаемая по расчету.
3.5 защитный слой бетона: Слой бетона от грани элемента до ближайшей поверхности арматурного стержня.
3.6 конструкции бетонные: Конструкции, выполненные из бетона без арматуры или с арматурой, устанавливаемой по конструктивным соображениям и не учитываемой в расчете; расчетные усилия от всех воздействий в бетонных конструкциях должны быть восприняты бетоном.
3.7 конструкции железобетонные: Конструкции, выполненные из бетона с рабочей и конструктивной арматурой (армированные бетонные конструкции); расчетные усилия от всех воздействий в железобетонных конструкциях должны быть восприняты бетоном и рабочей арматурой.
3.9 марка бетона по водонепроницаемости; W: Показатель проницаемости бетона, характеризующийся максимальным давлением воды, при котором в условиях стандартных испытаний вода не проникает через бетонный образец.
3.10 марка бетона по морозостойкости; F: Минимальное число циклов замораживания и оттаивания образцов бетона, испытанных по стандартным базовым методам, при которых сохраняются их первоначальные физико-механические свойства в нормируемых пределах.
3.14 морозостойкость бетона: Способность бетона сохранять физико-механические свойства при многократном переменном замораживании и оттаивании, регламентируется маркой по морозостойкости F.
3.15 механическое соединение арматуры: Соединение, состоящее из соединительной муфты и двух арматурных стержней, воспринимающее усилия сжатия и растяжения.
3.16 нормальное сечение: Сечение элемента плоскостью, перпендикулярной к его продольной оси.
3.17 наклонное сечение: Сечение элемента плоскостью, наклонной к его продольной оси и перпендикулярной к вертикальной плоскости, проходящей через ось элемента.
3.18 плотность бетона: Характеристика бетона, равная отношению его массы к объему, регламентируется маркой по средней плотности D.
3.19 предельное усилие: Наибольшее усилие, которое может быть воспринято элементом, его сечением при принятых значениях характеристик материалов.
3.20 проницаемость бетона: Свойство бетона пропускать через себя газы или жидкости при наличии градиента давления (регламентируется маркой по водонепроницаемости W) либо обеспечивать диффузионную проницаемость растворенных в воде веществ в отсутствие градиента давления (регламентируется нормируемыми значениями плотности тока и электрического потенциала).
3.21 рабочая высота сечения: Расстояние от сжатой грани элемента до центра тяжести растянутой или наименее сжатой продольной арматуры.
3.23 соединительная муфта: Устройство с необходимыми дополнительными элементами для механического соединения арматурных стержней с целью обеспечения передачи усилия с одного стержня на другой.
3.24 стыки арматуры внахлестку: Соединение арматурных стержней по их длине без сварки путем заведения конца одного арматурного стержня относительно конца другого.
4 Общие требования к бетонным и железобетонным конструкциям
4.1 Бетонные и железобетонные конструкции всех типов должны удовлетворять требованиям:
- по безопасности;
- по эксплуатационной пригодности;
- по долговечности,
а также дополнительным требованиям, приведенным в задании на проектирование.
4.2 Для выполнения требований по безопасности конструкции должны иметь такие начальные характеристики, чтобы при различных расчетных воздействиях в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений были исключены разрушения любого характера или нарушения эксплуатационной пригодности, связанные с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу, окружающей среде, жизни или здоровью животных и растениям.
4.3 Для выполнения требований по эксплуатационной пригодности конструкция должна иметь такие начальные характеристики, чтобы при различных расчетных воздействиях не происходило образование или чрезмерное раскрытие трещин, а также не возникали чрезмерные перемещения, колебания и другие повреждения, затрудняющие нормальную эксплуатацию (нарушение требований к внешнему виду конструкции, технологических требований по нормальной работе оборудования, механизмов, конструктивных требований по совместной работе элементов и других требований, установленных при проектировании).
В необходимых случаях, обусловленных назначением конструкции и условиями эксплуатации, конструкции должны иметь характеристики, обеспечивающие требования по теплоизоляции, звукоизоляции, биологической защите и другие требования.
Требования по отсутствию трещин предъявляют к железобетонным конструкциям, у которых при полностью растянутом сечении должна быть обеспечена непроницаемость (находящимся под давлением жидкости или газов, испытывающим воздействие радиации и т.п.), к конструкциям, к которым предъявляют повышенные требования по долговечности, а также к конструкциям, эксплуатируемым в агрессивной среде, согласно СП 28.13330.
В остальных железобетонных конструкциях образование трещин допускается, и к ним предъявляют требования по ограничению ширины раскрытия трещин.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
4.4 Для выполнения требований долговечности конструкция должна иметь такие начальные характеристики, чтобы в течение установленного длительного времени она удовлетворяла бы требованиям по безопасности и эксплуатационной пригодности с учетом влияния на геометрические характеристики конструкции и механические характеристики материалов различных расчетных воздействий (длительное воздействие нагрузки, неблагоприятные климатические, технологические, температурные и влажностные воздействия, попеременное замораживание и оттаивание, агрессивные воздействия и др.).
4.5 Безопасность, эксплуатационная пригодность, долговечность бетонных и железобетонных конструкций и другие, устанавливаемые заданием на проектирование требования, должны быть обеспечены выполнением:
- требований к бетону и его составляющим;
- к арматуре;
- к расчетам конструкций;
- конструктивных требований;
- технологических требований;
- требований по эксплуатации.
Требования по нагрузкам и воздействиям, пределу огнестойкости, непроницаемости, морозостойкости, предельным показателям деформаций (прогибам, перемещениям, амплитуде колебаний), расчетным значениям температуры наружного воздуха и относительной влажности окружающей среды, защите строительных конструкций от воздействия агрессивных сред и другие устанавливаются СП 2.13330*, СП 14.13330, СП 20.13330, СП 22.13330, СП 28.13330, СП 131.13330.
4.6 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций надежность конструкций устанавливают согласно ГОСТ 27751 полувероятностным методом расчета путем применения расчетных значений нагрузок и воздействий, расчетных характеристик бетона и арматуры (или конструкционной стали), определяемых с помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих характеристик, с учетом уровня ответственности зданий и сооружений.
Нормативные значения нагрузок и воздействий, значения коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов надежности по назначению конструкций, а также деление нагрузок на постоянные и временные (длительные и кратковременные) устанавливают согласно СП 20.13330.
Расчетные значения нагрузок и воздействий принимают в зависимости от вида расчетного предельного состояния и расчетной ситуации.
Уровень надежности расчетных значений характеристик материалов устанавливают в зависимости от расчетной ситуации и от опасности достижения соответствующего предельного состояния и регулируют значением коэффициентов надежности по бетону и арматуре (или конструкционной стали).
Расчет бетонных и железобетонных конструкций можно производить по заданному значению надежности на основе полного вероятностного расчета при наличии достаточных данных об изменчивости основных факторов, входящих в расчетные зависимости.
5 Требования к расчету бетонных и железобетонных конструкций
5.1 Общие положения
5.1.1 Расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует производить в соответствии с ГОСТ 27751 по предельным состояниям, включающим:
- предельные состояния первой группы, приводящие к полной непригодности эксплуатации конструкций;
- предельные состояния второй группы, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций или уменьшающие долговечность зданий и сооружений по сравнению с предусматриваемым сроком службы.
Расчеты должны обеспечивать надежность зданий или сооружений в течение всего срока их службы, а также при производстве работ в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ним.
Расчеты по предельным состояниям первой группы включают:
- расчет по прочности;
- расчет по устойчивости формы (для тонкостенных конструкций);
- расчет по устойчивости положения (опрокидывание, скольжение, всплывание).
Расчеты по прочности бетонных и железобетонных конструкций следует производить из условия, по которому усилия, напряжения и деформации в конструкциях от различных воздействий с учетом начального напряженного состояния (преднапряжение, температурные и другие воздействия) не должны превышать соответствующих значений, установленных нормативными документами.
Расчеты по устойчивости формы конструкции, а также по устойчивости положения (с учетом совместной работы конструкции и основания, их деформационных свойств, сопротивления сдвигу по контакту с основанием и других особенностей) следует производить согласно нормативным документам на отдельные виды конкретных конструкций.
В зависимости от вида и назначения конструкции должны быть произведены расчеты по предельным состояниям, связанным с явлениями, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации здания и сооружения (чрезмерные деформации, сдвиги в соединениях и другие явления).
Расчеты по предельным состояниям второй группы включают:
- расчет по образованию трещин;
- расчет по раскрытию трещин;
- расчет по деформациям.
Расчеты по предельным состояниям второй группы следует производить на действие кратковременных и длительных нагрузок.
Расчет бетонных и железобетонных конструкций по образованию трещин следует производить из условия, по которому усилия, напряжения или деформации в конструкциях от нагрузок не должны превышать соответствующих их предельных значений, воспринимаемых конструкциями при образовании трещин.
Расчет железобетонных конструкций по раскрытию трещин производят из условия, по которому ширина раскрытия трещин в конструкциях от нагрузок не должна превышать предельно допустимых значений, устанавливаемых в зависимости от требований, предъявляемых к конструкциям, условий их эксплуатации, воздействия окружающей среды и характеристик материалов с учетом особенностей коррозионного поведения арматуры.
Расчет бетонных и железобетонных конструкций по деформациям следует производить из условия, по которому прогибы, углы поворота, перемещения и амплитуды колебания конструкций от нагрузок не должны превышать соответствующих предельно допустимых значений.
Для конструкций, в которых не допускается образование трещин, должны быть обеспечены требования по отсутствию трещин. В этом случае расчет по раскрытию трещин не производят.
Для остальных конструкций, в которых допускается образование трещин, расчет по образованию трещин производят для определения необходимости расчета по раскрытию трещин и учета трещин при расчете по деформациям.
5.1.2 Расчет бетонных и железобетонных конструкций (линейных, плоскостных, пространственных, массивных) по предельным состояниям первой и второй групп производят по напряжениям, усилиям, деформациям и перемещениям, вычисленным от внешних воздействий в конструкциях и образуемых ими системах зданий и сооружений с учетом физической нелинейности (неупругих деформаций бетона и арматуры), возможного образования трещин и в необходимых случаях - анизотропии, накопления повреждений и геометрической нелинейности (влияние деформаций на изменение усилий в конструкциях).
Физическую нелинейность и анизотропию следует учитывать в определяющих соотношениях, связывающих между собой напряжения и деформации (или усилия и перемещения), а также в условиях прочности и трещиностойкости материала.
В статически неопределимых конструкциях следует учитывать перераспределение усилий в элементах системы вследствие образования трещин и развития неупругих деформаций в бетоне и арматуре вплоть до возникновения предельного состояния в элементе. При отсутствии методов расчета, учитывающих неупругие свойства железобетона, а также для предварительных расчетов с учетом неупругих свойств железобетона усилия и напряжения в статически неопределимых конструкциях и системах допускается определять в предположении упругой работы железобетонных элементов. При этом влияние физической нелинейности учитывают путем корректировки результатов линейного расчета на основе данных экспериментальных исследований, нелинейного моделирования, результатов расчета аналогичных объектов и экспертных оценок.
При расчете конструкций по прочности, деформациям, образованию и раскрытию трещин на основе метода 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 влечет за собой прогрессирующего разрушения здания или сооружения, и по истечении действия рассматриваемой нагрузки эксплуатационная пригодность здания или сооружения сохраняется или может быть восстановлена.
Определение предельных усилий и деформаций в бетонных и железобетонных конструкциях следует производить на основе расчетных схем (моделей), наиболее близко соответствующих реальному физическому характеру работы конструкций и материалов в рассматриваемом предельном состоянии.
Несущую способность железобетонных конструкций, способных претерпевать достаточные пластические деформации (в частности, при использовании арматуры с физическим пределом текучести), допускается определять методом предельного равновесия.
5.1.3 При расчетах бетонных и железобетонных конструкций по предельным состояниям следует рассматривать различные расчетные ситуации в соответствии с ГОСТ 27751, в том числе стадии изготовления, транспортирования, возведения, эксплуатации, аварийные ситуации, а также пожар.
5.1.4 Расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует производить на все виды нагрузок, соответствующих функциональному назначению зданий и сооружений, с учетом влияния окружающей среды (климатических воздействий и воды - для конструкций, окруженных водой), а также с учетом воздействия пожара, технологических температурных и влажностных воздействий и воздействий агрессивных химических сред.
5.1.5 Расчеты бетонных и железобетонных конструкций производят на действие изгибающих моментов, продольных сил, поперечных сил и крутящих моментов, а также на местное действие нагрузки.
5.1.6 При расчете элементов сборных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от массы элементов следует принимать с коэффициентом динамичности, равным:
1,60 - при транспортировании;
1,40 - при подъеме и монтаже.
Допускается принимать более низкие, обоснованные в установленном порядке, значения коэффициентов динамичности, но не ниже 1,25.
5.1.7 При расчетах бетонных и железобетонных конструкций следует учитывать особенности свойств различных видов бетона и арматуры, влияния на них характера нагрузки и окружающей среды, способов армирования, совместную работу арматуры и бетона (при наличии и отсутствии сцепления арматуры с бетоном), технологию изготовления конструктивных типов железобетонных элементов зданий и сооружений.
5.1.8 Расчет предварительно напряженных конструкций следует производить с учетом начальных (предварительных) напряжений и деформаций в арматуре и бетоне, потерь предварительного напряжения и особенностей передачи предварительного напряжения на бетон.
5.1.9 В монолитных конструкциях должна быть обеспечена прочность конструкции с учетом рабочих швов бетонирования.
5.1.10 При расчете сборных конструкций должна быть обеспечена прочность узловых и стыковых сопряжений сборных элементов, осуществленных путем соединения стальных закладных деталей, выпусков арматуры и замоноличивания бетоном.
5.1.11 При расчете плоских и пространственных конструкций, подвергаемых силовым воздействиям в двух взаимно перпендикулярных направлениях, рассматривают отдельные, выделенные из конструкции плоские или пространственные малые характерные элементы с усилиями, действующими по боковым сторонам элемента. При наличии трещин эти усилия определяют с учетом расположения трещин, жесткости арматуры (осевой и тангенциальной), жесткости бетона (между трещинами и в трещинах) и других особенностей. При отсутствии трещин усилия определяют как для сплошного тела.
Допускается при наличии трещин определять усилия в предположении упругой работы железобетонного элемента.
Расчет элементов следует производить по наиболее опасным сечениям, расположенным под углом по отношению к направлению действующих на элемент усилий, на основе расчетных моделей, учитывающих работу растянутой арматуры в трещине и работу бетона между трещинами в условиях плоского напряженного состояния.
5.1.12 Расчет плоских и пространственных конструкций по прочности допускается производить для конструкции в целом на основе метода предельного равновесия, в том числе с учетом деформированного состояния к моменту разрушения.
5.1.13 При расчете массивных конструкций, подвергаемых силовым воздействиям в трех взаимно перпендикулярных направлениях, рассматривают отдельные выделенные из конструкции малые объемные характерные элементы с усилиями, действующими по граням элемента. При этом усилия следует определять на основе предпосылок, аналогичных принятым для плоских элементов (см. 5.1.11).
Расчет элементов следует производить по наиболее опасным сечениям, расположенным под углом по отношению к направлению действующих на элемент усилий, на основе расчетных моделей, учитывающих работу бетона и арматуры в условиях объемного напряженного состояния.
5.1.14 Для конструкций сложной конфигурации (например, пространственных) кроме расчетных методов оценки несущей способности, трещиностойкости и деформативности допускается использовать результаты испытания физических моделей.
5.1.15 Расчет и конструирование конструкций с композитной полимерной арматурой, сталежелезобетонных, фибробетонных, сборно-монолитных и других специфических конструкций следует выполнять по СП 266.1325800, СП 295.1325800, СП 297.1325800, СП 360.1325800, 337.1325800*, СП 405.1325800 и др.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.2 Требования к расчету бетонных и железобетонных элементов по прочности
5.2.1 Расчет бетонных и железобетонных элементов по прочности производят:
- по нормальным сечениям (при действии изгибающих моментов и продольных сил) - по нелинейной деформационной модели. Для простых типов железобетонных конструкций (прямоугольного, таврового и двутаврового сечений с арматурой, расположенной у верхней и нижней граней сечения, а также круглого и кольцевого сечений с арматурой, расположенной равномерно по периметру сечения) допускается выполнять расчет по предельным усилиям;
- по наклонным сечениям (при действии поперечных сил), по пространственным сечениям (при действии крутящих моментов), на местное действие нагрузки (местное сжатие, продавливание) - по предельным усилиям.
Расчет по прочности коротких железобетонных элементов (коротких консолей и других элементов) производят на основе каркасно-стержневой модели.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Расчет бетонных элементов по прочности
5.2.3 Бетонные элементы в зависимости от условий их работы и требований, предъявляемых к ним, следует рассчитывать по нормальным сечениям по предельным усилиям без учета (см. 5.2.4) или с учетом (см. 5.2.5) сопротивления бетона растянутой зоны.
5.2.6 При расчете внецентренно сжатых бетонных элементов следует учитывать влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов.
Расчет железобетонных элементов по прочности нормальных сечений
5.2.7 Расчет железобетонных элементов по предельным усилиям следует проводить, определяя предельные усилия, которые могут быть восприняты бетоном и арматурой в нормальном сечении, исходя из следующих положений:
- сопротивление бетона растяжению принимают равным нулю;
- сопротивление бетона сжатию представляется напряжениями, равными расчетному сопротивлению бетона сжатию и равномерно распределенными по условной сжатой зоне бетона;
- растягивающие и сжимающие напряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления растяжению и сжатию соответственно.
5.2.8 Расчет железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели производят на основе диаграмм состояния бетона и арматуры, исходя из гипотезы плоских сечений. Критерием прочности нормальных сечений является достижение предельных относительных деформаций в бетоне или арматуре.
5.2.9 При расчете внецентренно сжатых железобетонных элементов следует учитывать случайный эксцентриситет и влияние продольного изгиба.
Расчет железобетонных элементов по прочности наклонных сечений
5.2.10 Расчет железобетонных элементов по прочности наклонных сечений производят: по наклонному сечению на действие поперечной силы, по наклонному сечению на действие изгибающего момента и по полосе между наклонными сечениями на действие поперечной силы.
5.2.11 При расчете железобетонного элемента по прочности наклонного сечения на действие поперечной силы предельную поперечную силу, которая может быть воспринята элементом в наклонном сечении, следует определять как сумму предельных поперечных сил, воспринимаемых бетоном в наклонном сечении и поперечной арматурой, пересекающей наклонное сечение.
5.2.12 При расчете железобетонного элемента по прочности наклонного сечения на действие изгибающего момента предельный момент, который может быть воспринят элементом в наклонном сечении, следует определять как сумму предельных моментов, воспринимаемых пересекающей наклонное сечение продольной и поперечной арматурой, относительно оси, проходящей через точку приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне.
5.2.13 При расчете железобетонного элемента по полосе между наклонными сечениями на действие поперечной силы предельную поперечную силу, которая может быть воспринята элементом, следует определять исходя из прочности наклонной бетонной полосы, находящейся под воздействием сжимающих усилий вдоль полосы и растягивающих усилий от поперечной арматуры, пересекающей наклонную полосу.
Расчет железобетонных элементов по прочности пространственных сечений
5.2.14 При расчете железобетонных элементов по прочности пространственных сечений предельный крутящий момент, который может быть воспринят элементом, следует определять как сумму предельных крутящих моментов, воспринимаемых продольной и поперечной арматурой, расположенной у каждой грани элемента. Кроме того, следует производить расчет по прочности железобетонного элемента по бетонной полосе, расположенной между пространственными сечениями и находящейся под воздействием сжимающих усилий вдоль полосы и растягивающих усилий от поперечной арматуры, пересекающей полосу.
Расчет железобетонных элементов на местное действие нагрузки
5.2.15 При расчете железобетонных элементов на местное сжатие предельную сжимающую силу, которая может быть воспринята элементом, следует определять исходя из сопротивления бетона при объемном напряженном состоянии, создаваемом окружающим бетоном и косвенной арматурой, если она установлена.
5.2.16 Расчет на продавливание производят для плоских железобетонных элементов (плит) при действии сосредоточенных силы и момента в зоне продавливания. Предельное усилие, которое может быть воспринято железобетонным элементом при продавливании, следует определять как сумму предельных усилий, воспринимаемых бетоном и поперечной арматурой, расположенной в зоне продавливания.
5.3 Требования к расчету железобетонных элементов по образованию трещин
5.3.1 Расчет железобетонных элементов по образованию нормальных трещин производят по предельным усилиям или по нелинейной деформационной модели. Расчет по образованию наклонных трещин производят по предельным усилиям.
5.3.4 Расчет железобетонных элементов по образованию нормальных трещин по нелинейной деформационной модели производят на основе диаграмм состояния арматуры, растянутого и сжатого бетона и гипотезы плоских сечений. Критерием образования трещин является достижение предельных относительных деформаций в растянутом бетоне.
5.3.5 Предельное усилие, которое может быть воспринято железобетонным элементом при образовании наклонных трещин, следует определять исходя из расчета железобетонного элемента как сплошного упругого тела и критерия прочности бетона при плоском напряженном состоянии "сжатие-растяжение".
5.4 Требования к расчету железобетонных элементов по раскрытию трещин
5.4.1 Расчет железобетонных элементов производят по раскрытию различного вида трещин в тех случаях, когда расчетная проверка на образование трещин показывает, что трещины образуются.
5.4.3 Ширину раскрытия нормальных трещин определяют как произведение средних относительных деформаций арматуры на участке между трещинами и длины этого участка. Средние относительные деформации арматуры между трещинами определяют с учетом работы растянутого бетона между трещинами. Относительные деформации арматуры в трещине определяют из условно упругого расчета железобетонного элемента с трещинами с применением приведенного модуля деформации сжатого бетона, установленного с учетом влияния неупругих деформаций бетона сжатой зоны, или по нелинейной деформационной модели. Расстояние между трещинами определяют из условия, по которому разность усилий в продольной арматуре в сечении с трещиной и между трещинами должна быть воспринята усилиями сцепления арматуры с бетоном на длине этого участка.
Ширину раскрытия нормальных трещин следует определять с учетом характера действия нагрузки (повторяемости, длительности и т.п.) и вида профиля арматуры.
5.5 Требования к расчету железобетонных элементов по деформациям
5.5.2 Прогибы или перемещения железобетонных конструкций определяют по общим правилам строительной механики в зависимости от изгибных, сдвиговых и осевых деформационных характеристик железобетонного элемента в сечениях по его длине (кривизна, углы сдвига и т.д.).
5.5.3 В случаях, когда прогибы железобетонных элементов в основном зависят от изгибных деформаций, значения прогибов определяют по кривизнам элементов или по жесткостным характеристикам.
Кривизну железобетонного элемента определяют как частное деления изгибающего момента на жесткость железобетонного сечения при изгибе.
Жесткость рассматриваемого сечения железобетонного элемента определяют по общим правилам сопротивления материалов: для сечения без трещин - как для условно упругого сплошного элемента, а для сечения с трещинами - как для условно упругого элемента с трещинами (принимая линейную зависимость между напряжениями и деформациями). Влияние неупругих деформаций бетона учитывают с помощью приведенного модуля деформаций бетона, а влияние работы растянутого бетона между трещинами - с помощью приведенного модуля деформаций арматуры.
Расчет деформаций железобетонных конструкций с учетом трещин производят в тех случаях, когда расчетная проверка на образование трещин показывает, что трещины образуются. В противном случае производят расчет деформаций как для железобетонного элемента без трещин.
Кривизну и продольные деформации железобетонного элемента также определяют по нелинейной деформационной модели исходя из уравнений равновесия внешних и внутренних усилий, действующих в нормальном сечении элемента, гипотезы плоских сечений, диаграмм состояния бетона и арматуры и средних деформаций арматуры между трещинами.
5.5.4 Расчет деформаций железобетонных элементов следует производить с учетом длительности действия нагрузок.
При вычислении прогибов жесткость участков элемента следует определять с учетом наличия или отсутствия нормальных к продольной оси элемента трещин в растянутой зоне его поперечного сечения.
5.5.5 Значения предельно допустимых деформаций принимают в соответствии с 8.2.20. При действии постоянных и временных длительных и кратковременных нагрузок прогиб железобетонных элементов во всех случаях не должен превышать 1/150 пролета и 1/75 вылета консоли.
6 Материалы для бетонных и железобетонных конструкций
6.1 Бетон
6.1.1 Для бетонных и железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с настоящим сводом правил, следует предусматривать конструкционные бетоны:
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.1.2 При проектировании бетонных и железобетонных сооружений в соответствии с требованиями, предъявляемыми к конкретным конструкциям, должны быть установлены вид бетона и его нормируемые показатели качества, контролируемые на производстве.
6.1.3 Основными нормируемыми и контролируемыми показателями качества бетона являются:
- класс по прочности на сжатие В;
- марка по морозостойкости F;
- марка по водонепроницаемости W;
- марка по средней плотности D;
Класс бетона по прочности на сжатие В соответствует значению кубиковой прочности бетона на сжатие, МПа, с обеспеченностью 0,95 (нормативная кубиковая прочность).
Допускается принимать иное значение обеспеченности прочности бетона на сжатие и осевое растяжение в соответствии с нормативными документами для отдельных специальных видов сооружений.
Марка бетона по морозостойкости F соответствует числу циклов замораживания и оттаивания, при которых характеристики бетона обеспечиваются в нормируемых пределах.
При необходимости устанавливают дополнительные нормируемые показатели качества бетона, связанные с теплопроводностью, температуростойкостью, огнестойкостью, деформацией усадки, ползучестью, выносливостью, тепловыделением, коррозионной стойкостью (как самого бетона, так и находящейся в нем арматуры), биологической защитой и с другими требованиями, предъявляемыми к бетону конструкций (СП 50.13330, СП 28.13330).
Нормируемые показатели качества бетона следует устанавливать при проектировании бетонных и железобетонных конструкций на основании результатов расчета и условий эксплуатации конструкций.
Нормируемые показатели качества бетона должны быть обеспечены соответствующим составом бетона для конструкций и сооружений с учетом технологии его приготовления и производства бетонных работ. Нормируемые показатели качества бетона должны контролироваться, как при производстве бетона так и непосредственно бетона конструкций.
Необходимые нормируемые показатели качества бетона следует устанавливать при проектировании бетонных и железобетонных конструкций в соответствии с расчетом и условиями изготовления и эксплуатации конструкций с учетом различных воздействий окружающей среды и защитных свойств бетона по отношению к принятому виду арматуры.
Класс бетона по прочности на сжатие В назначают для всех видов бетонов и конструкций.
Марку бетона по водонепроницаемости W назначают для конструкций, к которым предъявляют требования по ограничению водопроницаемости.
Марку бетона по самонапряжению необходимо назначать для самонапряженных конструкций, когда эту характеристику учитывают в расчете и контролируют на производстве.
6.1.4 Для бетонных и железобетонных конструкций следует предусматривать бетоны классов и марок, приведенных в таблицах 6.1-6.6.
Таблица 6.1
Бетон | Классы бетона по прочности на сжатие | |
Тяжелый бетон | В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В70; В80; В90; В100 | |
Напрягающий бетон | В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В70 | |
Мелкозернистый бетон групп: |
| |
А - естественного твердения или подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении | ||
Б - подвергнутый автоклавной обработке | В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60 | |
Легкий бетон марок по средней плотности: |
| |
D800, D900 | В2,5; B3,5; В5; В7,5 | |
D1000, D1100 | B2,5; B3,5; В5; В7,5; В10; B12,5 | |
D1200, D1300 | B2,5; B3,5; B5; В7,5; В10; B12,5; B15; В20 | |
D1400, D1500 | B3,5; B5; B7,5; B10; В12,5; B15; B20; B25; В30 | |
D1600, D1700 | B7,5; B10; В12,5; В15; В20; В25; B30; B35; В40 | |
D1800, D1900 | В15; В20; B25; B30; В35; В40 | |
D2000 | В25; В30; В35; В40 | |
Ячеистый бетон марок по средней плотности: | Автоклавный | Неавтоклавный |
D500 | B1,5; В2; В2,5 | - |
D600 | B1,5; В2; В2,5; В3,5 | В1,5; В2 |
D700 | В2; В2,5; В3,5; В5 | В1,5; В2; В2,5 |
D800 | В2,5; В3,5; В5; В7,5 | В2; В2,5; В3,5 |
D900 | В3,5; В5; В7,5; В10 | В2,5; В3,5; В5 |
D1000 | В5; В7,5 | |
D1100 | В7,5; В10 | |
D1200 | ||
Поризованный бетон марок по средней плотности: |
| |
D800, D900, D1000 | B2,5; В3,5; В5 | |
D1100, D1200, D1300 | B7,5 | |
D1400 | B3,5; В5; В7,5 | |
Примечание - В настоящем своде правил термины "легкий бетон" и "поризованный бетон" применяют соответственно для обозначения легкого бетона плотной структуры и легкого бетона поризованной структуры (со степенью поризации более 6%).
| ||
Таблица 6.2
Бетон | Класс бетона прочности на осевое растяжение |
Тяжелый, напрягающий, мелкозернистый бетоны | 0,8; 1,2; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3,2; 3,6; 4,0; 4,4; 4,8 |
Легкий бетон | 0,8; 1,2; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3,2 |
Таблица 6.3
Бетон | Марка бетона по морозостойкости |
Тяжелый, в том числе напрягающий и мелкозернистый бетоны | По первому базовому методу:  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  По второму базовому методу:  ,  ,  ,  ,  ,  |
Легкий бетон | По первому базовому методу:  ,  , , , , , , , , , , , |
Поризованный бетон | По первому базовому методу: , , , , , , , |
Ячеистый бетон | F15; F25; F35; F50; F75; F100 |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Таблица 6.4
Бетон | Марка бетона по водопроницаемости |
Тяжелый, в том числе напрягающий, мелкозернистый бетоны | W2; W4; W6; W8; W10; W12; W14; W16; W18; W20 |
Легкий бетон | W2; W4; W6; W8; W10; W12 |
Таблица 6.5
Бетон | Марка бетона по средней плотности |
Легкий бетон | D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400; D1500; D1600; D1700; D1800; D1900; D2000 |
Поризованный бетон | D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400 |
Ячеистый бетон | D500; D600; D700; D800; D900; D1000; D1100; D1200 |
Таблица 6.6
Бетон | Марка бетона по самонапряжению |
Напрягающий бетон | 0,6; 0,8; 1; 1,2; 1,5; 2; 3; 4 |
6.1.5 Проектный возраст бетона, т.е. возраст, в котором бетон должен приобрести все нормируемые для него показатели качества, назначают при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загружения конструкций проектными нагрузками, с учетом способа возведения конструкций и условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливают в проектном возрасте 28 сут.
Значение нормируемых показателей отпускной и передаточной прочности бетона в элементах сборных конструкций следует назначать в соответствии с действующими нормативными документами.
6.1.6 Для железобетонных конструкций следует применять класс бетона по прочности на сжатие не ниже В15.
Для предварительно напряженных железобетонных конструкций класс бетона по прочности на сжатие следует принимать:
- при армировании стержневой арматурой класса А600 - не ниже В20;
- то же, класса А800 - не ниже В25;
- то же, класса А1000 - не ниже В30;
- при армировании проволочной арматурой классов Вр и К - не ниже В35.
Для конструкций с натяжением арматуры на бетон следует принимать бетоны классов по прочности на сжатие не ниже В30.
Для конструкций без предварительно напряженной арматуры и для предварительно напряженных конструкций, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, минимальное значение класса бетона следует увеличивать на 5 МПа по сравнению с указанными выше.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
Класс мелкозернистого бетона по прочности на сжатие, применяемого для защиты от коррозии и обеспечения сцепления с бетоном напрягаемой арматуры, расположенной в пазах и на поверхности конструкции, должен быть не ниже В20, а для инъекции каналов - не ниже В25.
6.1.8 Марку бетона по морозостойкости следует назначать в зависимости от условий работы конструкций в среде знакопеременных температур в соответствии с СП 28.13330.
6.1.9 Марку бетона по водонепроницаемости следует назначать в зависимости от условий эксплуатации и уровня воздействия агрессивных сред на бетон конструкций в соответствии с СП 28.13330.
6.1.10 Основными прочностными характеристиками бетона являются нормативные значения:
Нормативные значения сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) и осевому растяжению (при назначении класса бетона на прочность на сжатие) принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно таблице 6.7.
- для расчета по предельным состояниям первой группы:
1,3 - для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;
1,5 - для ячеистого бетона;
1,0 - для расчета по предельным состояниям второй группы.
- для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса бетона по прочности на сжатие:
1,5 - для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;
2,3 - для ячеистого бетона;
- для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса бетона по прочности на растяжение:
1,3 - для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;
1,0 - для расчета по предельным состояниям второй группы.
Таблица 6.7
Вид сопро- тивления | Бетон | Нормативные сопротивления бетона  , , МПа, и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы и  , МПа, при классе бетона по прочности на сжатие | |||||||||||||||||||||
|
| В1,5 | В2 | В2,5 | В3,5 | В5 | В7,5 | В12,5 | В15 | В20 | В25 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 | В70 | B80 | В90 | В100 | |
Сжатие осевое (призменная прочность) и | Тяжелый, мелко- зернистый и напря- гающий | - | - | - | 2,7 | 3,5 | 5,5 | 7,5 | 9,5 | 11 | 15 | 18,5 | 22 | 25,5 | 29 | 32 | 36 | 39,5 | 43 | 50 | 57 | 64 | 71 |
| Легкий | - | - | 1,9 | 2,7 | 3,5 | 5,5 | 7,5 | 9,5 | 11 | 15 | 18,5 | 22 | 25,5 | 29 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Ячеистый | 1,4 | 1,9 | 2,4 | 3,3 | 4,6 | 6,9 | 9,0 | 10,5 | 11,5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Растяжение осевое  и | Тяжелый, мелко- зернистый и напря- гающий | - | - | - | 0,39 | 0,55 | 0,70 | 0,85 | 1,00 | 1,10 | 1,35 | 1,55 | 1,75 | 1,95 | 2,10 | 2,25 | 2,45 | 2,60 | 2,75 | 3,00 | 3,30 | 3,60 | 3,80 |
| Легкий | - | - | 0,29 | 0,39 | 0,55 | 0,70 | 0,85 | 1,00 | 1,10 | 1,35 | 1,55 | 1,75 | 1,95 | 2,10 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Ячеистый | 0,22 | 0,26 | 0,31 | 0,41 | 0,55 | 0,63 | 0,89 | 1,00 | 1,05 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Примечания
1 Значения сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10%.
2 Для мелкозернистого бетона на песке с модулем крупности 2,0 и менее, а также для легкого бетона на мелком пористом заполнителе значения расчетных сопротивлений , следует принимать с умножением на коэффициент 0,8. 3 Для поризованного бетона, а также для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значения расчетных сопротивлений , следует принимать как для легкого бетона с умножением на коэффициент 0,7. 4 Для напрягающего бетона значения , следует принимать с умножением на коэффициент 1,2. | |||||||||||||||||||||||
Таблица 6.8
Вид сопро- тивления | Бетон | Расчетные сопротивления бетона , , МПа, для предельных состояний первой группы при классе бетона по прочности на сжатие | |||||||||||||||||||||
|
| В1,5 | В2 | В2,5 | В3,5 | В5 | В7,5 | В12,5 | В15 | В20 | В25 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 | В70 | B80 | В90 | В100 | |
Сжатие осевое (призменная прочность) | Тяжелый, мелкозер- нистый и напрягающий | - | - | - | 2,1 | 2,8 | 4,5 | 6,0 | 7,5 | 8,5 | 11,5 | 14,5 | 17,0 | 19,5 | 22,0 | 25,0 | 27,5 | 30,0 | 33,0 | 37,0 | 41,0 | 44,0 | 47,5 |
| Легкий | - | - | 1,5 | 2,1 | 2,8 | 4,5 | 6,0 | 7,5 | 8,5 | 11,5 | 14,5 | 17,0 | 19,5 | 22,0 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Ячеистый | 0,95 | 1,3 | 1,6 | 2,2 | 3,1 | 4,6 | 6,0 | 7,0 | 7,7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Растяжение осевое | Тяжелый, мелкозер- нистый и напрягающий | - | - | - | 0,26 | 0,37 | 0,48 | 0,56 | 0,66 | 0,75 | 0,90 | 1,05 | 1,15 | 1,30 | 1,40 | 1,50 | 1,60 | 1,70 | 1,80 | 1,90 | 2,10 | 2,15 | 2,20 |
| Легкий | - | - | 0,20 | 0,26 | 0,37 | 0,48 | 0,56 | 0,66 | 0,75 | 0,90 | 1,05 | 1,15 | 1,30 | 1,40 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Ячеистый | 0,09 | 0,12 | 0,14 | 0,18 | 0,24 | 0,28 | 0,39 | 0,44 | 0,46 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Примечания
1 Значения сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10%.
2 Для мелкозернистого бетона на песке с модулем крупности 2,0 и менее, а также для легкого бетона на мелком пористом заполнителе значения расчетных сопротивлений следует принимать с умножением на коэффициент 0,8. 3 Для поризованного бетона, а также для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значения расчетных сопротивлений следует принимать как для легкого бетона с умножением на коэффициент 0,7. 4 Для напрягающего бетона значения следует принимать с умножением на коэффициент 1,2. 5 Для тяжелых бетонов классов В70-В100 расчетные значения сопротивления осевому сжатию и осевому растяжению приняты с учетом дополнительного понижающего коэффициента  , учитывающего увеличение хрупкости высокопрочных бетонов в связи с уменьшением деформаций ползучести и равного  , где В - класс бетона по прочности на сжатие. | |||||||||||||||||||||||
по интерполяции - при влажности ячеистого бетона более 10% и менее 25%.
Таблица 6.9
Вид сопротивления | Бетон | Расчетные значения сопротивления бетона для предельных состояний первой группы , МПа, при классе бетона по прочности на осевое растяжение | ||||||
|
| 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 2,4 | 2,8 | 3,2 |
Растяжение осевое | Тяжелый, мелкозернистый, напрягающий и легкий | 0,62 | 0,93 | 1,25 | 1,55 | 1,85 | 2,15 | 2,45 |
6.1.13 Основными деформационными характеристиками бетона являются значения:
6.1.14 Значения предельных относительных деформаций тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетонов принимают равными:
- при непродолжительном действии нагрузки:
- при продолжительном действии нагрузки - по таблице 6.10 в зависимости от относительной влажности воздуха окружающей среды.
Таблица 6.10
Относительная влажность воздуха окружающей среды, % | Относительные деформации тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетона при продолжительном действии нагрузки | |||||
| при сжатии | при растяжении | ||||
|  ·10 |  ·10 |  ·10 | ·10 |  ·10 |  ·10 |
Выше 75 | 3,0 | 4,2 | 2,4 | 0,21 | 0,27 | 0,19 |
40-75 | 3,4 | 4,8 | 2,8 | 0,24 | 0,31 | 0,22 |
Ниже 40 | 4,0 | 5,6 | 3,4 | 0,28 | 0,36 | 0,26 |
Примечания
1 Относительную влажность воздуха окружающей среды принимают по СП 131.13330 как среднюю месячную относительную влажность наиболее теплого месяца для района строительства.
2 Для высокопрочных бетонов значения относительных деформаций следует принимать с умножением на отношение (270-В)/210. | ||||||
Значения предельных относительных деформаций для легких, ячеистых и поризованных бетонов следует принимать по специальным указаниям.
При продолжительном действии нагрузки значение модуля деформаций бетона определяют по формуле
Значения коэффициента ползучести легких, ячеистых и поризованных бетонов следует принимать по специальным указаниям.
6.1.18 Значение коэффициента линейной температурной деформации бетона при изменении температуры от минус 40°С до плюс 50°С принимают:
Таблица 6.11
Бетон | Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении , МПа·10  , при классе бетона по прочности сжатия | |||||||||||||||||||||
| В1,5 | В2 | В2,5 | В3,5 | В5 | В7,5 | В12,5 | В15 | В20 | В25 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 | В70 | B80 | В90 | В100 | |
Тяжелый | - | - | - | 9,5 | 13,0 | 16,0 | 19,0 | 21,5 | 24,0 | 27,5 | 30,0 | 32,5 | 34,5 | 36,0 | 37,0 | 38,0 | 39,0 | 39,5 | 41,0 | 42,0 | 42,5 | 43 |
Мелкозернистый групп: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А - естественного твердения | - | - | - | 7,0 | 10 | 13,5 | 15,5 | 17,5 | 19,5 | 22,0 | 24,0 | 26,0 | 27,5 | 28,5 | - | - | - | - | - | - | - | - |
Б - автоклавного твердения | - | - | - | - | - | - | - | - | 16,5 | 18,0 | 19,5 | 21,0 | 22,0 | 23,0 | 23,5 | 24,0 | 24,5 | 25,0 | - | - | - | - |
Легкий и поризованный марки по средней плотности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D800 | - | - | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1000 | - | - | 5,0 | 5,5 | 6,3 | 7,2 | 8,0 | 8,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1200 | - | - | 6,0 | 6,7 | 7,6 | 8,7 | 9,5 | 10,0 | 10,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1400 | - | - | 7,0 | 7,8 | 8,8 | 10,0 | 11,0 | 11,7 | 12,5 | 13,5 | 14,5 | 15,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1600 | - | - | - | 9,0 | 10,0 | 11,5 | 12,5 | 13,2 | 14,0 | 15,5 | 16,5 | 17,5 | 18,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1800 | - | - | - | - | 11,2 | 13,0 | 14,0 | 14,7 | 15,5 | 17,0 | 18,5 | 19,5 | 20,5 | 21,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
D2000 | - | - | - | - | - | 14,5 | 16,0 | 17,0 | 18,0 | 19,5 | 21,0 | 22,0 | 23,0 | 23,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ячеистый автоклавного твердения марки по средней плотности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D500 | 1,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D600 | 1,7 | 1,8 | 2,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D700 | 1,9 | 2,2 | 2,5 | 2,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D800 |
|
| 2,9 | 3,4 | 4,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D900 |
|
|
| 3,8 | 4,5 | 5,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1000 |
|
|
|
| 5,0 | 6,0 | 7,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1100 |
|
|
|
|
| 6,8 | 7,9 | 8,3 | 8,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1200 |
|
|
|
|
|
| 8,4 | 8,8 | 9,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания
1 Для мелкозернистого бетона группы А, подвергнутого тепловой обработке или при атмосферном давлении, значения начальных модулей упругости бетона следует принимать с коэффициентом 0,89.
2 Для легкого, ячеистого и поризованного бетонов при промежуточных значениях плотности бетона начальные модули упругости принимают по линейной интерполяции.
3 Для ячеистого бетона неавтоклавного твердения значения принимают как для бетона автоклавного твердения с умножением на коэффициент 0,8. 4 Для напрягающего бетона значения принимают как для тяжелого бетона с умножением на коэффициент  =0,56+0,006 В. | ||||||||||||||||||||||
Таблица 6.12
Относительная влажность воздуха окружающей среды, % | Значения коэффициента ползучести бетона  при классе тяжелого бетона на сжатие | ||||||||||
| В15 | В20 | В25 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60-В100 | |
Выше 75 | 2,8 | 2,4 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1,0 |
40-75 | 3,9 | 3,4 | 2,8 | 2,5 | 2,3 | 2,1 | 1,9 | 1,8 | 1,6 | 1,5 | 1,4 |
Ниже 40 | 5,6 | 4,8 | 4,0 | 3,6 | 3,2 | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 |
Примечание - Относительную влажность воздуха окружающей среды принимают по СП 131.13330 как среднюю месячную относительную влажность наиболее теплого месяца для района строительства. | |||||||||||
6.1.19 Диаграммы состояния бетона применяют при расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели.
В качестве расчетных диаграмм состояния бетона, определяющих связь между напряжениями и относительными деформациями, используют следующие виды диаграмм бетона: криволинейные, в том числе с ниспадающей ветвью (см. приложение Г), кусочно-линейные (двухлинейные и трехлинейные), соответствующие поведению бетона. При этом должны быть обозначены основные параметрические точки диаграмм (максимальные напряжения и соответствующие деформации, граничные значения и т.д.).
В качестве рабочих диаграмм состояния тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетона, определяющих связь между напряжениями и относительными деформациями, принимают упрощенные трехлинейную и двухлинейную диаграммы (см. рисунки 6.1, а, б) по типу диаграмм Прандтля.
 |
а - трехлинейная диаграмма состояния сжатого бетона; б - двухлинейная диаграмма состояния сжатого бетона
Рисунок 6.1 - Диаграммы состояния сжатого бетона
- при непродолжительном действии нагрузки:
- при продолжительном действии нагрузки - по таблице 6.10.
- для тяжелого бетона при продолжительном действии нагрузки - по таблице 6.10.
6.1.23 При расчете прочности железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели для определения напряженно-деформированного состояния сжатой зоны бетона используют диаграммы состояния сжатого бетона, приведенные в 6.1.20 и 6.1.21 с деформационными характеристиками, отвечающими непродолжительному действию нагрузки. При этом в качестве наиболее простой используют двухлинейную диаграмму состояния бетона.
6.1.24 При расчете образования трещин в железобетонных конструкциях по нелинейной деформационной модели для определения напряженно-деформированного состояния сжатого и растянутого бетона используют трехлинейную диаграмму состояния бетона, приведенную в 6.1.20 и 6.1.22, с деформационными характеристиками, отвечающими непродолжительному действию нагрузки. Двухлинейную диаграмму (см. 6.1.21), как наиболее простую, используют для определения напряженно-деформированного состояния растянутого бетона при упругой работе сжатого бетона.
6.1.25 При расчете деформаций железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели при отсутствии трещин для оценки напряженно-деформированного состояния в сжатом и растянутом бетоне используют трехлинейную диаграмму состояния бетона с учетом непродолжительного и продолжительного действия нагрузки. При наличии трещин для оценки напряженно-деформированного состояния сжатого бетона помимо указанной выше диаграммы используют, как наиболее простую, двухлинейную диаграмму состояния бетона с учетом непродолжительного и продолжительного действия нагрузки.
6.1.26 При расчете раскрытия нормальных трещин по нелинейной деформационной модели для оценки напряженно-деформированного состояния в сжатом бетоне используют диаграммы состояния, приведенные в 6.1.20 и 6.1.21, с учетом непродолжительного действия нагрузки. При этом в качестве наиболее простой используют двухлинейную диаграмму состояния бетона.
6.1.28 Значения прочностных характеристик бетона при плоском (двухосном) или объемном (трехосном) напряженном состоянии следует определять с учетом вида и класса бетона из критерия, выражающего связь между предельными значениями напряжений, действующих в двух или трех взаимно перпендикулярных направлениях.
Деформации бетона следует определять с учетом плоского или объемного напряженных состояний.
6.2 Арматура
6.2.1 При проектировании железобетонных зданий и сооружений в соответствии с требованиями, предъявляемыми к бетонным и железобетонным конструкциям, должны быть установлены вид арматуры, ее нормируемые и контролируемые показатели качества.
6.2.2 Для армирования железобетонных конструкций следует применять соответствующую требованиям действующих стандартов арматуру следующих видов:
- горячекатаную гладкую и периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (кольцевой и серповидный, трехсторонний или четырехсторонний профиль соответственно) диаметром 6-40 мм;
- горячекатаную упрочненную периодического профиля диаметром 6-40 мм;
- холоднодеформированную периодического профиля диаметром 3-16 мм;
- арматурные канаты диаметром 6,2-18 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.2.3 Основным показателем качества арматуры, устанавливаемым при проектировании, является класс арматуры по прочности на растяжение, обозначаемый:
А - для горячекатаной и горячекатаной упрочненной арматуры;
К - для арматурных канатов.
Классы арматуры по прочности на растяжение соответствуют гарантированному значению предела текучести, физического или условного (равного значению напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0,1% или 0,2%), с обеспеченностью не менее 0,95, определяемому по соответствующим стандартам.
Кроме того, в необходимых случаях к арматуре предъявляют требования по дополнительным показателям качества по ГОСТ 34028: свариваемость, пластичность, хладостойкость, коррозионную стойкость, характеристики сцепления с бетоном и др.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Для предварительно напряженных железобетонных конструкций следует предусматривать:
в качестве напрягаемой арматуры:
- горячекатаную и горячекатаную упрочненную периодического профиля классов А600, А800 и А1000;
- канатную семипроволочную (К7, К7Т, К7О) классов К1400, К1450, К1500, К1550, К1650, К1750, К1850, К1900;
в качестве ненапрягаемой арматуры:
- горячекатаную гладкую класса А240;
- горячекатаную, горячекатаную упрочненную и холоднодеформированную периодического профиля классов А400, А500, А600, В500 и Вр500.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.2.5 При выборе вида и марок стали для арматуры, устанавливаемой по расчету, а также прокатных сталей для закладных деталей следует учитывать температурные условия эксплуатации конструкций и характер их нагружения.
В конструкциях, эксплуатируемых при статической (и квазистатической) нагрузке в отапливаемых зданиях, а также на открытом воздухе и в неотапливаемых зданиях при расчетной температуре минус 40°С и выше может быть применена арматура всех вышеуказанных классов, за исключением арматуры класса А400 из стали марки 35ГС, класса А240 из стали марки Ст3кп, применяемых при расчетной температуре минус 30°С и выше.
При расчетной температуре ниже минус 55°С используют арматуру класса Ас500С и А600 из стали марки 20Г2СФБА.
При других условиях эксплуатации класс арматуры и марку стали принимают по специальным указаниям.
При проектировании зоны передачи предварительного напряжения, анкеровки арматуры в бетоне и соединений арматуры внахлестку (без сварки) следует учитывать характер поверхности арматуры, устанавливаемый соответствующими стандартами на арматуру.
При проектировании сварных соединений арматуры следует учитывать способ изготовления арматуры, устанавливаемый соответствующими стандартами на арматуру.
6.2.6 Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и бетонных конструкций следует применять горячекатаную арматуру класса А240 из стали марок Ст3сп и Ст3пс (с категориями нормируемых показателей не ниже 2 по соответствующим стандартам).
В случае если монтаж конструкций возможен при расчетной зимней температуре ниже минус 40°С, для монтажных петель не допускается применять сталь марки Ст3пс.
Таблица 6.13
Класс арматуры | Номинальный диаметр арматуры, мм | Нормативные значения сопротивления растяжению  и расчетные значения сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы  , МПа |
А240 | 6-40 | 240 |
А400 | 6-40 | 390 |
А500 | 6-40 | 500 |
А600 | 6-40 | 600 |
А800 | 10-32 | 800 |
А1000 | 10-32 | 1000 |
В500 | 3-16 | 500 |
500 | 3-5 | 500 |
1200 | 8 | 1200 |
1300 | 7 | 1300 |
1400 | 4; 5; 6 | 1400 |
1500 | 3 | 1500 |
1600 | 3-5 | 1600 |
К1400 | 15,2 | 1400 |
К1450 | 15,2 | 1450 |
К1500 | 6,2-12,4 | 1500 |
К1550 | 6,9-18,0 | 1550 |
К1650 | 6,9-15,7 | 1650 |
К1750 | 9,0; 9,3 | 1740 |
К1850 | 6,9 | 1840 |
К1900 | 6,9 | 1920 |
Примечание - В ГОСТ 6727 класс Вр500 обозначен как Bp1. | ||
(Измененная редакция, Изм. N 1).
для предельных состояний первой группы равным 1,15 - для арматуры классов А, K1550-K1900 и 1,20 - для арматуры классов В, Вр, К1400-К1500;
для предельных состояний второй группы - равным 1,0.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Таблица 6.14
Класс арматуры | Значения расчетного сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа | |
| растяжению  | сжатию  |
А240 | 210 | 210 |
А400 | 340 | 340 |
А500 | 435 | 435(400) |
А600 | 520 | 470(400) |
А800 | 695 | 500(400) |
А1000 | 870 | 500(400) |
В500 | 415 | 415(380) |
500 | 415 | 390(360) |
1200 | 1000 | 500(400) |
1300 | 1100 | 500(400) |
1400 | 1170 | 500(400) |
1500 | 1250 | 500(400) |
1600 | 1340 | 500(400) |
К1400 | 1170 | 500(400) |
К1450 | 1200 | 500(400) |
К1500 | 1250 | 500(400) |
К1550 | 1350 | 500(400) |
К1650 | 1435 | 500(400) |
К1750 | 1515 | 500 (400) |
К1850 | 1600 | 500 (400) |
К1900 | 1670 | 500 (400) |
Примечание - Значения в скобках используют только при расчете на кратковременное действие нагрузки. | ||
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Таблица 6.15
Класс арматуры | Расчетные значения сопротивления поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) растяжению для предельных состояний первой группы, МПа |
А240 | 170 |
А400 | 280 |
А500 | 300 |
В500 | 300 |
6.2.10 Основными деформационными характеристиками арматуры являются значения:
- для арматуры с физическим пределом текучести
- для арматуры с условным пределом текучести
6.2.13 Диаграммы состояния (деформирования) арматуры применяют при расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели.
Диаграммы состояния арматуры при растяжении и сжатии принимают одинаковыми, с учетом нормируемых расчетных сопротивлений арматуры растяжению и сжатию.
Допускается в качестве расчетных диаграмм состояния арматуры использовать криволинейные расчетные диаграммы, аппроксимирующие фактические диаграммы деформирования арматуры.
 |
а - двухлинейная диаграмма; б - трехлинейная диаграмма
Рисунок 6.2 - Диаграммы состояния растянутой арматуры
7 Бетонные конструкции
Конструкции рассматривают как бетонные, если их прочность обеспечена одним только бетоном.
Бетонные элементы применяют:
- преимущественно на сжатие при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента;
- в отдельных случаях в конструкциях, работающих на сжатие при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного сечения элемента, а также в изгибаемых конструкциях, когда их разрушение не представляет непосредственной опасности для жизни людей и сохранности оборудования.
Конструкции с арматурой, площадь сечения которой меньше минимально допустимой по конструктивным требованиям 10.3, рассматривают как бетонные.
7.1 Расчет бетонных элементов по прочности
7.1.1 Бетонные элементы рассчитывают по прочности на действие продольных сжимающих сил, изгибающих моментов и поперечных сил, а также на местное сжатие.
7.1.2 Расчет по прочности бетонных элементов при действии продольной сжимающей силы (внецентренное сжатие) и изгибающего момента следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси.
Расчет бетонных элементов производят на основе нелинейной деформационной модели согласно 8.1.20-8.1.30, принимая в расчетных зависимостях площадь арматуры равной нулю. Допускается расчет бетонных элементов прямоугольного и таврового сечений при действии усилий в плоскости симметрии нормального сечения производить по предельным усилиям согласно 7.1.7-7.1.12.
7.1.3 Бетонные элементы в зависимости от условий их работы и требований, предъявляемых к ним, рассчитывают по предельным усилиям без учета или с учетом сопротивления бетона растянутой зоны.
 |
Рисунок 7.1 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого бетонного элемента, рассчитываемого по прочности без учета сопротивления бетона растянутой зоны
С учетом сопротивления бетона растянутой зоны (см. рисунок 7.2) производят расчет элементов, работающих на сжатие при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного сечения элемента, изгибаемых элементов, а также элементов, в которых не допускают трещины по условиям эксплуатации конструкций. При этом при расчете по предельным усилиям принимают, что предельное состояние характеризуется достижением предельных усилий в бетоне растянутой зоны, определяемых в предположении упругой работы бетона (см. 7.1.9, 7.1.10, 7.1.12).
 |
Рисунок 7.2 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого (внецентренно сжатого) бетонного элемента, рассчитываемого по прочности с учетом сопротивления бетона растянутой зоны
7.1.5 Расчет по прочности бетонных элементов на действие местной нагрузки (местное сжатие) производят согласно 8.1.43-8.1.45.
7.1.6 В бетонных элементах в случаях, приведенных в 10.3.7, необходимо предусматривать конструктивную арматуру.
Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов по предельным усилиям
- 1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения;
- 1/30 высоты сечения;
- 10 мм.
7.1.9 Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента производят из условия
Для элементов прямоугольного сечения
Таблица 7.1
 | 6 | 10 | 15 | 20 |
| 0,92 | 0,9 | 0,8 | 0,6 |
Внецентренно сжатые бетонные элементы, в которых появление трещин не допускается по условиям эксплуатации, независимо от расчета из условия (7.1) должны быть проверены с учетом сопротивления бетона растянутой зоны из условия
Для элементов прямоугольного сечения условие (7.4) имеет вид
В формулах (7.4) и (7.5):
7.1.10 Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного сечения элемента производят из условий (7.4) и (7.5).
Расчет изгибаемых бетонных элементов по предельным усилиям
7.1.12 Расчет изгибаемых бетонных элементов следует производить из условия
Для элементов прямоугольного сечения
8 Железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры
8.1 Расчет элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы
Расчет железобетонных элементов по прочности
Железобетонные элементы рассчитывают по прочности на действие изгибающих моментов, продольных сил, поперечных сил, крутящих моментов и на местное действие нагрузки (местное сжатие, продавливание).
Расчет по прочности железобетонных элементов на действие изгибающих моментов и продольных сил
Общие положения
8.1.1 Расчет по прочности железобетонных элементов при действии изгибающих моментов и продольных сил (внецентренное сжатие или растяжение) следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси.
Расчет по прочности нормальных сечений железобетонных элементов следует производить на основе нелинейной деформационной модели согласно 8.1.20-8.1.30.
Допускается производить расчет на основе предельных усилий:
- железобетонных элементов прямоугольного, таврового и двутаврового сечений с арматурой, расположенной у перпендикулярных к плоскости изгиба граней элемента, при действии усилий в плоскости симметрии нормальных сечений согласно 8.1.4-8.1.16;
- внецентренно сжатых элементов круглого и кольцевого поперечных сечений - по приложению Д.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
8.1.2 При расчете внецентренно сжатых элементов следует учитывать влияние прогиба на их несущую способность путем расчета конструкций по деформированной схеме.
8.1.3 Для железобетонных элементов, у которых предельное усилие по прочности оказывается меньше предельного усилия по образованию трещин (см. 8.2.8-8.2.14), площадь сечения продольной растянутой арматуры должна быть увеличена по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15%, или определена из расчета по прочности на действие предельного усилия по образованию трещин.
Расчет по прочности нормальных сечений по предельным усилиям
8.1.4 Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следует определять исходя из следующих предпосылок:
- сопротивление бетона растяжению принимают равным нулю;
- деформации (напряжения) в арматуре определяют в зависимости от высоты сжатой зоны бетона;
Для тяжелого бетона классов В70-В100 и для мелкозернистого бетона в числителе формулы (8.1) вместо 0,8 следует принимать 0,7.
- 1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения;
- 1/30 высоты сечения;
- 10 мм.
Расчет изгибаемых элементов
8.1.8 Расчет по прочности сечений изгибаемых элементов производят из условия
 |
Рисунок 8.1 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого железобетонного элемента, при его расчете по прочности
а) если граница проходит в полке (см. рисунок 8.2, а), т.е. соблюдается условие
 |
Рисунок 8.2 - Положение границы сжатой зоны в сечении изгибаемого железобетонного элемента
в) при консольных свесах полки:
Расчет внецентренно сжатых элементов
8.1.14 Расчет по прочности прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов производят из условия
 |
Рисунок 8.3 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого железобетонного элемента, при расчете его по прочности
Таблица 8.1
Класс бетона | при , равном | |||
| 6 | 10 | 15 | 20 |
В20-В55 | 0,92 | 0,9 | 0,83 | 0,7 |
В60 | 0,91 | 0,89 | 0,80 | 0,65 |
В80 | 0,90 | 0,88 | 0,79 | 0,64 |
в) для элементов с шарнирным несмещаемым опиранием на одном конце, а на другом конце:
г) для элементов с податливым шарнирным опиранием (допускающим ограниченное смещение опоры) на одном конце, а на другом конце:
д) для элементов с несмещаемыми заделками на двух концах:
е) для элементов с ограниченно смещаемыми заделками на двух концах:
Расчет центрально-растянутых элементов
8.1.18 Расчет по прочности сечений центрально-растянутых элементов следует производить из условия
Расчет внецентренно растянутых элементов
 |
Расчет по прочности нормальных сечений на основе нелинейной деформационной модели
8.1.20 При расчете по прочности усилия и деформации в сечении, нормальном к продольной оси элемента, определяют на основе нелинейной деформационной модели, использующей уравнения равновесия внешних сил и внутренних усилий в сечении элемента, а также следующих положений:
- распределение относительных деформаций бетона и арматуры по высоте сечения элемента принимают по линейному закону (гипотеза плоских сечений);
- связь между осевыми напряжениями и относительными деформациями бетона и арматуры принимают в виде диаграмм состояния (деформирования) бетона и арматуры;
8.1.21 Переход от эпюры напряжений в бетоне к обобщенным внутренним усилиям определяют с помощью процедуры численного интегрирования напряжений по нормальному сечению. Для этого нормальное сечение условно разделяют на малые участки: при косом внецентренном сжатии (растяжении) и косом изгибе - по высоте и ширине сечения; при внецентренном сжатии (растяжении) и изгибе в плоскости оси симметрии поперечного сечения элемента - только по высоте сечения. Напряжения в пределах малых участков принимают равномерно распределенными (усредненными).
8.1.22 При расчете элементов с использованием деформационной модели принимают:
- значения сжимающей продольной силы, а также сжимающих напряжений и деформаций укорочения бетона и арматуры со знаком "минус";
- значения растягивающей продольной силы, а также растягивающих напряжений и деформаций удлинения бетона и арматуры со знаком "плюс".
Знаки координат центров тяжести арматурных стержней и выделенных участков бетона, а также точки приложения продольной силы принимают в соответствии с назначенной системой координат ХОY. В общем случае начало координат этой системы (точка 0 на рисунке 8.5) располагают в произвольном месте в пределах поперечного сечения элемента.
 |
Рисунок 8.5 - Расчетная схема нормального сечения железобетонного элемента
8.1.23 При расчете нормальных сечений по прочности в общем случае (см. рисунок 8.5) используют:
уравнения равновесия внешних сил и внутренних усилий в нормальном сечении элемента:
- уравнения, определяющие распределение деформаций по сечению элемента:
- зависимости, связывающие напряжения и относительные деформации бетона и арматуры:
в уравнениях (8.26)-(8.32):
8.1.24 Расчет нормальных сечений железобетонных элементов по прочности производят из условий:
Обозначения в формулах - см. 8.1.23.
Для изгибаемых и внецентренно сжатых бетонных элементов, в которых не допускаются трещины, расчет производят с учетом работы растянутого бетона в поперечном сечении элемента из условия
0,025 - для арматуры с физическим пределом текучести;
0,015 - для арматуры с условным пределом текучести.
Расчет по прочности железобетонных элементов при действии поперечных сил
Общие положения
8.1.31 Расчет по прочности железобетонных элементов при действии поперечных сил производят на основе модели наклонных сечений.
При расчете по модели наклонных сечений должны быть обеспечены прочность элемента по полосе между наклонными сечениями и наклонному сечению на действие поперечных сил, а также прочность по наклонному сечению на действие момента.
Прочность по наклонной полосе характеризуется максимальным значением поперечной силы, которое может быть воспринято наклонной полосой, находящейся под воздействием сжимающих усилий вдоль полосы и растягивающих усилий от поперечной арматуры, пересекающей наклонную полосу. При этом прочность бетона определяют по сопротивлению бетона осевому сжатию с учетом влияния сложного напряженного состояния в наклонной полосе.
Расчет железобетонных элементов по полосе между наклонными сечениями
8.1.32 Расчет изгибаемых железобетонных элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия
Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие поперечных сил
8.1.33 Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению (см. рисунок 8.6) производят из условия
 |
Рисунок 8.6 - Схема усилий при расчете железобетонных элементов по наклонному сечению на действие поперечных сил
Допускается производить расчет наклонных сечений, не рассматривая наклонные сечения при определении поперечной силы от внешней нагрузки, из условия
Поперечную арматуру учитывают в расчете, если соблюдается условие
и принимать его с учетом ограничений к формуле (8.57).
Поперечная арматура должна соответствовать конструктивным требованиям, приведенным в 10.3.
- при действии сжимающей продольной силы
 | при  ; |
 1,25 | при  ;
|
 | при  ; |
- при действии растягивающей продольной силы
- при действии сжимающей продольной силы
- при действии растягивающей продольной силы
(Измененная редакция, Изм. N 2).
Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие моментов
8.1.35 Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие моментов (см. рисунок 8.7) производят из условия
 |
Рисунок 8.7 - Схема усилий при расчете железобетонных элементов по наклонному сечению на действие моментов
Расчет по прочности железобетонных элементов при действии крутящих моментов
Общие положения
8.1.36 Расчет по прочности железобетонных элементов прямоугольного поперечного сечения на действие крутящих моментов производят на основе модели пространственных сечений.
При расчете по модели пространственных сечений рассматривают сечения, образованные наклонными отрезками прямых, следующими по трем растянутым граням элемента, и замыкающим отрезком прямой по четвертой сжатой грани элемента.
Расчет железобетонных элементов на действие крутящих моментов производят по прочности элемента между пространственными сечениями и по прочности пространственных сечений.
Прочность по бетону между пространственными сечениями характеризуется максимальным значением крутящего момента, определяемым по сопротивлению бетона осевому сжатию с учетом напряженного состояния в бетоне между пространственными сечениями.
Расчет по пространственным сечениям производят на основе уравнений равновесия всех внутренних и внешних сил относительно оси, расположенной в центре сжатой зоны пространственного сечения элемента. Внутренние моменты включают момент, воспринимаемый арматурой, следующей вдоль оси элемента, и арматурой, следующей поперек оси элемента, пересекающей пространственное сечение и расположенной в растянутой зоне пространственного сечения и у растянутой грани элемента, противоположной сжатой зоне пространственного сечения. При этом усилия, воспринимаемые арматурой, определяют соответствие по расчетным значениям сопротивления растяжению продольной и поперечной арматуры.
При расчете рассматривают все положения пространственного сечения, принимая сжатую зону пространственного сечения у нижней, боковой и верхней граней элемента.
Расчет на совместное действие крутящих и изгибающих моментов, а также крутящих моментов и поперечных сил производят, исходя из уравнений взаимодействия между соответствующими силовыми факторами.
Расчет на действие крутящего момента
8.1.37 Расчет по прочности элемента между пространственными сечениями производят из условия
8.1.38 Расчет по прочности пространственных сечений (см. рисунок 8.8) производят из условия
 |
Рисунок 8.8 - Схемы усилий в пространственных сечениях при расчете на действие крутящего момента
Значение соотношения между усилиями в поперечной и продольной арматуре, учитываемое в условии (8.67), приведено ниже.
Допускается производить расчет на действие крутящего момента, не рассматривая пространственные сечения при определении крутящего момента от внешней нагрузки, из условия
Расчет производят для ряда нормальных сечений, расположенных по длине элемента, для арматуры, расположенной у каждой рассматриваемой грани элемента.
При действии крутящих моментов следует соблюдать конструктивные требования, приведенные в 10.3.
Расчет на совместное действие крутящего и изгибающего моментов
8.1.39 Расчет по прочности элемента между пространственными сечениями производят согласно 8.1.36.
8.1.40 Расчет по прочности пространственного сечения производят из условия
При расчете на совместное действие крутящего и изгибающего моментов рассматривают пространственное сечение с растянутой арматурой, расположенной у грани, растянутой от изгибающего момента, т.е. у грани, нормальной к плоскости действия изгибающего момента.
При совместном действии крутящих и изгибающих моментов следует соблюдать расчетные и конструктивные требования, приведенные в 8.1.38 и 10.3.
Расчет на совместное действие крутящего момента и поперечной силы
8.1.41 Расчет по прочности элемента между пространственными сечениями производят из условия
8.1.42 Расчет по прочности пространственного сечения производят из условия (8.79), в котором принимают следующие величины:
При расчете на совместное действие крутящего момента и поперечной силы рассматривают пространственное сечение с растянутой арматурой, расположенной у одной из граней, растянутой от поперечной силы, т.е. у грани, параллельной плоскости действия поперечной силы.
При совместном действии крутящих моментов и поперечных сил следует соблюдать расчетные и конструктивные требования, приведенные в 10.3.
Расчет железобетонных элементов на местное сжатие
8.1.43 Расчет железобетонных элементов на местное сжатие (смятие) производят при действии сжимающей силы, приложенной на ограниченной площади нормально к поверхности железобетонного элемента. При этом учитывают повышенное сопротивление сжатию бетона в пределах грузовой площади (площади смятия) за счет объемного напряженного состояния бетона под грузовой площадью, зависящее от расположения грузовой площади на поверхности элемента.
При наличии косвенной арматуры в зоне местного сжатия учитывают дополнительное повышение сопротивления сжатию бетона под грузовой площадью за счет сопротивления косвенной арматуры.
Расчет элементов на местное сжатие при отсутствии косвенной арматуры производят согласно 8.1.44, а при наличии косвенной арматуры - согласно 8.1.45.
8.1.44 Расчет элементов на местное сжатие при отсутствии косвенной арматуры (см. рисунок 8.9) производят из условия
но принимаемый не более 2,5 и не менее 1,0.
В формуле (8.82):
 |
а - вдали от краев элемента; б - по всей ширине элемента; в - у края (торца) элемента по всей его ширине; г - на углу элемента; д - у одного края элемента; е - вблизи одного края элемента;
Рисунок 8.9 - Схемы для расчета элементов на местное сжатие при расположении местной нагрузки
8.1.45 Расчет элементов на местное сжатие при наличии косвенной арматуры в виде сварных сеток производят из условия
Значение местной сжимающей силы, воспринимаемое элементом с косвенным армированием [(правая часть условия (8.83)], принимают не более удвоенного значения местной сжимающей силы, воспринимаемого элементом без косвенного армирования [(правая часть условия (8.80)].
Косвенное армирование должно соответствовать конструктивным требованиям 10.3.
Расчет железобетонных элементов на продавливание
Общие положения
8.1.46 Расчет на продавливание производят для плоских железобетонных элементов (плит) при действии на них (нормально к плоскости элемента) местных, концентрированно приложенных усилий - сосредоточенных силы и изгибающего момента.
При действии сосредоточенной силы касательные усилия, воспринимаемые бетоном и арматурой, принимают равномерно распределенными по всей площади расчетного поперечного сечения. При действии изгибающего момента касательные усилия, воспринимаемые бетоном и поперечной арматурой, принимают линейно изменяющимися по длине расчетного поперечного сечения в направлении действия момента с максимальными касательными усилиями противоположного знака у краев расчетного поперечного сечения в этом направлении.
 |
Рисунок 8.10 - Условная модель для расчета на продавливание
Расчет на продавливание при действии сосредоточенной силы и отсутствии поперечной арматуры производят согласно 8.1.47, при действии сосредоточенной силы и наличии поперечной арматуры - согласно 8.1.48, при действии сосредоточенных силы и изгибающего момента и отсутствии поперечной арматуры - согласно 8.1.49 и при действии сосредоточенных силы и изгибающего момента и наличии поперечной арматуры - согласно 8.1.50.
Расчетный контур поперечного сечения принимают: при расположении площадки передачи нагрузки внутри плоского элемента - замкнутым и расположенным вокруг площадки передачи нагрузки (см. рисунок 8.11, а, г), при расположении площадки передачи нагрузки у края или угла плоского элемента - в виде двух вариантов: замкнутым и расположенным вокруг площадки передачи нагрузки и незамкнутым, следующим от краев плоского элемента (см. рисунок 8.11, б, в), в этом случае учитывают наименьшую несущую способность при двух вариантах расположения расчетного контура поперечного сечения.
При расположении сосредоточенной силы внецентренно относительно центра тяжести контура расчетного поперечного сечения значения изгибающих сосредоточенных моментов от внешней нагрузки определяют с учетом дополнительного момента от внецентренного приложения сосредоточенной силы относительно центра тяжести контура расчетного поперечного сечения с положительным или обратным знаком по отношению к моментам в колонне.
Значение сосредоточенной силы следует принимать за вычетом сил, действующих в пределах основания пирамиды продавливания в противоположном направлении.
 |
а - площадка приложения нагрузки внутри плоского элемента; б, в - то же у края плоского элемента; г - при крестообразном расположении поперечной арматуры;
Рисунок 8.11 - Схема расчетных контуров поперечного сечения при продавливании
Расчет элементов на продавливание при действии сосредоточенной силы
8.1.47 Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при действии сосредоточенной силы производят из условия
 |
1 - расчетное поперечное сечение; 2 - контур расчетного поперечного сечения; 3 - контур площадки приложения нагрузки
Рисунок 8.12 - Схема для расчета железобетонных элементов без поперечной арматуры на продавливание
8.1.48 Расчет элементов с поперечной арматурой на продавливание при действии сосредоточенной силы (см. рисунок 8.13) производят из условия
Поперечная арматура должна удовлетворять конструктивным требованиям, приведенным в 10.3. При нарушении указанных в 10.3 конструктивных требований в расчете на продавливание следует учитывать только поперечную арматуру, пересекающую пирамиду продавливания, при обеспечении условий ее анкеровки.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
 |
1 - расчетное поперечное сечение; 2 - контур расчетного поперечного сечения; 3 - границы зоны, в пределах которых в расчете учитывается поперечная арматура; 4 - контур расчетного поперечного сечения без учета в расчете поперечной арматуры; 5 - контур площадки приложения нагрузки
Рисунок 8.13 - Схема для расчета железобетонных плит с вертикальной равномерно распределенной поперечной арматурой на продавливание
Расчет элементов на продавливание при действии сосредоточенных силы и изгибающего момента
8.1.49 Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при совместном действии сосредоточенных силы и изгибающего момента (см. рисунок 8.12) производят из условия
При действии изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях расчет производят из условия
при этом принимают
8.1.50 Расчет прочности элементов с поперечной арматурой на продавливание при действии сосредоточенной силы и изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях производят из условия
при этом принимают
Поперечная арматура должна отвечать конструктивным требованиям, приведенным в 10.3. При нарушении указанных в разделе 10.3 конструктивных требований в расчете на продавливание следует учитывать только поперечную арматуру, пересекающую пирамиду продавливания, при обеспечении условий ее анкеровки.
Положение центра тяжести расчетного контура относительно выбранной оси определяют по формуле
Момент сопротивления расчетного контура бетона для колонн круглого сечения определяют по формуле
Расчет плоскостных железобетонных элементов плит и стен по прочности
8.1.53 Расчет по прочности плоских плит перекрытий, покрытий и фундаментных плит следует производить как расчет плоских выделенных элементов на совместное действие изгибающих моментов в направлении взаимно перпендикулярных осей и крутящих моментов, приложенных по боковым сторонам плоского выделенного элемента, а также на действие продольных и поперечных сил, приложенных по боковым сторонам плоского выделенного элемента (см. рисунок 8.14).
Кроме того, при опирании плоских плит на колонны следует производить расчет плит на продавливание на действие сосредоточенных нормальных сил и моментов согласно 8.1.46-8.1.52.
 |
Рисунок 8.14 - Схема усилий, действующих на выделенный плоский элемент единичной ширины
8.1.54 Расчет по прочности плоских плит в общем случае производят путем разделения плоского элемента на отдельные слои сжатого бетона и растянутой арматуры и расчета каждого слоя отдельно на действие нормальных и сдвигающих сил в этом слое, полученных от действия изгибающих и крутящих моментов и нормальных сил (см. рисунок 8.15).
 |
Рисунок 8.15 - Схема усилий, действующих в бетонном и арматурном слоях выделенного плоского элемента плиты (усилия на противоположных сторонах условно не показаны)
Расчет плоских элементов плит может также производиться без разделения на слои бетона и растянутой арматуры на совместное действие изгибающих и крутящих моментов из условий, основанных на обобщенных уравнениях предельного равновесия:
Допускается применять и другие методы расчета по прочности плоского выделенного элемента, полученные на основе равновесия внешних усилий, действующих по боковым сторонам выделенного элемента и внутренних усилий в диагональном сечении плоского выделенного элемента.
При действии на выделенный плоский элемент плит также продольной силы расчет следует производить как для выделенного плоского элемента стен согласно 8.1.57.
8.1.55 Расчет плоского выделенного элемента на действие поперечных сил следует производить из условия
Значения предельных поперечных сил определяют по формуле
8.1.56 Расчет по прочности стен в общем случае следует производить как плоских выделенных элементов на совместное действие нормальных сил, изгибающих моментов, крутящих моментов, сдвигающих сил, поперечных сил, приложенных по боковым сторонам плоского выделенного элемента (см. рисунок 8.16).
 |
Рисунок 8.16 - Схема усилий, действующих на выделенный плоский элемент единичной ширины стены (усилия на противоположных сторонах условно не показаны)
8.1.57 Расчет стен в общем случае производят путем разделения плоского элемента на отдельные слои сжатого бетона и растянутой арматуры и расчета каждого слоя отдельно на действие нормальных и сдвигающих сил в этом слое, полученных от действия изгибающих и крутящих моментов, общих нормальных и сдвигающих сил.
Допускается производить расчет без разделения на слои бетона и растянутой арматуры отдельно из плоскости стены на совместное действие изгибающих моментов, крутящих моментов и нормальных сил и в плоскости стены на совместное действие нормальных и сдвигающих сил.
Расчет стены в своей плоскости производят из условий, основанных на обобщенных уравнениях предельного равновесия:
Расчет из плоскости стены производят аналогично расчету плоских плит перекрытий, определяя значения предельных изгибающих моментов с учетом влияния нормальных сил.
Допускается применять и другие методы расчета по прочности плоского выделенного элемента, полученные на основе равновесия внешних усилий, действующих по боковым сторонам выделенного элемента, и внутренних усилий в диагональном сечении выделенного элемента.
8.1.58 Расчет по прочности плоских выделенных элементов стен на действие поперечных сил следует производить аналогично расчету плит, но с учетом влияния продольных сил.
8.1.59 Расчет по трещиностойкости плит (по образованию и раскрытию трещин нормальных к продольной оси элемента) следует производить на действие изгибающих моментов (без учета крутящих моментов) согласно указаниям раздела 8.2.
8.2 Расчет элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы
Общие положения
8.2.1 Расчеты по предельным состояниям второй группы включают:
- расчет по образованию трещин;
- расчет по раскрытию трещин;
- расчет по деформациям.
8.2.2 Расчет по образованию трещин производят, когда необходимо обеспечить отсутствие трещин (см. 4.3), а также как вспомогательный при расчете по раскрытию трещин и по деформациям.
Расчет железобетонных элементов по образованию и раскрытию трещин
8.2.4 Расчет железобетонных элементов по образованию трещин производят из условия
Для центрально-растянутых элементов образование трещин определяют из условия
8.2.5 В случаях, когда выполняется условие (8.116) или (8.117), выполняют расчет по раскрытию трещин. Расчет железобетонных элементов производят по непродолжительному и продолжительному раскрытию трещин.
Непродолжительное раскрытие трещин определяют от совместного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок, продолжительное - только от постоянных и временных длительных нагрузок (см. 4.6).
8.2.6 Расчет по раскрытию трещин производят из условия
а) из условия обеспечения сохранности арматуры
классов А240...А600, В500:
0,3 мм - при продолжительном раскрытии трещин;
0,4 мм - при непродолжительном раскрытии трещин;
0,2 мм - при продолжительном раскрытии трещин;
0,3 мм - при непродолжительном раскрытии трещин;
0,1 мм - при продолжительном раскрытии трещин;
0,2 мм - при непродолжительном раскрытии трещин;
б) из условия ограничения проницаемости конструкций
0,2 мм - при продолжительном раскрытии трещин;
0,3 мм - при непродолжительном раскрытии трещин.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
8.2.7 Расчет железобетонных элементов следует производить по продолжительному и по непродолжительному раскрытию нормальных трещин.
Ширину продолжительного раскрытия трещин определяют по формуле
а ширину непродолжительного раскрытия трещин - по формуле
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Определение момента образования трещин, нормальных к продольной оси элемента
Для элементов прямоугольного, таврового или двутаврового сечения с арматурой, расположенной у верхней и нижней граней, момент трещинообразования с учетом неупругих деформаций растянутого бетона допускается определять согласно указаниям 8.2.10-8.2.12.
8.2.10 Момент образования трещин с учетом неупругих деформаций растянутого бетона определяют в соответствии со следующими положениями:
- сечения после деформирования остаются плоскими;
- эпюру напряжений в сжатой зоне бетона принимают треугольной формы, как для упругого тела (см. рисунок 8.17);
- напряжения в арматуре принимают в зависимости от относительных деформаций как для упругого тела.
8.2.11 Момент образования трещин с учетом неупругих деформаций растянутого бетона определяют по формуле
 |
1 - уровень центра тяжести приведенного поперечного сечения
Рисунок 8.17 - Схема напряженно-деформированного состояния сечения элемента при проверке образования трещин при действии изгибающего момента (а), изгибающего момента и продольной силы (б)
8.2.14 Определение момента образования трещин на основе нелинейной деформационной модели производят исходя из общих положений, приведенных в 6.1.24 и 8.1.20-8.1.30, но с учетом работы бетона в растянутой зоне нормального сечения, определяемой диаграммой состояния растянутого бетона согласно 6.1.22. Расчетные характеристики материалов принимают для предельных состояний второй группы.
Расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента
1,0 - при непродолжительном действии нагрузки;
1,4 - при продолжительном действии нагрузки;
0,5 - для арматуры периодического профиля и канатной;
0,8 - для гладкой арматуры;
1,0 - для элементов изгибаемых и внецентренно сжатых;
1,2 - для растянутых элементов.
 |
1 - уровень центра тяжести приведенного поперечного сечения
Рисунок 8.18 - Схема напряженно-деформированного состояния элемента с трещинами при действии изгибающего момента (а, б), изгибающего момента и продольной силы (в)
В формулах (8.134) и (8.135) знак "плюс" принимают при растягивающей, а знак "минус" при сжимающей продольной силе.
Расчет элементов железобетонных конструкций по деформациям
8.2.19 Расчет элементов железобетонных конструкций по деформациям производят с учетом эксплуатационных требований, предъявляемых к конструкциям.
Расчет по деформациям следует производить на действие:
- постоянных, временных длительных и кратковременных нагрузок (см. 4.6) при ограничении деформаций технологическими или конструктивными требованиями;
- постоянных и временных длительных нагрузок при ограничении деформаций эстетическими требованиями.
8.2.20 Значения предельно допустимых деформаций элементов принимают согласно СП 20.13330 и нормативным документам на конкретные виды конструкций.
Расчет железобетонных элементов по прогибам
8.2.21 Расчет железобетонных элементов по прогибам производят из условия
Прогибы железобетонных конструкций определяют по общим правилам строительной механики в зависимости от изгибных, сдвиговых и осевых деформационных характеристик железобетонного элемента в сечениях по его длине (кривизн, углов сдвига и т.д.).
В тех случаях, когда прогибы железобетонных элементов в основном зависят от изгибных деформаций, значения прогибов определяют по жесткостным характеристикам согласно 8.2.22 и 8.2.31.
8.2.22 Для изгибаемых элементов постоянного по длине элемента сечения без трещин прогибы определяют по общим правилам строительной механики с использованием жесткости поперечных сечений, определяемой по формуле (8.143).
Определение кривизны железобетонных элементов
8.2.23 Кривизну изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов для вычисления их прогибов определяют:
а) для элементов или участков элемента, где в растянутой зоне не образуются нормальные к продольной оси трещины, согласно 8.2.24, 8.2.26;
б) для элементов или участков элемента, где в растянутой зоне имеются трещины, согласно 8.2.24, 8.2.25 и 8.2.27.
Элементы или участки элементов рассматривают без трещин, если трещины не образуются [т.е. условие (8.116) не выполняется] при действии полной нагрузки, включающей постоянную, временную длительную и кратковременную нагрузки.
Кривизну железобетонных элементов с трещинами и без трещин можно также определять на основе деформационной модели согласно 8.2.32.
8.2.24 Полную кривизну изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов определяют по формулам:
- для участков без трещин в растянутой зоне
- для участков с трещинами в растянутой зоне
В формуле (8.140):
В формуле (8.141):
Жесткость железобетонного элемента на участке без трещин в растянутой зоне
Значения модуля деформации бетона в формулах (8.143), (8.145) принимают равными:
- при непродолжительном действии нагрузки
- при продолжительном действии нагрузки
Жесткость железобетонного элемента на участке с трещинами в растянутой зоне
8.2.27 Жесткость железобетонного элемента на участках с трещинами в растянутой зоне определяют с учетом следующих положений:
- сечения после деформирования остаются плоскими;
- напряжения в бетоне сжатой зоны определяют как для упругого тела;
- работу растянутого бетона в сечении с нормальной трещиной не учитывают;
8.2.28 Для изгибаемых элементов положение нейтральной оси (средняя высота сжатой зоны бетона) определяют из уравнения
Для прямоугольных сечений только с растянутой арматурой высоту сжатой зоны определяют по формуле
Для прямоугольных сечений с растянутой и сжатой арматурой высоту сжатой зоны определяют по формуле
Для тавровых (с полкой в сжатой зоне) и двутавровых сечений высоту сжатой зоны определяют по формуле
 |
1 - уровень центра тяжести приведенного без учета растянутой зоны бетона поперечного сечения
Рисунок 8.19 - Приведенное поперечное сечение (а) и схема напряженно-деформированного состояния элемента с трещинами (б) для расчета его по деформациям при действии изгибающего момента
Для внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов положение нейтральной оси (высоту сжатой зоны) определяют из уравнения
Значения геометрических характеристик сечения элемента определяют по общим правилам расчета сечения упругих элементов.
В формуле (8.154) знак "плюс" принимают при сжимающей, а знак "минус" при растягивающей продольной силе.
8.2.29 Жесткость изгибаемых железобетонных элементов допускается определять по формуле
8.2.30 Значения коэффициентов приведения арматуры к бетону принимают равными:
- для сжатой арматуры
- для растянутой арматуры
Определение кривизны железобетонных элементов на основе нелинейной деформационной модели
8.2.32 Полную кривизну железобетонных элементов на участках без трещин в растянутой зоне сечения определяют по формуле (8.140), а на участках с трещинами в растянутой зоне сечения - по формуле (8.141).
Значения кривизн, входящих в формулы (8.140) и (8.141), определяют из решения системы уравнений (8.26)-(8.30). При этом для элементов с нормальными трещинами в растянутой зоне напряжение в арматуре, пересекающей трещины, определяют по формуле
где
При определении кривизн от непродолжительного действия нагрузки в расчете используют диаграммы кратковременного деформирования сжатого и растянутого бетона, а при определении кривизн от продолжительного действия нагрузки - диаграммы длительного деформирования бетона с расчетными характеристиками для предельных состояний второй группы.
Для частных случаев действия внешней нагрузки (изгиб в двух плоскостях, изгиб в плоскости оси симметрии поперечного сечения элемента и т.п.) кривизны, входящие в формулы (8.140) и (8.141), определяют из решения систем уравнений, указанных в 8.1.26-8.1.28.
9 Предварительно напряженные железобетонные конструкции
9.1 Предварительные напряжения арматуры
(Измененная редакция, Изм. N 1).
9.1.2 При расчете предварительно напряженных конструкций следует учитывать снижение предварительных напряжений вследствие потерь предварительного напряжения - до окончания передачи усилий натяжения на бетон (первые потери) и после передачи усилий натяжения на бетон (вторые потери).
При натяжении арматуры на упоры следует учитывать:
- первые потери - от релаксации предварительных напряжений в арматуре, температурного перепада при термической обработке конструкций, деформации анкеров и деформации формы (упоров);
- вторые потери - от усадки и ползучести бетона.
При натяжении арматуры на бетон следует учитывать:
- первые потери - от деформации анкеров, трения арматуры о стенки каналов или поверхность конструкции;
- вторые потери - от релаксации предварительных напряжений в арматуре, усадки и ползучести бетона.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
для арматуры классов А600-А1000 при способе натяжения:
для стабилизированных арматурных канатов классов К1400-К1900 при механическом способе натяжения:
При наличии более точных данных о релаксации арматуры допускается принимать иные значения потерь от релаксации.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
При наличии более точных данных о температурной обработке конструкции допускается принимать иные значения потерь от температурного перепада.
При электротермическом способе натяжения арматуры потери от деформации формы не учитываются.
При электротермическом способе натяжения арматуры потери от деформации анкеров не учитывают.
9.1.7. Потери от трения о стенки каналов или поверхность конструкции при натяжении арматуры на бетон определяют по формуле
Таблица 9.1
Арматура | Тип поверхности контакта с арматурой | Коэффициенты для определения потерь от трения арматуры | |
|
| | |
Стержневая | Металлическая | 0,008 | 0,40 |
периодического профиля | Бетонная |
| 0,65 |
Канатная и | Металлическая | 0,01 (0,03) | 0,35 |
проволочная | Пластиковая |
| 0,20 |
| Бетонная |
| 0,55 |
Арматурные элементы | - | 0,01 | 0,10 |
Примечания
1 Значение коэффициента в скобках относится к канатам первой категории качества. 2 При канатной или проволочной арматуре и гофрированной металлической поверхности допускается снижение коэффициента на 0,10. 3 Арматурные элементы выполняют из арматурных канатов К7 и К7О, размещенных в заполненной защитным пластичным материалом пластиковой оболочке (ГОСТ Р 58386). | |||
(Измененная редакция, Изм. N 1).
0,0002 - для бетона классов В35 и ниже;
0,00025 - для бетона класса В40;
0,0003 - для бетона классов В45 и выше.
Допускается потери от усадки бетона определять более точными методами.
Для бетона, подвергнутого тепловой обработке, потери вычисляют по формуле (9.9) с умножением полученного результата на коэффициент, равный 0,85.
Допускается потери от ползучести бетона определять более точными методами.
Допускается при криволинейном расположении напрягаемой на бетон арматуры по длине конструкции расчет потерь от ползучести бетона производить по формуле
При применении в конструкции продольной арматуры из нескольких канатов, высокопрочной проволочной арматуры, стержней (или их групп), натягиваемых на бетон неодновременно, следует учитывать изменение (снижение или повышение) напряжений в арматуре, натянутой ранее, вследствие упругого обжатия бетона усилиями арматуры, натягиваемой позднее. Изменение напряжения в каждой рассматриваемой арматуре (или группе) принимают равным
Допускается потери предварительного напряжения от обжатия бетона при неодновременном натяжении арматуры на бетон определять по формуле
(Измененная редакция, Изм. N 1).
9.1.10 Полные значения первых потерь предварительного напряжения арматуры (9.1.3-9.1.6) определяют по формуле
Усилие предварительного обжатия бетона с учетом первых потерь равно:
Полные значения первых и вторых потерь предварительного напряжения арматуры (см. 9.1.3-9.1.8) определяют по формуле
Усилие в напрягаемой арматуре с учетом полных потерь равно
9.1.12 Длину зоны передачи предварительного напряжения на бетон для арматуры без дополнительных анкерующих устройств определяют по формуле
В формуле (9.15):
Передачу предварительного напряжения с арматуры на бетон следует осуществлять плавно.
9.2 Расчет элементов предварительно напряженных железобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы
Расчет предварительно напряженных железобетонных элементов по прочности
Общие положения
9.2.1 Расчет предварительно напряженных элементов производят для стадии эксплуатации на действие изгибающих моментов и поперечных сил от внешних нагрузок и для стадии предварительного обжатия на действие усилий от предварительного натяжения арматуры и усилий от внешних нагрузок, действующих в стадии обжатия.
9.2.2 Расчет по прочности предварительно напряженных элементов при действии изгибающих моментов следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси.
Расчет по прочности нормальных сечений в общем случае производят на основе нелинейной деформационной модели согласно 9.2.13-9.2.15, а также на основе предельных усилий согласно 9.2.7-9.2.12.
9.2.3 Для железобетонных элементов, у которых предельное усилие по прочности оказывается меньше предельного усилия по образованию трещин, площадь сечения продольной растянутой арматуры должна быть увеличена по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15% или должна удовлетворять расчету по прочности на действие момента образования трещин.
9.2.4 Расчет преднапряженных элементов в стадии обжатия производят как при внецентренном сжатии усилием предварительного обжатия в предельном состоянии согласно 9.2.10-9.2.12.
9.2.5 Расчет предварительно напряженных элементов по прочности при действии поперечных сил (расчет по наклонным сечениям) и местном действии нагрузки (расчеты на смятие и продавливание) следует производить согласно подразделу 8.1.
0,9 - при благоприятном влиянии предварительного напряжения;
1,1 - при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения.
Расчет предварительно напряженных элементов на действие изгибающих моментов в стадии эксплуатации по предельным усилиям
Расчет изгибаемых элементов с предварительно напряженной арматурой, не имеющей сцепления с бетоном, следует производить с учетом приложения М.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
- для арматуры с условным пределом текучести
- для ненапрягаемой арматуры с физическим пределом текучести
Расчет предварительно напряженных элементов в стадии предварительного обжатия
9.2.10 При расчете элемента в стадии предварительного обжатия усилие в напрягаемой арматуре вводится в расчет как внешняя продольная сила, равная
Для предварительно напряженных элементов с натяжением арматуры на бетон расчет по прочности в стадии предварительного обжатия производят, принимая в правой части формулы (9.17) первое слагаемое равным нулю.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
9.2.11 Расчет по прочности элементов прямоугольного сечения в стадии предварительного обжатия производят из условия
(Измененная редакция, Изм. N 1).
 |
Рисунок 9.1 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого предварительно напряженного элемента при его расчете по прочности в стадии обжатия
9.2.12 Расчет по прочности элементов таврового и двутаврового сечений в стадии предварительного обжатия производят в зависимости от положения границы сжатой зоны:
а) если граница сжатой зоны проходит в полке (см. рисунок 8.2, а), т.е. соблюдается условие
б) если граница сжатой зоны проходит в ребре (см. рисунок 8.2, б), т.е. условие (9.22) не соблюдается, расчет производят из условия
Высоту сжатой зоны определяют по формулам:
Расчет по прочности нормальных сечений на основе нелинейной деформационной модели
9.2.13 При расчете по прочности на основе нелинейной деформационной модели усилия и деформации в сечении, нормальном к продольной оси элемента, определяют с применением положений 8.1.20-8.1.22.
9.2.14 При расчете нормальных сечений по прочности (см. рисунок 9.2) в общем случае применяют:
- уравнения равновесия внешних сил и внутренних усилий в нормальном сечении элемента:
- уравнения, определяющие распределение деформаций от действия внешней нагрузки по сечению элемента:
- зависимости, связывающие напряжения и относительные деформации бетона и арматуры:
- бетона
- ненапрягаемой арматуры
- напрягаемой арматуры
 |
Рисунок 9.2 - Расчетная схема нормального сечения предварительно напряженного железобетонного элемента
В уравнениях (9.26)-(9.34):
9.2.15 Расчет нормальных сечений железобетонных элементов по прочности производят из условий, приведенных в 8.1.24.
9.3 Расчет предварительно напряженных элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы
Общие положения
9.3.1 Расчеты по предельным состояниям второй группы включают:
- расчет по образованию трещин;
- расчет по раскрытию трещин;
- расчет по деформациям.
9.3.2 Расчет по образованию трещин производят, когда необходимо обеспечить отсутствие трещин, а также как вспомогательный при расчете по раскрытию трещин и по деформациям.
Требования по отсутствию трещин предъявляют к предварительно напряженным конструкциям, у которых при полностью растянутом сечении должна быть обеспечена непроницаемость (находящихся под давлением жидкости или газов, испытывающих воздействие радиации и т.п.), к уникальным конструкциям, а также к конструкциям при воздействии сильно агрессивной среды.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Расчет предварительно напряженных железобетонных элементов по образованию и раскрытию трещин
9.3.5 Расчет предварительно напряженных изгибаемых элементов по раскрытию трещин производят согласно общим положениям подраздела 8.2 и 9.3.6-9.3.10.
Определение момента образования трещин, нормальных к продольной оси элемента
9.3.7 Определение момента образования трещин производят с учетом неупругих деформаций растянутого бетона согласно 9.3.8.
9.3.8 Момент образования трещин предварительно напряженных изгибаемых элементов с учетом неупругих деформаций растянутого бетона определяют по формуле
9.3.10 Определение момента образования трещин на основе нелинейной деформационной модели производят согласно 6.1.24, 9.2.13-9.2.15, но с учетом работы бетона в растянутой зоне нормального сечения, определяемой диаграммой состояния растянутого бетона согласно 6.1.22. Расчетные характеристики материалов принимают для предельных состояний второй группы.
Расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента
Расчет предварительно напряженных железобетонных элементов по деформациям
9.3.12 Расчет предварительно напряженных элементов по деформациям производят согласно указаниям 8.2.19-8.2.32 и с учетом 9.3.13-9.3.15.
Допускается при определении кривизны учитывать влияние деформаций усадки и ползучести бетона в стадии предварительного обжатия.
 |
1 - уровень центра тяжести приведенного без учета растянутой зоны бетона поперечного сечения
Рисунок 9.3 - Приведенное поперечное сечение (а) и схема напряженно-деформированного состояния изгибаемого предварительно напряженного элемента с трещинами (б) при его расчете по деформациям
9.3.15 Кривизну изгибаемых предварительно напряженных элементов допускается определять по формуле
Определение кривизны предварительно напряженных элементов на основе нелинейной деформационной модели
9.3.16 Полную кривизну изгибаемых предварительно напряженных элементов на участках без трещин в растянутой зоне сечения определяют по формуле (8.140), а на участках с трещинами в растянутой зоне сечения - по формуле (8.141).
Значения кривизн, входящих в формулы (8.140) и (8.141), определяют из решения системы уравнений (9.26)-(9.34) с учетом 9.2.13. При этом для элементов с нормальными трещинами в растянутой зоне напряжение в напрягаемой арматуре, пересекающей трещины, определяют по формуле
а в ненапрягаемой арматуре
где
При определении кривизны от непродолжительного действия нагрузки в расчете применяют диаграммы кратковременного деформирования сжатого и растянутого бетона, а при определении кривизны от продолжительного действия нагрузки - диаграммы длительного деформирования бетона с расчетными характеристиками для предельных состояний второй группы.
10 Конструктивные требования
10.1 Общие положения
10.1.1 Для обеспечения безопасности и эксплуатационной пригодности бетонных и железобетонных конструкций помимо требований к расчету следует также выполнять конструктивные требования к геометрическим размерам и армированию.
Конструктивные требования устанавливают для случаев, когда:
- расчетом не представляется возможным достаточно точно и определенно полностью гарантировать сопротивление конструкции внешним нагрузкам и воздействиям;
- конструктивные требования определяют граничные условия, в пределах которых могут быть использованы принятые расчетные положения;
- конструктивные требования обеспечивают выполнение технологии изготовления бетонных и железобетонных конструкций.
10.2 Требования к геометрическим размерам
10.2.1 Геометрические размеры бетонных и железобетонных конструкций должны быть не менее величин, обеспечивающих:
- возможность размещения арматуры, анкеровки и совместной работы с бетоном, с учетом подраздела 10.3;
- ограничение гибкости сжатых элементов;
- требуемые показатели качества бетона в конструкции (ГОСТ 13015).
200 - для железобетонных элементов;
120 - для колонн, являющихся элементами зданий;
90 - для бетонных элементов.
10.2.3 В конструкциях зданий и сооружений следует предусматривать их разрезку постоянными и временными температурно-усадочными швами, расстояния между которыми назначают в зависимости от климатических условий, конструктивных особенностей сооружения, последовательности производства работ и т.п.
При неравномерной осадке фундаментов следует предусматривать разделение конструкций осадочными швами.
Расстояния между постоянными температурно-усадочными швами следует устанавливать расчетом.
Допускается расчет не производить, если при расчетной температуре наружного воздуха минус 40°С и выше расстояние между температурно-усадочными швами не превышает значений, приведенных в таблице 10.1а.
Таблица 10.1а
Здания и конструкции | Наибольшие расстояния, м, между температурно-усадочными швами, допускаемые без расчета, для конструкций, находящихся | ||
| внутри отапливаемых зданий или в грунте | внутри неотапливаемых зданий | на открытом воздухе |
Бетонные: |
|
|
|
а) сборные | 40 | 35 | 30 |
б) монолитные: |
|
|
|
при конструктивном армировании | 30 | 25 | 20 |
без конструктивного армирования | 20 | 25 | 10 |
Железобетонные: |
|
|
|
а) сборные каркасные: |
|
|
|
одноэтажные | 72 | 60 | 48 |
многоэтажные | 60 | 50 | 40 |
б) сборно-монолитные и монолитные: |
|
|
|
каркасные | 50 | 40 | 30 |
стеновые | 40 | 30 | 25 |
Примечание - Для железобетонных каркасных зданий значения расстояния между температурно-усадочными швами установлены при отсутствии связей или расположении связей в середине температурного блока. | |||
Для каркасных зданий и сооружений без мостовых кранов при наличии в рассматриваемом направлении связей (диафрагм жесткости) значения, указанные в таблице 10.1а, допускается умножать на коэффициент, определяемый по формуле
- для отапливаемых зданий
- для неотапливаемых зданий и сооружений
(Измененная редакция, Изм. N 1).
10.3 Требования к армированию
Защитный слой бетона
10.3.1 Защитный слой бетона должен обеспечивать:
- совместную работу арматуры с бетоном;
- анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыков арматурных элементов;
- сохранность арматуры от воздействий окружающей среды (в том числе агрессивных);
- огнестойкость конструкций.
10.3.2 Толщину защитного слоя бетона следует принимать исходя из требований настоящего подраздела с учетом роли арматуры в конструкциях (рабочая или конструктивная), типа конструкций (колонны, плиты, балки, элементы фундаментов, стены и т.п.), диаметра и вида арматуры, а также СП 28.13330.
Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры (в том числе арматуры, расположенной у внутренних граней полых элементов кольцевого или коробчатого сечения) следует принимать по таблице 10.1.
Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры, указанные в таблице 10.1, уменьшают на 5 мм. В сборных фундаментах при отсутствии бетонной подготовки минимальное значение защитного слоя бетона принимают равным 35 мм.
Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.
Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры и не менее 10 мм.
В однослойных конструкциях из легкого и поризованного бетонов классов В7,5 и ниже толщина защитного слоя должна составлять не менее 20 мм, а для наружных стеновых панелей (без фактурного слоя) - не менее 25 мм. В однослойных конструкциях из ячеистого бетона толщина защитного слоя во всех случаях принимается не менее 25 мм.
Таблица 10.1
Условия эксплуатации конструкций зданий | Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее |
В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности | 20 |
В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) | 25 |
На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) | 30 |
В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в монолитных фундаментах при наличии бетонной подготовки | 40 |
В монолитных фундаментах при отсутствии бетонной подготовки (только для нижней рабочей арматуры) | 70 |
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
Допускается защитный слой бетона сечения у опоры для напрягаемой арматуры с анкерами и без них принимать таким же, как для сечения в пролете для предварительно напряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилий при наличии стальной опорной детали и косвенной арматуры (сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов), установленных согласно 10.3.20.
10.3.4 В элементах с напрягаемой продольной арматурой, натягиваемой на бетон и располагаемой в каналах, расстояние от поверхности элемента до поверхности канала следует принимать не менее 40 мм и не менее ширины (диаметра) канала, а до боковых граней - не менее половины высоты (диаметра) канала. При расположении напрягаемой арматуры в пазах или снаружи сечения элемента толщину защитного слоя бетона, образуемого последующим торкретированием или иным способом, следует принимать не менее 20 мм.
Минимальные расстояния между стержнями арматуры
10.3.5 Минимальные расстояния в свету между стержнями арматуры следует принимать такими, чтобы обеспечить совместную работу арматуры с бетоном и качественное изготовление конструкций, связанное с укладкой и уплотнением бетонной смеси, но не менее наибольшего диаметра стержня, а также не менее:
25 мм - при горизонтальном или наклонном положении стержней при бетонировании - для нижней арматуры, расположенной в один или два ряда;
30 мм - то же, для верхней арматуры;
50 мм - то же, при расположении нижней арматуры более чем в два ряда (кроме стержней двух нижних рядов), а также при вертикальном положении стержней при бетонировании.
Продольное армирование
В элементах с продольной арматурой, расположенной равномерно по контуру сечения, а также в центрально-растянутых элементах минимальную площадь сечения всей продольной арматуры следует принимать вдвое большей указанных выше значений и относить ее к полной площади сечения бетона.
Элементы, не удовлетворяющие по значению минимального процента армирования вышеуказанному, следует относить к бетонным.
10.3.7 В бетонных конструкциях следует предусматривать конструктивное армирование:
- в местах резкого изменения размеров сечения элементов;
- в бетонных стенах под и над проемами;
10.3.8 В железобетонных линейных конструкциях и плитах наибольшие расстояния между осями стержней продольной арматуры, обеспечивающие эффективное вовлечение в работу бетона, равномерное распределение напряжений и деформаций, а также ограничение ширины раскрытия трещин между стержнями арматуры, должны быть не более:
- в железобетонных балках и плитах:
- в железобетонных колоннах:
400 мм - в направлении, перпендикулярном к плоскости изгиба;
500 мм - в направлении плоскости изгиба.
10.3.9 В балках и ребрах шириной более 150 мм в поперечном сечении должно быть не менее двух продольных рабочих растянутых стержней. При ширине элемента 150 мм и менее допускается устанавливать в поперечном сечении один продольный стержень.
10.3.10 В балках до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры с площадью сечения не менее 1/2 площади сечения стержней в пролете и не менее двух стержней.
В плитах до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры на 1 м ширины плиты с площадью сечения не менее 1/3 площади сечения стержней на 1 м ширины плиты в пролете.
Поперечное армирование
10.3.11 Поперечную арматуру следует устанавливать исходя из расчета на восприятие усилий, а также для ограничения развития трещин, удержания продольных стержней в проектном положении и закрепления их от бокового выпучивания в любом направлении.
Поперечную арматуру устанавливают у всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых устанавливается продольная арматура.
10.3.12 Диаметр поперечной арматуры (хомутов) в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов принимают не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм.
Диаметр поперечной арматуры в вязаных каркасах изгибаемых элементов принимают не менее 6 мм.
В сварных каркасах диаметр поперечной арматуры принимают не менее диаметра, устанавливаемого из условия сварки с наибольшим диаметром продольной арматуры.
В сплошных плитах, а также в часторебристых плитах высотой менее 300 мм и в балках (ребрах) высотой менее 150 мм на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном, поперечную арматуру можно не устанавливать.
Если содержание сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5%, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10d и не более 300 мм.
10.3.15 Конструкция хомутов (поперечных стержней) во внецентренно сжатых линейных элементах должна быть такой, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегибов, а перегибы - на расстоянии не более 400 мм по ширине грани. При ширине грани не более 400 мм и не более четырех продольных стержнях у этой грани допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
10.3.16 В элементах, на которые действуют крутящие моменты, поперечная арматура (хомуты) должна образовывать замкнутый контур.
Расстояния между стержнями поперечной арматуры в направлении, параллельном сторонам расчетного контура, принимают не более 1/4 длины соответствующей стороны расчетного контура.
По глубине сетки располагают:
10.3.19 Поперечная арматура, предусмотренная для восприятия поперечных сил, крутящих моментов и для сопротивления продавливанию, должна иметь надежную анкеровку по концам, обеспечивающую равнопрочность соединений и поперечной арматуры. Анкеровка осуществляется путем приварки к продольной арматуре, охвата продольной арматуры или с помощью анкерных устройств на концах стержней.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
При применении в качестве напрягаемой рабочей арматуры высокопрочной арматурной проволоки периодического профиля, арматурных канатов однократной свивки, горячекатаной и термически упрочненной стержневой арматуры периодического профиля, натягиваемой на упоры, установку анкеров у концов напрягаемых стержней допускается не предусматривать.
Анкеровка арматуры
10.3.21 Анкеровку арматуры осуществляют одним из следующих способов или их сочетанием:
- в виде прямого окончания стержня (прямая анкеровка);
- с загибом на конце в виде крюка, отгиба (лапки) или петли (только для ненапрягаемой арматуры);
- с приваркой дополнительных поперечных стержней, расположенных поперек оси анкеруемого арматурного стержня (только для ненапрягаемой арматуры);
- с установкой дополнительных арматурных изделий в виде П-образных стержней с заведением концов в сжатую зону бетона на длину анкеровки, сварных сеток в направлении анкеруемого арматурного стержня (только для ненапрягаемой арматуры);
- с применением специальных анкерных устройств на конце стержня (пластин, шайб, гаек, высаженных головок и т.п.).
Размеры анкерных устройств и дополнительные поперечные стержни определяют с учетом 10.3.28.
10.3.22 Прямую анкеровку и анкеровку с лапками допускается применять только для арматуры периодического профиля. Для растянутых гладких стержней следует предусматривать крюки, петли, приваренные поперечные стержни или специальные анкерные устройства.
Лапки, крюки и петли не применяют для анкеровки сжатой арматуры, за исключением гладкой арматуры, которая может подвергаться растяжению при некоторых возможных сочетаниях нагрузки.
10.3.23 При расчете длины анкеровки арматуры следует учитывать способ анкеровки, класс арматуры и ее профиль, диаметр арматуры, прочность бетона и его напряженное состояние в зоне анкеровки, конструктивное решение элемента в зоне анкеровки (наличие поперечной арматуры, положение стержней в сечении элемента и др.).
для ненапрягаемой арматуры:
1,5 - для гладкой арматуры;
2,0 - для холоднодеформированной арматуры периодического профиля;
2,5 - для горячекатаной и термомеханически обработанной арматуры периодического профиля;
для напрягаемой арматуры:
1,7 - для холоднодеформированной арматуры периодического профиля класса Вр1500 диаметром 3 мм и арматурных канатов класса К7 диаметрами 6,2 и 6,9 мм (К7, К7Т);
1,8 - для холоднодеформированной арматуры класса Вр диаметром 4 мм и более;
2,2 - для арматурных канатов класса К7 диаметром 9 мм и более, изготовленных из гладкой проволоки (К7);
2,4 - для арматурных канатов класса К7 диаметром 9 мм и более (К7Т);
2,5 - для горячекатаной и термомеханически обработанной арматуры класса А.
для ненапрягаемой арматуры:
для напрягаемой арматуры:
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
10.3.25 Требуемую расчетную длину анкеровки арматуры с учетом конструктивного решения элемента в зоне анкеровки определяют по формуле
Допускается уменьшать длину анкеровки стержней ненапрягаемой арматуры в зависимости от количества и диаметра поперечной арматуры, вида анкерующих устройств (приварка дополнительных поперечных стержней, загиб концов стержней периодического профиля) и величины поперечного обжатия бетона в зоне анкеровки (например, от опорной реакции), но не более чем на 30%.
10.3.28 При устройстве на концах стержней специальных анкеров в виде пластин, шайб, гаек, уголков, высаженных головок и т.п. площадь контакта анкера с бетоном должна удовлетворять условию прочности бетона на смятие. Кроме того, при проектировании привариваемых анкерных деталей следует учитывать характеристики металла по свариваемости, а также способы и условия сварки.
Соединения ненапрягаемой арматуры
10.3.29 Для соединения ненапрягаемой арматуры применяют один из следующих типов стыков:
а) стыки внахлестку без сварки:
- с прямыми концами стержней периодического профиля;
- с прямыми концами стержней с приваркой или установкой на длине нахлестки поперечных стержней;
- с загибами на концах (крюки, лапки, петли); при этом для гладких стержней применяют только крюки и петли;
б) сварные и механические стыковые соединения:
- со сваркой арматуры;
- с применением специальных механических устройств (стыки с опрессованными муфтами, резьбовыми муфтами и др.).
10.3.30 Стыки арматуры внахлестку (без сварки) применяют при стыковании стержней с диаметром рабочей арматуры не более 40 мм.
На соединения арматуры внахлестку распространяется 10.3.22.
относительное количество стыкуемой в одном расчетном сечении элемента рабочей арматуры периодического профиля должно быть не более 50%, гладкой арматуры (с крюками или петлями) - не более 25%;
усилие, воспринимаемое всей поперечной арматурой, поставленной в пределах стыка, должно быть не менее половины усилия, воспринимаемого стыкуемой в одном расчетном сечении элемента растянутой рабочей арматурой;
При наличии дополнительных анкерующих устройств на концах стыкуемых стержней (приварка поперечной арматуры, загиб концов стыкуемых стержней периодического профиля и др.) длина перепуска стыкуемых стержней может быть уменьшена, но не более чем на 30%.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
10.3.31 При соединении арматуры с применением сварки выбор типов сварного соединения и способов сварки производят с учетом условий эксплуатации конструкции, свариваемости стали и требований по технологии изготовления в соответствии с действующими стандартами.
10.3.32 При использовании для стыков арматуры механических устройств в виде муфт (муфты на резьбе, опрессованные муфты и т.д.) несущая способность муфтового соединения должна быть такой же, что и стыкуемых стержней (соответственно при растяжении или сжатии). Концы стыкуемых стержней следует заводить на требуемую длину в муфту, определяемую расчетом или опытным путем.
При использовании муфт на резьбе должна быть обеспечена требуемая затяжка муфт для ликвидации люфта в резьбе.
Гнутые стержни
10.3.33 При применении гнутой арматуры (отгибы, загибы концов стержней) минимальный диаметр загиба отдельного стержня должен быть таким, чтобы избежать разрушения или раскалывания бетона внутри загиба арматурного стержня и его разрушения в месте загиба.
- для гладких стержней | |
 | при  20 мм; |
 | при  20 мм; |
- для стержней периодического профиля | |
 | при 20 мм; |
 | при 20 мм. |
Диаметр оправки может быть также установлен в соответствии со стандартами на арматуру конкретного вида.
10.4 Конструирование основных несущих железобетонных конструкций
10.4.1 При конструировании основных несущих элементов конструктивной системы (колонн, стен, плит перекрытий и покрытий, балок, фундаментных плит) следует соблюдать требования 10.2 и 10.3 по конструированию железобетонных конструкций, а также настоящего подраздела.
10.4.2 Колонны армируют продольной арматурой, расположенной по контуру поперечного сечения и в случаях, обусловленных расчетом и конструктивными особенностями, внутри поперечного сечения, и поперечной арматурой по высоте колонны, охватывающей все продольные стержни и расположенной по контуру и внутри поперечного сечения.
Конструкцию поперечной арматуры в пределах поперечного сечения и максимальные расстояния между хомутами и связями по высоте колонны следует принимать такими, чтобы предотвратить выпучивание сжатых продольных стержней и обеспечить равномерное восприятие поперечных сил по высоте колонны.
10.4.3 Стены армируют вертикальной и горизонтальной арматурой, расположенной симметрично у боковых сторон стены, и поперечными связями, соединяющими вертикальную и горизонтальную арматуру, расположенную у противоположных боковых сторон стены.
Максимальное расстояние между вертикальными и горизонтальными стержнями, а также максимальное расстояние между поперечными связями следует принимать такими, чтобы предотвратить выпучивание вертикальных сжатых стержней и обеспечить равномерное восприятие усилий, действующих в стене.
10.4.4 На торцевых участках стены по ее высоте следует устанавливать поперечную арматуру в виде П-образных (см. рисунок 10.1, б) или замкнутых хомутов, создающих требуемую анкеровку концевых участков горизонтальных стержней и предохраняющих от выпучивания торцевые сжатые вертикальные стержни стен.
10.4.5 Узловые сопряжения стен в местах их пересечения при невозможности сквозного пропуска горизонтальной арматуры стен через этот стык следует армировать по всей высоте стен пересекающимися П-образными хомутами (см. рисунок 10.1, в-г), обеспечивающими восприятие концентрированных горизонтальных усилий в узловых сопряжениях стен, а также предохраняющими вертикальные сжатые стержни в узловых сопряжениях от выпучивания и обеспечивающими анкеровку концевых участков горизонтальных стержней.
 |
а - торцевой участок плиты, б - торцевой участок стены, в - Т-образный стык, г - угловой стык
Рисунок 10.1 - Анкеровка с помощью П-образных деталей
10.4.6 Армирование пилонов, занимающих по своим геометрическим характеристикам промежуточное положение между стенами и колоннами, производят как для колонн или как для стен в зависимости от соотношения длины и ширины поперечного сечения пилонов.
10.4.7 Количество вертикальной и горизонтальной арматуры в стене следует устанавливать в соответствии с действующими в стене усилиями. При этом предусматривают равномерное армирование по площади стены с увеличением армирования у торцов стены и у проемов.
10.4.8 Армирование плоских плит следует осуществлять продольной арматурой в двух направлениях, располагаемой у нижней и верхней граней плиты, а в случаях, обусловленных расчетом, - и поперечной арматурой, располагаемой у колонн, стен и по площади плиты.
10.4.9 На концевых участках плоских плит следует устанавливать поперечную арматуру в виде П-образных хомутов (см. рисунок 10.1, а), расположенных по краю плиты, обеспечивающих восприятие крутящих моментов у края плиты и необходимую анкеровку концевых участков продольной арматуры.
10.4.10 Количество верхней и нижней продольной арматуры в плите перекрытий (покрытия) следует устанавливать в соответствии с действующими усилиями. При этом допускается для нерегулярных конструктивных систем с целью упрощения армирования устанавливать: нижнюю арматуру одинаковой по всей площади рассматриваемой конструкции в соответствии с максимальными значениями усилий в пролете плиты; основную верхнюю арматуру принимать такой же, как и нижнюю, а у колонн и стен устанавливать дополнительную верхнюю арматуру, которая в сумме с основной должна воспринимать опорные усилия в плите. Для регулярных конструктивных систем продольную арматуру устанавливают по надколонным и межколонным полосам в двух взаимно перпендикулярных направлениях в соответствии с действующими в этих полосах усилиями.
Допускается установка части арматуры плит в виде сварных непрерывных каркасов в надколонных полосах плит в двух направлениях (скрытые балки), при этом каркасы должны быть пропущены сквозь тело колонн.
Для сокращения расхода арматуры следует выполнять установку нижней и верхней арматуры, соответствующей минимальному проценту армирования, по всей площади плиты, а на участках, где действующие усилия превышают усилия, воспринимаемые этой арматурой, - установку дополнительной арматуры, совместно с вышеуказанной арматурой воспринимающей действующие на этих участках усилия. Армирование фундаментных плит следует производить аналогичным образом.
10.4.11 Конструирование узлов сопряжения балок с колоннами следует производить в соответствии с рисунком 10.2. При этом необходимо предусматривать поперечную арматуру в виде замкнутых хомутов или П-образных деталей в зоне анкеровки рабочей арматуры балки.
 |
а - при расположении растянутой зоны у верхней грани балки; б - при расположении растянутой зоны у нижней грани балки
Рисунок 10.2 - Узлы сопряжения балок с колоннами
 |
Рисунок 10.3 - Размещение опорной арматуры в зоне пересечения двух балок
10.4.13 В балочных изгибаемых конструкциях при высоте их сечения более 700 мм следует предусматривать установку конструктивных продольных стержней у боковых граней с расстоянием между ними по высоте не более 400 мм и площадью сечения не менее 0,1% площади сечения бетона, размером, равным по высоте элемента расстоянию между этими стержнями, по ширине - половине ширины ребра элемента, но не более 200 мм.
10.4.14 В плоских фундаментных плитах и плитах перекрытий при высоте их сечения 1000 мм и более следует предусматривать конструктивное продольное армирование в виде сеток из арматурных стержней площадью сечения не менее 0,05% от площади сечения бетона, принимаемой равной произведению расстояния между сетками по высоте на соответствующий в плане размер плиты. Шаг сеток конструктивного армирования по высоте принимают не более 800 мм и не более 1/2 толщины плиты.
По периметру и у свободных краев таких плит следует устанавливать поперечную арматуру в виде П-образных деталей, обеспечивающих восприятие крутящих моментов у края плиты и необходимую анкеровку концевых участков продольной арматуры.
Диаметр поперечной арматуры в вязаных каркасах таких плит принимают не менее 8 мм. В сварных каркасах диаметр поперечной арматуры принимают не менее диаметра, устанавливаемого из условия сварки с наибольшим диаметром продольной арматуры.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
10.4.15 Конструирование предварительно напряженной арматуры без сцепления с бетоном в стадии эксплуатации следует производить таким образом, чтобы в изгибаемых элементах обеспечивалось эффективное восприятие опорных и пролетных изгибающих моментов. Для этого арматуру раскладывают волнообразно по параболическим кривым на опоре и в пролете (рисунок 10.4).
 |
Рисунок 10.4 - Схема раскладки напрягаемой арматуры по высоте сечения неразрезной конструкции
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
11 Требования к изготовлению, возведению и эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций
11.1 Бетон
11.1.1 Подбор состава бетонной смеси производят для получения бетона в конструкциях, соответствующего техническим показателям раздела 6 и установленным в проекте.
За основу при подборе состава бетона следует принимать определяющий для данного вида бетона и назначения конструкции показатель бетона. При этом должны быть обеспечены и другие установленные проектом показатели качества бетона.
Проектирование и подбор состава бетона по требуемой прочности бетона следует производить согласно ГОСТ 26633, ГОСТ 27006.
При подборе состава бетона должны быть обеспечены требуемые технологические показатели качества бетонной смеси (удобоукладываемость, сохраняемость, нерасслаиваемость, воздухосодержание и другие показатели).
Свойства подобранного состава бетона должны соответствовать технологии производства бетонных работ, включающей сроки и условия твердения бетона, способы, режимы приготовления и транспортирования бетонной смеси и другие особенности технологического процесса (ГОСТ 7473, ГОСТ 10181).
Подбор состава бетона следует производить на основе характеристик материалов, применяемых для его приготовления, включающих вяжущие, заполнители, воду и эффективные добавки (модификаторы) (ГОСТ 8267, ГОСТ 8736, ГОСТ 23732, ГОСТ 24211, ГОСТ 31108).
При подборе состава бетона следует применять материалы с учетом их экологической чистоты (ограничение по содержанию радионуклидов, радона, токсичности и т.п.).
При подборе состава бетона его расчет производят на основании установленных зависимостей, полученных экспериментально.
11.1.2 При приготовлении бетона должна быть обеспечена необходимая точность дозировки входящих в бетонную смесь материалов и последовательность их загружения (СП 70.13330).
Перемешиванием бетонной смеси должно быть обеспечено равномерное распределение компонентов по всему объему смеси. Продолжительность перемешивания принимают в соответствии с инструкциями предприятий - изготовителей бетоно-смесительных установок (заводов) или устанавливают опытным путем.
11.1.3 Транспортирование бетонной смеси следует осуществлять способами и средствами, обеспечивающими сохранность ее свойств и исключающими ее расслоение, а также загрязнение посторонними материалами. Допускается восстановление отдельных показателей качества бетонной смеси на месте укладки за счет введения химических добавок или применения технологических приемов при условии обеспечения всех других требуемых показателей качества.
11.1.4 Методами выполнения укладки и уплотнения бетона должны быть гарантированы однородность и плотность бетона в конструкциях, соответствующие требованиям, предусмотренным для рассматриваемой строительной конструкции (СП 70.13330).
Применяемые способы и режимы формования должны обеспечивать заданную однородность и плотность и устанавливаются с учетом показателей качества бетонной смеси, вида конструкции и изделия и конкретных инженерно-геологических и производственных условий.
Порядок бетонирования следует устанавливать, предусматривая расположение швов бетонирования с учетом технологии возведения сооружения и его конструктивных особенностей. При этом должна быть обеспечена необходимая прочность контакта поверхностей бетона в шве бетонирования, а также прочность конструкции с учетом наличия швов бетонирования.
При укладке бетонной смеси при пониженных положительных и отрицательных или повышенных положительных температурах должны быть предусмотрены специальные мероприятия по защите бетона конструкции от температурного воздействия.
11.1.5 Твердение бетона следует обеспечивать без применения или с применением ускоряющих технологических воздействий (с помощью тепловлажностной обработки при нормальном или повышенном давлении).
В бетоне в процессе твердения следует поддерживать расчетный температурно-влажностный режим. При необходимости для создания условий, обеспечивающих нарастание прочности бетона и снижение усадочных явлений, следует применять специальные защитные мероприятия. В технологическом процессе тепловой обработки изделий должны быть приняты меры по снижению температурных перепадов и взаимных перемещений между опалубочной формой и бетоном.
В массивных монолитных конструкциях следует предусматривать мероприятия по уменьшению влияния температурно-влажностных полей напряжений, связанных с экзотермией при твердении бетона, на работу конструкций.
11.2 Арматура
11.2.1 Арматура, применяемая для армирования конструкций, должна соответствовать проекту и требованиям соответствующих стандартов. Арматура должна иметь маркировку и соответствующие сертификаты, удостоверяющие ее качество.
Условиями хранения арматуры и ее транспортирования должна быть исключена возможность загрязнения, коррозионного поражения, механического повреждения или появления пластических деформаций, ухудшающих сцепление с бетоном.
11.2.2 Установку вязаной арматуры в опалубочные формы следует производить в соответствии с проектом. При этом должна быть предусмотрена надежная фиксация положения арматурных стержней с помощью мероприятий, обеспечивающих невозможность смещения арматуры в процессе ее установки и бетонирования конструкции.
11.2.3 Отклонения арматуры от проектного положения при ее установке не должны превышать допустимых значений, установленных СП 70.13330.
11.2.4 Сварные арматурные изделия (сетки, каркасы) следует изготавливать с помощью контактно-точечной сварки или иными способами, обеспечивающими требуемую прочность сварного соединения и не допускающими снижения прочности соединяемых арматурных элементов (ГОСТ 14098, ГОСТ Р 57997).
Установку сварных арматурных изделий в опалубочные формы следует производить в соответствии с проектом. При этом должна быть предусмотрена надежная фиксация положения арматурных изделий с помощью мероприятий, обеспечивающих невозможность смещения арматурных изделий в процессе установки и бетонирования.
Отклонения арматурных изделий от проектного положения при их установке не должны превышать допустимых значений, установленных СП 70.13330.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
11.2.5 Загиб арматурных стержней следует осуществлять с помощью специальных оправок, обеспечивающих необходимые значения радиуса кривизны.
11.2.6 Сварные стыки арматуры выполняют с помощью контактной, дуговой или ванной сварки. Применяемый способ сварки должен обеспечивать необходимую прочность сварного соединения, а также прочность и деформативность примыкающих к сварному соединению участков арматурных стержней.
11.2.7 Механические соединения (стыки) арматуры следует выполнять с помощью опрессованных и резьбовых муфт. Прочность механического соединения растянутой арматуры должна быть такой же, что и стыкуемых стержней.
11.2.8 При натяжении арматуры на упоры или затвердевший бетон должны быть обеспечены установленные в проекте контролируемые значения предварительного напряжения в пределах допускаемых значений отклонений, установленных нормативными документами.
При отпуске натяжения арматуры следует обеспечивать плавную передачу предварительного напряжения на бетон.
11.2.9 Изготовление и конструирование механических соединений арматуры, а также конструирование и проектирование железобетонных конструкций с механическими соединениями арматуры следует выполнять в соответствии с приложением К.
11.3 Опалубка
11.3.1 Опалубка (опалубочные формы) должна выполнять следующие основные функции: придавать бетону проектную форму конструкции, обеспечивать требуемый вид внешней поверхности бетона, поддерживать конструкцию пока она не наберет распалубочную прочность, и при необходимости служить упором при натяжении арматуры.
При изготовлении конструкций применяют инвентарную и специальную, переставную и передвижную опалубку (ГОСТ 34329, ГОСТ Р 52086, ГОСТ 25781).
Опалубку и ее крепления следует проектировать и изготавливать таким образом, чтобы они могли воспринять нагрузки, возникающие в процессе производства работ, позволяли конструкциям свободно деформироваться и обеспечивали соблюдение допусков в пределах, установленных для конкретной конструкции или сооружения.
Опалубка и крепления должны соответствовать принятым способам укладки и уплотнения бетонной смеси, условиям предварительного напряжения, твердения бетона и тепловой обработки.
Съемную опалубку следует проектировать и изготавливать таким образом, чтобы была обеспечена распалубка конструкции без повреждения бетона.
Распалубку конструкций следует производить после набора бетоном распалубочной прочности.
Несъемную опалубку следует проектировать как составную часть конструкции.
11.4 Бетонные и железобетонные конструкции
11.4.1 Изготовление бетонных и железобетонных конструкций включает опалубочные, арматурные и бетонные работы, проводимые в соответствии с 11.1, 11.2 и 11.3.
Готовые конструкции должны соответствовать проекту и ГОСТ 13015. Отклонения геометрических размеров должны укладываться в пределах допусков, установленных для конкретной конструкции.
11.4.2 В бетонных и железобетонных конструкциях к началу их эксплуатации фактическая прочность бетона должна быть не ниже требуемой прочности бетона, установленной в проекте.
В сборных бетонных и железобетонных конструкциях должна быть обеспечена установленная проектом отпускная прочность бетона (прочность бетона при отправке конструкции потребителю), а для предварительно напряженных конструкций - установленная проектом передаточная прочность (прочность бетона при отпуске натяжения арматуры).
В монолитных конструкциях должна быть обеспечена распалубочная прочность бетона в установленном проектом возрасте (при снятии несущей опалубки).
11.4.3 Подъем конструкций следует осуществлять с помощью специальных устройств (монтажных петель и других приспособлений), предусмотренных проектом. При этом должны быть обеспечены условия подъема, исключающие разрушение, потерю устойчивости, опрокидывание, раскачивание и вращение конструкции.
11.4.4 Условия транспортирования, складирования и хранения конструкций должны соответствовать приведенным в проекте. При этом должна быть обеспечена сохранность конструкции, поверхностей бетона, выпусков арматуры и монтажных петель от повреждений.
11.4.5 Возведение зданий и сооружений из сборных элементов следует производить в соответствии с проектом производства работ, в котором должны быть предусмотрены последовательность установки конструкций и мероприятия, обеспечивающие требуемую точность установки, пространственную неизменяемость конструкций в процессе их укрупнительной сборки и установки в проектное положение, устойчивость конструкций и частей здания или сооружения в процессе возведения, безопасные условия труда.
При возведении зданий и сооружений из монолитного бетона следует предусматривать последовательности бетонирования конструкций, снятия и перестановки опалубки, обеспечивающие прочность, трещиностойкость и жесткость конструкций в процессе возведения. Кроме этого следует предусматривать мероприятия (конструктивные и технологические, а при необходимости - выполнение расчета), ограничивающие образование и развитие технологических трещин.
Отклонения конструкций от проектного положения не должны превышать допустимых значений, установленных для соответствующих конструкций (колонн, балок, плит) зданий и сооружений (СП 70.13330).
11.4.6 Конструкции следует содержать таким образом, чтобы они выполняли свое назначение, предусмотренное в проекте, в течение установленного срока службы здания или сооружения. Необходимо соблюдать режим эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений, исключающий снижение их несущей способности, эксплуатационной пригодности и долговечности вследствие грубых нарушений нормируемых условий эксплуатации (перегрузка конструкций, несоблюдение сроков проведения планово-предупредительных ремонтов, повышение агрессивности среды и т.п.). Если в процессе эксплуатации обнаружены повреждения конструкций, снижающие ее безопасность и препятствующие ее нормальному функционированию, следует выполнить мероприятия, предусмотренные в разделе 12.
11.5 Контроль качества
11.5.1 Контроль качества конструкций должен устанавливать соответствие технических показателей конструкций (геометрических размеров, прочностных показателей бетона и арматуры, прочности, трещиностойкости и деформативности конструкции) при их изготовлении, возведении и эксплуатации, а также параметров технологических режимов производства показателям, указанным в проекте, СП 48.13330, ГОСТ 13015.
Способы контроля качества (правила контроля, методы испытаний) регламентируются соответствующими стандартами и техническими условиями.
11.5.2 Для обеспечения требований, предъявляемых к бетонным и железобетонным конструкциям, следует производить контроль качества продукции, включающий в себя входной, операционный, приемочный и эксплуатационный контроль.
11.5.3 Контроль прочности бетона следует производить по результатам испытания или специально изготовленных или отобранных из конструкции контрольных образцов по ГОСТ 10180, ГОСТ 28570, либо методами неразрушающего контроля по ГОСТ 17624, ГОСТ 22690.
Для монолитных конструкций следует производить сплошной контроль прочности бетона неразрушающими методами, с обязательным построением градуировочных зависимостей. В исключительных случаях (при отсутствии доступа к конструкциям) допускается проведение контроля прочности бетона монолитных конструкций по контрольным образцам, изготовленным на месте укладки бетонной смеси и твердевшим в условиях, идентичным твердению бетона в конструкциях.
Оценку прочности бетона следует проводить статистическими методами по ГОСТ 18105 с учетом фактической однородности бетона по прочности. При контроле прочности бетона неразрушающими методами однородность прочности бетона определяют с учетом погрешности применяемых неразрушающих методов определения прочности бетона.
Применение нестатистических методов контроля прочности бетона допускается для единичных конструкций или в начальный период производства, или при применении неразрушающих методов определения прочности бетона с использованием универсальных зависимостей с их привязкой к бетону контролируемой партии без построения градуировочных зависимостей, а также, в исключительных случаях, при контроле прочности бетона монолитных конструкций по контрольным образцам, изготовленным на строительной площадке по ГОСТ 18105.
11.5.4 Контроль морозостойкости, водонепроницаемости и плотности бетона следует производить по ГОСТ 10060, ГОСТ 12730.0, ГОСТ 12730.1, ГОСТ 12730.5, ГОСТ 27005.
11.5.5 Контроль показателей качества арматуры (входной контроль) следует производить в соответствии с требованиями стандартов на арматуру.
Контроль качества сварочных работ производят согласно СП 70.13330, ГОСТ 10922, ГОСТ 23858.
11.5.6 Оценивать пригодность сборных конструкций по прочности, трещиностойкости и деформативности (эксплуатационной пригодности) следует согласно ГОСТ 8829 пробным нагружением конструкции контрольной нагрузкой или выборочным испытанием с нагружением до разрушения отдельных сборных изделий, взятых из партии однотипных конструкций. Оценивать пригодность конструкции можно также на основе результатов контроля комплекса единичных показателей (для сборных и монолитных конструкций), характеризующих прочность бетона, толщину защитного слоя, геометрические размеры сечений и конструкций, расположение арматуры и прочность сварных соединений, диаметр и механические свойства арматуры, основные размеры арматурных изделий и значение натяжения арматуры, получаемых в процессе входного, операционного и приемочного контроля.
11.5.7 Приемку бетонных и железобетонных конструкций после их возведения следует осуществлять путем установления соответствия выполненной конструкции проекту (СП 70.13330).
Приемку сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций следует осуществлять по СП 130.13330 и ГОСТ 13015.
12 Требования к восстановлению и усилению железобетонных конструкций
12.1 Общие положения
Восстановление и усиление железобетонных конструкций следует производить на основе результатов их натурного обследования, поверочного расчета, расчета и конструирования усиливаемых конструкций.
12.2 Натурные обследования конструкций
Натурными обследованиями в зависимости от конкретной задачи должны быть установлены: состояние конструкции, геометрические размеры конструкций, армирование конструкций, прочность бетона, вид и класс арматуры и ее состояние, прогибы конструкций, ширина раскрытия трещин, их длина и расположение, размеры и характер дефектов и повреждений, нагрузки, статическая схема конструкций.
12.3 Поверочные расчеты конструкций
12.3.1 Поверочные расчеты существующих конструкций следует производить при изменении действующих на них нагрузок, условий эксплуатации и объемно-планировочных решений, а также при обнаружении серьезных дефектов и повреждений в конструкциях.
На основе поверочных расчетов устанавливают пригодность конструкций к эксплуатации, необходимость их усиления, необходимость снижения эксплуатационной нагрузки или полную непригодность конструкций.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
12.3.2 Поверочные расчеты необходимо производить на основе проектных материалов, данных по изготовлению и возведению конструкций, а также результатов натурных обследований.
Расчетные схемы при проведении поверочных расчетов следует принимать с учетом установленных фактических геометрических размеров, фактического соединения и взаимодействия конструкций и элементов конструкций, выявленных отклонений при монтаже.
12.3.3 Поверочные расчеты следует производить по несущей способности, деформациям и трещиностойкости. Допускается не производить поверочные расчеты по эксплуатационной пригодности, если перемещения и ширина раскрытия трещин в существующих конструкциях при максимальных фактических нагрузках не превосходят допустимых значений, а усилия в сечениях элементов от возможных нагрузок не превышают значений усилий от фактически действующих нагрузок.
12.3.4 Расчетные значения характеристик бетона принимают по таблице 6.8 в зависимости от класса бетона, указанного в проекте, или условного класса бетона, определяемого с помощью переводных коэффициентов, обеспечивающих эквивалентную прочность по фактической средней прочности бетона, полученной по результатам испытаний бетона методами неразрушающего контроля или по испытаниям отобранных из конструкции образцов.
12.3.5 Расчетные значения характеристик арматуры принимают по таблицам 6.14 и 6.15 в зависимости от класса арматуры, указанного в проекте, или условного класса арматуры, определяемого с помощью переводных коэффициентов, обеспечивающих эквивалентную прочность по фактическим значениям средней прочности арматуры, полученной по результатам испытаний образцов арматуры, отобранных из обследуемых конструкций.
При отсутствии проектных данных и невозможности отбора образцов допускается класс арматуры устанавливать по виду профиля арматуры, а расчетные сопротивления принимать на 20% ниже соответствующих значений, отвечающих данному классу.
12.3.6 При проведении поверочных расчетов должны быть учтены дефекты и повреждения конструкции, выявленные в процессе натурных обследований: снижение прочности, местные повреждения или разрушения бетона; обрыв арматуры, коррозия арматуры, нарушение анкеровки и сцепления арматуры с бетоном; опасное образование и раскрытие трещин; конструктивные отклонения от проекта в отдельных элементах конструкции и их соединениях.
12.3.7 Конструкции, не удовлетворяющие требованиям поверочных расчетов по несущей способности и эксплуатационной пригодности, подлежат усилению или для них должна быть снижена эксплуатационная нагрузка.
Для конструкций, не удовлетворяющих требованиям поверочных расчетов по эксплуатационной пригодности, допускается не предусматривать усиления либо снижения нагрузки, если фактические прогибы превышают допустимые значения, но не препятствуют нормальной эксплуатации, а также если фактическое раскрытие трещин превышает допустимые значения, но не создает опасности разрушения.
12.4 Усиление железобетонных конструкций
12.4.1 Усиление железобетонных конструкций осуществляют с помощью стальных элементов, бетона и железобетона, арматуры и полимерных материалов.
12.4.2 При усилении железобетонных конструкций следует учитывать несущую способность как элементов усиления, так и усиливаемой конструкции. Для этого должно быть обеспечено включение в работу элементов усиления и совместная их работа с усиливаемой конструкцией. Для сильно поврежденных конструкций (при разрушении 50% и более сечения бетона или 50% и более площади сечения рабочей арматуры) элементы усиления следует рассчитывать на полную действующую нагрузку, при этом несущая способность усиливаемой конструкции в расчете не учитывается.
При заделке трещин с шириной раскрытия более допустимой и других дефектов бетона следует обеспечивать равнопрочность участков конструкций, подвергнувшихся восстановлению, с основным бетоном.
12.4.3 Расчетные значения характеристик материалов усиления принимают по действующим нормативным документам.
Расчетные значения характеристик материалов усиливаемой конструкции принимают исходя из проектных данных с учетом результатов обследования согласно правилам, принятым при поверочных расчетах.
12.4.4 Расчет усиливаемой железобетонной конструкции следует производить по общим правилам расчета железобетонных конструкций с учетом напряженно-деформированного состояния конструкции, полученного ею до усиления.
13 Расчет железобетонных конструкций на выносливость
Проверку сопротивления при расчете на выносливость выполняют отдельно для бетона и растянутой арматуры. Сжатую арматуру на выносливость не рассчитывают.
Расчет на выносливость выполняют по упругой стадии с трещинами по приведенным сечениям с учетом неупругих деформаций бетона в сжатой зоне. Неупругие деформации в бетоне сжатой зоны учитывают снижением модуля упругости бетона, принимая коэффициенты приведения арматуры к бетону по таблице 13.1. Площадь бетона растянутой зоны учитывают в случае, когда для растянутого бетона соблюдается условие
Таблица 13.1
Бетон | Коэффициенты приведения арматуры к бетону  при классах бетона | ||||
| В20 | В25 | В30 | В35 | В40 и выше |
Тяжелый | 22,5 | 20 | 15 | 12,5 | 10 |
Легкий на кварцевом песке | 42 | 36 | 30,5 | 28,5 | 26,5 |
13.2 Расчет на выносливость выполняют по нормальным и наклонным сечениям из условия, что максимальное нормальное напряжение в сжатом бетоне и максимальное напряжение в растянутой арматуре, вычисленные от действия внешних сил и (для предварительно напряженных конструкций) усилия предварительного обжатия, не должны превышать соответственно предела выносливости бетона на сжатие и предела выносливости арматуры на растяжение.
13.3 Расчет на выносливость сечений, нормальных к продольной оси элементов, выполняют из условий:
а) для сжатого бетона
б) для растянутой арматуры
В зоне, проверяемой по сжатому бетону, при действии многократно повторяющейся нагрузки следует избегать возникновения растягивающих напряжений.
Таблица 13.2
Бетон | Состояние бетона по влажности | Базовый коэффициент условий работы бетона при коэффициенте асимметрии цикла , равном | ||||||
|
| 0-0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
Тяжелый | Естественной влажности | 0,75 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1,00 | 1,00 |
| Водонасыщенный | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 0,80 | 0,90 | 0,95 | 1,00 |
Легкий | Естественной влажности | 0,60 | 0,70 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1,00 |
| Водонасыщенный | 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,00 |
Таблица 13.3
Класс арматуры | Коэффициенты условий работы прямолинейной арматуры при коэффициенте асимметрии цикла  , равном | ||||||||||
| -1,0 | -0,5 | -0,2 | 0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,00 |
А240 | 0,5 | 0,63 | 0,74 | 0,84 | 0,97 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
А400 | 0,28 | 0,34 | 0,41 | 0,46 | 0,53 | 0,62 | 0,86 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
А500 | 0,22 | 0,28 | 0,33 | 0,37 | 0,43 | 0,50 | 0,75 | 0,90 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
А600 | 0,19 | 0,23 | 0,27 | 0,31 | 0,36 | 0,42 | 0,63 | 0,80 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
А800 |
|
|
|
|
| 0,31 | 0,47 | 0,63 | 0,80 | 1,00 | 1,00 |
А1000 |
|
|
|
|
| 0,25 | 0,38 | 0,52 | 0,73 | 0,95 | 1,00 |
В500 |
|
|
| 0,44 | 0,53 | 0,67 | 0,89 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
Вр500 |
|
|
| 0,40 | 0,48 | 0,60 | 0,81 | 0,97 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
Вр1200, Вр1300 |
|
|
|
|
|
| 0,35 | 0,48 | 0,69 | 0,91 | 1,00 |
Вр1400, Вр1500 |
|
|
|
|
|
| 0,32 | 0,44 | 0,63 | 0,85 | 1,00 |
К1400... К1550 |
|
|
|
|
|
| 0,30 | 0,41 | 0,59 | 0,80 | 1,00 |
К1650...К1750 |
|
|
|
|
|
| 0,27 | 0,36 | 0,52 | 0,74 | 1,00 |
К1850, К1900 |
|
|
|
|
|
| 0,24 | 0,32 | 0,47 | 0,69 | 1,00 |
Примечания
1  , где  ,  - соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в арматуре в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно 13.3. 2 При расчете изгибаемых элементов из тяжелого бетона с ненапрягаемой арматурой для продольной арматуры учитывают остаточные напряжения в арматуре вследствие накопления неупругих деформаций в сжатом бетоне, принимая:
при   0,30; 0,30; при   ; ; при   , , где  ,  - соответственно наименьший и наибольший изгибающие моменты в расчетном сечении элемента в пределах цикла изменения нагрузки. | |||||||||||
Таблица 13.4
Класс арматуры | Группа сварных соединений | Коэффициент условий работы арматуры  при многократном повторении нагрузки и коэффициенте асимметрии цикла , равном | ||||||
|
| 0 | 0,2 | 0,4 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
А240 | 1
| 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,90 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 2
| 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,50 | 0,65 | 0,85 | 1,00 |
| 3 | 0,20 | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,45 | 0,65 | 1,00 |
А400 | 1
| 0,60 | 0,65 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,85 | 1,00 |
| 2
| 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,45 | 0,60 | 0,80 | 1,00 |
| 3 | 0,15 | 0,20 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,60 | 1,00 |
А600 | 1
|
|
| 0,75 | 0,75 | 0,80 | 0,90 | 1,00 |
| 2 |
|
| 0,35 | 0,40 | 0,50 | 0,70 | 1,00 |
Примечания
1 Группы сварных соединений, приведенные в таблице, включают следующие типы сварных соединений по ГОСТ 14098, допускаемые для конструкций, рассчитываемых на выносливость:
1-я группа - крестообразное типа К1-Кт; стыковые типов С1-Ко, С5-Мф, С7-Рв, С8-Мф, С10-Рв - все соединения при отношении диаметров стержней, равном 1,0;
2-я группа - стыковые типов С14-Мп, С15-Рс, С17-Мп, С19-Рм, С21-Рн;
3-я группа - нахлесточные типов Н1-Рш, Н2-Кр; тавровые типов Т1-Мф, Т2-Рф и Т12-Рз.
2 В настоящей таблице даны значения для арматуры диаметром до 20 мм. 3 Значения коэффициента должны быть снижены на 5% при диаметре стержней 22-32 мм и на 10% при диаметре свыше 32 мм. | ||||||||
Для элементов без поперечной арматуры должно выполняться условие
13.7 Расчет по образованию трещин при действии многократно повторяющейся нагрузки производят из условия
В местах расположения механических соединений напрягаемой арматуры образование трещин не допускается.
Раздел 13 (Измененная редакция, Изм. N 2).
Приложение А
Основные буквенные обозначения
Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
| - | изгибающий момент; |
| - | изгибающий момент с учетом момента усилия предварительного обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения; |
| - | продольная сила; |
| - | поперечная сила; |
| - | крутящий момент. |
Характеристики материалов
| - | нормативное сопротивление бетона осевому сжатию; |
, | - | расчетные сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний соответственно первой и второй групп; |
 | - | нормативное сопротивление бетона осевому растяжению; |
, | - | расчетные сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп; |
 | - | расчетное сопротивление бетона смятию; |
| - | передаточная прочность бетона; |
| - | расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном; |
,  | - | расчетные сопротивления арматуры растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп; |
| - | расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению; |
| - | расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы; |
| - | начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении; |
| - | приведенный модуль деформации сжатого бетона; |
| - | модуль упругости арматуры; |
 | - | приведенный модуль деформации арматуры, расположенной в растянутой зоне элемента с трещинами; |
, | - | предельные относительные деформации бетона соответственно при равномерном осевом сжатии и осевом растяжении; |
| - | относительные деформации арматуры при напряжении, равном ; |
 | - | относительные деформации усадки бетона; |
| - | коэффициент ползучести бетона; |
| - | отношение соответствующих модулей упругости арматуры и бетона . |
Характеристики положения продольной арматуры в поперечном сечении элемента
| - | обозначение продольной арматуры: |
|
| а) при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в растянутой зоне;
б) при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у менее сжатой грани сечения;
в) при полностью растянутом от действия внешней нагрузки сечении: |
| - | для внецентренно растянутых элементов - расположенной у более растянутой грани сечения; |
| - | для центрально-растянутых элементов - всей в поперечном сечении элемента;
|
| - | обозначение продольной арматуры: |
|
| а) при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в сжатой зоне;
б) при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у более сжатой грани сечения;
в) при полностью растянутом от действия внешней нагрузки сечении внецентренно растянутых элементов - расположенной у менее растянутой грани сечения. |
Геометрические характеристики
| - | ширина прямоугольного сечения; ширина ребра таврового и двутаврового сечений;
|
 , | - | ширина полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах; |
| - | высота прямоугольного, таврового и двутаврового сечений; |
 ,  | - | высота полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах; |
, | - | расстояние от равнодействующей усилий в арматуре соответственно и до ближайшей грани сечения; |
,  | - | рабочая высота сечения, равная соответственно  и  ; |
| - | высота сжатой зоны бетона; |
| - | относительная высота сжатой зоны бетона, равная  ; |
| - | расстояние между хомутами, измеренное по длине элемента; |
| - | эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения, определяемый с учетом 7.1.7 и 8.1.7; |
,  | - | расстояния от точки приложения продольной силы до равнодействующей усилий в арматуре соответственно и ; |
| - | эксцентриситет усилия предварительного обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения; |
 | - | расстояние от нейтральной оси до точки приложения усилия предварительного обжатия с учетом изгибающего момента от внешней нагрузки; |
| - | расстояние от точки приложения усилия предварительного обжатия с учетом изгибающего момента от внешней нагрузки до центра тяжести растянутой или наименее сжатой арматуры; |
| - | пролет элемента; |
 | - | длина зоны анкеровки; |
| - | длина зоны передачи предварительного напряжения в арматуре на бетон; |
| - | расчетная длина элемента, подвергающегося действию сжимающей продольной силы; |
| - | радиус инерции поперечного сечения элемента относительно центра тяжести сечения; |
,  | - | номинальный диаметр стержней соответственно продольной и поперечной арматуры; |
, | - | площади сечения арматуры соответственно и ; |
 | - | площадь сечения хомутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение; |
| - | коэффициент армирования, определяемый как отношение площади сечения арматуры к площади поперечного сечения элемента  без учета свесов сжатых и растянутых полок; |
| - | площадь всего бетона в поперечном сечении; |
 | - | площадь сечения бетона сжатой зоны; |
 | - | площадь сечения бетона растянутой зоны; |
| - | площадь приведенного сечения элемента; |
 | - | площадь смятия бетона; |
| - | момент инерции сечения всего бетона относительно центра тяжести сечения элемента; |
| - | момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести; |
| - | момент сопротивления сечения элемента для крайнего растянутого волокна. |
Характеристики предварительно напряженного элемента
, | - | усилие предварительного обжатия с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента; |
,  | - | усилие в напрягаемой арматуре с учетом соответственно первых и всех потерь предварительного напряжения; |
| - | предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента; |
 | - | потери предварительного напряжения в арматуре; |
| - | сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре. |
Приложение Б
Расчет закладных деталей
Б.1 Расчет нормальных анкеров, приваренных втавр к плоским элементам стальных закладных деталей, на действие изгибающих моментов, нормальных и сдвигающих сил от статической нагрузки, расположенных в одной плоскости симметрии закладной детали, производят из условия
В формулах (Б.1)-(Б.6):
z - расстояние между крайними рядами анкеров;
Площадь сечения анкеров остальных рядов должна приниматься равной площади сечения анкеров наиболее напряженного ряда.
 |
Рисунок Б.1 - Схема усилий, действующих на закладную деталь
Б.3 Конструкция сварных закладных деталей с приваренными к ним элементами, передающими нагрузку на закладные детали, должна обеспечивать включение в работу анкерных стержней в соответствии с принятой расчетной схемой. Внешние элементы закладных деталей и их сварные соединения рассчитываются согласно СП 16.13330. При расчете пластин и фасонного проката на отрывающую силу принимается, что они шарнирно соединены с нормальными анкерными стержнями.
Для типов сварных соединений, обеспечивающих большую зону включения пластины в работу при вырывании из нее анкерного стержня и соответствующем обосновании возможна корректировка условия (Б.8) для уменьшения толщины пластины.
Толщина пластины должна также удовлетворять технологическим требованиям по сварке.
Б.4 При наличии растягивающих усилий во всех нормальных или наклонных анкерах, приваренных к плоским элементам закладной детали, необходимо предусмотреть обеспечение прочности бетона на выкалывание по соответствующим поверхностям выкалывания.
Расчет на выкалывание допускается не производить, если концы анкеров заведены за продольную арматуру, расположенную у противоположной от закладной детали грани железобетонной конструкции, а усиления анкеров в виде пластин или поперечных коротышей зацепляются за стержни продольной арматуры диаметром: не менее 20 мм - при симметричном зацеплении, не менее 25 мм - при несимметричном. При этом участок железобетонной конструкции между крайними рядами анкеров проверяется на действие соответствующей поперечной силы.
При действии сдвигающих усилий на закладную деталь по направлению к краю железобетонной конструкции также необходимо предусматривать обеспечение прочности на откалывание бетона.
Приложение В
Расчет конструктивных систем
В.1 Расчет несущих конструктивных систем должен включать:
- определение усилий в элементах конструктивной системы (колоннах, плитах перекрытий и покрытия, фундаментных плитах, стенах, ядрах) и усилий, действующих на основания фундаментов;
- определение перемещений конструктивной системы в целом и отдельных ее элементов, а также ускорений колебания перекрытий верхних этажей;
- расчет на устойчивость конструктивной системы (устойчивость формы и положения);
- оценку несущей способности и деформации основания;
- оценку сопротивляемости конструктивной системы прогрессирующему разрушению (в отдельных случаях).
В.2 Расчет несущей конструктивной системы, включающей надземные и подземные конструкции и фундамент, следует производить для стадии эксплуатации. В случае существенного изменения расчетной ситуации в процессе возведения расчет несущей конструктивной системы следует производить для всех последовательных стадий возведения, принимая расчетные схемы, соответствующие рассматриваемым стадиям.
В.3 Расчет несущей конструктивной системы в общем случае следует производить в пространственной постановке с учетом совместной работы надземных и подземных конструкций, фундамента и основания под ним.
В.4 При расчете несущих конструктивных систем, состоящих из сборных элементов, следует учитывать податливость их соединений.
В.5 Расчет несущих конструктивных систем следует производить с применением линейных и нелинейных деформационных (жесткостных) характеристик железобетонных элементов.
Линейные деформационные характеристики железобетонных элементов определяют как для сплошного упругого тела.
Нелинейные деформационные характеристики железобетонных элементов при известном армировании следует определять с учетом возможного образования трещин в поперечных сечениях, а также с учетом развития неупругих деформаций в бетоне и арматуре, соответствующих кратковременному и длительному действию нагрузки.
В.6 В результате расчета несущей конструктивной системы должны быть установлены: в колоннах - значения продольных и поперечных сил, изгибающих моментов; в плоских плитах перекрытий, покрытия и фундаментов - значения изгибающих моментов, крутящих моментов, поперечных и продольных сил; в стенах - значения продольных и сдвигающих сил, изгибающих моментов, крутящих моментов и поперечных сил.
Определение усилий в элементах конструктивной системы следует производить от действия расчетных постоянных, длительных и кратковременных нагрузок.
В.7 В результате расчета несущей конструктивной системы должны быть установлены значения вертикальных перемещений (прогибов) перекрытий и покрытий, горизонтальные перемещения конструктивной системы, а для зданий повышенной этажности - также ускорения колебаний перекрытий верхних этажей. Значение перемещений и ускорения колебаний не должно превышать допустимых значений, установленных соответствующими нормативными документами.
Горизонтальные перемещения конструктивной системы следует определять от действия расчетных (для предельных состояний второй группы) постоянных, длительных и кратковременных горизонтальных и вертикальных нагрузок.
Вертикальные перемещения (прогибы) перекрытий и покрытий следует определять от действия нормативных постоянных и длительных вертикальных нагрузок.
Жесткостные характеристики элементов конструктивной системы следует принимать с учетом армирования, наличия трещин и неупругих деформаций в бетоне и арматуре согласно 8.2.26, 8.2.27.
Ускорения колебаний перекрытий верхних этажей здания следует определять при действии пульсационной составляющей ветровой нагрузки.
В.8 При расчете на устойчивость конструктивной системы следует производить проверку устойчивости формы конструктивной системы, а также устойчивости положения конструктивной системы на опрокидывание и на сдвиг.
В.9 Расчет на устойчивость конструктивной системы следует производить на действие расчетных постоянных, длительных и кратковременных вертикальных и горизонтальных нагрузок.
При расчете устойчивости формы конструктивной системы жесткостные характеристики элементов конструктивной системы принимают с учетом армирования, наличия трещин и неупругих деформаций в бетоне и арматуре. Запас по устойчивости формы должен быть двукратным и более.
При расчете устойчивости положения конструктивные системы следует рассматривать как жесткое недеформированное тело.
При расчете на опрокидывание удерживающий момент от вертикальной нагрузки должен превышать опрокидывающий момент от горизонтальной нагрузки с коэффициентом запаса 1,5.
При расчете на сдвиг удерживающая горизонтальная сила должна превышать действующую сдвигающую силу с коэффициентом запаса 1,2. При этом следует учитывать наиболее неблагоприятные значения коэффициентов надежности по нагрузке.
В.10 Расчет на устойчивость против прогрессирующего разрушения должен обеспечивать прочность и устойчивость формы конструктивной системы в целом при выходе из строя одного какого-либо элемента конструктивной системы (колонны, участка стены, участка перекрытия) и возможном последующем разрушении близлежащих элементов. Кроме того, в обоснованных случаях рассматривается расчетная ситуация с выходом из строя части основания под фундаментами (например, в случае образования карстовых провалов).
В.11 Расчет на устойчивость против прогрессирующего разрушения следует производить при действии нормативных вертикальных нагрузок с нормативными значениями сопротивления бетона и арматуры.
В.12 Оценивать несущую способность и деформации основания следует согласно соответствующим нормативным документам при действии усилий на основание, установленных при расчете конструктивной системы здания.
Методы расчета
В.13 Расчет конструктивных систем производят методами строительной механики. При этом в общем случае применяют метод конечных элементов, метод конечных разностей и другие численные методы.
В.14 Для оценки несущей способности перекрытий допускается применять метод предельного равновесия.
В.15 Расчет конструктивной системы методом конечных элементов производится как пространственной статически неопределимой системы.
В.16 Моделирование конструктивных систем производят с применением оболочечных, стержневых, и при необходимости объемных конечных элементов.
В.17 При создании пространственной модели конструктивной системы следует учитывать характер совместной работы стержневых, оболочечных и объемных конечных элементов, связанный с различным числом степеней свободы для каждого из указанных элементов.
В.18 Деформативные свойства основания следует учитывать применением общепринятых расчетных моделей основания, различных типов конечных элементов или краевых условий с заданной податливостью, моделированием всего массива грунта под зданием из объемных конечных элементов, или комплексно - с применением всех вышеперечисленных методов.
В.19 На первой стадии расчета конструктивной системы деформативность основания допускается учитывать с помощью коэффициента постели, принимаемого по усредненным характеристикам грунтов.
В.20 При использовании свайных или свайно-плитных фундаментов сваи следует моделировать как железобетонные конструкции или учитывать их совместную работу с грунтом обобщенно, рассматривая основание как единое целое с приведенными коэффициентами постели.
В.21 При построении конечно-элементной расчетной модели размеры и конфигурацию конечных элементов следует задавать, исходя из возможностей применяемых конкретных расчетных программ, и принимать такими, чтобы была обеспечена необходимая точность определения усилий по длине колонн и по площади плит перекрытий, фундаментов и стен.
В.22 Жесткостные характеристики конечных элементов на первоначальной стадии расчета конструктивной системы, когда армирование конструкций еще не известно, следует определять по линейным деформационным характеристикам.
В.23 После определения требуемого содержания арматуры в плитах перекрытий и покрытий следует произвести дополнительный расчет прогибов этих конструкций, принимая уточненные значения изгибных жесткостных характеристик плит с учетом армирования в двух направлениях.
В.24 Рекомендуется выполнить также дополнительный расчет конструктивной системы для более точной оценки изгибающих моментов в элементах перекрытий, покрытий и фундаментных плитах, а также продольных сил в стенах и колоннах с учетом нелинейных жесткостных характеристик конечных элементов.
В.25 Расчет конструктивных систем методом конечных элементов следует производить с применением специальных сертифицированных компьютерных программ.
Для конструктивных систем зданий и сооружений класса КС-3 с повышенным уровнем ответственности по ГОСТ 27751, расчет необходимо выполнять не менее чем по двум различным компьютерным программам независимыми организациями.
В.26 Расчет несущей способности перекрытий методом предельного равновесия следует производить, используя в качестве критерия равенство работ внешних нагрузок и внутренних сил на перемещениях в предельном равновесии плиты перекрытия с наиболее опасной схемой излома, характеризующей ее разрушение.
В.27 Расчет конструктивных систем зданий и сооружений класса КС-3 с повышенным уровнем ответственности по ГОСТ 27751, следует выполнять при научно-техническом сопровождении специализированной организации.
Приложение Г
Диаграммы деформирования бетона
Г.1 Аналитическая зависимость криволинейных диаграмм деформирования бетона принимается в виде:
Г.2 При одноосном и однородном сжатии бетона исходная диаграмма деформирования бетона (см. рисунок Г.1) описывается зависимостями (Г.1)-(Г.4), в которых следует принимать:
- для обеих ветвей диаграммы
- для восходящей ветви
- для нисходящей ветви
 |
Рисунок Г.1 - Криволинейные диаграммы деформирования бетона
Абцисса* вершины диаграммы осевого сжатия бетона определяется по формуле
При одноосном и однородном растяжении бетона исходная диаграмма деформирования бетона описывается зависимостями (Г.1)-(Г.3), в которых следует принимать:
(Г.9)
для изгибаемых элементов
Приложение Д
Расчет колонн круглого и кольцевого сечений
где
В формулах (Д.1)-(Д.5):
 |
Рисунок Д.1 - Схема, принимаемая при расчете кольцевого сечения сжатого элемента
Д.2 Расчет прочности круглых сечений колонн (см. рисунок Д.2) с арматурой, равномерно распределенной по окружности (при числе минимум семи продольных стержней), при классе арматуры не выше А400 проверяется из условия
- при выполнении условия
- из решения уравнения
- при невыполнении условия (Д.7) - из решения уравнения
 |
Рисунок Д.2 - Схема, принимаемая при расчете круглого сечения внецентренно сжатого элемента
Приложение Е
Расчет бетонных шпонок
Е.1 Размеры бетонных шпонок, передающих сдвигающие усилия между сборным элементом и дополнительно уложенным бетоном или раствором, определяют по формулам:
и принимать уменьшенной по сравнению с высотой, определяемой по формуле (Е.2), не более чем в два раза.
 |
1 - сборный элемент; 2 - монолитный бетон
Рисунок Е.1 - Схема для расчета шпонок, передающих сдвигающие усилия от сборного элемента монолитному бетону
Приложение Ж
Расчет коротких консолей
В условии (Ж.1):
При расчете учитывают горизонтальные и наклонные хомуты под углом не более 45° к горизонтали.
 |
Рисунок Ж.1 - Расчетная схема для короткой консоли при действии поперечной силы
Поперечное армирование коротких консолей должно удовлетворять конструктивным требованиям.
 |
Рисунок Ж.2 - Расчетная схема для короткой консоли при шарнирном опирании сборной балки, идущей вдоль вылета консоли
Ж.2 При шарнирном опирании балки на консоль колонны продольная арматура консоли проверяется из условия
При этом продольная арматура консоли должна быть доведена до свободного конца консоли и иметь надлежащую анкеровку.
При жестком соединении ригеля и колонны с замоноличиванием стыка и привариванием нижней арматуры ригеля к арматуре консоли через закладные детали продольная арматура консоли проверяется из условия
В формулах (Ж.3) и (Ж.4):
Приложение И
Учет косвенного армирования при расчете внецентренно сжатых элементов на основе нелинейной деформационной модели
И.1 Расчет внецентренно сжатых стержневых элементов из тяжелого или мелкозернистого бетона с косвенным армированием на основе нелинейной деформационной модели следует производить согласно 8.1.20-8.1.30 и И.2-И.4.
остальные обозначения - см. 8.1.23.
(И.10)*
________________
* Исключена, Изм. N 1.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Приложение К
Требования к правилам проектирования и конструирования железобетонных конструкций с механическими соединениями арматуры
К.1 Общие положения
К.1.1 Требования настоящего приложения распространяются на изготовление, проектирование и конструирование механических соединений ненапрягаемой арматуры диаметром 10-40 мм железобетонных конструкций.
К.1.2 При использовании механических соединений арматуры применяют соединения следующих видов:
- опрессованное - соединение арматурных стержней путем пластической деформации без нагрева стальных соединительных муфт с помощью мобильного оборудования в условиях строительной площадки или стационарного в заводских условиях;
- резьбовое - соединение арматурных стержней резьбовыми муфтами заводского изготовления с внутренней резьбой (нарезанной или накатанной цилиндрической и конической), соответствующей профилю резьбы, нарезаемой на соединяемых арматурных стержнях;
- комбинированное - соединение арматурных стержней резьбовыми муфтами заводского изготовления предварительно опрессованных на концах арматурных стержней;
- болтовое - соединение арматурных стержней с помощью длинной муфты, в которой арматурные стержни фиксируются с помощью заостренных болтов, врезающихся в тело арматурного стержня;
- цанговое - соединение арматурных стержней, выполняемое путем защемления арматурных стержней с помощью конусных соединительных пластин располагающихся внутри конусных втулок;
Вид механического соединения и тип соединительных муфт (стандартные, переходные, позиционные, болтовые) должны назначаться с учетом эксплуатации конструкции, характера нагрузок, технологии производства арматурных работ и технико-экономических показателей.
Сборка механических соединений должна выполняться в соответствии с инструкциями производителя или регламентом.
Область применения механических соединений арматуры по расчетной отрицательной температуре принимается не ниже минус 70°С, для резьбовых соединений с нарезанной на концах арматурных стержней резьбой область применения ограничена минус 60°С.
К.2 Нормативные характеристики механических соединений арматуры
К.2.1 При использовании для стыковки арматуры механических соединений нормативное значение прочности (временного сопротивления) принимаемого механического соединения должно быть не менее нормативного значения прочности (временного сопротивления) соединяемой арматуры. Прочностные и деформационные характеристики механического соединения должны соответствовать требованиям таблицы К.1.
Таблица К.1
Разрывное усилие  , кН, не менее | Деформативность  при растяжении, мм, не более | Равномерное относительное удлинение арматуры  после разрушения соединения, %, не менее |
 | 0,1 | 2 |
Обозначения:
 - номинальная площадь поперечного сечения соединяемой арматуры по нормативным документам на ее производство;
 - браковочное значение временного сопротивления соединяемой арматуры по нормативным документам на ее производство. Примечания
1 Деформативность соединения - значение пластической деформации стыка при напряжении в арматуре, равном 0,6  (0,6  ), где ( ) - браковочное значение физического или условного предела текучести арматуры по нормативным документам на ее производство. 2 Равномерное относительное удлинение соединенных арматурных стержней после испытания соединения на растяжение - наибольшее из значений , определенных на каждом из стержней. | ||
К.3 Железобетонные конструкции с механическими соединениями арматуры
Расчет железобетонных конструкций с механическими соединениями арматуры по предельным состояниям первой и второй группы
К.4 Конструктивные требования
Требования к материалу и размерам соединительных муфт
К.4.1 Муфты для резьбовых соединений изготовляют из стали марок 40, 45, 45Х, 45Г2 и аналогов по ГОСТ 1050. Муфты для опрессованных соединений изготовляют из стали марок 10, 15 и 20 по ГОСТ 1050 и Ст.2 или Ст.3 по ГОСТ 380.
Таблица К.2
Тип соединения | Геометрические размеры муфт, мм, не менее | Длина резьбы на концах арматурных стержней, мм, не менее | |
| Длина L | Наружный диаметр D |
|
Соединения с цилиндрической накатанной резьбой | 2,5d | 1,6d | d |
Соединения с цилиндрической нарезанной резьбой | 2,3d | 1,5d | d |
Соединения с конической резьбой | 3,3d | 1,4d | 1,4d |
Опрессованные соединения | 8d | 1,7d | 4d |
Обозначения:
d - диаметр соединяемых в муфте арматурных стержней. | |||
К.4.3 Параметры резьбы резьбовых соединений должны соответствовать ГОСТ 24705, допускается применение резьбы нестандартного размера при условии соответствия механического соединения требованиям таблицы К.1.
К.4.4 Расчет соединительных муфт опрессованных механических соединений в зависимости от способа опрессовки следует выполнять с учетом приложения Л.
Требования к геометрическим размерам железобетонных конструкций с механическими соединениями арматуры
К.4.5 Геометрические размеры железобетонных конструкций с механическими соединениями арматуры должны отвечать 10.2.
Требования к армированию
К.4.6 Армирование железобетонных конструкций с механическими соединениями арматуры должно выполняться в соответствии с 10.3 и К.4.7-К.4.10.
К.4.7 При стыковании арматуры с помощью механических соединений толщина защитного слоя от края муфты до грани железобетонного элемента должна быть не менее указанной в таблице 10.1.
К.4.8 Механические соединения арматуры в вертикальных железобетонных элементах необходимо располагать в зоне 1/4-1/5 высоты этажа от верха перекрытия, в изгибаемых элементах - вне зоны максимальных моментов или действующих максимальных усилий в арматуре.
К.4.9 Минимальное расстояние в свету между механическими соединениями арматуры определяется габаритными размерами оборудования для выполнения стыка и должно быть не менее 2d и не менее значений, указанных в 10.3.5 (см. рисунок К.1).
 |
Рисунок К.1 - Расположение стержней, стыкуемых внахлест и с помощью механических соединений
К.4.10 В каркасах с механическими соединениями арматуры поперечное армирование принимается таким же, как в каркасах без механических соединений арматуры.
К.5 Контроль качества
К.5.1. Контроль качества механических соединений арматуры производят согласно СП 70.13330 и К.5.2-К.5.7.
К.5.2. При производстве работ с механическими соединениями арматуры необходимо проводить следующие виды контроля:
- входной контроль соединительных муфт и оборудования;
- текущий контроль в процессе производства соединений (операционный и приемочный);
- сертификационный контроль.
К.5.3 Каждая муфта и контргайка должны иметь заводскую маркировку, в которой в обязательном порядке должны быть указаны: тип соединительного элемента, диаметр соединяемых стержней и номер партии или знак завода-изготовителя.
Указанная маркировка наносится на каждую соединительную муфту способами, обеспечивающими ее сохранность до момента ее использования, допускается наносить маркировку несмываемой краской, электромагнитным ударно-точечным методом, непрерывным прочерчиванием твердосплавной иглой или другими способами в соответствии с ГОСТ 7566.
К.5.4 Для контроля затяжки механических соединений необходимо применять динамометрические ключи по ГОСТ 33530, которые должны проходить ежегодную калибровку. Усилие затяжки муфт и контргаек резьбовых соединений проверяется контрольной затяжкой не менее 10% соединений контролируемой партии. Партия соединений не должна превышать 500 шт.
Длина ключа, применяемого для затяжки механических соединений, должна быть не менее:
- для арматуры диаметром 12-18 мм - 0,3 м;
- для арматуры диаметром 20-28 мм - 0,5 м;
- для арматуры диаметром 32-40 мм - 0,7 м.
Величина затяжки резьбовых соединений должна быть не менее значений по таблице К.3.
Таблица К.3
Наименование значения | Показатель значения | ||||||||||
Диаметр арматурного стержня, мм | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | 28 | 32 | 36 | 40 |
Минимальный момент затяжки, Н·м | 30 | 65 | 95 | 120 | 145 | 175 | 200 | 215 | 240 | 265 | 280 |
К.5.5 Удлинение муфты опрессованного соединения после опрессовки должно соответствовать требованиям нормативной документации на соединения. При отсутствии данных требований значение контролируемого удлинения должно быть не менее 8% первоначальной длины муфты.
К.5.6 Для защиты резьбы муфт и стержней от атмосферных осадков, загрязнения бетоном и механических повреждений необходимо применять специальные защитные заглушки и колпачки, пластмассовые или металлические. Колпачки надеваются на торец стержня сразу после нарезки резьбы. Заглушки из муфт удаляются непосредственно перед вкручиванием в них арматурных стержней. Указанные защитные средства применяются на подготовленной арматуре, транспортируемой и подаваемой на строительную площадку, а также на выпусках арматуры.
К.5.7 Подготовку концов арматуры и ее стыкование с помощью механических соединений должен проводить только аттестованный на эти виды работ персонал.
Приложение Л
Расчет соединительных муфт опрессованных* механических соединений
Л.2 В качестве материала для соединительных муфт используют бесшовные горячедеформированные или холоднодеформированные трубы (по ГОСТ 8731 в части технических требований и ГОСТ 8732 в части сортамента) или круглого горячекатаного проката (по ГОСТ 535 в части технических требований и ГОСТ 2590 в части сортамента). В качестве материала для соединительных муфт используется сталь марок 10, 15 по ГОСТ 1050; Ст.2 или Ст.3 по ГОСТ 380. Допускается применять муфты из стали марки 20 по ГОСТ 1050, учитывая снижение ресурса обжимного оборудования.
Л.3 Опрессованные соединения должны соответствовать параметрам, определяющим их прочность и характер разрушения.
- способ опрессовки. Опрессовка соединительной муфты на арматуре может осуществляться многократным обжатием муфты с промежутками и без промежутков (см. рисунок Л.1). При опрессовке с промежутками принимают зазор между жимами от 2 до 5 мм;
Л.3.4 Длина муфты при обжатии без промежутков подбирается по формуле
При опрессовке без промежутков обжатие производится с небольшим нахлестом последующего жима на предыдущий.
 |
1 - с промежутками; 2 - без промежутков
Рисунок Л.1 - Опрессованный стык построечного изготовления, произведенный на мобильном оборудовании многократным поперечным деформированием соединительной муфты
Л.3.5 Длина муфты при обжатии с промежутками подбирается по формуле
Л.4 Значение усилий поперечного деформирования или протяжки принимается в зависимости от применяемого оборудования и должна гарантировать требуемое удлинение муфты после обжатия в соответствии с К.5.4.
Л.6 При подборе толщины стенки муфт необходимо учитывать, что при малой толщине стенки не обеспечивается достаточная жесткость муфты сопротивлению распора периодического профиля арматуры. При значительной толщине стенки муфты усилия обжатия опрессовочного оборудования может быть недостаточно для проведения качественной опрессовки.
Л.7 Допускается размеры или значения параметров муфт, полученные при расчете, корректировать по результатам испытаний на растяжение пробных стыков, изготовленных с использованием конкретного оборудования и соединительных муфт в части толщины муфты и общей длины муфты.
Л.8 Геометрические размеры муфт опрессованных соединений для арматуры класса А800 и более должны быть экспериментально обоснованы с учетом возможностей опрессовочного оборудования.
Л.9 Размеры муфт из стали 10 опрессованных соединений для арматуры классов А400, А500 и А600 приведены в таблице Л.1.
Таблица Л.1
Класс стыкуемой арматуры | Диаметр соединяемой арматуры , мм | Геометрические размеры соединительных муфт | ||
|
| длина , мм | толщина стенки , мм | наружный диаметр  , мм |
|
| не менее |
| |
А400, А500 | 16 | 8 при многократной опрессовке с промежутками | 4,5 | 28,5 |
| 18 |
| 5 | 32 |
| 20 |
| 5,5 | 35 |
| 22 |
| 6 | 39 |
| 25 |
| 8 | 43,5 |
| 28 |
| 9 | 49 |
| 32 |
| 10 | 55,5 |
| 36 |
| 11 | 62 |
| 40 |
| 12 | 69,5 |
А600 | 16 | 9 при многократной опрессовке с промежутками | 6 | 32 |
| 18 |
| 6,5 | 36 |
| 20 |
| 7,5 | 40 |
| 22 |
| 8,5 | 45 |
| 25 |
| 10 | 48 |
| 28 |
| 11 | 56 |
| 32 |
| 12 | 63 |
| 36 |
| 13 | 68 |
| 40 |
| 14 | 75 |
Приложение М
Расчет изгибаемых элементов с напрягаемой арматурой, не имеющей сцепления с бетоном
М.1 Расчет по прочности нормальных сечений изгибаемых элементов железобетонных конструкций с напрягаемой арматурой, не имеющей сцепления с бетоном, следует производить с учетом равномерного деформирования арматуры по длине конструкции.
 |
Рисунок М.1 - Схема усилий и напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого предварительно напряженного элемента без сцепления арматуры с бетоном, при его расчете по прочности
- если граница проходит в полке, т.е. соблюдается условие
М.4 Допускается расчет по прочности нормальных сечений изгибаемых элементов конструкций без сцепления арматуры с бетоном производить согласно подразделу 8.1 как внецентренно сжатых элементов, определяя внутренние усилия в сечении с учетом только ненапрягаемой арматуры и принимая усилие от предварительного натяжения арматуры как внешнюю сжимающую продольную силу, определяемую по формуле
М.5 Расчет по прочности нормальных сечений изгибаемых элементов без сцепления арматуры с бетоном в стадии предварительного обжатия следует производить по 9.2.10.
Приложение М (Введено дополнительно, Изм. N 1).
УДК 624.012.3/4(083.13) | ОКС 91.080.40 |
|
|
Ключевые слова: бетонные и железобетонные конструкции, расчетные значения, прочностные и деформационные характеристики бетона, требования к арматуре, расчет по прочности, расчет по образованию трещин и расчет по деформациям, защита конструкций от неблагоприятных воздействий | |
