Строительные правилареспублики беларусьсп 03. 012020Издание официальное
 Скачать 3.3 Mb.
|
|
А.6.2 Проверки предельных состояний эксплуатационной пригодности постнапряженных плит допускается производить с учетом эквивалентных нагрузок без выделения первичных и вторичных эффектов, создаваемых в конструктивной системе от постнапряжения. При проверках предельных состояний несущей способности в расчетных сочетаниях эффектов воздействий учитывают только вторичные эффекты, создаваемые в конструктивной системе экви- валентными нагрузками. Первичные эффекты постнапряжения (усилия в напрягающих элементах и моменты) учитывают в модели сопротивления критических сечений. А.6.3 При проверках предельных состояний несущей способности вторичные эффекты (изгибаю- щие моменты и поперечные силы) включают в основные сочетания совместно с постоянными и пере- менными нагрузками, применяя частный коэффициент p 1,0. Методы расчета вторичных эффектов, создаваемых в элементах конструктивной системы эквивалентной нагрузкой от постнапряжения, при- ведены в приложении К. А.7 Минимальный коэффициент армирования для продольной ненапрягаемой арматуры А.7.1 В плоских плитах в местах их опирания на колонны и в пролетах следует устанавливать ненапрягаемую арматуру для ограничения ширины раскрытия трещин. Поперечное сечение такой арма- туры должно составлять не менее 0,075 % от наибольшего сплошного поперечного сечения бетона в расчетной полосе и быть распределено в пределах зоны, ширина которой составляет по 1,5d в обе стороны от граней колонны. Надопорную арматуру следует располагать как можно ближе к верхней грани плиты и на длине, требуемой по расчету, но не менее 0,2L плюс длина анкеровки. Максималь- ный шаг арматуры должен быть не более 300 мм. А.7.2 Для плоских постнапряженных плит, в которых напрягающие элементы не имеют сцепле- ния с бетоном, площадь ненапрягаемой арматуры в пролете следует определять расчетом, исходя из условия восприятия этой арматурой не менее 40 % предельного усилия. Ненапрягаемую арматуру, имеющую сцепление с бетоном, в пролете плиты следует размещать внутри зоны, расположенной на расстоянии не менее 0,2L плюс длина анкеровки от центра опоры с шагом S, который определяют по формуле min 3 ; 500 мм , p S h (А.4) где h p — толщина плиты. А.7.3 На участках пролета плиты, где возникает выгиб при обжатии, минимальный коэффициент армирования l,min должен составлять 0,1%. Расстояние между стержнями арматуры в этой зоне должно быть не более 500 мм. CП 5.03.01-2020 187 А.8 Ограничение напряжений в постнапряженных плитах А.8.1 Допустимые значения напряжений на верхней и нижней гранях плиты при проверках пре- дельных состояний эксплуатационной пригодности для МКЭ приведены в таблице А.2, для метода эквивалентной рамы — в таблице А.3. Таблица А.3 — Допустимые значения напряжений на верхней и нижней гранях плиты для метода эквивалентной рамы Положение плиты Сжатие Растяжение элементов с арматурой, имеющей сцепление с бетоном 2) элементов без арматуры, имеющей сцепление с бетоном Опора 0,3f ck 1) 0,9f ctm 0,3f ctm Пролет 0,4f ck 1) 1) Арматурой, имеющей сцепление с бетоном, могут быть напрягающие элементы со вторичным сцеплением или ненапрягаемая арматура. 2) При проверке деформативности данные значения могут быть превышены. Примечание — Расстояние между стержнями или напрягающими элементами, имеющими сцепление с бето- ном, должно быть не более 500 мм, в противном случае применяют значения, указанные для элементов без арматуры, имеющей сцепление с бетоном. А.8.2 Дополнительную расчетную ненапрягаемую арматуру в опорной зоне и в пролетных зонах плоских постнапряженных плит для соответствующего сочетания эффектов воздействий следует уста- навливать, если растягивающие напряжения на наиболее растянутой грани превышают 0,3f ctm А.8.3 В сечениях, для которых не выполняются требования ограничения напряжений согласно таблицам А.2 и А.3, следует перепроектировать плиту (изменить ее толщину, уровень обжатия и т. д.) или выполнить проверку допустимой ширины раскрытия трещин. А.8.4 При проверках предельных состояний эксплуатационной пригодности значение прогиба в критических ситуациях допускается определять с использованием линейно-упругих конечно- элементных моделей с учетом эффектов от длительного действия нагрузок. А.8.5 Для регулярных конструктивных систем, плиты перекрытия которых рассчитывают на дей- ствие равномерно распределенных нагрузок и для которых эквивалентная нагрузка от постнапряжения не полностью компенсирует постоянные нагрузки, при определении прогибов эффекты от длительного действия нагрузки допускается учитывать путем умножения значения прогиба, полученного из линейно- упругого расчета, на повышающий коэффициент, значения которого приведены в таблице А.4. Таблица А.4 — Значения повышающего коэффициента, учитывающего эффекты от длительного действия нагрузки Нагрузки Значение повышающего коэффициента к упругому прогибу Постоянные 3,0 Постнапряжение (с учетом всех потерь) 3,0 Функциональные на перекрытие 1,5 Примечание — Данные значения коэффициентов следует применять к прогибам, полученным из линейно- упругого расчета конструкции для практически постоянного сочетания нагрузок. А.8.6 Если в выделенных расчетных полосах растягивающие напряжения, полученные из линейно- упругого расчета, превышают допустимые значения напряжений, приведенные в таблице А.2, при проверках прогибов следует учитывать эффекты, связанные со снижением изгибной жесткости плиты в результате образования трещин. Допускается производить модификацию изгибной жесткости плиты, корректируя значения моментов инерции сечений I или модуля упругости бетона E cm . При этом следует учитывать, что при CП 5.03.01-2020 188 корректировке E cm модифицированная изгибная жесткость оказывает влияние на распределение осе- вых (нормальных к продольной оси) деформаций и напряжений. А.8.7 В общем случае изгибную жесткость для элементов с трещинами рекомендуется корректи- ровать по диаграммам «момент — кривизна». А.8.8 Значения коэффициентов модификации изгибной жесткости являются переменными и зави- сят от распространения локализованных областей трещинообразования (длины пластических шарни- ров) и в общем случае могут быть приняты в пределах от 0,7 до 0,9. А.9 Учет влияния ограничения деформаций (укорочения) плит при их возведении и эксплуатации А.9.1 Постнапряженные плиты перекрытий следует проектировать таким образом, чтобы была обеспечена возможность их укорочения в процессе возведения и эксплуатации. В общем случае уко- рочение достигается в результате: — температурно-усадочных деформаций; — упругого укорочения при передаче и действии усилия обжатия от напрягающих элементов; — ползучести бетона. А.9.2 Эффекты, связанные с ограничением деформаций укорочения плит, могут не учитываться, если выполняются следующие условия: а) среднее значение сжимающих напряжений в бетоне после действия усилия обжатия с учетом всех потерь не превышает 2 МПа; б) длина здания (плиты перекрытия в плане) составляет не более 50 м; в) в пределах плана перекрытия имеется не более одного жесткого ограничения (например, лиф- товая шахта, ядро жесткости и т. д.). А.9.3 На рисунке А.8 приведены характерные расчетные схемы для определения деформаций укорочения плит в условиях ограничения. Расчет упругих деформаций, деформаций усадки и ползу- чести следует производить с использованием параметров вынужденных деформаций. Рисунок А.8 — Расчетные схемы для определения деформаций укорочения плит: а — при симметричном опирании плиты на колонны; б — при асимметричном опирании плиты на колонны А.9.4 Упругие деформации следует определять, принимая в расчетах значение модуля упругости бетона к моменту натяжения напрягающих канатов. А.9.5 Усилие, требуемое для деформирования колонны (см. рисунок А.8), рассчитывают по сле- дующим формулам: , i LT i L (А.5) 3 12 ( ) / ( ) , i cm ci i co H E t I h l (А.6) где LT — полная длительная деформация укорочения-удлинения; на стадии предварительного проек- тирования допускается принимать 5 75,0 10 ; LT CП 5.03.01-2020 189 i L — расстояние от точки с нулевыми перемещениями недеформируемого элемента до соот- ветствующей колонны; ci I — момент инерции поперечного сечения колонны; co h l — высота колонны. А.9.6 При определении горизонтальных усилий i H значение cm i E I для колонн допускается сни- жать с учетом развития деформаций ползучести и возможного образования трещин. Без выполнения расчетов значение упругих характеристик при кратковременном нагружении допускается снижать до 50 % (т. е. 0,5 cm i E I ). А.9.7 Полное растягивающее усилие как результат ограничения укорочения плиты является суммой усилий, действующих в каждой из колонн с одной стороны от недеформируемого элемента (стационарной точки, см. рисунок А.8). Растягивающее усилие на рисунке А.8 а) равно 1 2 , H H на ри- сунке Д.8 б) — 1 2 3 H H H А.9.8 Полное растягивающее усилие в плите следует вычитать из усилия предварительного напря- жения (обжатия) плиты. А.9.9 Растягивающее усилие от ограничения 1 n i i H в расчетах не учитывают, если его значение не превышает 10 % усилия обжатия от постнапряжения. В противном случае усилие обжатия следует назначать таким образом, чтобы после его приложения было не только погашено растяжение, но и дос- тигнуто эффективное преднапряжение. А.9.10 Если не возможно обеспечить деформативность вертикального элемента при изгибе, сле- дует предусматривать другие меры, позволяющие обеспечить эффективное обжатие и исключить или снизить до приемлемого уровня растягивающие усилия в плите. А.10 Дополнительные требования по конструированию постнапряженных плит покрытий и перекрытий А.10.1 Толщину защитного слоя бетона в плоских постнапряженных плитах перекрытий следует устанавливать исходя из требований конструкционной безопасности, долговечности и огнестойкости. А.10.2 В общем случае толщину защитного слоя бетона следует назначать в соответствии с тре- бованиями настоящих строительных правил и технических спецификаций для конкретного вида напря- гающих канатов. А.10.3 В конструкциях из бетона нормального веса с напрягающими элементами без сцепления с бетоном следует применять канаты в специальных оболочках (стальных, HDPE со смазкой), постав- ляемых предприятиями-изготовителями в соответствии с действующей технической документацией. В отдельных случаях напрягающие элементы в постнапряженных конструкциях допускается распо- лагать в закрытых каналах, образуемых преимущественно неизвлекаемыми каналообразователями из полимерных материалов. Неизвлекаемые каналообразователи из цельнотянутых или полимерных труб допускается при- менять только на коротких участках в стыках между сборными блоками составных по длине конструк- ций и в местах перегибов и анкеровки напрягаемой арматуры. А.10.4 Для плоских постнапряженных плит перекрытия, при возведении которых применялись канаты в оболочках из плотного полимера, минимальная толщина защитного слоя бетона до обо- лочки каната c min , мм, должна составлять: 20 — для конструкций, эксплуатируемых внутри зданий; 35 — для конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе (например, паркинги и др.). Номинальная толщина защитного слоя бетона c nom , мм, должна составлять: 30 — для конструкций, эксплуатируемых внутри зданий; 45 — для конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе (например, паркингов и др.). А.10.5 Назначение толщины защитного слоя бетона из требований огнестойкости следует произ- водить в соответствии с ТКП EN 1992-1-2. Рекомендуемые минимальные размеры от грани бетонного сечения до оси напрягающего элемента приведены в таблице А.5. CП 5.03.01-2020 190 Таблица А.5 — Минимальные размеры от грани бетонного сечения до оси напрягающего элемента плоских постнапряженных плит исходя из требований огнестойкости Конструктивный элемент Наименование размера Минимальный размер, мм, для предела огнестойкости R 240 R 120 R 60 Плоские плиты перекрытий и по- крытий: Высота (с учетом отделки) 175 120 80 работающие в одном направ- лении (балочные): свободно опертые неразрезные* Расстояние до оси напря- гающего элемента 80 55 55 35 35 25 работающие в двух направ- лениях: свободно опертые неразрезные* То же 65 55 40 35 30 25 * Если перераспределение моментов принимается более 15 %, следует использовать значения, установ- ленные для свободно опертых плит, работающих в одном направлении. А.10.6 При назначении расстояний в свету между напрягающими элементами в постнапряжен- ных плитах при расположении их в закрытых каналах следует соблюдать требования, указанные в таблице А.5. При смешанном армировании минимальное расстояние между ненапрягаемым арматурным стержнем и стенкой закрытого канала принимают, руководствуясь указаниями, относящимися к рас- стоянию между стержнями. А.10.7 В постнапряженных перекрытиях профиль трассы напрягаемой арматуры назначают в соот- ветствии с правилами, изложенными в соответствующей технической документации для конкретных систем предварительного напряжения. Допускается пользоваться правилами, изложенными в А.5.1 и приложении Л. А.10.8 При проектировании плоских постнапряженных плит соблюдают следующие требования: — ненапрягаемую арматуру, воспринимающую отрицательный момент, следует располагать над опорами (колоннами), как показано на рисунке А.9; — напрягающие элементы одного главного направления следует группировать по линии опор (колонн), а другого — распределять равномерно по полю плиты. Минимальное армирование следует устанавливать, как правило, группируя по линии опор в соот- ветствии с рисунком А.9. А.10.9 Минимальная площадь ненапрягаемой арматуры в нормальном сечении плиты перекры- тия должна удовлетворять требованиям к минимальному коэффициенту армирования. Ненапрягаемую арматуру или дополнительную напрягаемую арматуру в плитных конструкциях следует устанавливать в тех зонах конструкции, в которых средние напряжения обжатия в расчетной полосе составляют менее 0,7 Н/мм 2 , при этот должно выполняться условие ,min / 0,70 / (0,0018 ) 1, mt s ct c P A A A (А.7) где A ct — площадь растянутой зоны сечения, определяемая как произведение ширины расчетной полосы на половину толщины плиты. А.10.10 В ненапряженных зонах плоских плит (рисунок А.10) следует устанавливать дополни- тельную ненапрягаемую арматуру. Площадь ненапрягаемой растянутой арматуры и (или) напрягающих канатов, располагаемой(-ых) параллельно краю плиты, должна воспринимать изгибающий момент от расчетной вертикальной на- грузки, рассчитанной для неразрезной плиты, имеющей пролет l a (см. рисунок А.10). CП 5.03.01-2020 191 Рисунок А.9 — Схемы размещения ненапрягаемой арматуры, имеющей сцепление с бетоном Рисунок А.10 — Схемы размещения ненапряженных зон в плоских плитах, в которых следует устанавливать дополнительную ненапрягаемую арматуру Эта арматура должна быть равномерно распределена на ширине, равной 0,7l a , и быть непре- рывной вдоль края плиты. Напрягающие элементы, применяемые для восприятия температурно-усадочных напряжений, следует располагать на расстоянии, не превышающем 1800 мм. А.10.11 Минимальная площадь ненапрягаемой арматуры, располагаемой перпендикулярно грани плиты, должна быть не менее 0,0013bh pl или 0,25 площади арматуры, располагаемой параллельно грани плиты. Ненапрягаемую арматуру следует располагать равномерно между анкерами на длине большей, чем l a или 0,7l a плюс полная длина анкеровки (где l a — расстояние между напрягающими элементами согласно рисунку А.10). Напрягающие элементы, проходящие через эти зоны (рисунок А.10) параллельно грани плиты, следует учитывать совместно с ненапрягаемой арматурой, установленной в этих зонах. А.10.12 В местах пересечения плит с колоннами, в зонах, где не установлена поперечная арма- тура, рекомендуется не менее двух канатов располагать в пределах зоны, ограниченной расстоя- ниями 0,5h от каждой грани колонны, — для внутренних колонн и минимум один канат располагать параллельно грани (краю) плиты — для крайних колонн (рисунок А.11). Канаты, располагаемые в пределах указанных зон, следует учитывать при проверках предельных состояний плит на местный срез. В случае наличия поперечного армирования зона 0,5h может быть увеличена до h. |