Строительные правилареспублики беларусьсп 03. 012020Издание официальное
 Скачать 3.3 Mb.
|
|
CП 5.03.01-2020 42 5.7.5.3 При проверках предельного состояния несущей способности постнапряженных конструк- ций, напрягающие элементы которых не имеют сцепления с бетоном, приращение напряжений p,ULS от действия изгибающих моментов и продольных сил определяют с применением блочных моде- лей сопротивления, учитывая полную деформацию напрягаемой арматуры на всей длине элемента конструкции. При применении упрощенных моделей сопротивления для сечений приращение напряжений p,ULS в напрягающих элементах, не имеющих сцепления с бетоном, при расстоянии между точками закреп- ления, не превышающем длины одного пролета, следует принимать не более 100 МПа. 5.7.5.4 Если приращение напряжений в напрягающем элементе, не имеющем сцепления с бето- ном, определяют по блочной модели с учетом деформированного состояния всего конструктивного элемента в целом, в расчете принимают средние значения прочностных свойств материалов. Расчетное значение приращения напряжений pd p / p определяют с учетом частных коэффи- циентов p,sup 1,1 и p,inf 1,0. При проверке предельного состояния несущей способности постнапряженных конструкций при при- менении общей деформационной расчетной модели сопротивления сечений учитывают усилия в допол- нительной ненапрягаемой арматуре, имеющей сцепление с бетоном, количество которой определяют исходя из условия ограничения ширины раскрытия трещин при проверке предельного состояния экс- плуатационной пригодности. При этом площадь дополнительной ненапрягаемой арматуры, имеющей сцепление с бетоном, должна быть не менее минимального значения согласно 9.2.2. 5.7.5.5 В постнапряженных конструкциях с напрягающими элементами, расположенными вне сече- ния (внешнее расположение), относительные деформации напрягающего элемента считают постоян- ными на участках между двумя последовательно расположенными точками закрепления (в местах установки анкеров и девиаторов — огибающих приспособлений). При проверках предельного состояния несущей способности относительные деформации напря- гающих элементов следует определять как сумму начальных относительных деформаций непосред- ственно после натяжения (передачи усилия обжатия) и приращения относительных деформаций от расчетных воздействий (эффектов воздействий), определяемых по деформированной схеме кон- струкции на рассматриваемом участке между точками закрепления. 5.7.6 Определение напряжений в сечениях, нормальных к продольной оси элемента 5.7.6.1 Нормальные напряжения х в бетоне следует рассчитывать как для линейно-упругого мате- риала, принимая соответствующие знаки при M Ed , N pd , N Ed , e 0 , z cp и y, по формуле , x cN cNp (5.66) где 0 ; Ed Ed Ed сN c c N e M y N A I (5.67) , pd pd cp cNp c c N N z y A I (5.68) здесь N Ed и M Ed — соответственно расчетные значения осевой продольной силы и изгибающего момента от соответствующего сочетания воздействий; N pd — осевое усилие обжатия от предварительного напряжения арматуры, значение которого принимается в зависимости от расчетной ситуации; e 0 — эксцентриситет силы N Ed относительно центра тяжести сечения; z cp — расстояние от точки приложения осевого усилия обжатия N pd до центра тяже- сти сечения; y — расстояние от рассматриваемого крайнего волокна бетона по высоте сече- ния до его центра тяжести. Осевое усилие обжатия N pd , следует принимать: — при расчете потерь предварительного напряжения на стадии эксплуатации: N pd P m,t ; — при проверке предельного состояния эксплуатационной пригодности: N pd P k,sup или P k,inf 5.7.6.2 При обеспеченном сцеплении напрягаемой арматуры с бетоном (в том числе после инъеци- рования в каналы) площадь сечения A c и момент инерции I c бетона в формулах (5.43),(5.49), (5.56), (5.67) и (5.68) следует определять с учетом площади ненапрягаемой арматуры (при коэффициенте CП 5.03.01-2020 43 приведения E s / E cm ). Для элементов, в которых сцепление напрягаемой арматуры с бетоном обеспечивается инъецированием в каналы, геометрические характеристики сечения элемента опре- деляют с учетом ослабления сечения каналами. 6 Материалы и критерии обеспечения долговечности 6.1 Требования к бетону 6.1.1 Общие положения 6.1.1.1 Вид бетона и его контролируемые показатели качества назначают в соответствии с тре- бованиями, установленными в СТБ EN 206. 6.1.1.2 Основными техническими показателями качества бетона, включаемыми в спецификацию при проектировании конструкций в соответствии с настоящими строительными правилами, являются: — класс по прочности на сжатие С; — класс экспозиции, связанный с условиями окружающей среды, в соответствии с СТБ EN 206; — класс по содержанию хлоридов в бетоне в соответствии с СТБ EN 206; — крупность зерна заполнителя (D upper и D lower ) по СТБ EN 206; — класс легкого бетона по плотности D; — марка по самонапряжению S p (для напрягающих бетонов). При проектировании железобетонных конструкций обозначение бетона в спецификации указы- вают в соответствии с СТБ EN 206. 6.1.1.3 При проектировании конструкций в соответствии с настоящим разделом могут быть при- няты или получены при испытаниях контрольных образцов по ТНПА следующие дополнительные характеристики бетона: — прочность на осевое растяжение (f ctm , f ctk0,05 , f ctk0,95 ); — модуль упругости E cm ; — коэффициент Пуассона с ; — коэффициент температурного расширения c,th ; — коэффициент ползучести ; — значение относительной деформации усадки сs ; — средняя плотность . С учетом требований СТБ EN 206, касающихся эксплуатационных качеств бетона, а также мето- дов испытаний, дополнительно в спецификации указывают: — специальные виды и классы цемента (например, цемент с низким тепловыделением); — специальные виды и классы заполнителей; — способы обеспечения требуемой морозостойкости (например, минимальное содержание вовле- ченного воздуха). При необходимости проводят анализ данных характеристик бетона и указывают в проекте их требуемые значения. 6.1.1.4 Допускается устанавливать дополнительные технические показатели качества бетона, характеризующие теплоизоляционные свойства, термическую стойкость, огнестойкость, коррозион- ную стойкость, биологическую защиту и т. п. Показатели качества бетона устанавливают при проек- тировании бетонных, железобетонных, предварительно напряженных конструкций в соответствии с расчетом и классом экспозиции согласно установленным требованиям. 6.1.1.5 Требования к спецификации бетона — в соответствии с СТБ ЕN 206. 6.1.2 Классы бетона по прочности на сжатие, соответствующие им характеристические и расчетные значения прочности 6.1.2.1 При проектировании бетонных, железобетонных и предварительно напряженных конструк- ций применяют: а) конструкционные бетоны по СТБ EN 206, в том числе напрягающие бетоны классов по проч- ности на сжатие: С12/15; С16/20; С20/25; С25/30; С30/37; С35/45; С40/50; С45/55; С50/60; С55/67; С60/75; С70/85; С80/95; С90/105; б) конструкционные мелкозернистые бетоны по СТБ 1544 классов по прочности на сжатие: — группы А (естественного твердения или подвергнутые тепловой обработке при атмосфер- ном давлении на песке с модулем крупности более 2,0) — С12/15; С16/20; С20/25; С25/30; С30/37; С35/45; — группы Б (то же с модулем крупности 2,0 и менее) — С12/15; С16/20; С20/25; С25/30; CП 5.03.01-2020 44 в) конструкционные легкие бетоны плотной структуры по СТБ ЕN 206, классов по прочности на сжатие при классе по средней плотности: D1,2 — LС8/9; LС12/13; D1,4 — LС12/13; LС16/18; LС20/22; D1,6 — LС12/13; LС16/18; LС20/22; LС25/28; D1,8 — LС12/13; LС16/18; LС20/22; LС25/28; LС30/33; D2,0 — LС16/18; LС20/22; LС25/28; LС30/33; LС35/38. Группу мелкозернистого бетона следует указывать в рабочих чертежах конструкции. При технико-экономическом обосновании допускается применение бетона промежуточных клас- сов по прочности на сжатие. 6.1.2.2 Класс бетона по прочности на сжатие назначают: — для железобетонных элементов, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющей- ся нагрузки, — не ниже С12/15 и LС12/13; — для железобетонных сжатых стержневых элементов — не ниже С12/15 и LС12/13; — для сильно нагруженных железобетонных сжатых стержневых элементов (например, для ко- лонн, воспринимающих значительные крановые нагрузки, и для колонн нижних этажей многоэтажных зданий) — не ниже С20/25 и LС20/22. 6.1.2.3 Для предварительно напряженных элементов конструкций класс бетона по прочности на сжатие следует принимать в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, ее диаметра и наличия анкерных устройств, но не ниже: а) для проволочной арматуры: — при наличии анкеров — С16/20 и LС16/18; — без анкеров — С25/30 и LС25/28; б) для стержневой арматуры (без анкеров) — С20/25 и LС20/22; в) для канатов (независимо от номинального диаметра): — при наличии анкеров — С25/30 и LC25/28; — без анкеров — С30/37. Примечание — Для предварительно напряженных конструкций, изготавливаемых на длинных стендах по технологии безопалубочного формования, класс бетона по прочности на сжатие следует назначать с учетом минимальной передаточной прочности, обеспечивающей допустимую величину втягивания напря- гающего элемента (проволоки, каната). Для предварительно напряженных элементов допускается принимать класс бетона по прочности на сжатие C16/20, если напрягаемая арматура установлена из условия обеспечения прочности эле- ментов во время распалубки, транспортирования и монтажа. 6.1.2.4 Для конструкций, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, минимальные значения класса бетона по прочности на сжатие, при применении проволочной напрягае- мой арматуры и стержневой арматуры диаметром от 10 до 18 мм, следует увеличивать на одну сту- пень параметрического ряда. 6.1.2.5 Применение мелкозернистого бетона не допускается для железобетонных конструкций, подвергающихся воздействию многократно повторяющейся нагрузки, а также для предварительно напряженных конструкций пролетом более 12 м при армировании проволочной арматурой и канатами без специального экспериментального обоснования. 6.1.2.6 Базовыми прочностными характеристиками бетона, применяемыми при расчетах бетон- ных и железобетонных конструкций, являются: — характеристическая прочность бетона нормального веса и легкого бетона на осевое сжатие f ck и f lck соответственно; — характеристическая прочность бетона нормального веса и легкого бетона на осевое растяже- ние f ctk и f lctk соответственно. При назначении класса бетона по прочности на осевое сжатие характеристическую прочность бетона на осевое растяжение допускается устанавливать в зависимости от характеристической проч- ности бетона на осевое сжатие. 6.1.2.7 При проектировании сборных железобетонных и предварительно напряженных элементов конструкций заводского изготовления дополнительно следует указывать прочность бетона на сжатие для соответствующих технологических этапов (например, распалубочную прочность, прочность при демонтаже временных опор, передаточную прочность и т. д.). CП 5.03.01-2020 45 6.1.2.8 Для стандартных условий хранения элемента конструкции среднюю прочность бетона на осевое сжатие в возрасте t, сут, f cm (t) определяют по формуле ( ) ( ) , cm cc cm f t t f (6.1) где cc (t) — коэффициент; определяют по формуле 1/2 1 28 exp 0,25 1 / сс t t t (6.2) Для железобетонных и предварительно напряженных элементов конструкций, подвергнутых теп- ловой обработке, среднюю прочность бетона на осевое сжатие в возрасте t, сут, f cm (t) определяют по формуле ( ) log 1 . log 28 1 cm cmp cm cmp p p f f f t f t t t (6.3) В формулах (6.1)–(6.3): f cm — средняя прочность бетона на осевое сжатие в возрасте 28 сут; принимают по таблицам 6.1 и 6.2; f cmp — средняя прочность бетона на осевое сжатие после окончания тепловой обработки в мо- мент времени t p t (для предварительно напряженных конструкций — средняя передаточ- ная прочность); t 1 1 сут; t — возраст бетона (более 28 сут); t p — возраст бетона, сут, после окончания тепловой обработки (для предварительно напря- женных конструкций — при передаче усилия обжатия на бетон). Среднюю прочность бетона на осевое растяжение в возрасте t более 28 сут рассчитывают по формулам (6.1), (6.2), при этом взамен средней прочности на сжатие в возрасте 28 сут принимают среднюю прочность на осевое растяжение в возрасте 28 сут, если хранение конструкции во влажных условиях не превышает 7 сут. 6.1.2.9 Характеристическая прочность бетона на осевое сжатие и осевое растяжение, а также значения его средней прочности на осевое сжатие и осевое растяжение, соответствующие классам по прочности на сжатие по 6.1.2.1, приведены в таблице 6.1 — для конструкционных бетонов нор- мального веса, в таблице 6.2 — для легких бетонов плотной структуры. 6.1.2.10 Характеристическую прочность бетона нормального веса и легкого бетона на осевое растяжение f ctk0,95 , f lctk0,95 соответственно (95 %-ный квантиль статистического распределения прочности на осевое растяжение по таблицам 6.1 и 6.2) следует применять в расчетах бетонных, железобетон- ных и предварительно напряженных конструкций только при возникновении отрицательного эффекта при повышенной прочности на растяжение (например, при действии вынужденных усилий и т. д.). Для напрягающих бетонов значения характеристических и средних прочностей на осевое растяжение, ус- тановленные в таблице 6.1, умножают на поправочный коэффициент 1,2. 6.1.2.11 Расчетную прочность бетона на сжатие f cd определяют по формуле , cc tc ck cd c k f f (6.4) где cc — коэффициент, учитывающий разность между прочностью бетона, установленную с приме- нением контрольных образцов, и эффективной прочностью бетона в конструктивном элементе; определяют по формуле 1/3 40 1; cc ck f (6.5) k tc — коэффициент, учитывающий влияние на прочность бетона длительности действия нагрузки, неблагоприятного способа ее приложения, повышенной хрупкости высокопрочного бетона и т. п.; рекомендуемое значение — k tc 1,0. 46 CП 5.03.01-2020 Таблица 6.1 — Проч ност ные и де ф ормационные ха р ак тер ис тики конст р ук цио нных бет онов норма л ьно го веса Харак теристи ки , единицы измерения З начения х ара кте ри стик для классов бет она по прочности на сжатие С 12/1 5 С 16/2 0 С 20/2 5 С 25/3 0 С 30/3 7 С 35/4 5 С 40/5 0 С 45/5 5 С 50/6 0 С 55/6 7 С 60/7 5 С 70/8 5 С 80/9 5 С 90/1 05 f ck , МПа 12 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 90 , , G cc ub e f МПа 15 20 25 30 37 45 50 55 60 67 75 85 95 105 f cm , МПа 20 24 28 33 38 43 48 53 58 63 68 78 88 98 f ct m , МПа 1,6 1,9 2,2 2,6 2,9 3,2 3,5 3,8 4,1 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 f ctk 0,0 5 , МПа 1,1 1,3 1,5 1,8 2,0 2,2 2,5 2,7 2,9 3,0 3,1 3,2 3,4 3,5 f ctk 0,9 5 , МПа 2,0 2,5 2,9 3,3 3,8 4,2 4,6 4,9 5,3 5,5 5,7 6,0 6,3 6,8 1 , c ‰ 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,25 2,3 2,4 2,45 2,5 2,6 2,7 2,8 2,8 , cu ‰ 3,5 3,2 3,0 2,8 2,8 2,8 2 , c ‰ 2,0 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2 , cu ‰ 3,5 3,1 2,9 2,7 2,6 2,6 n 2,0 1,75 1,60 1,45 1,40 1,40 Примеч ан ие — Для мел ко зернистых бетонов , приготовл енных с п рименением пе ск ов , имею щих м оду ль кру пности M k 2,0 и менее ( гру ппа Б ), значени я прочностны х харак теристик f ctm , f ctk 0,0 5 , f ct k0, 95 ум н ож аю т на поправо чный к оэ ффициент 3 , 0, 6 5 6 1 0 G tc cu b e kf |