Geum.ru

Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений

Вид материалаДокументы

Содержание


Для сооружений III и IV классов допускается принимать
10 Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций
A( t ) опреде- ляется в соответствии с 10.10; R
M - изгибающий момент; N
Геометрические характеристики
I - момент инерции сечения бетона относительно центра тяже- сти сечения элемента; I
Химические добавки для бетонов
Характеристики бетона для расчета конструкций
Характеристики тепловыделения бетона
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8

Для сооружений III и IV классов допускается принимать



KR ( Rs w , Rb ) = 5,2 ( Rs w.Rb )1 / 2. (85)


Растягивающие напряжения в хомутах на уровне нейтральной оси определяются по формуле:


s w = /t b s [ 1  ( Rb t / /t ) 2 ] / (  m ds w2 ), (86)

где /t - максимальное вторичное растягивающее напряжение в бе-

тоне на уровне нейтральной оси;

b - ширина сечения элемента;

m - число стержней хомутов в поперечном сечении элемента;

ds w , s - соответственно диаметр стержней и шаг хомутов.

Растягивающие напряжения в хомутах на уровне продольного строительного шва определяются по формуле:


s w , j = /t , j b s / (  m ds w2 ) , (87)


где / t , j - максимальное вторичное поперечное растягивающее

напряжение в бетоне на уровне продольного строи-

тельного шва.


Касательные напряжения в хомутах на уровне продольного строительного шва определяются по формуле:


s w , j = 4 ( j Rs h , j ) b s / (  m ds w2 ) , (88)


где j - среднее значение касательных напряжений на уровне про-

дольного строительного шва;

Rs h , j - прочность продольного строительного шва на сдвиг при

наличии нормальных растягивающих напряжений /t , j .


Значения j определяются по формуле:


j = 0,5 ( 0j + /j ), (89)


где 0j и /j - касательные напряжения на уровне продольного

строительного шва на участке между нормальными

трещинами в растянутой зоне элемента соответ-

ственно до образования нормальных трещин и пос-

ле их образования.


Прочность продольного строительного шва на срез определяется по формулам:

- для необработанного шва:


Rs h , j = 0,6 j Rb t / ( j + 3 t , j ) ; (90)


- для обработанного шва (снятие цементной плёнки, устройство штраб и т.п.):

Rs h , j = 1,2 j Rb t / ( j + 2,4 t , j ). (91)


Касательные напряжения в бетоне на уровне продольного строительного шва до образования нормальных трещин определяются по формуле:


0 j = Q S j / ( I b ) , (92)


где S j - статический момент части поперечного сечения, ограничен-

ной строительным швом.


Вторичные напряжения в элементе /t ; /t , j ; 0 j определяются из расчетов элементов с трещинами численными методами или по методике вторичных полей напряжений на основе блочной модели элемента с трещинами при действии изгибающего момента M и перерезывающей силы Q .

8.2.22 Расчет выносливости сечений, нормальных к продольной оси элемента должен производиться из условий:

для сжатого бетона

l c n с   c b Rb ; (93)


для растянутой арматуры

l c n s   c s 1 Rs , (94)


где с и s - максимальные значения соответственно сжимающих

напряжений в бетоне и растягивающих напряжений

в арматуре;

b =  b 7 . b 12 . b 14 .  b 15 .

Сжатая арматура на выносливость не рассчитывается.

8.2.23 В трещиностойких элементах напряжения в бетоне c и в арматуре s определяются в зоне действия максимального изгибающего момента по расчету как для упругого тела по приведенным сечениям с учетом указаний п.5.34.

В нетрещиностойких элементах площадь и момент сопротивления приведенного сечения следует определять без учета растянутой зоны бетона. Напряжения в арматуре следует определять согласно п.9.2.3 настоящих Правил.

8.2.24 Расчет выносливости сечений, наклонных к продольной оси элемента, следует выполнять из условия:


l c n m t   c b Rb t , (95)


где m t - главные растягивающие напряжения в бетоне;

b =  b 5 .  b 7 .  b 12 .  b 13 . b 14 .  b 15 .


Величину главных растягивающих напряжений в бетоне следует определять по формуле (30) с учетом указаний п.7.8.

Для стержневых элементов прямоугольного сечения с параллельными растянутой и сжатой гранями допускается при определении главных растягивающих напряжений принимать y = 0, а напряжения x и x y опре-делять по формулам:


x = M y / Ired N / Ared , (96)

x y = Q Sred / ( Ired b ), (97)


где Ared и Ired - площадь и момент инерции приведенного сечения

относительно его центра тяжести;

Sred - статический момент части приведенного сечения,

лежащей по одну сторону от оси, на уровне

которой определяются касательные напряжения;

y - расстояние от центра тяжести приведенного сече-

ния до линии, на уровне которой определяются

касательные напряжения;

b - ширина сечения на том же уровне.


В формуле (96) знак “плюс” принимается для внецентренно растянутых, а знак “минус” - для внецентренно сжатых элементов.

Геометрические параметры приведенного сечения следует определять с учетом указаний п.5.34.

Для элементов с переменной высотой сечения касательные напряжения x y следует определять с учетом указаний п.8.1.8.

Если условие (95) не выполняется, то равнодействующая главных растягивающих напряжений должна быть полностью передана на поперечную арматуру при напряжениях в ней s   s 1 Rs .


9 Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций

по образованию и раскрытию трещин и по деформациям


9.1 Расчет бетонных и железобетонных элементов по образованию

трещин

9.1.1 Расчет бетонных и железобетонных элементов по образованию трещин следует производить:

а) в случаях, когда по условиям эксплуатации трещины не допускаются;

б) для выявления зон трещинообразования при расчете статически неопределимых стержневых и массивных конструкций в соответствии с п.п.7.8 и 7.9.

в) при наличии специальных требований норм проектирования отдельных видов гидротехнических сооружений.

К числу конструкций, в которых трещины не допускаются, относятся:

напорные и безнапорные элементы, находящиеся в зоне переменного уровня воды и подвергающиеся периодическому замораживанию и оттаиванию при невозможности устройства необходимых защитных мероприятий;

конструкции, к которым предъявляется требование водонепроницаемости в тех случаях, когда это требование невозможно обеспечить конструктивными и технологическими мероприятиями;

элементы причальных набережных, погружаемые в грунт забивкой или вибрированием;

лицевые элементы причальных набережных, сваи и сваи-оболочки для стадий изготовления, транспортировки и монтажа.

9.1.2 Расчет стержневых железобетонных элементов по образованию трещин, нормальных к их продольной оси, следует производить:


а) для центрально растянутых элементов по формуле:


N   c b Rb t , ser Ared , (98)

где  b =  b 7 .  b 8 .  b 9 .  b 13 . b 14 .  b 15 .

При b 8 .  b 9 > 2 следует принимать  b 8 .  b 9 = 2,0.

б) для изгибаемых элементов по формуле:


M   c b Rb t , ser Wt , red , (99)


где  b =  b 7 .  b 8 .  b 10 .  b 13 . b 14 .  b 15 .

При  b 8 .  b 10 > 2 следует принимать  b 8 .  b 10 = 2,0 .


в) для внецентренно сжатых элементов по формуле:


( M / Wt , red N / Ared )   c b Rb t , ser , (100)


где  b =  b 7 .  b 8 .  b 10 .  b 13 . b 14 .  b 15 .

При  b 8 .  b 10 > 2 следует принимать b 8 .  b 10 = 2,0.


г) для внецентренно растянутых элементов по формуле:


[ M / (  b 10 Wt , red ) + N / (  b 9 Ared ) ]   c b Rb t , ser , (101)


где  b =  b 7 .  b 8 .  b 13 . b 14 .  b 15 .

При расчете по формуле (101) следует принимать:

b 9 - как для центрально растянутого элемента такого же попереч-

ного сечения;

b 10 - как для изгибаемого элемента такого же поперечного сечения.


Примечание - В формулах (98) - (101) знак равенства соответствует

условию образования трещин, знак неравенства - усло-

вию трещиностойкости.

9.1.3 Расчеты по образованию трещин, нормальных к продольной оси бетонных элементов, предельные состояния которых выражаются через усилия, следует производить по формулам (22) и (26), принимая в них  n = 1,0 ,  l c = 1,0 и Rb t , ser вместо Rb t .

9.1.4 Расчеты по образованию трещин по главным растягивающим напряжениям выполняются:

- для оценки трещиностойкости сечений, наклонных к продольной оси стержневых бетонных и железобетонных конструкций;

для оценки трещиностойкости объемных бетонных и железобетонных конструкций, предельные состояния которых не могут быть выражены через усилия;

для оценки трещиностойкости бетонных и железобетонных конструкций при действии многократно повторяющейся нагрузки.

Расчеты по образованию трещин в этих случаях выполняются из

условия:

m t   c b Rb t , (103)

где

b =  b 1 .  b 2 .  b 3 .  b 5 .  b 13 . b 14 .  b 15 - при расчетах бетонных эле-

ментов,

b =  b 7 .  b 8 .  b 10 .  b 11 .  b 13 . b 14 . b15 - при расчетах железобетонных

элементов;

b =  b 1 .  b 2 .  b 5 . b 12 .  b 13 . b 14 . b 15 - при расчетах бетонных элемен-

тов при действии многократно

повторяющейся нагрузки;

b =  b 7 .  b 11 .  b 12 .  b 13 . b 14 .  b 15 - при расчетах железобетонных

элементов при действии много-

кратно повторяющейся нагрузки.

Напряженное состояние элементов определяется в соответствии с указаниями п.8.1.8 Проверка условия (102) производится для наружных граней элементов, в точках пересечения их с главными центральными осями инерции приведенного сечения, а для элементов таврового, двутаврового и коробчатого сечений также в местах примыкания сжатых полок к стенке.

При определении коэффициентов  b 3 - для бетонных конструкций и  b 10 - для железобетонных конструкций высота растянутой зоны сечения h t находится по эпюре напряжений в плоскости главных растягивающих напряжений.

Коэффициент  b 8 вычисляется в зависимости от схемы армирования (однорядное или многорядное, дисперсное или обычное) области элемента, для которой производится проверка трещиностойкости.

9.2 Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин

9.2.1. В нетрещиностойких стержневых элементах расчет по раскрытию нормальных к продольной оси трещин следует выполнять из условия


a c r   c c r , (103)

где

a c r - расчетная ширина раскрытия трещин, мм ;

c r - допускаемая ширина раскрытия трещин, мм, определяемая

по п.9.2.4.

9.2.2 Ширину раскрытия трещин a c r , мм, следует определять по формуле:


a c r =   l [ ( s s , b g ) / Es ]  7 ( 4  100 ) d 1 / 2 , (104)

где

 - коэффициент, принимаемый равным для элементов:

изгибаемых и внецентренно сжатых . . . . . 1,0

центрально и внецентренно растянутых . . 1,2;


l - коэффициент, принимаемый равным:

при учете временного действия нагрузок:

при F l / F c < 2 / 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0

при Fl / F c  2 / 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,3,

здесь Fc и F l - наибольшие обобщенные усилия (изги-

бающий момент, нормальная сила и т.п.) соответственно

от действия полной нагрузки (постоянной, длительной,

кратковременной) и от действия постоянной и длитель-

ной нагрузок;

при учете многократно повторяющейся нагрузки:

при воздушно-сухом состоянии бетона . . . . 2  s ,

здесь s - коэффициент асимметрии цикла;

при водонасыщенном состоянии бетона . . . . . . 0,9


 - коэффициент, принимаемый равным при арматуре:

стержневой периодического профиля . . . . 1,0

гладкой стержневой . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,4

проволочной периодического профиля . . 1,2;

s - напряжение в растянутой арматуре, определяемое в соот-

ветствии с п.9.7 без учета сопротивления бетона растянутой

зоны сечения; с учетом фильтрационного давления воды,

определяемого в соответствии с п.п.8.2.4 и 8.2.5;

s , b g - начальное растягивающее напряжение в арматуре от набу-

хания бетона. Для конструкций, находящихся в воде,

s , b g = 20 МПа; для конструкций, подверженных длитель-

ному высыханию, в том числе во время строительства

s , b g = 0;

 - коэффициент армирования сечения,


 = As / ( b h 0 ) , но не более 0,02 ;


d - диаметр стержневой арматуры, мм.

При различных диаметрах стержней следует принимать

к к

d = (  n i d i 2 ) / ( n i d i ) ,

1 1

здесь n - число стержней одного диаметра.

9.2.3 Напряжения в арматуре при расчетах ширины раскрытия трещин следует определять по следующим формулам:

для изгибаемых элементов

s = M / ( As z ) ; (105)


для центрально растянутых элементов


s = N / As ; (106)

для внецентренно растянутых и внецентренно сжатых элементов при

больших эксцентриситетах

s = N ( e z ) / ( As z ) ; (107)


для внецентренно растянутых элементов при малых эксцентриситетах:

для арматуры S

s = N e / / [ As ( h0  a / ) ] ; (108)


для арматуры S /

s = N e / [ As / ( h0  a / ) ] . (109)


В формуле (105) знак “плюс” принимается при внецентренном растяжении, “минус” - при внецентренном сжатии.

В формулах (105) и (107) z ( плечо внутренней пары сил) допускается принимать по результатам расчета сечений на прочность при расчетных нагрузках.

9.2.4 Допускаемую ширину раскрытия трещин  c r , мм, для массивных напорных конструкций следует принимать не более величин, приведенных в табл.23, 24, 25 по условиям коррозионной стойкости, сохранности арматуры и по влиянию процессов замораживания-оттаивания.

Для сооружений II - IV классов предельная ширина раскрытия тещин определяется умножением полученных по таблицам значений  c r , мм, на коэффициенты, равные соответственно 1,3; 1,6; 2,0. При этом ширина раскрытия трещин принимается не более 0,5 мм.

Для тонкостенных конструкций при отсутствии агрессивной среды допустимая ширина раскрытия трещин принимается в соответствии с указаниями действующих нормативных документов.

Приведенные в табл.23, 24, 25 значения  c r принимаются с учетом применения арматуры классов А-I, A-II, A-III, Bp-I. При применении арматуры других классов предельная ширина раскрытия трещин принимается не более величин, полученных по настоящим таблицам.

При бикарбонатной щелочности воды-среды, меньшей 1 мг. экв/л, или суммарной концентрации ионов Cl и SO4 , большей 1000 мг/л, значения  c r следует уменьшать в два раза.

При среднегодовом значении бикарбонатной щелочности воды-среды, меньшей 0,25 мг. экв/л, и при отсутствии защитных мероприятий напорные конструкции следует проектировать трещиностойкими.

Значения  c r при использовании защитных мероприятий следует устанавливать на основании специальных исследований.

При диаметрах арматуры 40 мм и более значение  c r допускается увеличивать на 25 %.


Таблица 23


Гидрокарбонатная

щелочность воды

W, мг. экв/л


Максимальное значение

В/Ц бетона

при напоре Н, м
Допускаемая ширина

раскрытия трещин

c r , мм,

в сооружениях

I класса по условию






10


50


200

коррозионной

стойкости



До 0,25 вкл.


0,4

0,4

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8


1,6

1,6

1,6

1,6

1,6

1,6

1,6


2,4

2,4

2,4

2,4

2,4

2,4


0,50


0,55

0,48

0,63

0,59

0,56

0,54

0,52

0,50

0,48


0,70

0,70

0,68

0,66

0,64

0,62

0,60


0,70

0,70

0,70

0,70

0,68

0,66


0,48


0,50

0,45

0,48

0,55

0,52

0,50

0,49

0,47

0,45


0,69

0,66

0,64

0,62

0,60

0,58

0,56


0,70

0,70

0,70

0,66

0,64

0,62


0,45


0,45

0,42

0,52

0,50

0,48

0,46

0,45

0,44

0,43


0,64

0,62

0,60

0,58

0,57

0,55

0,53


0,70

0,69

0,66

0,62

0,60

0,59


Не допускается


0,05

0,10

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,35

0,50


0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,35

0,50


0,05

0,10

0,15

0,25

0,35

0,50

3,2 и больше
Не ограничивается





Таблица 24



Условия

воздействия среды

на конструкцию


Градиент

напора

I

Допускаемая ширина раскрытия трещин

c r , мм,

в сооружениях I класса

по условию сохранности арматуры при

суммарной концентрации ионов

[ Cl / ] + 0,25 [ SO 4 / / ]

в водной среде,

мг / л









менее

50


100


200


400 -

- 1000


Постоянное водонасыщение


Периодические насыщения водой при числе циклов в год:

менее 100


200 - 1000


Капиллярный подсос, брызги


До 5

50

300


До 5

50

300


До 5

50

300

–


0,50

0,45

0,40


0,30

0,30

0,30


0,25

0,20

0,20


0,20


0,40

0,35

0,30


0,25

0,20

0,20


0,20

0,15

0,10


0,15


0,35

0,30

0,25


0,20

0,15

0,10


0,15

0,10

0,10


0,10


0,30

0,25

0,20


0,15

0,10

0,05


0,10

0,05

0,05


0,05



Таблица 25



Расчетное

число


Исполь-

зуемые

марки

бетона

Допускаемая ширина раскрытия трещин

c r , мм,

в сооружениях I класса

по условию замораживания и оттаивания

циклов

за-

моражи-

вания
по

моро-

зостой-

кости
в пресной воде в зоне

припая льда

при температуре воздуха,

0 С
на воздухе в зоне

капиллярного поднятия воды

при температуре воздуха,

0 С







 9  4


 19  5

 30  5

 9  4

 19  5


 30  5


50
F 50

F 100
0,05

0,10
0

0,05
0

0
0,15

0,20
0,10

0,15
0

0,10


100
F 100

F 200
0,05

0,15
0

0,10
0

0,05
0,15

0,25
0,10

0,15
0

0,10



200
F 200

F300
0,10

0,20
0,05

0,10
0

0,05
0,20

0,30
0,10

0,20
0,05

0,10

300
F 300

F 400
0,15

0,25
0,05

0,10
0

0,05
0,25

0,30
0,10

020
0,05

0,10


Для тонкостенных конструкций (с высотой сечения менее 1,5 м) ширину допускаемого раскрытия трещин  c r следует умножать на коэффициент 0,5.


9.3 Расчет элементов железобетонных конструкций по деформациям

9.3.1. Деформации железобетонных конструкций, а также усилия в элементах статически неопределимых конструкций определяются методами строительной механики с учетом трещин и неупругих свойств бетона.

При сложных статически неопределимых системах допускается определять перемещения по формулам сопротивления материалов.

9.3.2 При кратковременном действии нагрузки жесткость изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов следует определять по формулам:

для трещиностойких элементов или их участков


Вк = 0,9 Еb Ired , (110)


для нетрещиностойких элементов или их участков


Вк = 1,1 Еb ( Ib +  Is ) . (111)


Для определения жесткости нетрещиностойких участков изгибаемых элементов прямоугольного поперечного сечения допускается использо-вать зависимость и номограмму, приведенные в справочном приложении 6.

9.3.3 При одновременном действии кратковременных и длительных нагрузок жесткость изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов следует определять по формулам:

для трещиностойких элементов или их участков

В = 0,8 Еb Ired ; (112)


для нетрещиностойких элементов или их участков


В = Bк ( C + V ) / (  C + V ) , (113)


где С - обобщенное усилие от длительно действующих нагрузок;

V - обобщенное усилие от кратковременно действующих нагрузок;

 - коэффициент снижения жесткости. Для тавровых сечений с

полкой в сжатой зоне = 1,5, в растянутой зоне = 2,5, для

прямоугольных, двутавровых, коробчатых и других замкнутых

сечений = 2.


10 Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций

на температурные и влажностные воздействия


10.1 Учет температурных воздействий производится:

а) при расчете прочности бетонных конструкций в соответствии с п.9.1.3 а также при расчете их по образованию (недопущению) трещин в случаях, когда нарушение монолитности этих конструкций может изменить статическую схему их работы, вызвать дополнительные внешние воздействия или увеличение противодавления, привести к снижению водонепроницаемости и долговечности конструкции;

б) при расчете статически неопределимых железобетонных конструкций, а также при расчете железобетонных конструкций по образованию (недопущению) трещин в случаях, указанных в п.9.1.1;

в) при определении деформаций и перемещений элементов сооружений для назначения конструкций температурных швов и противофильтрационных уплотнений;

г) для назначения температурных режимов, требуемых по условиям возведения сооружения и нормальной его эксплуатации;

д) при расчете тонкостенных железобетонных элементов непрямоугольного сечения (тавровых, кольцевых), контактирующих с грунтом.

Температурные воздействия допускается не учитывать в расчетах тонкостенных конструкций, если обеспечена свобода перемещений этих конструкций.

Перечень случаев учета температурных воздействий при соответствующем обосновании может быть дополнен (или сокращен) проектной организацией на основании специальных "Технических условий проектирования сооружений (их частей)" с учётом опыта проектирования гидротехнических сооружений.

10.2 При расчете бетонных и железобетонных конструкций следует учитывать температурные воздействия эксплуатационного и строительного периодов.

Температурные воздействия строительного периода определяются с учётом экзотермии и других условий твердения бетона, включая конструктивные и технологические мероприятия по регулированию температурного режима конструкции, температуры замыкания строительных швов, полного остывания конструкции до среднемноголетних эксплуатационных температур, колебаний температуры наружного воздуха и воды в водоёмах.

К температурным воздействиям эксплуатационного периода относятся климатические колебания температуры наружного воздуха, воды в водоемах и эксплуатационный подогрев (или охлаждение) сооружения.

Конкретный перечень температурных воздействий, учитываемых в расчетах бетонных и железобетонных конструкций основных видов гидротехнических сооружений, должен устанавливаться нормами на проектирование соответствующих видов сооружений, а также в необходимых случаях специальными "Техническими условиями проектирования сооружений (их частей)" и при надлежащем обосновании.

10.3 B расчетах бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений на температурные воздействия при соответствующем обосновании допускается учитывать тепловое влияние солнечной радиации.

10.4 Учет влажностных воздействий при расчете бетонных и железобетонных конструкций должен быть обоснован в завсимости от возможности развития усадки или набухания бетона этих конструкций.

Допускается не учитывать усадку бетона в расчетах:

массивных конструкций;

тонкостенных конструкций, находящихся под водой, контактирую-

щих с водой или засыпанных грунтом, если были предусмотрены ме-

ры по предотвращению высыхания бетона в период строительства.

10.5 Температурные и влажностные поля конструкций рассчитываются методами строительной физики с использованием основных положений, принятых для нестационарных процессов.

10.6 Данные о температуре и влажности наружного воздуха и другие климатологические характеристики должны приниматься на основе метеорологических наблюдений в районе строительства. При отсутствии таких наблюдений необходимые сведения следует принимать по официальным данным Государственной гидрометеорологической службы.

Температура воды в водоемах должна определяться на основе специальных расчетов и по аналогам.

10.7 Для сооружений I класса теплофизические характеристики бетона устанавливаются на основании специальных исследований. Для сооружений других классов и при предварительном проектировании сооружений I класса указанные характеристики бетона допускается принимать по табл.1 и 2 рекомендуемого приложения Б.

10.8 Деформативные характеристики бетона, необходимые для расчета термонапряженного состояния конструкций, допускается принимать:


начальный модуль упругости бетона, МПа, в возрасте менее 180 сут. - по формуле:


Eb( t ) = 10 5 / { 1,7 + 360 / { [ lg ( t / 180 ) + 5,2 ] }}, (114)


где - безразмерный параметр, принимаемый по табл.3 рекомендуемо-

го приложения Б;

t - возраст бетона, сут.;


начальный модуль упругости бетона в возрасте 180 сут. и более следует принимать в соответствии с 5.18.


Характеристики ползучести бетона следует принимать по табл.4 рекомендуемого приложения Б.

Для сооружений I класса деформативные характкристики бетона следует уточнять исследованиями на образцах из бетона производственного состава.

10.9 Расчет бетонных и железобетонных конструкций по образованию (недопущению) температурных трещин следует производить по формулам:


а) при проверке образования трещин и определении их размеров:


A( t )  [  b 6   ( t ) R b t n ] 2 / [ 2 Eb( t ) ] . (115)


Для образования поверхностой трещины необходимо, чтобы условие (115) выполнялось в пределах зоны растяжения, глубина которой в направлении, перпендикулярном поверхности, была бы не менее 1,3 d m a x , где d m a x - максимальный размер крупного заполнителя бетона;


б) при недопущении трещин в конструкциях, рассчитываемых по второй группе предельных состояний:


A( t )  [  b 6  ( t ) R b t n ] 2 / [ 2 Eb( t ) ]; (116)


в) при недопущении трещин в конструкциях, рассчитываемых по первой группе предельных состояний:


A( t )  [  b 6  ( t ) R b t ] 2 / [ 2 Eb( t ) ] . (117)


В этих формулах:

A( t ) - работа растягивающих напряжений, нормальных к плоскости

трещины, на соответствующей им разности полных и вынуж-

денных темературных деформаций; значение A( t ) опреде-

ляется в соответствии с 10.10;

R b t n ; R b t - соответственно нормативное и расчетное сопротивле-

ние бетона на осевое растяжение, определяемое в соответ-

ствии с 5.14;

 - коэффициент перехода от нормативного сопротивления бето-

на на осевое растяжение к средней прочности на осевое растя-

жение бетона производственного состава, определяемый в со-

ответствии с п.10.11;

( t ) - коэффициент, учитывающий зависимость прочности бетона

на осевое растяжение от возраста t и принимаемый в соот-

ветствии с п.10.12;

Eb( t ) - модуль упругости бетона, определяемый в соответствии с

п.10.18;

b 6 - коэффициент условий работы, равный для массивных соору-

жений - 1,15, для остальных - 1,0.


10.10 Значение работы A( t ) находится по следующим формулам:


- для случая одноосного растяжения и плоского напряженного состояния:

t

A( t ) =   +(  )  { [  (  )   T(  ) ] }  (d /  ); (118)

to

- для плоскодеформированного состояния:

t

A( t ) =   +(  )  { [  (  ) (1+ ) T(  )] }  (d /  ), (119)

to

где - текущее время;

to - время схватывания бетона;

T(  ) - температура бетона в момент времени ;

 - температурный коэффициент линейного расширения бе-

тона;

(  ) - деформации бетона, определяемые с учетом переменных

во времени модуля упругости и ползучести бетона;

+(  ) - растягивающие напряжения в бетоне:


+(  ) = ( ) при  (  ) > 0 ;

+(  ) = 0 при  (  )  0 ,


где  (  ) - напряжения в бетоне, определенные с учетом

переменных во времени модуля упругости и ползучести

бетона.


10.11 Коэффициент определяется по формуле


 = ( 1  u v ) 1 , (120)


где u - коэффициент, зависящий от установленной обеспеченности

гарантированной прочности бетона и равный

1,64 при q = 0,95;

1,28 при q = 0,90 и

1,04 при q = 0,85;

v - коэффициент вариации прочности бетона производственного

состава.


Для сооружений I и II классов значения коэффициента v устанавливаются исследованиями на крупномасштабных образцах из бетона производственного состава. Для сооружений других классов и при предварительном проектировании сооружений I и II классов допускается принимать

v = 0,135 при q = 0,95,

v = 0,173 при q = 0,90,

v = 0,213 при q = 0,85.

10.12 Значения  (  ) в зависимости от возраста бетона следует принимать для строительного периода по табл.5 рекомендуемого приложения Б, для эксплуатационного периода, как правило, равным 1,0.

Для сооружений I и II классов коэффициент  ( t ) следует уточнять исследованиями на крупномасштабных образцах из бетона производственного состава.

10.13. Для сооружений I и II классов в технико- экономическом обосновании, а для сооружений III и IV классов - во всех случаях допускается расчет по образованию (недопущению) трещин от температурных воздействий производить по формуле:


( t )   b 3   b 6 l i m  ( t ) Eb( t ) ; (121)


где  ( t ) - температурные напряжения в момент времени t ;

l i m - предельная растяжимость бетона, определяемая по табл.6

рекомендуемого приложения Б;

( t ) - коэффициент, учитывающий зависимость l i m от воз-

раста бетона, определяемый по табл.7 рекомендуемого

приложения Б.

При определении коэффициента  b 3 значения h t следует принимать равными длине участка эпюры растягивающих напряжений в пределах блока или при наличии на участке эпюры растягивающих напряжений зоны с нулевым градиентом напряжений.


Приложение А

Рекомендуемое


Основные буквенные обозначения


Усилия от внешних нагрузок и воздействий

в поперечном сечении элемента


M - изгибающий момент;

N - продольная сила;

Q - перерезывающая сила.


Характеристики материалов


Rb , Rb t , Rb , s e r , Rb t , s e r - расчетные сопротивления бетона осевому

сжатию и осевому растяжению соответствнно для предель-

ных состояний первой и второй групп в возрасте бетона

180 суток (или 1 год);

Rs , Rs i - расчетные сопротивления соответственно стержневой и лис-

товой арматуры;

R s w - расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению

для предельных состояний первой группы при расчёте сече-

ний, наклонных к продольной оси элемента;

Rs c - расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных

ных состояний первой группы;

Eb - начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяже-

нии;

Es - модуль упругости арматуры ;

 - отношение соответствующих модулей упругости арматуры

Es и бетона Eb .


Характеристики положения продольной арматуры

в поперечном сечении элемента


S - обозначение продольной арматуры:

а) для изгибаемых элементов - расположенной в зоне, рас-

тянутой от действия внешних усилий;

б) для сжатых элементов - расположенной в зоне, растяну-

той от действия усилий или у наименее сжатой стороны

сечения;

в) для внецентренно растянутых элементов - наименее уда-

ленной от точки приложения внешней продольной силы;

г) для центрально растянутых элементов - всей в попереч-

ном сечении элемента;


S / - обозначение продольной арматуры:

а) для изгибаемых элементов - расположенной в зоне, сжа-

той от действия внешних усилий;

б) для сжатых элементов - расположенной в зоне, сжатой

от действия внешних усилий или у наиболее сжатой

стороны сечения;

в) для внецентренно растянутых элементов - наиболее уда-

ленной от точки приложения внешней продольной силы.


Геометрические характеристики


b - ширина прямоугольного сечения, ширина ребра таврового

или двутаврового сечения;

h - высота прямоугольного, таврового или двутаврового

сечения;

a , a / - расстояние от равнодействующей усилии соответственно в

арматуре S и S / до ближайшей грани сечения;

h 0 , h 0 / - рабочая высота сечения

( h 0 = h a ; h 0 / = h a / );

x - высота сжатой зоны сечения (бетона);

- относительная высота сжатой зоны бетона, равная x / h 0 ;

s - расстояние между хомутами, измеренное по длине элемента;

e0 - эксцентриситет продольной силы N относительно центра

тяжести приведенного сечения;

e , e / - расстояние от точки приложения продольной силы соответ-

ственно до равнодействующих усилий в арматуре S и S / ;

d - номинальный диаметр арматурных стержней;


A - площадь всего бетона в поперечном сечении;

Ab - площадь сечения сжатой зоны бетона;

Ar e d - площадь приведенного сечения элемента;

As , As / - площадь сечений арматуры соответственно S и S / ;

As w - площадь сечения хомутов, расположенных в одной нор-

мальной к продольной оси элемента плоскости, пересека-

ющей наклонное сечение;

As , i n c - площадь сечения отогнутых стержней, расположенных в

одной наклонной к продольной оси элемента плоскости,

пересекающей наклонное сечение;


I - момент инерции сечения бетона относительно центра тяже-

сти сечения элемента;

Ir e d - момент инерции приведенного сечения относительно его

центра тяжести;

Is - момент инерции площади сечения арматуры относительно

центра тяжести сечения элемента;

Ib - момент инерции сжатой зоны бетона относительно центра

тяжести сечения;


Sb - статический момент площади сечения сжатой зоны бетона

относительно точки приложения равнодействующей усилий

в арматуре S;

Ss , Ss / - статические моменты площади сечения всей продольной ар-

матуры относительно точки приложения равнодействующей

усилий соответственно в арматуре Ss и Ss / ;


Коэффициенты


l c - сочетаний нагрузок;

n - надежности по назначению сооружений;

c - условий работы сооружения;

b - условий работы бетона;

s - условий работы арматуры;

 - армирования, определяемый как отношение площади сечения

арматуры S к площади поперечного сечения элемента

b h0 , без учета свесов сжатых и растянутых полок.


Химические добавки для бетонов


ЛСТ - линго-сульфонаты технические;

СДО - смола древесная омыленная;

ЛХД - лесо-химическая добавка;

С-З - суперпластификатор;

СНВ (СВЭК) - смола нейтрализованная воздухововлекающая;

ПФЛХ - показатель вязкости фенольных лесохимический;

СП - сахарная паста;

ХК - хлористый кальций;

СВЭК - смола воздухововлекающая экстракционная канифоль.


Приложение Б

Рекомендуемое

Характеристики бетона для расчета конструкций

на температурные воздействия

Таблица 1

Теплофизические характеристики бетона



Характеристики

бетона


Буквенное

обозначение


Размерность


Значение

Температурный

коэффициент линей-

ного расширения


b t


0С 1


110 5

Теплопроводность

b
[ Вт/ ( м  0С ) ] /

/ [ ккал / ( м  ч  0С ) ]


2,67 / 2,3

Температуро-

проводность

aT

( м 2 / с ) / ( м 2 / ч )

1110 7/ ( 4 10 3 )

Удельная

теплоемкость

сb
[ кДж / ( кг  0 С ) ] /

/ [ ккал ( кг  0 С ) ]

1 / 0,24

Коэффициент

теплоотдачи

c открытой

поверхности бетона:


в наружный воздух






[ Вт ( м20 С ) ] /

/ [ ккал ( м 2  ч  0 С ) ]


24 / 20

в воздух внутри полых

швов, шахт, шатров







(7 – 12 ) / ( 5 – 10 )

в воду









Примечание. Размерности и значения характеристик бетона приведены:

в числителе в единицах СИ, в знаменателе - в действовавших системах

( технической системы единиц).



Таблица 2

Характеристики тепловыделения бетона



Тип

цемента

Марка

цемента


Тепловыделение бетона, кДж / ккал,

на 1 кг цемента в возрасте бетона,

сут







3
7
28
90


Портладцемент

300

400

500

210 / 50

250 / 60

295 / 70

250 / 60

295 / 70

335 / 80

295 / 70

345 / 82

385 / 92



300 / 72

355 / 85

400 / 95

Пуццолановый

портландцемент,


шлакопортландцемент

300


400

175 / 42


210 / 50

230 / 55


265 / 63

270 / 65


320 / 77

280 / 67


335 / 80