СНиП 2.06.08-87 (556931), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Напряжения , и определяются для приведенного сечения в предположении упругой работы материала.

Напряжения и подставляются в формулу (60) со знаком „плюс", если они растягивающие, и со знаком „минус" — если сжимающие. Напряжение в формуле (59) принимается по абсолютной величине.

Проверка условия (58) производится для наружных граней элемента в точках пересечения их с главными центральными осями инерции приведенного сечения, а для элементов таврового или двутаврового сечений также в местах примыкания сжатых полок к стенке.

6.4. Расчет по образованию трещин при действии многократно повторяющейся нагрузки следует производить исходя из условия

(61)

где — максимальное нормальное растягивающее напряжение в бетоне, определяемое расчетом согласно п. 5.34 настоящих норм.

6.5. При расчетах по образованию трещин наличие арматуры в сжатой зоне сечения допускается не учитывать.

6.6. При расчетах по образованию трещин следует учитывать пониженную прочность на растяжение строительных швов, вводя в условия (52), (54), (56), (57) и (58) вместо величину .

Для сооружений I и II классов коэффициент. учитывающий влияние швов бетонирования на прочность бетонных элементов на растяжение, следует определять на основании экспериментов.

Для сооружений I и II классов на предварительных стадиях проектирования, а для сооружений III и IV классов во всех случаях допускается принимать = 0,5.

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН

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

(62)

где а_cr — расчетная ширина раскрытия трещин, мм;

— допускаемая ширина раскрытия трещин, мм, определяемая по п. 6.10.

6.8. Ширину раскрытия трещин а_cr мм, следует определять по формуле

(63)

где — коэффициент, принимаемый равным для элементов:

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

центрально и внецентренно растянутых.....1,2;

— коэффициент, принимаемый равным:

при учете временного действия нагрузок.....1,0

...F_l/F_c<2/3......................................................1.0

...F_l/F_c 2/3.....................................................1.3,

здесь F_с и F_l — наибольшие обобщенные усилия (изгибаюший момент, нормальная сила и т. л.) соответственно от действия полной нагрузки (постоянной, длительной, кратковременной) и от действия постоянной и длительной нагрузок;

при учете многократно повторяющейся нагрузки при воздушно-сухом состоянии бетона...............................................................................2-р_s

здесь p_s — коэффициент симметрии цикла;

— коэффициент, принимаемый равным при арматуре:

стержневой периодического профиля.............................1,0

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

проволочной периодического профиля........................1.2;

— напряжение в растянутой арматуре, определяемое в соответствии с п. 6.9 без учета сопротивления бетона растянутой зоны сечения; с учетом фильтрационного давления воды, определяемого в соответствии с пп. 4.6 и 4.7;

— начальное растягивающее напряжение •в•арматуре от набухания бетона. Для конструкций, находящихся в воде, =20 МПа; для конструкций, подверженных длительному высыханию, в том числе во время строительства, =0;

- коэффициент армирования сечения, =А_s/bh₀, но не более 0,02;

d — диаметр стержней арматуры, мм. При различных диаметрах стержней следует принимать

здесь n — число стержней одного диаметра.

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

для изгибаемых элементов

(64)

для центрально растянутых элементов

(65)

для внецентренно растянутых и внецентренно сжатых элементов при больших эксцентриситетах

(66)

для внецентренно растянутых элементов при малых эксцентриситетах:

для арматуры S

(67)

для арматуры

(68)

В формуле (66) знак „плюс" принимается при внецентренном растяжении, „минус" — при внецентренном сжатии.

В формулах (64) и (66) z (плечо внутренней пары сил) допускается принимать по результатам расчета сечений на прочность при расчетных нагрузках.

6.10. Допускаемую ширину раскрытия трещин мм. следует определять по СНиП 2.03.11-85, а для массивных напорных конструкций принимать не более величин, приведенных в табл. 18, 19 и 20 по условиям коррозионной стойкости, сохранности арматуры и по влиянию процессов замораживания и оттаивания.

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

Приведенные в таблицах 18, 19, 20 значения принимаются с учетом применения арматуры классов А-I, А-II, А-III, Bp-I. При применении арматуры других классов предельная ширина раскрытия трещин принимается в соответствии со СНиП 2.03.01-84. но не более величин, полученных по настоящим таблицам.

Таблица 18

Таблица 19

При бикарбонатной щелочности воды среды, меньшей 1 мг/экв/л или суммарной концентрации ионов С1' и SO₄", большей 1000 мг/л. значения 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.

Таблица 20

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

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

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ

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

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

6.12. При кратковременном действии нагрузки жесткость изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов следует определять по формулам: для трещиностойких элементов или их участков

(69)

для нетрещиностойких элементов или их участков

(70)

Для определения жесткости нетрещиностойких участков изгибаемых элементов прямоугольного поперечного сечения допускается использовать зависимость и номограмму, приведенные в справочном приложении 4.

6.13. 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

(71)

для нетрещиностойких элементов или их участков

(72)

где С — обобщенное усилие от длительно действующих нагрузок;

V — обобщенное усилие от кратковрсменно 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.

7. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЕ И ВЛАЖНОСТНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

7.1. Учет температурных воздействий следует производить:

а) при расчете бетонных конструкций по прочности в соответствии с п. 5.1, 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 силовые 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. 6.1;

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

г) при назначении температурных режимов, требуемых по условиям возведения сооружения и нормальной его эксплуатации;

д) при расчете тонкостенных железобетонных элементов непрямоугольного сечения (тавровые. кольцевые). контактирующих с грунтом.

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

7.2. При расчете бетонных и железобетонных конструкций следует учитывать температурные воздействия эксплуатационного и строительного периодов. К температурным воздействиям эксплуатационного периода относятся климатические колебания температуры наружного воздуха, воды в водоемах и эксплуатационный подогрев (или охлаждение) сооружения.

Температурные воздействия строительного периода определяются с учетом 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 температyp, колебаний температуры наружного воздуха и воды в водоемах.

Конкретный перечень температурных воздействий, учитываемых в расчетах бетонных и железобетонных конструкций основных видов гидротехнических сооружений, должен устанавливаться нормами на проектирование соответствующих видов сооружений.

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

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

Допускается не учитывать усадку бетона в расчетах:

массивных конструкций;

тонкостенных конструкций, находящихся под водой, контактирующих с водой или засыпанных грунтом, если были предусмотрены меры по предотвращению высыхания бетона в период строительства.

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

7.6. 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 СНиП 2.01.01-82 и по официальным документам Государственной гидрометеорологической службы.

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

7.7. 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 2.

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

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

(73)

где — безразмерный параметр, принимаемый по табл. 3 рекомендуемого приложения 2;

t — возраст бетона, сут;

начальный модуль упругости бетона в возрасте 180 сут и более следует принимать а соответствии с п. 2.15.

Характеристики ползучести бетона следует принимать по табл. 4 рекомендуемого приложения 2.

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

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

а) при проверке образования трещин и определении их размеров

(74)

Для образования поверхностной трещины необходимо, чтобы условие (74) выполнялось в пределах зоны растяжения, глубина которой в направлении, перпендикулярном поверхности, была бы не менее 1,3d_max, где d_max — максимальный размер крупного заполнителя бетона;

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

(75)

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

(76)

где R_btn и R_bt соответственно нормативное и расчетное сопротивления бетона на осевое растяжение, определяемые в соответствии с п. 2.11;

— коэффициент перехода от нормативного сопротивления бетона на осевое растяжение к средней прочности на осевое растяжение бетона производственного состава, определяемый в соответствии с п. 7.10;

— коэффициент, учитывающий зависимость прочности бетона на осевое растяжение от возраста t и принимаемый в соответствии с п. 7.11;

E_b(t) — модуль упругости бетона, определяемый в соответствии с п. 7.8:

— коэффициент условий работы, равный, для массивных сооружений - 1,1 для остальных - 1,0:

A(t) — работа растягивающих напряжений на соответствующей разности полных и вынужденных температурных деформаций в бетоне:

(77)

где — текущее время;

T( ) — температура бетона в момент времени ;

— температурный коэффициент линейного расширения бетона:

e( ) — деформации бетона, определенные с учетом переменных во времени модуля упругости и ползучести бетона;

— растягивающие напряжения в бетоне:

при

при

где - напряжения в бетоне, определенные с учетом переменных во времени модуля упругости и ползучести бетона.

7.10. Коэффициент определяется по формуле

(78)

где u—коэффициент, зависящий от установленной обеспеченности q гарантированной прочности бетона и равный 1,64 при q = 0,95 и 1,28 при q = 0,90;

v — коэффициент вариации прочности бетона производственного состава.

В проектах бетонных и железобетонныx конструкций гидротехнических сооружений следует принимать v = 0,135 при q = 0,95, v = 0,17 при q = 0,90.

7.11. Значение в зависимости от возраста бетона следует принимать для строительного периода по табл. 5 рекомендуемого приложения 2, для эксплуатационного периода, как правило, равным 1,0.

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

7.12. 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

(79)

где - температурные напряжения в момент времени t,

— коэффициент, определяемый согласно указаниям п. 5.3;

e_lim предельная растяжимость бетона, определяемая по табл. 6 рекомендуемого приложения 2;

— коэффициент, учитывающий зависимость e_lim от возраста бетона, определяемый по табл. 7 рекомендуемого приложения 2.

При определении коэффициента значения следует принимать равными длине участка эпюры растягивающих напряжений в пределах блока. В расчетах по формуле (79) следует принимать = 1 при см или при наличии на участке эпюры растягивающих напряжений зоны с нулевым градиентом напряжений.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента

М — изгибающий момент;

N — продольная сила;

Q — поперечная сила.

Характеристики материалов

r_b ,R_b,ser — расчетные сопротивления бетона осевому сжатию соответственно для предельных состояний первой и второй групп;

R_bt,,R_bt,ser — расчетные сопротивления бетона осевому растяжению соответственно для предельных состояний первой и второй групп;

R_s, R_s,_ser — расчетные сопротивления арматуры растяжению для предельных состояний первой и второй групп;

R_sw — расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению для предельных состояний первой группы при расчете сечений, наклонных к продольной оси элемента;

R_sc — расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы;

E_b — начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении;

Е_s — модуль упругости арматуры;

— отношение соответствующих модулей yпpугости арматуры E_s и бетона E_b.

Характеристики положения продольной арматуры в поперечном сечении элемента

S — обозначение продольной арматуры:

а) для изгибаемых элементов — расположенной в зоне, растянутой от действия внешних усилий;

б) для сжатых элементов — расположенной в зоне, растянутой от действий усилий или у наименее сжатой стороны сечения;

в) для внецентренно растянутых элементов—наименее удаленной от точки приложения внешней продольной оси;

г) для центрально растянутых элементов — всей в поперечном сечении элемента;

S'— обозначение продольной арматуры:

а) для изгибаемых элементов — расположенной в зоне, сжатой 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 удаленном 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,а'— расстояние от равнодействующей усилий соответственно в арматуре S и S' до ближайшей грани сечения;

ho, h^’₀ —рабочая высоте сечения (h₀=h-a;h₀^’=h-a^’)

x— высота сжатой зоны сечения (бетона).•

—относительная высота сжатой зоны бетона, равная x/h₀;

s — расстояние между хомутами, измеренное по длине элементов;

e₀ — эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести приведенного сечения;

е,e^' — расстояние от точки приложения продольной силы соответственно до равнодействующей усилий в арматуре S и S';

d — номинальный диаметр арматурных стержней;

А — площадь всего бетона в поперечном сечении;

А_b — площадь сечения сжатой зоны бетона:

A_red — площадь приведенного сечения элемента;

А_{s ,}A_s^' - площадь сечений арматуры соответственно S и S',

A_sw - площадь сечения хомутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение;

А_s,_inc —площадь сечения отогнутых стержней, расположенных в одной наклонной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение:

I - момент инерции сечения бетона относительно центра тяжести сечения элемента;

I_red - момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести;

I_s — момент инерции площади сечения арматуры относительно центра тяжести сечения элемента;

I_b — момент инерции сжатой зоны бетона относительно центра тяжести сечения;

S_b — статический момент площади сечения сжатой зоны бетона относительно точки приложения равнодействующей усилий в арматуре S;

S_s S^'_s - статические моменты ^{площади} сечения всей продольной арматуры относительно точки приложения равнодействующей усилий соответственно в арматуре S и S^'.

Коэффициенты

— сочетаний нагрузок;

- надежности по назначению сооружения;

- условий работы сооружения;

- условий работы бетона;

- условий работы арматуры;

- армирования, определяемый как отношение площади сечения арматуры S к площади поперечного сечении элемента bh₀, без учета свесов сжатых и растянутых полок.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА ДЛЯ РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Таблица 1

Теплофизические характеристики бетона

Примечание Размерности значения характеристик бетона приведены : над чертой в единицах СИ, под чертой в действовавших системах (технической системы единиц).

Таблица 2

Характеристики тепловыделения бетона

Таблица 3

Параметр

Таблица 4

Характеристики ползучести бетона

Таблица 5

Коэффициент

Таблица 6

Предельная растяжимость бетона

Таблица 7

Коэффициент

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА k ДЛЯ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ БЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТАВРОВОГО, ДВУТАВРОВОГО И КОРОБЧАТОГО СЕЧЕНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЖЕСТКОСТИ НЕТРЕЩИНОСТОЙКИХ УЧАСТКОВ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ, РАССЧИТЫВАЕМЫХ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН

(1)

где l₀ — момент инерции сечения элемента с высотой h_0.

Характеристики

Список файлов стандарта