Коэффициент усадки бетона при заливке СНиП

Усадка бетона — это уменьшение его объемного состава, которое происходит в процессе засыхания и твердения.

По мере засыхания и твердения бетон дает усадку, в связи с чем могут образоваться трещины.

Чаще всего объем сокращается незначительно, а величина этого показателя не превышает 1-2%.

Причины усадки бетона

После приготовления бетонной смеси в ее составе начинается кристаллизация цементных камней и интенсивное испарение воды, вследствие чего происходит усадка бетона. Особенно интенсивно этот процесс происходит в первые 2-3 недели после заливки изделия. Далее его скорость замедляется. Полное окончание процесса усадки наступает через 1-1,5 года после начала твердения. К этому моменту бетонное изделие приобретет свое окончательное состояние.

На конечную величину уменьшения объема влияет несколько причин. Среди них можно перечислить следующие:

• количество цемента в смеси;
• объемная доля воды;
• показатели окружающей среды;
• количество присадок в растворе.

Виды усадки бетона.

Количественное соотношение цемента в составе бетонной смеси играет очень важную роль. Чем выше будет расход цемента на единицу приготовленной бетонной смеси, тем больше будет происходить усадка готового изделия. При этом надо обращать на состав, из которого приготовлен цемент. Высокоактивные глиноземистые цементные порошки дают большее сокращение объема. Усадка бетона на основе портландцемента происходит значительно меньше.

Особое внимание следует обратить на количество добавляемой воды. Чем большее процентное содержание ее будет находиться в готовящемся растворе, тем сильнее произойдет сокращение объема готового изделия. Обусловлено это тем, что в процессе схватывания будет происходить активное испарение воды из верхних бетонных слоев.

Чтобы усадка бетона была меньше, надо в процессе его изготовления использовать заполнители с крупной фракцией.

Мелкозернистые фракции имеют меньшую устойчивость к деформациям, что приводит к большому проседанию материала в процессе его сушки.

Немаловажными факторами, помогающим сохранить целостность структуры бетонного основания, являются показатели температуры и влажности окружающей среды. Если влажность на улице будет достаточно высокой, то усадка будет сравнительно мала. Тот же эффект будет наблюдаться и при низких температурах воздуха.

Вернуться к оглавлению

Борьба с эффектом усадки

Во избежание сильной усадки бетона, при приготовлении бетонной смеси необходимо использовать пластификаторы.

Если в процессе строительства не учесть происходящую усадку, то это может привести к печальным последствиям. Если заложенный коэффициент сокращения объема фундамента не будет соответствовать его конечному показателю, то это приведет к появлению в нем трещин. Подобные трещины приведут к полному или частичному разрушению здания или отдельных его элементов.

Чтобы избежать подобных проблем, нужно обстоятельно подходить к процессу приготовления бетона. Надо правильно определить необходимое количество всех его ингредиентов. Кроме того, нельзя забывать о различных присадках и пластификаторах, которые должны добавляться в готовящуюся смесь. Подобные добавки помогают увеличить показатель прочности бетонной детали, что обеспечивает меньшую усадку.

Присутствие пластификаторов в бетонном растворе помогает предотвратить неравномерные усадки, которые при твердении приводят к появлению более напряженных участков. Присутствия таких перенапряженных участков в изделии следует избегать, поскольку они являются первопричиной образования трещин и приводят к разрушению бетонной детали.

На современном рынке строительных материалов имеются и различные вяжущие вещества. Подобные вещества, вступая во взаимодействие с водой, расширяются, значительно увеличивая объем раствора. С помощью этого процесса происходит равномерное перераспределение напряжений, которое сохраняется при твердении. Более того, вяжущие вещества не изменяют свой объем и после высыхания, что помогает сократить усадку бетона.

Чтобы уменьшить потери объема изделия после его сушки, нужно обязательно проводить качественную вибрационную обработку смеси. Сделать это можно на специальном столе. С помощью вибрационного стола из состава раствора будут выгоняться пузырьки воздуха. Это сделает песчано-цементную смесь более плотной и вязкой, что придет к уменьшению ее конечной усадки.

Текст ГОСТ 24544-2020 Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести

>

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)

ГОСТ 24544— 2020

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БЕТОНЫ

Методы определения деформаций усадки и ползучести

Издание официальное

№еш Ст»1дипи1»н|1М 2021

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

• 1 РАЗРАБОТАН Структурным подразделением АО «НИЦ «Строительство» Научно-исследовательским. проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ им. А.А. Гвоздева) при участии АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

• 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК465 «Строительство»

• 3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 октября 2020 г. № 134-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны no МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны no МК (ИСО 3166) 004—97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	ЗАО «Национальный орган по стандартизации и метрологии» Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Россгандарт
Узбекистан	UZ	Уэстандарг

• 4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 декабря 2020 г. № 1347-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 24544—2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2021 г.

• 5 ВЗАМЕН ГОСТ 24544—81

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изме-нений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствуй ющих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая ин-формация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

© Стандартинформ. оформление. 2021

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

• 1 Область применения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Термины и определения

• 4 Методы определения деформаций усадки и ползучести при сжатии

• 4.1 Испытательные стенды, приборы, измерительное оборудование и материалы

• 4.2 Изготовление и хранение образцов

• 4.3 Подготовка к испытаниям

• 4.4 Проведение испытаний

• 4.5 Обработка результатов

• 5 Требования безопасности труда

Приложение А (обязательное) Силовые установки для определения ползучести бетона при сжатии

Приложение Б (обязательное) Титульный лист журнала испытаний при определении деформаций усадки и ползучести

Приложение 8 (обязательное) Форма журнала испытаний

Приложение Г (рекомендуемое) Пример обработки результатов испытаний и определения предельных значений деформаций ползучести

Приложение Д (рекомендуемое) Методы определения деформаций температурной усадки и ползучести бетона при нагреве

Приложение Е (рекомендуемое) Метод определения деформаций ползучести при изгибе (упрощенная методика испытания на ползучесть)

Библиография

ж W

ж

,«Z

ГОСТ 24544—2020

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БЕТОНЫ

Методы определения деформаций усадки и ползучести

Concretes. Methods of shrinkage and creep flow determination

Дата введения — 2021—06—01

• 1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на асе виды цементных, а также силикатных бетонов, применяемых во всех областях строительства, и устанавливает методы определения деформаций усадки и ползучести.

• 2 Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 310.2 Цементы. Методы определения тонкости помола

ГОСТ 310.4 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

ГОСТ 5382 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ 5632 Нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 8269.0 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний

ГОСТ 8735 Песок для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 9758 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 10180 Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 10354 Пленка полиэтиленовая. Технические условия

ГОСТ 12730.1 Бетоны. Методы определения плотности

ГОСТ 12730.2 Бетоны. Метод определения влажности

ГОСТ 23683 Парафины нефтяные твердые. Технические условия

ГОСТ 24452 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона

ГОСТ 31108 Цементы общестроительные. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (и классификаторов) на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации. метрологии и сертификации (kvww.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайгах соответствующих национальных органов по стандартизащы. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, загра-

Издание официальное

гивакхцее положение, на которое дана ссылка, то эго положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на нега, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

• 3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

• 3.1 линейная относительная деформация усадки eye(t): Относительное уменьшение линейных размеров ненагруженного образца во времени, вызванное гидратацией цемента (контракцией), уменьшением влажности цементного камня и его карбонизацией.

• 3.2 линейная относительная деформация усадки при нагреве cyet: Относительное уменьшение линейных размеров ненагруженного образца, вызванное испарением из него влаги при нагреве.

• 3.3 линейная относительная деформация температурного расширения £р(: Относительное увеличение размеров образца, вызванное температурным расширением при нагреве.

• 3.4 линейная относительная температурно-усадочная деформация tt: Относительное изменение линейных размеров образца, вызванное совместным действием температуры и усадки бетона.

• 3.5 линейная относительная деформация ползучести eln(t): Относительное изменение линейных размеров образца во времени, вызванное действием постоянной внешней нагрузки за вычетом деформаций усадки.

• 4 Методы определения деформаций усадки и ползучести при сжатии

В настоящем разделе и приложениях А. Б. В и Г приведены методы испытаний при стандартном температурном режиме для определения деформаций усадки и ползучести путем измерения их в направлении продольной и поперечной осей (при необходимости такой задачи) незагруженного образца и образца, загруженного постоянной по величине осевой сжимающей нагрузкой.

Методы определения деформаций температурной усадки и ползучести бетона при нагреве приведены в приложении Д.

Методика определения деформаций ползучести при изгибе (упрощенная методика испытания на ползучесть) и вычисление основных деформационных характеристик приведены в приложении Е.

• 4.1 Испытательные стенды, приборы, измерительное оборудование и материалы

  • 4.1.1 Оборудование и приборы для проведения испытаний должны соответствовать требованиям настоящего стандарта, быть повереными и аттестоваными в установленном порядке.

  • 4.1.2 Для определения деформаций усадки применяют устройства, схемы которых показаны на рисунках 1 и 2. Устройство, схема которого приведена на рисунке 1. предназначено для измерения деформаций усадки образцов с поперечным сечением размерами 40 х 40 мм.

Образцы с размерами поперечного сечения более 40 х 40 мм испытывают с приклеенными по торцам металлическими пластинами согласно 4.3.2 (рисунок 2) без дополнительных испытательных стендов.

• 4.1.3 Для определения деформаций ползучести применяют пневмогидравлические, пружинно-гидравлические. рычажные или пружинные испытательные устройства. В установку допускается устанавливать одновременно до трех образцов вертикально друг на друга (в виде колонны), как показано на рисунке 3.

i — стойка; 2 — кронштейн, 3 — конусообразный выступ: 4 — нжняя опора, 5 — индикатор, б — образец. 7 — репер; а — размер стороны поперечного сечения образца: Н — высота образца: Ц — база измерений

Рисунок 1 — Схема устройства для определения деформаций усадки образцов с размерами поперечного сечения 40 * 40 мм

1 — индикатор часового типа, 2 — ранка для крепления индикаторов: 3 — качающаяся штанга;

4 — образец. S — металлические пластинки: Ц — база измерения

Рисунок 2 — Схема устройства для определения деформаций усадки образцов с размерами поперечного сечения более 40 « 40 мм

• 4.1.4 При установке нескольких образцов в колонну соосность передачи нагрузки обеспечивается через металлические шарики, устанавливаемые в специальные центрированные выточки в стальных пластинах в соответствии с 4.1.7. Для предотвращения потери устойчивости колонны необходимо использовать дополнительные страховочные устройства от выстреливания шарика. Схема такого устройства приведена на рисунке 3 (справа). Страховочные устройства не должны препятствовать свободному деформированию образцов.

1 — динамометр; 2 — гидравлический домкрат. 3 — стойка (стержень с резьбой); 4 — стальной шар.

S — стальная пластина, приклеиваемая к образцу; б — бетонные образцы; 7 — пружины. 8 — стальная опорная плита; 9 — гайки; 10 — стальные страховочные элементы. — база измерения

Рисунок 3 — Схема устройства установки для определения деформаций ползучести при испытании нескольких образцов в колонне

• 4.1.5 Принципиальная схема устройства пружинной установки на три образца приведена на рисунке 3 (слева). Схемы пневмогидравлических, пружинно-гидравлических установок и схема пружинной установки на один образец, а также порядок установки в них образцов принимают в соответствии с приложением А. Схема рычажного устройства для определения ползучести при нагреве приведена на рисунке Д.2 (приложение Д).

• 4.1.6 Для измерения деформаций следует использовать измерительные приборы и приспособления для их крепления, применяемые для определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона по ГОСТ 24452 (на рисунке 2 показано оборудование для измерения продольных деформаций; при определении поперечных деформаций устанавливаются дополнительные рамки и индикаторы). Допускается использовать другое поверенное измерительное оборудование — стационарно смонтированное (тензодатчики) или съемное (точки для снятия показаний при использовании такого оборудования показаны на рисунке 3 слева), позволяющее определять деформации ползучести с необходимой точностью и достоверностью.

• 4.1.7 При определении деформаций ползучести сжимающее усилие на образец следует передавать через металлические прокладки толщиной 35—37 мм. размеры которых в плане должны быть не менее размеров поперечного сечения образца. Твердость прокладок и шероховатость их рабочих поверхностей должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10180.

• 4.1.8 Для определения линейных размеров, массы образцов и плотности бетона следует применять средства измерений и оборудование по ГОСТ 10180 и ГОСТ 12730.1. а для определения влажности бетона — по ГОСТ 12730.2.

• 4.1.9 Насыщение образцов водой или нефтепродуктами следует производить с применением оборудования по ГОСТ 24452.

• 4.1.10 Для измерения температуры и определения влажности окружающей среды в процессе испытаний следует применять термометры (термографы) и психрометры (гигрографы).

• 4.1.11 Для гидроизоляции образцов рекомендуется применять полиэтиленовую пленку с липким слоем по ГОСТ 10354 и парафин по ГОСТ 23683.

• 4.2 Изготовление и хранение образцов

  • 4.2.1 Испытания проводят на образцах, специально изготовленных из бетонной смеси. Допускается испытывать на ползучесть и усадку образцы, отобранные из элементов конструкций, к которым не была приложена нагрузка, при этом необходимо сделать соответствующую пометку в журнале испытаний.

8 случае если испытания будут проводиться на образцах, отобранных из конструкций, находящихся под нагрузкой, результаты испытаний необходимо скорректировать с учетом истории нагружения.

• 4.2.2 Определение деформаций усадки и ползучести должно проводиться на образцах-призмах, не изолированных от влагообмена с окружающей средой. Гидроизоляция образцов допускается при специально заданных условиях испытания. Размеры образцов-призм следует принимать 70 * 70 х 280, 100 * 100 х 400,150 * 150 * 600,200 * 200 х 800 мм. 8 качестве базового образца следует принимать призму размерами 150 х 150 х 600 мм. Переходные коэффициенты приведены в таблице 1 (см. 4.5.8).

Для определения деформаций усадки ячеистого бетона допускается применять образцы-призмы размерами 40 х 40 х 160 мм.

• 4.2.3 Размеры образцов для определения деформаций усадки и ползучести выбирают в зависимости от наибольшей крупности заполнителя в бетоне в соответствии с требованиями ГОСТ 10180.

• 4.2.4 Образцы изготавливают отдельными сериями.

Деформации ползучести определяют одновременно с деформациями усадки, при этом перед испытаниями определяют кубиковую прочность бетона на сжатие по ГОСТ 10180 и призменную прочность. модуль упругости и коэффициент Пуассона по ГОСТ 24452.

Каждая серия должна состоять из девяти образцов-призм, из которых три образца — для определения призменной прочности, три образца —■ для определения деформаций усадки и три образца — для определения деформаций ползучести, а также трех образцов-кубов с ребрами, размеры которых соответствуют размеру рабочего (поперечного) сечения призмы.

• 4.2.5 Изготовление и хранение образцов до распалубки должно соответствовать требованиям ГОСТ 10180.

• 4.2.6 После распалубки все образцы одной серии (включая образцы-кубы) должны храниться вплоть до начала испытаний в одинаковых, как правило, нормальных температурно-влажностных условиях. исключающих возможность испарения влаги из бетона, согласно ГОСТ 10180.

• 4.2.7 Образцы из ячеистого бетона, изготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ 10180. перед испытанием на усадку и ползучесть должны быть погружены в воду и храниться в ней в течение трех суток в горизонтальном положении.

• 4.3 Подготовка к испытаниям

  • 4.3.1 Подготовку образцов к испытаниям следует начинать с их внешнего осмотра и определения линейных размеров, допускаемые отклонения которых от номинальных размеров должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10180.

  • 4.3.2 Торцевые поверхности всех образцов, предназначенных для определения деформаций усадки, должны быть закрыты металлическими пластинами толщиной 4—5 мм. наклеиваемыми с помощью быстрополимеризующихся клеев в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 2.

К торцевым поверхностям образцов размерами 40 х 40 х 160 мм. подвергаемых испытанию на усадку, приклеивают реперы в соответствии со схемой, показанной на рисунке 1. Реперы изготавливают из инвара или сплава с аналогичными свойствами. Диаметр основания репера должен быть не более 20 мм. а высота не более 15 мм.

Образцы для определения деформаций ползучести подготавливают в соответствии с 4.1.7.

• 4.3.3 На боковых поверхностях образцов размечают базу измерения продольных деформаций, устанавливают крепежные приспособления и измерительные приборы в соответствии с требованиями ГОСТ 24452 и 4.1.6. Схема установки индикаторов часового типа приведена на рисунке 2. при необходимости для измерений поперечных деформаций устанавливают дополнительные рамки и измерительные приборы согласно ГОСТ 24452.

• 4.3.4 Для предотвращения испарения влаги или летучих фракций нефтепродуктов из образцов, пропитанных водой или нефтепродуктами согласно 4.1.9, их боковую поверхность следует гидроиэоли-

ровать внахлест двумя слоями полиэтиленовой пленки с липким слоем по ГОСТ 10354 с последующим нанесением на нее расплавленного парафина слоем 2—3 мм по ГОСТ 23683. Допускается применение других гидроизоляционных материалов, исключающих влагообмен между образцом и окружающей средой. Гидроизоляцию торцевых поверхностей образцов производят в соответствии с 4.1.7 и 4.3.2.

• 4.3.5 Не более чем за сутки до испытания образцов на ползучесть следует определить плотность бетона этих образцов по ГОСТ 12730.1. а также влажность бетона по ГОСТ 12730.2 {допускается на образцах. предварительно испытанных при определении призменной прочности).

• 4.3.6 Результаты измерений согласно 4.3.1—4.3.5 заносят в титульный лист журнала испытаний при определении деформаций усадки и ползучести по форме в соответствии с приложением Б.

4.4 Проведение испытаний

• 4.4.1 Испытания для определения деформаций усадки и ползучести следует проводить в помещении или в климатической камере, в которых постоянно поддерживается температура (20 ±2) ‘С и относительная влажность воздуха (60 ± 5) %. Попадание прямых солнечных лучей на образцы не допускается.

• 4.4.2 Измерение деформаций только усадки следует начинать не позже чем через 4 ч после рас-палубливания образцов, а образцов из ячеистого бетона — после насыщения водой в соответствии с 4.2.7.

Для измерения деформаций усадки подготовленный образец следует установить в устройство для испытания в соответствии с 4.1.2 и снять начальные показания приборов. Отсчеты показаний рекомендуется производить через сутки, затем наЗ. 7.14 сут и далее раз в две недели до конца испытаний.

Одновременно с измерением деформаций усадки рекомендуется определять влагопотери путем периодического взвешивания образцов (выполнять на отдельных образцах).

• 4.4.3 При определении только деформаций усадки продолжительность испытания должна быть не менее 120 суток. В случае, если три последовательных измерения показывают приращения деформаций. не превышающие погрешность измерительных приборов, испытания могут быть прекращены до указанного срока, о чем делается соответствующая запись в журнале испытаний.

• 4.4.4 Загружение образцов и измерение деформаций ползучести следует осуществлять, как правило. в возрасте бетона 28 сут. При необходимости проведения испытания в любом другом возрасте бетона вносят соответствующую запись в протокол испытания.

Напряжение в образце от внешней нагрузки должно составлять 0.3 ± 0,005 призменной прочности бетона, установленной перед началом испытаний согласно 4.2.4. При необходимости приложения внешней нагрузки другой величины должны быть сделаны соответствующие записи в протоколах испытаний.

Проверку работы приборов и загружение образца до указанного уровня напряжения следует проводить в соответствии с требованиями ГОСТ 24452.

• 4.4.5 Отсчет показаний приборов на нагруженных образцах для определения деформаций ползучести следует производить непосредственно после загружения (начальный отсчет) и затем через 1 ч. Последующее снятие отсчетов рекомендуется производить через 1, 3. 7. 14 сут. последующие 6 недель — еженедельно, затем в течение 10 недель — один раз в 2 недели, и далее до конца испытаний — один раз в 4 недели.

Одновременно с определением деформаций ползучести следует проводить определение деформаций усадки на незагруженных образцах с той же периодичностью и продолжительностью. При этом начальный отсчет деформаций усадки следует производить непосредственно после загружения образцов на ползучесть.

Продолжительность испытания при определении деформаций ползучести должна быть не менее 180 сут.

• 4.4.6 Результаты измерений должны быть занесены в журнал испытаний, титульный лист и форма которого принимаются в соответствии с приложениями Б и В. При необходимости определения поперечных деформаций усадки и ползучести в журнал испытаний вносят дополнительные графы.

• 4.5 Обработка результатов

• 4.5.1 По результатам испытаний вычисляют средние значения абсолютных деформаций AAJf). мм. для каждого загруженного и незагруженного образца как среднеарифметическое приращений (по отношению к начальному отсчету) показаний приборов по четырем граням соответствующего образца. 6

По средним абсолютным значениям деформаций вычисляют относительные значения деформа* ций после полной загрузки образца по формуле где /, — база измерения деформаций, мм.

• 4.5.2 Относительные деформации незагруженных образцов принимают в качестве деформаций усадки £ (t}.

• 4.5.3 Относительные деформации ползучести каждого образца £1л(0 вычисляют по формуле, состоящей из двух слагаемых: — гус0) — учет деформаций ползучести во времени, а £1у — учет быстронатекающей ползучести во время нагружения;

= + (2)

где q — средние значения полных деформаций, определяемых в процессе ступенчатого загружения согласно ГОСТ 24452;

£1у — средние значения упругих деформаций, определяемых в процессе ступенчатого загружения согласно ГОСТ 24452.

• 4.5.4 По результатам определения относительных значений деформаций усадки и ползучести отдельных образцов вычисляют средние значения относительных деформаций усадки или ползучести для серии образцов по формуле

7(0 = 0)

где £,(0 — среднее значение относительных деформаций усадки или ползучести для каждого образца данной серии;

п — число образцов в серии.

• 4.5.5 По средним значениям относительных деформаций усадки и ползучести, вычисленным по формуле (3), строят диаграммы в координатах «относительные деформации усадки (или ползучести) — продолжительность (время) испытаний, суть и прикладывают их к журналу испытаний, а также определяют предельные (условно предельные) значения этих деформаций.

• 4.5.6 Предельное значение деформаций усадки £ус(») или ползучести е1п(~) определяют построением диаграммы. Для этого вычисляют значения приращений по формулам:

АГ . (4)

_At_ (5)

где At — продолжительность проведения испытаний с момента его начала (снятия начального отсчета). сут.

На диаграмме по оси ординат откладывают значения, вычисленные по формулам (4) и (5). а по оси абсцисс значения ДГ. начиная с момента времени At. равного 30 сут для усадки и 50 сут для ползучести. По полученным точкам графически, аналитически или с помощью специализированных компьютерных программ строят прямую регрессии, котангенс угла которой принимают за предельное значение деформаций усадки £уе() или ползучести £1п(«), а отрезок, отсекаемый этой прямой на продолжении оси абсцисс, за параметр скорости нарастания деформаций аус или ап.

Методика аналитического определения параметров £п(») и оц приведена в приложении Г. Параметры £уС(«) и ОуС определяют аналогичным способом.

• 4.5.7 Полученные согласно 4.5.6 значения деформаций используют, лри необходимости, для вычисления относительных деформаций усадки и ползучести для моментов времени, превышающих общую продолжительность испытаний. Для этого используют формулы:

ev«(0 = еус(х) оуе + дг

4,(0 = 4(х) (7)

• 4.5.8 При проведении испытаний на образцах, отличных от базовых в соответствии с 4.1.2, пре-дельные значения деформаций усадки и ползучести, определенные согласно 4.5.6, следует умножать на коэффициенты Ку и К2. приведенные в таблице 1.

Таблица 1

Размер ребра поперечного сечения образца, см	Переходные коэффициенты при определении
усадки	ползучести Хг
	0.90	0.83
		0.90
	1.0	1.0
	1.05	1.10

Коэффициенты, указанные в таблице 1, применимы для тяжелых и мелкозернистых бетонов клас-са по прочности на сжатие не выше В60. а также бетонов на пористых заполнителях, приготовленных на цементных вяжущих.

Значения переходных коэффициентов для высокопрочных, ячеистых и силикатных бетонов должны быть установлены экспериментально.

• 5 Требования безопасности труда

  • 5.1 При проведении испытаний должны соблюдаются требования по безопасности труда в соответствии с (1].

  • 5.2 При работе на пневмогидравлических устройствах должны соблюдаться требования, приведенные в (2].

Силовые установки для определения ползучести бетона при сжатии

А.1 Пневмогидравлическое устройство, схема которого приведена на рисунке А.1, включает следующие основные узлы: плоскую раму, гидравлический домкрат с манометром и два баллона с инертным газом, в которых создают избыточное и расчетное давление.

i — стой»; 2 — верхняя опорная плита: 3 — траверса. 4 — баллон с инертным газом (с избыточным давлением ло отношению к расчетному); S — баллон с инертным газон при расчетном давлении; б — гидравлический домкрат с шарнирной опорной плитой; 7 — вентиль баллона; 8 — входной вентиль: 9 — манометр образцовый: /О — испытуемый образец

Рисунок АЛ — Схема пневмогидравлического устройства

А.2 Схема пружинно-гидравлического устройства приведена на рисунке А.2. Она состоит из пространственной рамы, гидравлического мембранного домкрата в верхней ее части, пакета тарельчатых пружин в нижней части и регулировочных винтов. Контроль передаваемого на образец усилия осуществляют с помощью образцового манометра гидравлического домкрата.

А.З Пружинное устройство, схема которого приведена на рисунке А.З. состоит из стоек, верхней траверсы и постамента, образующих жесткую замкнутую раму. Средняя и нижняя подвижные траверсы служат для передачи усилия, установочный винт фиксирует образец до начала его загружения. С помощью домкрата создают сжатие слирагъной пружины и заданное усилие в испытуемом образце, после чего положение нижней траверсы фиксируют гайками, а домкрат освобождают и переносят на следующую установку. Требуемое усилие, передаваемое на образец, обеспечивается выбором количества пружин и гидравлического домкрата соответствующей мощности.

f — образцовый манометр, 2 — гидравлический домкрат плунжерного типа с гибкой диафрагмой. 3 — поршень домкрата;

4 — стойки, S — опорная плита, б — регулирующие винты: 7 — тарельчатые пружины, б ■— испытуемый образец Рисунок А.2 — Схема пружинно-гидравлического устройства

1 — стойки; 2 — верхняя траверса. 3 — средняя траверса; 4 — нижняя траверса; 5 — гайки, б — гидравлический домкрат; 7 — постамент, 6 — спиральная пружина; 9 — бетонный образец: ГО — установочный винт

Рисунок А.З — Схема пружинного устройства (на один образец)

Титульный лист журнала испытаний при определении деформаций усадки и ползучести

Вид испытаний_______________________________________________________________________________

Характеристика испытательного устройства____________________________________________________________

Цена деления измерительного устройства мм

Условия последовательности действия температуры и нагрузки Температура нагрева*С

Характеристика образца и бетона

Шифр образца________________________________________________________________________

Размеры образца____________________________________________________________________мм

База измерения деформаций мм

Дата начала испытаний_______________________________________________________________________

Возраст бетона к началу испытаний сут

Масса образца:

к началу испытаний кг

к концу испытаний ______________________________________________________________________________кг

Масса высушенного образца______________________________________________________________кг

Плотность (объемная масса) бетона кг/м3

Прочность бетона:

кубиковая МПа (кгс/см2)

призменная МПа (кгс/см2)

Напряжение в сечении образца МПа (кгс/см2)

Упругие деформации к моменту окончания нагружения 10s

Характеристика бетонной смеси

Состав бетонной смеси по массе_______________________________________________________________

Вид добавки_________________________________________________________________________________

Количество добавки__________________________________________________________________________

Подвижность (жесткость) бетонной смеси по ГОСТ 10181 ___________________________________________________________________________________________________________см (с) Коэффициент уплотнения бетонной смеси. %_____________________________________________________

Воздухосодержание бетонной смеси. % об._______________________________________________________

Характеристика вяжущего

Вид и марка цемента по ГОСТ 310.4. ГОСТ 31108__________________________________________________

Тонкость помола цемента по ГОСТ 310.2_________________________________________________________

Химико-мжералогичесхий состав цемента, включающий содержание щелочей по ГОСТ 5382__________________________________________________________________

Характеристика заполнителей

Наименование и вид породы крупного заполнителя________________________________________________

Зерновой состав крупного заполнителя по ГОСТ 8269.0

Модуль крупности песка по ГОСТ 8735___________________________________________________________

Водопогпощекие (для пористых заполнителей) по ГОСТ 9758

Форма журнала испытаний

Серия Ne Начало испытаний «о 20___г.

Окончание испытаний «*20___г.

Дата снятия отчете, мин

продолжительность исты тений, сут

Температура воздуха 1 ‘С

* S £ 8 4 С о X ж 3 а 3 с г 6 о г о

Приращение приборов абсолютных и относительных дефор* маиии

Среднее приращение относительны* деформаций о серии образцов дТ, 10*

Средняя относительная деформация е серии образцов “^f} Ю*

Средняя относительная деформация в серии ненатруженны* образцов

Относительные деформации ползучести в серии образцов 10s

Сухой термометр

влажный термометр

Устройство №______ Образец N» ______

Устройство №______ Образец №______

Устройство Н»_______ Образец N*______

3 3

о

Отсчет

О S X § п а X а с

Отсчет

Приращение

ф 5 о

приращение

ф 5 о

ф X X § ф а s а с

S

в

к

16-2S

26-35

Руководитель_______________________

Исполнитель_______________________

Примечания

• 1 Приведенная форма журнала используется при испытаниях, загруженных и незагруженных образцов. Графы 38 и 39 используются только для загруженных образцов.

• 2 Графы 16—25 и 26—35 заполняются по аналогии с графами 6—15.

Пример обработки результатов испытаний и определения предельных значений деформаций ползучести

В результате испытаний базовых образцов вычислены средние значения относительных деформаций ползучести бетона, которые представлены е таблице Г.1.

Таблица Г.1

Продолжительность наблюдения, сут
Относительная деформация ползучести, е 1п(0110$	81.5

Для вычисления условно предельного значения огносительшх деформаций ползучести следует построить линию регрессии в координатах — At. имеющую вид:

-Дггд + едг.

(Г.1)

С этой целью вводят обозначения;

По результатам, приведенным в таблице Г.1, вычисляют значение ——т». записывают в таблице Г.2 и наносят на координатную сетку, как это показано на рисунке Г.1. 1п *

Таблица Г.2

X, = ДГ сут
и п				0.889	1.008		1.241	1.241

Поданным таблицы Г.2 вычисляют средние значениях,, У, и их дисперсии S*.

y=lfyt; х=12Х.; 5?=-ЦЛ(х(-х)г; ^=1 2(У.-У)2;

Л|г1 f>tSl °“’/8» 0-1/81

корреляционный момент пт, 2 и коэффициент корреляции г.

п>12 = -^Л(х.-Х)(’И-П г = п — 1 fst

где л — число точек измерения.

В результате подстановки в эти формулы значений из таблицы Г.2 получено:

” = 0,943 -10s сут; Х = 114,4 сут; S j = 2603,1 сут2: S, = 51,01 сут;

= 0.0613 • (10s сут)2: S2 = 0.2476 • 10s сут: /п, 2 = 12,614 — 10s сут;

коэффициент корреляции:

f= 12.614-10* 51,01 0.2476 — 10*

Численные значения коэффициентов А и В в уравнении регрессии определяют по формулам:

А=У-ВХ; В = -^: S?

после подстановки получают:

8 = 485; А- 0,389- 10®сут.

Уравнение регрессии имеет вид:

—= (0,389 + 0.00485 • Af) ■ 105 сут.

Значение котангенса угла наклона прямой согласно 4.5.6 дает предельное значение относительной деформации ползучести по средним точкам измерения.

0.00485.10^ 206 2 W~°-

Значение коэффициента а,, согласно 4.5.6 определяют из уравнения регрессии (Г.1), приравнивая значения — к нулю.

А 0.389 • 10s “а~ В ‘ 0,00485- 105 » 80

Результаты выделений приведены на рисунке Г.1.

Таким образом, условно предельные значения относительных деформаций ползучести бетона равны

etnW = 206.2 • 10-6.

Вычисление значений относительных деформаций ползучести на различные сроки выдерживания под нагрузкой проводят в соответствии с 4.5.7.

Рисунок Г. 1 — Линия регрессии при определении предельных значений относительных деформаций ползучести

Методы определения деформаций температурной усадки и ползучести бетона при нагреве

Д.1 Изготовление и хранение образцов

Д.1.1 Испытания проводят на образцах, специально изготовленных из бетонной смеси. Допускается испытывать на ползучесть и усадку образцы, отобранные из элементов конструкций, к которым не была приложена нагрузка, при этом необходимо сделать соответствующую пометку в журнале испытаний.

В случае, если испытания будут проводиться на образцах, отобранных из конструкций, находящихся под нагрузкой. результаты испытаний необходимо скорректировать с учетом истории нагружения.

Д.1.2 При определении деформаций температурной усадки бетона для каждой температуры нагрева серия должна состоять из шести образцов, из которых три образца подвергают кратковременному нагреву и три образца — длительному нагреву.

При определении деформаций ползучести бетона для каждой температуры нагрева серия должна состоять из девяти образцов, из которых три образца нагружают перед нагревом или после нагрева в зависимости от условий испытаний, три образца подвергают длительному нагреву без нагрузки и на трех образцах определяют призменную прочность при температуре нагрева.

Д.2 Испытательные стенды, измерительное оборудование и материалы

Д.2.1 При проведении испытаний для определения деформаций температурной усадки применяют испытательное устройство, схема которого приведена на рисунке Д.1, для определения деформаций ползучести при действии повышенных и высоких температур — испытательное устройство, принципиальная схема которого приведена на рисунке Д.2.

Вид А

f — металлическая рама; 2 — опорный столик; 2 — выносные штанги;

4 — испытуемый образец; 5 — нагревательное устройство; 6 — система блоков для подъема нагревательного устройства. 7 — весы; в — приспособление для подъема и взвешивания образца. 9 — теплоизоляции

Рисунок Д.1 — Схема испытательного устройства для определения деформаций температурной усадки

1 ■— металлическая рана. 2 — меравноплечий рычаг; 3— опорный столик; 4 — испытуемый обрами;

5 — нагревательное устройство; 6 — приспособление для подьема нагревательного устройства. 7 — силовая балка:

8 — металлические оголооники: 9 — страховочная стойка: 10 — подвеска с грузами, ft — страховочная опора

Рисунок Д.2 — Схема испытательного устройства для определения деформаций ползучести при нагреве

Д.2.2 Устройство для испытания бетона на температурную усадку при нагреве должно обеспечивать нагрев образца до требуемой температуры. измерение температуры, деформаций бетона и массы испытуемого образца в нагретом состоянии.

При испытании бетона на температурную усадку в верхнем горце образца просверливают два отверстия на глубину 10—15 мм для установки болтов, за которые подвешивают образец.

Д.2.3 Испытательное устройство для определения ползучести при нагреве должно обеспечивать нагружение и нагрев образца до требуемой температуры, измерение температуры и деформаций бетона в нагретом состоянии.

Основным рабочим органом рычажного испытательного устройства, приведенного на рисунке Д.2, является неравноплечий рычаг, имеющий такое очертание, при котором опора реверсивного устройства, промежуточная опора и опора грузовой подвески располагаются на одной прямой линии. Все указанные опоры должны быть шарнирными.

Конструкция рычага должна обладать повышенной жесткостью и обеспечивать неизменность соотношения его плеч при максимальной нагрузке на грузовой подвеске. Соотношение плеч рычага рекомендуется принимать в пределах 1/10—1/15. Длина короткого плеча рычага L? должна быть не более 25 см.

Рычажное устройство должно обеспечивать возможность контроля нагрузки, действующей на образец.

Усилие от массы рычага в нерабочем положении испытательного устройства должно восприниматься телескопической страховочной стойкой. Расстояние между низом грузовой подвески и страховочной опорой не должно превышать 4 см.

Д.2.4 Выносные удлинители должны строго фиксировать базу измерения деформаций и обеспечивать измерение деформаций бетона в нагретом состоянии с наименьшим температурным изменением их длины. Для этих целей удлинители изготаагавают из штапиков кварцевого стекла диаметром 5—10 мм.

При нагреве до 200 *С допускается изготавливать удлинители из железоникелевого сплава 36Н по ГОСТ 5632. диаметром 4—6 мм.

Д.3 Подготовка к испытаниям

Д3.1 Подготовку образцов для измерения деформаций усадки и ползучести при нагреве производят по ГОСТ 24452.

Д.3.2 На каждом удлинителе устанавливают термопару.

Д.4 Проведение испытаний

Д.4.1 Нагревание образца производят в возрасте 28 сут. если заданием на испытания не установлен другой срок. Скорость подъема температуры в нагревательном устройстве принимается по таблице Д.1.

Таблица Д.1

Спорость подъема температурь о печи. •С/М
Максимальная температура натреоа образцов. *С

Д.4.2 Для определения температурной усадки бетона при кратковременном нагреве образец выдерживают при требуемой температуре 1 ч и потом охлаждают его вместе с печью до температуры воздуха в помещении. Затем образец таким же образом нагревают второй и третий раз.

Для определения температурной усадки бетона при длительном нагреве образец выдерживают при требуемой температуре не менее 20 сут. Затем образец охлаждают вместе с печью до температуры помещения и потом подвергают его кратковременному нагреву второй и третий раз.

Д.4.3 Определение деформации ползучести в зависимости от задания на испытания производят для двух условий работы конструкции:

• 1- е условие работы — образец сначала нагружают до заданного уровня напряжения и затем нагревают до требуемой температуры:

• 2- е условие работы — образец сначала нагревают до требуемой температуры и затем нагружают до заданного уровня напряжения.

Д.4.4 При определении деформаций ползучести бетона по первому условию работы конструкции приращение относительной продольной деформации ползучести, натекающей после выдержки на последней ступени нагрузки за время подъема температуры до требуемого значения, принимают за относительную продольную деформацию быстро натекающей ползучести для требуемой температуры, а модуль упругости бетона при требуемой температуре нагрева определяют по ГОСТ 24452.

Д.4.5 При определении деформаций ползучести бетона по второму условию работы конструкции быстро натекающие деформации ползучести и модуль упругости бетона определяют по ГОСТ 24452.

Д.4.6 Для определения деформаций ползучести бетона образец выдерживают при требуемой температуре не менее 60 сут. пока деформации не прекратятся или будут развиваться с постоянной скоростью.

Д.4.7 Измерение температуры, деформаций и влажности бетона производят:

• • при подъеме температуры — каждый час:

• • при нагреве первые 5 сут — ежесуточно:

• • при нагреве в течение последних 15 сут — через сутки:

• • при более длительном нагреве — еженедельно:

• • при остывании — каждый час.

Д.5 Обработка результатов

Д.5.1 Относительную деформацию ползучести бетона при нагреве £1п(0 вычисляют по формуле

(ДЛ)

где е ,(0 — полная относительная деформация, измеряемая при ступенчатом и длительном загружемии и нагреве при включенной электропечи;

Е1у — относительная упругая деформация, измеренная при ступенчатом нагружении до заданного уровня напряжения и вычисленная согласно ГОСТ 24452:

г 1( — относительная деформация, измеренная при включенной электроне** ненагруженного образца-близнеца при нагреве по режиму, принятому для определения e1(t).

Деформация £,(0 и e1t в формуле (Д.1) должны приниматься для одной и той же средней температуры бетона. полученной по показаниям термопар, установленных в центре образца и на его поверхностях.

Д.5.2 Относительную температурную деформацию бетона ef вычисляют по формуле

= (Д.2)

где Ев — относитегъная температурная деформация выносных удлинителей при нагреве от начальной температуры Г1 до требуемой температуры которую вычисляют по формуле

(Д-Э> где а,]. а*2 — коэффициенты линейного температурного расширения удгынитепей соответственно при начальной температуре /1 и требуемой температуре температуру f2 для удгынителей из кварцевого стекла принимают равной температуре рабочего пространства печи и для инвара — равной температуре удлинителей.

Коэффициент линейного температурного расширения для кварцевого стекла принимают равным 0.48′ 10″® •С»1 при температурах нагрева до 1000 *С.

Коэффициенты линейного температурного расширения желеэоникелееого сплава 36Н принимают равными: при 20’С —1.2-10″® ’С»1, при 100 *С —1.9-10″® ’С»1 и при 200 ’С — 5-10″®’С»’. Для промежуточных температур значения коэффициента линейного температурного расширения инвара принимают по интерполяции.

Д.5.3 Результаты определения деформаций температурной усадки при кратковременном или длительном нагреве оформляют в виде диаграммы, на которой по оси абсцисс откладывают температуру, а по оси ординат — значение температурной деформации при первом, втором и третьем нагревах и охлаждении. При первом нагреве вычисляют температурную деформацию бетона . при втором и третьем нагревах — деформацию температурного расширения бетона е^. Разность деформаций температурного расширения е^ и температурной деформации % представляет деформацию температурной усадки £ус1 при кратковременном или длительном нагреве.

Д.5.4 Результаты определения ползучести бетона при нагреве оформляют согласно 4.5.3 для каждой требуемой температуры нагрева.

Метод определения деформаций ползучести при изгибе (упрощенная методика испытания на ползучесть)

Е.1 Изготовление и хранение образцов

Е. 1.1 Для проведения испытаний используют образцы балки, изготовленные из тяжелого бетона (без арматуры) с максимальной крупностью заполнителя не более 20 мм.

Е.12 Образцы изготавливают сериями. В каждой серии должно быть по шесть образцов балок (три испытывают кратковременной нагрузкой до разрушения и три устанавливают на длительные испытания), три образца-призмы испытывают кратковременной нагрузкой для определения модуля упругости и коэффициента Пуассона в соответствии с ГОСТ 24452. а также три образца-куба для определения кубиковой прочности бетона. Дополнительные образцы для испытании на усадку не требуются.

Е.1.3 Рекомендуемые размеры образцов балок 70(h) к 100 х 1100 мм, с рабочим пролетом 1000 мм. Размеры образцов-призм принимают в соответствии с ГОСТ 24452.

Е.1.4 Образцы изготавливают в инвентарной опалубке или из ламинированной фанеры, изготовленной самостоятельно в лабораторных условиях. Заливку образцов производят на ребре (h = 70). Испытания проводят при установке образцов плашмя (h = 100).

Е.1.5 Изготоелеюте и хранение образцов др распалубки и выдерживание до испытаний должны проводиться в соответствии с 4.2.5. 4.2.6.

Е.2 Испытательные стенды, измерительное оборудование и материалы

Е.2.1 Принципиальная схема установки для проведения испытания приведена на рисунке Е.1. Для экономии места допускается испытывать образцы в жестких стеллажах в несколько ярусов.

Е.2.2 Нагружение до расчетных значений следует производить мелким грузом (дробью).

Е.2.3 В качестве измерительного оборудования используют индикаторы часового типа с ценой деления 0.01—0,001 в зависимости от величины предполагаемых прогибов.

Е.З Подготовка к испытаниям

Е.3.1 Подготовка образцов к испытаниям осуществляется в соответствии с 4.3.1.

Е.З2 Верхнюю и нижнюю поверхности образцов (боковые поверхности при заливке) размечают для определения точек приложения нагрузки, опорных точек и точек размещения индикаторов.

Е.3.3 После установки балок на опоры в рабочее положение (плашмя) в средней части пролета устанавливается временная опора в виде деревянного бруска, чтобы исключить деформации быстронатекающей ползучести от собственного веса балки во время монтажа измерительного оборудования.

Г — индикаторы. 2 ~ металлические стойки раны; 3 — металлическая опорная балка для установки образца;

4 — бетонный образец: $ — металлическая корзина для груза; в — шарнирная опора. 7 — поперечный элемент стальной рамы, в — страховочные бруски

Рисунок ЕЛ — Принципиальная схема установки для испытания на ползучесть при изгибе

Е.4 Проведение испытаний

Е.4.1 Помещение для проведения испытаний должно удовлетворять требованиям 4.4.1.

Е.4.2 Бетонный образец устанавгывают на шарнирные опоры, расположенные на жестком основании; в третях пролета загружают гравитационной нагрузкой (например, дробь в подвешенных корзинах в соответствии с рисунком Е.1). Измеряют прогиб только в середине пролета и на опорах, чтобы исключить влияние просадки опор. При этом должны быть обеспечены страховочные мероприятия (использование деревянных брусков, предотвращающих падение разрушенных образцов).

Е.4.3 Рекомендуемая нагрузка для проведения испытаний составляет 0.3 ± 0,005 от разрушающей, установленной перед началом испытаний согласно Е.1.2.

Е.4.4 Измерение деформаций ползучести начинают непосредственно после установки и загрузки образца. Отсчеты показаний приборов следует снимать в соответствии с 4.4.5. Результаты измерений должны быть занесены в журнал испытаний.

Е.5 Обработка результатов

Е.5.1 Относительные деформации крайних волокон балки пересчитывают по формулам сопротивления материалов кая для упругого тела. Деформации образца сразу после загружения Гуп будут упругими. Деформации ползучести fn измеряют после полного загружения образца, при этом все измеренные деформации после проявления упругих деформаций являются деформациями ползучести.

Е.5.2 Для двух сосредоточенных сил (дополнительная гравитационная нагрузка), размещенных на одинаковом расстоянии от опор, и для распределенной нагрузки от собственного веса значение прогиба имеет вид (ЕЛ) и (Е.2) соответственно. Тогда общий прогиб, который измеряют инструментально, вычисляют согласно (Е.З):

f _ Р(4а1-3(,а)|

р~ 48EJ

Г =—&-■ в 3S4EJ •

(Е.2)

(Е.З)

еде I — пролет образца;

а — расстояние от опор до ближайших сосредоточенных сил;

Е — модуль упругости;

Р — общая нагрузка (равна двум сосредоточенным силам);

J — момент инерции сечения;

q — равномерно распределенная нагрузка от собственного веса.

Величины /р fq и определяют для начального модуля упругости, затем определяют отношение а = f^n. которое будет разным в зависимости от значения дополнительной нагрузки.

Е.5.3 Модуль упругости, пониженный с учетом ползучести в любой момент времени (в который производилось определение прогибов), определяют по формуле

(Е.4)

где и Гп1 — измеренные значения прогибе в середине пролета, скорректированные с учетом просадки опор сразу после загружения от упругой составляющей и в любой момент времени от деформации ползучести соответственно.

Е.5.4 Значения напряжения и относительных деформаций крайних волокон образца балки (верхнее и нижнее) в любой момент времени определяют по формулам;

Ра

=-ЦтД- (Е-5)

on

дГ‘ Ра , — В * 2 II Р&а’-ЗРа) | {Е6)

bh> /|48JQ(fn, + ^,)|

где b,h — ширина и высота поперечного сечения образца.

Библиография

СНиП 12-03—2001 Безопасность труда 8 строительстве. Часть 1. Общие требования

Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25 марта 2014 г. № 116 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»

УДК 691.32.001.4:006.354

МКС 91.100.30

Ключевые слова: ползучесть при сжатии, ползучесть при изгибе, продольная нагрузка, поперечная нагрузка. усадка, бетон, испытания

Редактор И.Н. Кузьмина Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор Е.Ю. Митрофанова Компьютерная верстка М.В. Лебедевой

Сдано а набор 23.12 2020. Подписано а мчать 13.01 2021 Формат 60«84%. Гарнитура Ариал Усл. печ. л. 3.20. Уч.-им. л. 2.80.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано о единичном исполнении во ФГУП аСТАНДАРТИНФОРМя .

117418 Москва. Нахимовский пр-т. д. 31. к. 2. wwwgosbnfo.ru mfo^gosbnfo.ru

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ИЗ ПЛОТНОГО СИЛИКАТНОГО БЕТОНА

СНиП 2.03.02-86

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКВА 1988

РАЗРАБОТАНЫ ВНИИстромом им. П. П. Будникова Минстройматериалов СССР (д-р техн. наук, проф. В. М. Гусаков — руководитель темы; кандидаты техн. наук Е. Л. Розовский, И. A . Нисканен , А . С.Бычков; И. А. Харичев) с участием ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР (кандидаты техн. наук П.Г. Лабозин — руководитель темы и В. А. Камейко; Л. М. Ломова), НИИСК Госстроя СССР (кандидаты техн. наук В.И. Скатынский — руководитель темы, В. А. Критов, Л. Н. Шевелева), НИПИсиликатобетона Минстройматериалов СССР (канд. техн. наук Э. И. Рохумяги — руководитель темы; М. Э. Кангерт, М. М. Планкан), НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук А. С. 3алесов — руководитель темы; канд. техн. наук Л. К. Руллэ). ЦНИИпромзданий Госстроя СССР (И. К. Никитин).

ВНЕСЕНЫ Минстройматериалов СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Управлением стандартизации и технических норм в строительстве Госстроя СССР (В. М. Скубко).

С введением в действие СНиП 2.03.02-86 «Бетонные и железобетонные конструкции из плотного силикатного бетона» с 1 января 1988 г. утрачивает силу Инструкция по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из плотного силикатного батона (СН 165-76).

При пользовании нормативными документами следует учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале «Бюллетень строительной техники», «Сборнике изменений к строительным нормам и правилам» Госстроя СССР и в информационном указателе «Государственные стандарты СССР» Госстандарта СССР.

Государственный строительный комитет СССР (Госстрой СССР)	Строительные нормы и правила	СНиП 2.03.02-86
	Бетонные и железобетонные конструкции из плотного силикатного бетона	Взамен СН 165-76

Настоящие нормы и правила распространяются на проектирование бетонных и железобетонных конструкций, изготовляемых из плотного силикатного бетона на плотных заполнителях по ГОСТ 25214-82 и предназначенных для работы в условиях систематического воздействия температуры не выше 50 и не ниже минус 70 °С.

Нормы устанавливают требования к проектированию бетонных и железобетонных конструкций, изготовляемых из такого бетона средней плотности (в высушенном до постоянной массы состоянии) 1700 кг/м3 и более в соответствии с указаниями СН 529-80 и применяемых для строительства производственных и вспомогательных зданий и сооружений промышленных и сельскохозяйственных предприятий, жилых и общественных зданий.

Положения данных норм соответствуют СТ СЭВ 384-76.

При проектировании конструкций из указанного бетона, предназначенных для работы в особых условиях эксплуатации (при сейсмических воздействиях, в среде с агрессивной степенью воздействия на бетонные и железобетонные конструкции, в условиях повышенной влажности и т. п.) необходимо соблюдать дополнительные требования, предъявляемые к таким конструкциям соответствующими нормативными документами.

По показателям прочности бетона приняты классы бетона по прочности на сжатие в соответствии с СТ СЭВ 1406-78.

Внесены Минстройматериалов СССР

Утверждены постановлением Государственного строительного комитета СССР от 31 января 1986 г. № 78

Срок введения в действие 1 января 1988 г.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Бетонные и железобетонные конструкции из плотного силикатного бетона следует проектировать в соответствии с основными положениями СНиП 2.03.01-84 и с учетом указаний настоящих норм.

1.2. Конструкции из плотного силикатного бетона следует применять в зависимости от влажностного режима эксплуатации и степени агрессивности среды зданий и сооружений (см. п. 1.3):

в неагрессивных средах или при воздействии агрессивных газов группы А — независимо от влажностного режима эксплуатации конструкций;

при воздействии газовых (кроме газов группы А) или твердых агрессивных сред — при относительной влажности внутреннего воздуха помещений до 75 % или в сухой и нормальной зонах влажности;

при воздействии неагрессивных и агрессивных вод — в безнапорных сооружениях.

1.3. Влажностный режим эксплуатации конструкций характеризуется:

в отапливаемых зданиях — относительной влажностью внутреннего воздуха помещений;

в неотапливаемых зданиях, а также в сооружениях, находящихся на открытом воздухе, — климатическими районами строительства согласно СНиП 2.01.01-82.

Степень агрессивности воздействия газовых и твердых сред на конструкции из плотного силикатного бетона следует определять согласно СНиП 2.03.11-84, а степень агрессивности воздействия жидких сред — по табл. 1 настоящих норм.

1.4. При проектировании конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, необходимо предусматривать их защиту в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-84, причем приведенные в указанных нормах требования к ширине раскрытия трещин, толщине защитного слоя бетона и плотности бетона учитывать не следует, а степень агрессивного воздействия сред должна определяться согласно указаниям п. 1.3 настоящих норм.

1.5. Защита арматуры от коррозии предусматривается в зависимости от условий эксплуатации конструкций;

при относительной влажности внутреннего воздуха до 60 % или в сухой зоне влажности специальных мер по защите арматуры от коррозии предусматривать не следует;

при относительной влажности внутреннего воздуха свыше 60 до 75% или в нормальной зоне влажности, как правило, необходимо принимать меры к обеспечению сохранности арматуры в бетоне (увеличение марок бетона по плотности на одну ступень по сравнению с приведенными в п. 2.5 настоящих норм или нанесение на поверхность конструкции паронепроницаемого покрытия);

при относительной влажности внутреннего воздуха свыше 75 % или во влажной зоне, а также при наличии агрессивных сред и усиленном воздействии атмосферных осадков и отрицательных температур арматуру необходимо защищать от коррозии латексно-минеральным покрытием. Допускается предусматривать другие виды покрытий после специальной проверки их технологических и защитных свойств и сцепления арматуры с бетоном.

Таблица 1

Признаки агрессивности жидких сред	Степень агрессивного воздействия сред на конструкции
	неагрессивная	слабоагрессивная	средне- и сильноагрессивная
1. Общекислотная агрессивность, водородный показатель рН	Св. 4	От 1 до 4	До 1
2.Содержание магнезиальных солей (магнезиальная агрессивность), концентрация ионов Mg2+, г/м3	До 300	От 300 до 500	Св. 500
3. Содержание свободной (агрессивной углекислоты (углекислотная агрессивность) СО2, г/м3	До 20	От 20 до 50	Св. 50
4. Щелочная агрессивность, концентрация едких щелочей в расчете на Na+ + К+, кг/м3	До 100	От 100 до 150	Св. 150
5. Содержание сульфатов (сульфатная агрессивность) в пересчете на ионы SO2-4, кг/м3	До 10	От 10 до 20	Св. 20

Примечания: 1. Жидкая среда считается слабоагрессивной, если глубина разрушения бетона за 50 лет не превышает 2 см.

2. Нормы агрессивности жидких сред в настоящей таблице приняты для интервала температур среды от 0 до 25 °С. При температуре среды вне пределов данного интервала заключение об агрессивности вод дается на основе результатов специальных исследований.

3. Проточные и непроточные пресные воды (мягкие и жесткие) по отношению к плотному силикатному бетону являются неагрессивными.

4. При неполном погружении (в условиях капиллярного подсоса воды) или периодическом воздействии растворов едких щелочей или сульфатных растворов с концентрацией сульфат-ионов свыше 600 г/м3 т. е. при возможности накопления в порах бетона солей, оказывающих разрушающее действие на бетон, среда является сильноагрессивной по отношению к плотному силикатному бетону.

5. При содержании в воде веществ, не предусмотренных настоящей таблицей, степень агрессивности воздействия среды следует устанавливать на основе результатов специальных исследований.

1.6. При проектировании конструкций, систематически подвергающихся воздействию атмосферных осадков (плит балконов, лоджий, карнизов, парапетов и т. п.), следует предусматривать конструктивные мероприятия, обеспечивающие постоянный отвод воды с этих конструкций и исключающие затекание воды на нижнюю поверхность.

1.7. В наружных ограждающих конструкциях, на внутренней поверхности которых допускается конденсация водяного пара или внутренние поверхности которых по технологическим условиям производства омываются водой (например, в банях), необходимо предусматривать устройство с внутренней стороны водонепроницаемого слоя согласно требованиям СНиП II-3-79.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.8. При проектировании конструкций из плотного силикатного бетона необходимо соблюдать основные расчетные требования СНиП 2.03.01-84, а при проектировании элементов стен с двух- и многорядной разрезкой — требования СНиП II-22-81.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1.9. Предельные значения предварительного напряжения s sp и s ¢ sp соответственно в напрягаемой арматуре S и S ¢ ¢ следует назначать с учетом допустимых отклонений р значения предварительного напряжения таким образом, чтобы для стержневой и проволочной арматуры выполнялись условия:

s sp + p  и s sp — .                                          (1)

Значение р, МПа, при механическом способе натяжения арматуры принимается равным 0,05 s sp , а при электротермическом и электротермомеханическом способах определяется по формуле

р = 30 + ,                                                              (2)

где а — величина, принимаемая равной 360 при неавтоматизированном способе натяжения арматуры и 90 — при автоматизированном;

l — длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м.

1.10. Значения напряжений s con1 и s ¢ con1 соответственно в напрягаемой арматуре S и S ¢ , контролируемые по окончании натяжения на упоры, принимаются равными s sp и s ¢ sp (см. п. 1.9 ) за вычетом потерь по поз. 3 и 4 табл. 2 настоящих норм.

Значения напряжений в напрягаемой арматуре S и S ¢ , контролируемые в месте приложения натяжного усилия при натяжении арматуры на затвердевший бетон, принимаются равными соответственно s con2 и s ¢ con2 определяемым по формулам (3) и (4) СНиП 2.03.01-84.

1.11. При расчете предварительно напряженных элементов следует учитывать потери предварительного напряжения арматуры.

Таблица 2

Факторы, вызывающие потери предварительного напряжения арматуры	Обозначения	Значение потерь предварительного напряжения, МПа, при натяжении арматуры
		на упоры	на бетон
А. Первые потери
1. Релаксация напряжений арматуры: при механическом способе натяжения:	s1
а) проволочной			—
б) стержневой			—
при электротермических и электротермомеханических способах натяжения стержневой арматуры		Здесь ssp принимается без учета потерь, МПа. Если вычисленные значения потерь окажутся отрицательными, их следует принимать равными нулю	—
2. Автоклавная обработка изделий	s2		—
3. Деформация анкеров, расположенных у натяжных устройств	s3	Принимаются по поз. 3 табл. 5 СНиП 2.03.01-84	Принимаются по поз. 3 табл.5 СНиП 2.03.01-84
4. Трение арматуры:
а) о стенки каналов или о поверхность бетона конструкций	s4	—	Принимаются по поз. 4а табл. 5 СНиП 2.03.01-84
б) об огибающие приспособления	s ¢4	Принимаются по поз. 4б табл. 5 СНиП 2.03.01-84	—
5. Деформация стальных форм при неодновременном натяжении арматурных стержней	s5	Принимаются по поз. 5 табл. 5 СНиП 2.03.01-84	—
6. Быстронатекающая ползучесть бетона	s6	где a0 — коэффициент определяемый по формуле ; sbp — определяется согласно пп. 1.27 и 1.28 СНиП 2.03.01-84 на уровне центра тяжести площадей сечения продольной арматуры S и S ¢ c учетом потерь по поз. 1 — 5 настоящей таблицы; Rbn — принимается по табл. 8 настоящих норм	—
Б. Вторые потери
7. Релаксация напряжений арматуры	s7	—	Принимаются по поз. 7 табл. 5 СНиП 2.03.01-84
8. Усадка бетона (см. п.1.12 настоящих норм)	s8
9. Ползучесть бетона	s9	, где ms , p1, F  — коэффициенты, определяемые в соответствии с указаниями п.1.13 настоящих норм; s6 — потери, принимаемые по поз. 6 настоящей таблицы; sbp — см. поз. 6 настоящей таблицы
10. Деформация обжатия стыков между блоками (для конструкций, со стоящих из блоков)	s10	—	Принимаются no поз. 11 табл. 5 СНиП 2.03.01-84

Примечание. Потери предварительного напряжения в напрягаемой арматуре S ¢ определяются так же, как и в арматуре S.

При натяжении арматуры на упоры следует учитывать потери:

а) первые — от деформации анкеров, трения арматуры об огибающие приспособления, от релаксации напряжений арматуры, температурного перепада, деформации форм (при натяжении арматуры на формы), автоклавной обработки, быстронатекающей ползучести бетона, проявляющейся в процессе обжатия;

б) вторые — от усадки и ползучести бетона.

При натяжении арматуры на бетон следует учитывать потери:

а) первые — от деформации анкеров, трения арматуры о стенки или о поверхность конструкции;

б) вторые — от релаксации напряжений в арматуре, усадки и ползучести бетона, смятия бетона под витками арматуры, деформации стыков между блоками (для конструкций, состоящих из блоков).

Потери предварительного напряжения арматуры следует определять по табл. 2 настоящих норм. При наличии специальных опытных данных эти потери допускается принимать по результатам опытов.

Суммарную величину потерь при проектировании конструкций необходимо принимать не менее 100 МПа.

1.12. При определении потерь предварительного напряжения от усадки бетона по поз. 8 табл. 2 настоящих норм необходимо соблюдать следующие требования:

а) при заранее известном сроке загружения конструкции потери умножать на коэффициент  определяемый по формуле

,                                                                (3)

где е — основание натуральных логарифмов;

t — время, отсчитываемое со дня окончания автоклавной обработки;

б) для конструкций, предназначенных для эксплуатации при влажности окружающей воздушной среды ниже 40 %, потери от усадки бетона увеличивать на 25 %.

1.13. Значение функции Ф при определении потерь предварительного напряжения от ползучести бетона (см. поз. 9 табл. 2 настоящих норм) следует вычислять по формуле

,                                                            (4)

где  — отношение модулей упругости напрягаемой арматуры и бетона;

m s — коэффициент армирования сечения напрягаемой арматурой, определяемый по формуле

,                                                            (5)

r 1 — коэффициент, определяемый по формуле

,                                                            (6)

здесь R — усилие обжатия с учетом потерь напряжения по поз. 1-5 табл. 2 настоящих норм;

j t    — характеристика ползучести бетона, определяемая по формуле:

                                                          (7)

здесь j b — предельное значение характеристики ползучести бетона, определяемое согласно п. 2.13 настоящих норм;

a 4   — коэффициент нелинейности, принимаемый по табл. 3 настоящих норм или по формулам:

при                                                         < 0,4, a = 0,8;                                                               (8)

«                                                        ³ 0,4, a 4 = 0,4 + ;

j l2 — коэффициент, учитывающий продолжительность действия напряжений s bp , определяемый по табл. 4 настоящих норм или по формуле

                                                      (9)

где t — время, сут, от обжатия бетона до загружения или испытания конструкции; если этот срок неизвестен, значение следует принимать при t = 100 сут.

Значения функции Ф могут определяться по табл. 5 настоящих норм в зависимости от величии, j t и произведения a m s p .

1.14. Значения напряжений в бетоне и арматуре, а также усилия предварительного обжатия бетона, вводимые в расчет предварительно напряженных элементов, следует определять согласно указаниям пп. 1.27 и 1.28 СНиП 2.03.01-84 , при этом значения потерь предварительного напряжения следует принимать по табл. 2 в соответствии с пп. 1.10-1.13 настоящих норм.

1.15. Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия s bp не должны превышать значений (в долях от передаточной прочности бетона Rbp ), указанных в табл. 7 СНиП 2.03.01-84 , при замене величины Rbp на величину Rbn , принимаемую по табл. 8 настоящих норм.

Значение s bp определяется согласно п. 1.14 настоящих норм на уровне крайнего сжатого волокна бетона с учетом потерь предварительного напряжения по поз. 1-5 табл. 2 настоящих норм и при коэффициенте точности натяжения арматуры g sp равном единице.

Таблица 3

Степень обжатия бетона sbp/ Rbn	£ 0,4
Коэффициент нелинейности a4		0,9

Таблица 4

Время t, сут, от обжатия бетона до загружения или испытания конструкции
Коэффициент

Продолжение табл. 4

Время t, сут, от обжатия бетона до загружения или испытания конструкции
Коэффициент	0.699		0.909	0.950

Таблица 5

a m s r1	Функция F при значении jt

Примечание: При промежуточных значенияхвеличины jt или произведения значение функции Ф следует определять интерполяцией.

БЕТОН

2.1 . Для бетонных и железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с требованиями настоящих норм, следует предусматривать бетоны следующих классов и марок:

а) классов по прочности на сжатие — В10; В12,5;. В15; В20; В25; В3О; В40; В45;

б) марок по морозостойкости — F 25; F 35; F50 ; F 75; F 100; F 150; F 200; F 300; F 400; F500;

в) марок по водонепроницаемости — W 2; W 4; W 6; W 8;

г) марок по средней плотности — D 1700; D 18000; 01900; D 2000.

Примечания: 1. Классы бетона по прочности на сжатие отвечают значению гарантированной прочности бетона, МПа, контролируемой на базовых образцах в остывшем до температуры 20 ± 2 °С состоянии согласно государственным общесоюзным стандартам с обеспеченностью 0,95.

2. Класс бетона по прочности на сжатие В необходимо указывать в проекте во всех случаях.

3. Марку по морозостойкости F следует назначать для конструкций, подвергающихся в увлажненном состоянии действию попеременного замораживания и оттаивания.

4. Марку по водонепроницаемости W следует назначать для конструкций, к которым предъявляются требования непроницаемости.

2.2. Бетон классов В10, В12,5 следует применять только для бетонных и плоских (не стержневых) железобетонных конструкций (за исключением плит перекрытий над санузлами и совмещенной кровли), эксплуатируемых при относительной влажности внутреннего воздуха помещений до 60 % или в сухой зоне влажности.

Конструкции из бетона классов В10 и В12,5 в агрессивных средах, а также в условиях многократно повторяющейся нагрузки применять не допускается.

Для сильнонагруженных сжатых стержневых элементов (например, колонн, воспринимающих крановые нагрузки) класс бетона следует принимать не ниже В25.

2.3. Для предварительно напряженных элементов класс бетона необходимо назначать не ниже указанного в табл. 6 с учетом требований п. 2.16 настоящих норм.

Таблица 6

Вид и класс напрягаемой арматуры	Класс бетона, не ниже
1. Проволочная арматура классов:
B- I I (с анкерами)	В15
Вр- I I (без анкеров) диаметром проволоки, мм:
	В20
6 и более	В25
2. Стержневая арматура (без анкеров) диаметром, мм:
от 10 до 18 включ., классов:
A-IV	В 15
A-V	В 20
A-VI	В25
20 и более, классов:
A-IV	В 20
A-V	В 25
A-VI	В30

Таблица 7

Условия эксплуатации конструкций		Марка бетона, не ниже
характеристика режима	расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С	по морозостойкости			по водонепроницаемости
		для конструкций (кроме наружных стен отапливаемых зданий) зданий и сооружений класса по степени ответственности
		I	I I	I I I	I	I I	I I I
1. Попеременное замораживание и оттаивание:
а) в водонасыщенном состоянии например, конструкции, расположенные в сезоннооттаивающем слое грунта в районах вечной мерзлоты)	Ниже минус 40	F300	F200	F150	W6	W4	W2
	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F200	F150	F100	W4	W2		Не нормируется
	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F150	F100	F75	W2	Не нормируется
	Минус 5 и выше	F100	F75	F50	Не нормируется
б) в условиях эпизодического водонасыщения (например, надземные конструкции, постоянно подвергающиеся атмосферным воздействиям)	Ниже минус 40	F200	F150	F100	W4	W2	Не нормируется
	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F100	F75	F50	W2	Не нормируется
	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F75	F50	F35	Не нормируется
	Минус 5 и выше	F50	F35	F25	То же
в) в условиях воздушно-влажностного состояния при отсутствии эпизодического водонасыщения (например, конструкции, постоянно подвергающиеся воздействию окружающего воздуха, защищенные от воздействия атмосферных осадков)	Ниже минус 40	F150	F100	F75	W4	W2	Не нормируется
	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F75	F50	F35	Не нормируется
	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F50	F35	F25	То же
	Минус 5 и выше	F35	F25	F25	«
2. Возможное эпизодическое воздействие температур ниже 0 °С: а) в водонасыщенном состоянии (например, конструкции, находящиеся в грунте или под водой	Ниже минус 40	F150	F100	F75	He нормируется
	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F75	F50	F35	To же
	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F50	F35	F25	«
	Минус 5 и выше	F35	F25	F25	«
б) в условиях воздушно влажностного состояния (например, внутренние конструкции отапливаемых зданий в период строительства и монтажа)	Ниже минус 40	F75	F50	F35	He нормируется
	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F35	F25	F25	To же
	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F35	F25	F25	«
	Минус 5 и выше	F25	F25	F25	«

Примечания: 1. Расчетные зимние температуры наружного воздуха принимаются согласно указаниям п. 1.8 СНиП 2.03.01-84.

2. Проектные марки бетона по водонепроницаемости для конструкций сооружений водоснабжения и ирригации следует принимать не ниже W4, а проектные марки бетона по морозостойкости — по указаниям соответствующих строительных норм и государственных стандартов как для тяжелого бетона.

3. Проектная марка бетона по водонепроницаемости для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, должна быть не ниже W6.

Для конструкций, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, минимальные значения класса бетона, приведенные в табл. 6, следует увеличивать на одну ступень (5 МПа). Проволочную арматуру классов В- II , Вр- II в этих условиях, а также для предварительно напряженных конструкций пролетом более 12 м допускается применять только после специального экспериментального обоснования.

2.4. Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от режима их эксплуатации и значений расчетных зимних температур наружного воздуха в районе строительства следует принимать:

для конструкций зданий и сооружений (кроме наружных стен отапливаемых зданий) — не ниже указанных в табл. 7 настоящих норм;

для наружных стен отапливаемых зданий — не ниже указанных в табл. 10 СНиП 2.03.01-84 для тяжелого бетона.

2.5. Марки по средней плотности бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от режима их эксплуатации должны быть не ниже:

для внутренних конструкций зданий и сооружений, эксплуатируемых при относительной влажности внутреннего воздуха до 60 % — D 1700;

для внутренних конструкций зданий и сооружений, эксплуатируемых при относительной влажности внутреннего воздуха свыше 60 до 75 % или в нормальной зоне влажности, а также для перекрытий санузлов жилых зданий — D 1800;

для наружных ограждающих конструкций и стен подвалов зданий, за исключением эксплуатируемых при относительной влажности внутреннего воздуха свыше 75 % или во влажной зоне (см. п. 1.3 настоящих норм) — D 1800:

для всех конструкций, эксплуатируемых при относительной влажности внутреннего воздуха свыше 75 % или во влажной зоне, а также для перекрытий санузлов общественных зданий, для плит балконов и лоджий, карнизов, поясков и других выступающих деталей фасадов — D 1900;

для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах — D1900.

2.6. Для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, применять бетон на полностью гидратированном вяжущем, как правило, не следует.

2.7. Замоноличивание стыков конструкций следует предусматривать цементным бетоном, классы которого должны назначаться согласно требованиям пп. 2.8 и 2.10 СНиП 2.03.01-84.

НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА

2.8. Нормативными сопротивлениями бетона являются сопротивление осевому сжатию призм (призменная прочность) Rbn и сопротивление осевому растяжению Rbtn.

Нормативное сопротивление Rbn принято равным

Rbn = (0,85 — 0,00135 В) В,                                                    (10)

но не менее 0,8 В, где В — в МПа.

Нормативное сопротивление Rbtn принято равным

                                                             (11)

где B — в МПа.

Нормативные сопротивления бетона Rbn с округлением в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 8.

2.9. Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой и второй групп определяются путем деления нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по бетону при сжатии g bc или при растяжении g bt , принимаемые по табл. 9.

Значения расчетных сопротивлений бетона в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие для предельных состояний первой группы Rb и Rbt , приведены (с округлением) в табл. 10, для предельных состояний второй группы Rb . ser и Rbt.ser — в табл. 8.

2.10. Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb , и Rbt, приведенные в табл. 10, следует снижать (или повышать) путем умножения на коэффициенты условий работы бетона ¡ bc , учитывающие особенности свойств бетона, длительность действия нагрузки и ее многократную повторяемость, условия и стадию работы конструкций, способ их изготовления, размеры сечения и т. п. Значения коэффициентов ¡ bi приведены в табл. 11.

Таблица 8

Вид сопротивления	Нормативные сопротивления бетона Rbn , Rbtn и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb/ser и Rbt.ser при классе бетона по прочности на сжатие
	В10	В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45
Сжатие осевое (призменная прочность) Rbn и Rb.ser	8,4	10,4	12,4	16,5	20,4	24,3	28,1	32,0	35,5
Растяжение осевое Rbtn и Rbt.ser	0,9	1,05 10,7	1,15	1,40	1,60	1,75	1,90	2,0	2,10

Примечание: Над чертой указаны значения в МПа, под чертой — в кгс/см2.

Таблица 9

Группа предельных состояний	Коэффициенты надежности по бетону
	при сжатии gbc	при растяжении gbt
Первая
Вторая

2.11. Расчетные сопротивления при растяжении Rbt.ser предельных состояний второй группы при расчете по деформациям следует увеличивать путем умножения на коэффициент условий работы бетона g bt1 = 1,4, а при расчете по образованию нормальных и наклонных трещин от многократно повторных нагрузок, а также при расчете по образованию наклонных трещин от любых нагрузок — уменьшать путем умножения на коэффициент условий работы бетона соответственно g b1 , и g b4 , значения которых приведены в табл. 11 и 12 .

2.12. Значения начального модуля упругости бетона Eb при сжатии и растяжении принимаются по табл. 13 .

Для незащищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенных для эксплуатации в климатическом подрайоне IVA согласно СНиП 2.01.01-82, значения Еb , указанные в табл. 13, следует умножать на коэффициент 0,85.

Для бетона, подвергающегося попеременному замораживанию и оттаиванию, значения Еb , указанные в табл. 13, следует умножать на коэффициент условий работы бетона g b6 , принимаемый по табл. 17 СНиП 2.03.01.84.

При наличии данных о составе бетона, условиях изготовления и т. д. допускается принимать другие значения Еb , согласованные в установленном порядке.

2.13. Предельные значения характеристики ползучести бетона j b следует определять в зависимости от влажностного режима эксплуатации конструкций по формуле

                                                                  (12)

где j ьт —    предельные значения характеристики ползучести бетона при влажности окружающей воздушной среды 40-75 %, принимаемые по табл. 14 настоящих норм;

h 1 —   коэффициент, принимаемый равным при относительной влажности внутреннего воздуха, %:

свыше 75 или во влажной зоне                                        1,1

от 40 до 75 или в зоне нормальной влажности              1,0

до 40 или в сухой зоне                                                      0,9

2.14. Коэффициент линейной температурной деформации бетона a bt при изменении температур от минус 50 до плюс 50 °С следует принимать равным 1 × 10-5 °С-1.

При наличии данных о минералогическом составе заполнителей, составе и водонасыщении бетона и т. п. допускается принимать другие значения a bt , обоснованные в установленном порядке.

Для расчетной температуры ниже минус 50 ° С величину a bt следует принимать по экспериментальным данным.

2.15. Начальный коэффициент поперечной деформации бетона (коэффициент Пуассона) n следует принимать равным 0,2, а модуль сдвига бетона G — равным 0,4 соответствующих значений Еb , указанных в табл. 13 .

Таблица 10

Вид сопротивления	Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbt при классе бетона по прочности на сжатие
	В10	В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45
Сжатие осевое (призменная прочность) Rb	6,2	7,7	9,2	12,2	15,1	18,0	20,8	23,7	26,3
Растяжение осевое Rbt	0,58	0,68	0,74	0,90	1,03	1,13	1,23	1,29	1,35

Примечание. Над чертой указаны значения в МПа, под чертой — в кгс/см2.

Таблица 11

Факторы, обусловливающие введение коэффициентов условий работы бетона	Коэффициенты условий работы бетона
	условное обозначение	числовое значение
1. Многократно повторяющаяся нагрузка	gb1	См. табл. 12
2. Длительность действия нагрузки:
а) при учете постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, кроме нагрузок непродолжительного действия, суммарная длительность которых за период эксплуатации мала (например, крановые нагрузки; нагрузки от транспортных средств; ветровые нагрузки; нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и возведении и т.п.), а также при учете особых нагрузок, вызванных деформациями просадочных, набухающих, вечномерзлых и подобных грунтов;	g b2
б) при учете в рассматриваемом сочетании кратковременных нагрузок непродолжительного действия или особых нагрузок, не указанных в поз. 2а
3. Бетонирование в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования свыше 1,5 м	gb3
4. Влияние двухосного сложного напряженного состояния «сжатие — растяжение» на прочность бетона	gb4	См. п.4.11 СНиП 2.03.01-84
5. Попеременное замораживание и оттаивание	gb6	См. табл. 17 СНиП 2.03.01-84
6. Эксплуатация не защищенных от солнечной радиации конструкций в климатическом подрайоне IVA согласно СНиП 2.01.01-82	gb7
7. Бетонные конструкции	g b9
8. Стыки сборных элементов при толщине шва менее 1/5 наименьшего размера сечения элемента и менее 10 см	gb12
9. Сжатые элементы с содержанием арматуры S менее 0,3 % площади сечения бетона при эксцентриситете продольного усилия е0 > 0,3 h	g b13
10. Простенки площадью сечения менее 0,1 м2 в стеновых панелях	gb14
11. Особенности упругопластических свойств бетона классов: В30, В35	g b15
В40
В45
12. Неравномерность распределения прочности бетона всех классов по высоте сечения конструкций	g b16

Примечания. Коэффициенты условий работы бетона по поз. 1, 2, 5, 6, 7 должны учитываться при определении расчетных сопротивлений бетона Rb, и Rbt по поз. 4 — при определении Rbt, ser а по остальным позициям — только при определении Rb.

2. Для конструкций, находящихся под действием многократно повторяющейся нагрузки, коэффициент gb2 учитывается при расчете по прочности, а gb1 — при расчете на выносливость и по образованию трещин.

3. При расчете конструкций в стадии предварительного обжатия коэффициент gb2 принимается равным единице.

4. Коэффициенты условий работы бетона вводятся независимо друг от друга, но при этом их произведение должно быть не менее 0,45.

Таблица 12

Коэффициенты асимметрии цикла напряжений в бетоне r b	0-0,1
Коэффициент g b1

В табл. 12:

где  и  — соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в бетоне в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно п. 3.47 СНиП 2.03.01-84 с учетом требований п. 3.14 настоящих норм.

Таблица 13

Бетон	Начальные модули упругости при сжатии и растяжении Eb ×10-3 при классе бетона по прочности на сжатие
	В10	B12,5	B15	B20	B25	В30	В35	В40	В45
На известково-песчаном вяжущем	9,9	11,9	13,8	16,5	18,8	20,7	22,0	23,0	23,6
На известково-шлаковом вяжущем	11,8	14,2	16,5	19,8	22,5	24,8	26,4	27,6	28,3

Примечания: 1. Над чертой указаны значения Eb ×10-3 в МПа, под чертой — в кгс/см2.

2. При расчете слоистых конструкций по предельным состояниям первой группы в тех случаях, когда в расчете учитываются слои не только из плотного силикатного бетона, но и из других материалов, приведенные в данной таблице значения модуля упругости плотного силикатного бетона следует увеличивать или уменьшать на 30 % исходя из отклонения в сторону, неблагоприятную для расчета.

Таблица 14

Бетон	Предельные значения характеристики ползучести j bm при классе бетона по прочности на сжатие
	В10	В12,5	B15	B20	B25	B30	B35	В40	B45
На известково-песчаном вяжущем

Примечания: 1. Для плотного силикатного бетона на известково-шлаковом вяжущем предельное значение характеристики ползучести j bm следует принимать для рассмотренных классов бетона равным единице.

2. При наличии данных о составе бетона в условиях изготовления конструкций допускается принимать другие значения j b, согласованные в установленном порядке.

3. Влажность воздуха окружающей среды следует определять согласно указаниям п. 1.8 СНиП 2.03.01-84.

АРМАТУРА

2.16. Для армирования конструкций, а также для закладных изделий следует принимать арматуру и сталь согласно указаниям пп. 2.17-2.24 СНиП 2.03.01-84 .

В качестве напрягаемой арматуры не допускается применять высокопрочную холоднотянутую арматурную проволоку классов В- II и Вр- II диаметром 4 мм и менее, а также арматурные канаты.

2.17. Нормативные и расчетные характеристики арматуры следует принимать согласно указаниям пп. 2.25-2.30 СНиП 2.03.01-84 с учетом требований пп. 2.18-2.19 настоящих норм.

2.18. Коэффициент условий работы арматуры g s 3 , принимаемый по табл. 25 СНиП 2.03.01-84 , следует умножать на коэффициент, равный  (где d — диаметр арматуры).

2.19. Длину зоны передачи напряжений l р для напрягаемой арматуры без анкеров следует определять по формуле (11) СНиП 2.03.01-84 , принимая значение Rbp равным Rbn по табл. 8 настоящих норм, а потери предварительного напряжения арматуры при определении s sp по поз. 1-5 табл. 2 настоящих норм.

РАСЧЕТ БЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ

3.1. Расчет бетонных и конструктивно армированных элементов по прочности следует производить согласно указаниям пп. 3.1-3.8 СНиП 2.03.01-84, принимая:

расчетные характеристики материалов согласно разд. 2 настоящих норм;

коэффициент a в формулах (12), (14), (15) и (23) СНиП 2.03.01-84 равным единице;

коэффициент h по формуле (19) СНиП 2.03.01-84 с учетом указаний п. 3.3 настоящих норм.

3.2. Расчет бетонных и конструктивно армированных элементов стен с двух- и многорядной разрезкой следует производить согласно требованиям СНиП 11-22-81 с учетом указаний настоящих норм.

3.3. Значения коэффициента h , учитывающего влияние прогиба внецентренно сжатого элемента на величину эксцентриситета продольного усилия e 0 , следует определять по формуле (19) СНиП 2.03.01-84 , принимая условную критическую силу равной:

,                                                 (13)

где j l — коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на жесткость элемента в предельном состоянии, определяемый по формуле

,                                                            (14)

здесь M и Ml — моменты относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения соответственно от всех нагрузок (постоянных, длительных и кратковременных) и нагрузок, при действии которых учитывается коэффициент условий работы бетона g b 2 (см. поз. 2а табл. 11 настоящих норм);

d e   — коэффициент, принимаемый равным e 0 / h , но не менее

                                         (15)

и не менее величины 0,01,

где Rb — в МПа, принимается с учетом коэффициентов условий работы g b 15 и g b 16 .

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ

3.4. Расчет железобетонных элементов по прочности следует производить согласно требованиям пп. 3.9-3.46 СНиП 2.03.01-84 с учетом указаний пп. 3.5- 3.12 настоящих норм.

3.5. Расчетные характеристики материалов следует принимать согласно указаниям разд. 2 настоящих норм, а величину предварительного напряжения арматуры — согласно указаниям разд. 1 настоящих норм.

Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента

3.6. Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости симметрии сечения и арматура сосредоточена у граней элемента, перпендикулярных к указанной плоскости, следует производить согласно пп. 3.10-3.27 СНиП 2.03.01-84 с учетом указаний пп. 3.7-3.9 настоящих норм.

Расчет нормальных сечений, не оговоренных в настоящем пункте, следует производить по формулам общего случая расчета нормальных сечений согласно указаниям п. 3.10 настоящих норм.

3.7. Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона x R , при котором предельное состояние элементов наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs . следует определять по формуле

,                                                       (16)

где w —     характеристика сжатой зоны бетона, определяемая согласно указаниям п. 3.8 настоящих норм;

s sR —    напряжение в арматуре, МПа, принимаемое согласно указаниям п. 3.12 СНиП 2.03.01-84;

e b , max — максимальная краевая относительная деформация в сжатой зоне бетона, принимаемая равной при учете:

всех нагрузок — 3,5 × 10-3;

нагрузок, при действии которых учитывается коэффициент условий работы бетона g b 2 < 1,0 (см. поз. 2а табл. 11) — 4,5 × 10-3.

3.8. Характеристику сжатой зоны бетона w следует определять по формуле

w = 1 — 0,014 Rb                                                          (17)

и принимать не более 0,85 (здесь Rb — в МПа).

В случае если в расчете внецентренно сжатых элементов сплошного сечения учитывается косвенное армирование, величину w в формулах (16), (22), (23), (25) настоящих норм следует определять по формуле

w = 1 — 0,014 Rb + d 2                                                    (18)

и принимать не более 0,9,

где Rb — в МПа;

d 2 — коэффициент, определяемый согласно указаниям п. 3.22 СНиП 2.03.01-84.

3.9. При определении коэффициента h для сжатых элементов, имеющих гибкость l / i > 14, значение условной критической силы следует определять по формуле

,                                       (19)

где d e и j l — коэффициенты, определяемые согласно указаниям п. 3.3 настоящих норм;

j p        — коэффициент, учитывающий влияние предварительного напряжения на жесткость элемента, определяемый согласно п. 3.24 СНиП 2.03.01-84.

3.10. Расчет элементов по общему случаю (при любых сечениях, внешних усилиях и любом армировании) ( черт. 1 ) следует производить из условия

M £ ± (RbSb — S s si Ssi ),                                                   (20)

при этом знак «плюс» перед скобкой принимается для внецентренного сжатия и изгиба, знак «минус» — для растяжения.

В формуле (20):

М — в изгибаемых элементах — проекция момента внешних сил на плоскость, перпендикулярную прямой, ограничивающей сжатую зону сечения;

во внецентренно сжатых и растянутых элементах — момент продольной силы N относительно оси, параллельной прямой, ограничивающей сжатую зону и проходящей:

во внецентренно сжатых элементах — через центр тяжести сечения наиболее растянутого или наименее сжатого стержня продольной арматуры;

во внецентренно растянутых элементах — через точку сжатой зоны, наиболее удаленную от указанной прямой;

Sb — статический момент площади сечения сжатой зоны бетона относительно соответствующей из указанных осей, при этом в изгибаемых элементах положение оси принимается таким, как во внецентренно сжатых;

Ssi — статический момент площади сечения i -го стержня продольной арматуры относительно соответствующей из указанных осей;

s si — напряжения в i -м стержне продольной арматуры, определяемые согласно указаниям настоящего пункта.

Высота сжатой зоны х и напряжение s si определяются из совместного решения уравнений:

;                                                (21)

 ;                                       (22)

при x £ w h или уравнения (21) и уравнения

,                     (23)

при w h £ x £ h .

В уравнении (21) знак «минус» перед N принимается для внецентренно сжатых элементов, знак «плюс» — для внецентренно растянутых.

При определении положения границы сжатой зоны при косом изгибе следует учитывать положения, приведенные в п. 3.28 СНиП 2.03.01-84.

Если значение s si , полученное по формуле (22) для арматуры классов A — IV , A — V , A — VI , В- II , Вр- II , превышает b Rsi то напряжение s si следует определять по формуле

,                                               (24)

В случае, когда найденное по формуле (24) напряжение в арматуре превышает Rsi без учета коэффициента g s 6 , в условия (20) и (21) подставляется значение s si равное Rsi с учетом соответствующих коэффициентов условий работы, в том числе g s 6 (см. п. 3.13 СНиП 2.03.01.84).

Черт. 1. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси железобетонного элемента при расчете его по прочности

I-I — плоскость, параллельная плоскости действия изгибающего момента, или плоскость, проходящая через точки приложения нормальной силы и равнодействующих внутренних сжимающих и растягивающих усилий; 1 — точка приложения равнодействующей усилий в сжатой арматуре и в бетоне сжатой зоны; 2 — точка приложения равнодействующей усилий в растянутой арматуре

Напряжение s si вводится в расчетные формулы со своим знаком, получаемым при расчете по формулам (22) — (24). при этом необходимо соблюдать следующие условия:

во всех случаях Rsi ³ s si ³ — Rsci ;

для предварительно напряженных элементов s si ³ s sci , здесь s sci — напряжение в арматуре, равное предварительному напряжению s spi , уменьшенному на величину s sc , u (см. пп. 3.12 и 3.22 СНиП 2.03.01-84).

В формулах (21) — (24):

Asi — площадь сечения i-го стержня продольной арматуры;

s spi —    предварительное напряжение в i-м стержне продольной арматуры, принимаемое при коэффициенте g sp назначаемом в зависимости от расположения стержня;

e b , max —   относительная деформация, принимаемая в соответствии с п. 3.7 настоящих норм;

e b , b    — относительная деформация сжатия по всему сечению при х = h , принимаемая равной при учете:

всех нагрузок -2 × 10-3;

нагрузок, при действии которых учитывается коэффициент условий работы бетона g b 2 < 1 (см. поз. 2а табл. 11 настоящих норм) — 2,5 × 10-3;

h 0 i     —   расстояние от оси, проходящей через центр тяжести сечения рассматриваемого i-го стержня арматуры и параллельной прямой, ограничивающей сжатую зону, до наиболее удаленной точки сжатой зоны (см. черт. 1);

w   — характеристика, определяемая согласно указаниям п. 3.8 настоящих норм;

x i — относительная высота сжатой зоны бетона, равная ;

x Ri , x eli — относительная высота сжатой зоны, отвечающая достижению в рассматриваемом стержне напряжений, соответственно равных Rsi и b Rsi . Значения x Ri и x eli определяются по формуле

,                                                      (25)

здесь s Ri(eli) — напряжения в арматуре, МПа, определяемые согласно указаниям п. 3.28 СНиП 2.03.01-84;

b     — коэффициент, принимаемый по п. 3.28 СНиП 2.03.01-84.

В формулах (70) и (71) СНиП 2.03.01-84 величина s spi принимается с учетом потерь, приведенных в поз. 3-5 табл. 2 настоящих норм.

Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента

3.11. При расчете сечений, наклонных к продольной оси элемента, следует принимать следующие значения коэффициентов, входящих в расчетные формулы пп. 3.30 — 3.35 СНиП 2.03.01-84:

b = 0,01; j b2 = 1,80; j b3= 0,55; j b4 = 1,35;

кроме того, значение коэффициента 0,3 в формуле (72) СНиП 2.03.01-84 следует заменить на 0,25, а значение коэффициента 5 в формуле (73) на 2,5.

Формулы для определения всех других коэффициентов следует принимать по пп. 3.30 — 3.35 СНиП 2.03.01-84.

3.12. Расчет железобетонных коротких консолей колонн на действие поперечной силы следует производить согласно требованиям пп. 3.34 и 5.30 СНиП 2.03.01-84. При этом: в правой части условия (85) следует принимать коэффициент 0,5 вместо 0,8; в выражении, которое должно быть не более правой части условия (85), принимается коэффициент 2,5 вместо 3,5; в формуле (87) коэффициент при а принимается 2,5 вместо 5.

Расчет железобетонных элементов на местное действие нагрузки

3.13. Расчет железобетонных элементов на местное действие нагрузки следует производить согласно требованиям пп. 3.39 — 3.46 СНиП 2.03.01-84 как для конструкций из мелкозернистого бетона.

Расчет железобетонных элементов на выносливость

3.14. Расчет железобетонных элементов на выносливость следует производить согласно указаниям пп. 3.47 — 3.49 СНиП 2.03.01-84 , принимая:

коэффициент условий работы бетона g b1 — по табл. 12 настоящих норм;

коэффициенты условий работы арматуры g s3 и g s4 — соответственно по таблицам 25 и 26 СНиП 2.03.01-84 с учетом требований п. 2.18 настоящих норм;

коэффициент приведения арматуры к бетону а — равным 40, 33, 28, 25, 21, 19, 17 соответственно для классов бетона В15, В20, B25, В30, В35, В40, В45.

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН

4.1. Расчет железобетонных элементов по образованию трещин следует производить в соответствии с указаниями пп. 4.1-4.12 СНиП 2.03.01-84 , принимая:

расчетные характеристики материалов согласно разд. 2 настоящих норм;

длину зоны передачи напряжений для напрягаемой арматуры без анкеров, указанную в пп. 4.3 и 4.11 СНиП 2.03.01-84, — согласно п. 2.19 настоящих норм;

значение s b t в формуле (140) СНиП 2.03.01-84 — с учетом указаний п. 3.14 настоящих норм;

коэффициент условий работы бетона g b i — по табл. 11 настоящих норм;

коэффициент а в формуле (142) СНиП 2.03.01-84 равным 0,02.

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН

Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента

4.2. Ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента а cr с мм, на уровне центра тяжести растянутой арматуры следует определять по формуле

,                                                     (26)

где j l — коэффициент, принимаемый равным при учете:

кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок — 1,0;

многократно повторяющейся нагрузки, а также продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок — 1,5;

h     — коэффициент, принимаемый согласно указаниям п. 4.14 СНиП 2.03.01-84;

s s —    напряжение на уровне центра тяжести арматуры S или (при наличии предварительного напряжения) приращение напряжений от действия внешней нагрузки, определяемое согласно указаниям п. 4.3 настоящих норм;

Gsb — модуль деформации смещения арматуры относительно бетона на участках между трещинами, принимаемый равным для бетона:

на известково-песчаном вяжущем                  0,67 Eb

на известково-шлаковом вяжущем                 0,62 Eb

us — периметр сечения растянутой арматуры;

а1 — коэффициент, определяемый: при двузначной эпюре напряжений в сечении элемента по формуле

;                               (27)

при однозначной эпюре напряжений в сечении элемента по формуле

;                                                            (28)

значение a принимается не менее 0,4.

В формулах (27) и (28):

 — коэффициент, учитывающий положение растянутой арматуры по высоте сечения;

x m — относительная высота сжатой зоны элемента с усредненными деформациями в сжатой зоне и растянутой арматуре, определяемая согласно п. 4.18;

а2 — коэффициент, принимаемый равным

,                                                        (29)

При расположении растянутой арматуры в несколько рядов по высоте растянутой зоны ширина раскрытия трещин на уровне стержней, наиболее удаленных от нейтральной линии, вычисляется по формуле (26) с умножением на коэффициент a , определяемый по формуле

,                                                         (30)

где С s — расстояние от центра тяжести площади сечения всей растянутой арматуры до центра тяжести ряда стержней, наиболее удаленного от нейтральной линии.

Ширина непродолжительного раскрытия трещин определяется:

для элементов 2-й категории трещиностойкости от непродолжительного действия полной нагрузки (постоянной, длительной, кратковременной) — по формуле (26);

для элементов 3-й категории трещиностойкости- по формуле

,                                                  (31)

где  — ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки;

 — ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок;

 — ширина продолжительного раскрытия трещин от действия постоянных и длительных нагрузок.

Значения ,  и  определяются по формуле (26) настоящих норм. Входящие в нее величины y m и е s tot вычисляют по формулам (42) и (55) при значениях w pl определяемых по формулам (37) и (38), и q m — по табл. 15, причем w pl и q m находят при вычислении:

 и  — от действия полной нагрузки;

    — действия постоянной и длительной нагрузок.

Ширина продолжительного раскрытия трещин для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории, определяются от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок.

На участках элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне, ширину раскрытия трещин, вычисленную по формуле (31), следует увеличивать на 15 %.

4.3. Напряжения (или их приращения) следует определять по формулам:

для центрально растянутых элементов

;                                                          (32)

для изгибаемых, а также внецентренно растянутых при e 0, tot ³ 0,8 h 0 и внецентренно сжатых элементов

,                                              (33)

для внецентренно растянутых элементов при e 0, tot < 0,8 h 0

.                                                   (34)

В формулах (32) — (34):

Ntot и Ms    — соответственно равнодействующая продольных сил и заменяющий момент, определяемые согласно требованиям п. 4.16; при определении значения М s эксцентриситет продольных усилий относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой арматуры, следует считать положительным, если он направлен в сторону сжатой (менее растянутой) зоны сечения;

x m — относительная высота сжатой зоны (см. п. 4.2);

zm   — величина, характеризующая положение внутренних усилий в сечении и определяемая согласно требованиям п. 4.19;

zs   — расстояние между центрами тяжести растянутой и сжатой арматуры, равное h — a ;

e tot    —   эксцентриситет равнодействующей продольной силы N и усилия предварительного обжатия P относительно центра тяжести приведенного сечения.

4.4. Глубину начальных трещин в сжатой зоне hcrc , образующихся при предварительном обжатии, транспортировании или монтаже элементов, следует определять по формуле

.                                                      (35)

Значения x m следует определять по формулам (53) — (56). Значение hcrc не должно превышать 0,5 h .

Расчет по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента

4.5. Ширину раскрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, в месте пересечения поперечной арматурой наклонной трещины следует определять согласно указаниям п. 4.17 СНиП 2.03.01-84, принимая усилие обжатия Р с учетом потерь по табл. 2 настоящих норм и значения j l = j l , указанных в п. 4.2 настоящих норм.

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ЗАКРЫТИЮ ТРЕЩИН

4.6. Расчет железобетонных элементов по закрытию (зажатию) трещин следует производить согласно указаниям пп. 4.18, 4.19 и 4.21 СНиП 2.03.01-84, принимая:

расчетные характеристики материалов согласно разд. 2 настоящих норм;

значения s sp и Р с учетом потерь — по табл. 2 настоящих норм;

значение s s — по формулам (32)- (34) настоящих норм;

главные напряжения в бетоне на уровне центра тяжести приведенного сечения — по п. 4.11 СНиП 2.03.01-84 с учетом указаний п. 4.1 настоящих норм.

Для участков элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне, значение s sp , приведенное в формуле (154) СНиП 2.03.01-84, должно быть снижено на 15 %.

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ

4.7. Деформации (прогибы, углы поворота) элементов железобетонных конструкций следует вычислять по формулам строительной механики, определяя входящие в них значения кривизны согласно указаниям настоящего раздела.

Величина кривизны и деформаций железобетонных элементов отсчитывается от их начального состояния, при наличии предварительного напряжения — от состояния до обжатия бетона.

4.8. Кривизну железобетонных элементов следует определять по средним деформациям в сжатой и растянутой зонах исходя из следующих основных положений ( черт. 2 ):

сечения после деформирования остаются плоскими как на участках, где в растянутой зоне имеются трещины, нормальные к продольной оси элемента, так и на участках, где эти трещины не образуются либо они закрыты;

напряжения в бетоне распределяются по линейному закону (треугольная форма эпюры напряжений) и определяются с учетом неупругих деформаций бетона (см. п. 4.10);

на участках элемента, где трещины в растянутой зоне не образуются либо они закрыты, сечения рассматриваются сплошными, состоящими из бетона и арматуры в сжатой и растянутой зонах;

на участках элемента, где в растянутой зоне имеются трещины, нормальные к продольной оси, сечения рассматриваются состоящими в сжатой зоне из бетона и сжатой арматуры (если она имеется), а в растянутой зоне — только из арматуры, напряжения которой определяются с учетом стесняющего воздействия растянутого бетона на участках между трещинами (см. п. 4.11).

Черт. 2. Схемы усилий и эпюры деформаций и напряжений в поперечном сечении элемента при расчете его по деформациям

а — на участках, где в растянутой зоне отсутствуют трещины, нормальные к продольной оси; б — на участках, где в растянутой зоне имеются трещины, нормальные к продольной оси; — сечения; — эпюры деформаций; — схемы усилий и эпюры напряжений

4.9. Элементы или участки элементов рассматриваются без трещин в растянутой зоне, если трещины не образуются при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок или они закрыты при действии постоянных и длительных нагрузок, при этом нагрузки вводятся в расчет с коэффициентом надежности по нагрузке g f = 1,0.

4.10. Неупругие деформации бетона сжатой и растянутой зон на участках элемента без трещин и бетона сжатой зоны на участках с трещинами следует учитывать умножением величины Eb на коэффициент w pl , принимаемый равным:

при непродолжительном действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок

w pl = 0,9;                                                            (36)

при продолжительном действии постоянных и длительных нагрузок

,                                                         (37)

где j b — величина, определяемая согласно требованиям п. 2.13;

при расчете по деформациям элементов, воспринимающих многократно повторяющуюся нагрузку, независимо от продолжительности действия нагрузки

,                                                         (38)

где а — коэффициент приведения арматуры к бетону при многократно повторяющихся нагрузках, определяемый в соответствии с указаниями п. 3.14.

4.11. При определении кривизны на участках элемента с трещинами в растянутой зоне усилия в бетоне растянутой зоны между трещинами, оказывающие стесняющее воздействие на средние деформации арматуры, следует учитывать делением модуля упругости арматуры на коэффициент y m , определяемый согласно п. 4.17 .

4.12. Для изгибаемых элементов при l / h < 10 необходимо учитывать влияние поперечных сил на их прогиб согласно требованиям п. 4.21.

4.13. Если при изготовлении, транспортировании и монтаже конструкций в зоне, которая впоследствии под действием нагрузки будет сжата, могут возникнуть трещины, наличие этих трещин должно быть учтено согласно требованиям пп. 4.15 и 4.20.

Определение кривизны железобетонных элементов на участках без трещин в растянутой зоне

4.14. На участках, где не образуются нормальные к продольной оси трещины, кривизну изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов следует определять по формуле

,                                                        (39)

где М —    момент внешних сил (включая усилие предварительного обжатия) относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через центр тяжести приведенного сечения;

w pl — коэффициент, принимаемый в соответствии с п. 4.10;

Е b   — принимается согласно п. 2.12.

Примечание. При определении приведенного сечения арматуру следует приводить к бетону с модулем деформации, равным w pl Eb.

4.15. Полную величину кривизны на участке, где не образуются трещины в растянутой зоне, следует определять по формуле

,                                                (40)

где  — кривизна от кратковременных нагрузок;

 — кривизна от постоянных и длительных нагрузок;

 — кривизна, обусловленная выгибом вследствие ползучести бетона от усилия предварительного обжатия.

Величины  и   — определяют по формуле (39), а величину  — согласно п. 4.20.

На участках, где нормальные трещины образуются, но при действии рассматриваемых нагрузок обеспечено их закрытие, полная кривизна должна быть увеличена на 20 % по сравнению с расчетной.

При расчете элементов с начальными трещинами в сжатой зоне полная кривизна должна быть увеличена на 15 % по сравнению с полученной по формуле (39).

Определение кривизны железобетонных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне

4.16. На участках элемента, где образуются нормальные к продольной оси трещины в растянутой зоне, кривизну изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов следует определять по формуле

,                                  (41)

где Ms —    момент относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящий через центр тяжести площади сечения арматуры S , от всех внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, включая усилие предварительного обжатия (заменяющий, момент). Для изгибаемых элементов с ненапрягаемой арматурой М s = М ;

Ntot —    равнодействующая продольной силы и усилия предварительного обжатия Р (при внецентренном растяжении сила N принимается со знаком «минус»). Для изгибаемых элементов с ненапрягаемой арматурой N = 0;

x т — величина, определяемая согласно п. 4.18;

y m — коэффициент, учитывающий работу бетона растянутой зоны между трещинами и определяемый согласно п. 4.17;

z т — величина, определяемая согласно п. 4.19.

Для гибких внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов при определении М s следует учитывать влияние прогиба на эксцентриситет силы N, определяя деформации таких элементов методом последовательных приближений.

4.17. Значение коэффициента y m , учитывающего работу бетона растянутой зоны между трещинами, следует определять по формуле

,                                                  (42)

где q m — коэффициент, принимаемый по табл. 15;

Таблица 15

Вид арматуры	Коэффициент q m при учете действия нагрузок
	непродолжительного	продолжительного
Периодического профиля
Гладкая

Mc —     момент внешних сил (включая усилие предварительного обжатия Р, при действии полной нагрузки, относительно оси, перпендикулярной к плоскости изгиба и проходящей через точку приложения равнодействующей усилий в бетоне сжатой зоны непосредственно перед образованием трещин;

М b crc —   момент внутренних усилий, воспринимаемый бетонной частью сечения (без учета усилий в растянутой и сжатой арматуре) непосредственно перед образованием трещин относительно той же оси и определяемый по формуле

,                                                      (43)

здесь Rbt ser — принимается no табл. 8 с учетом указаний п. 2.11;

Wb pl   — момент сопротивления для крайнего растянутого волокна с учетом неупругих деформаций растянутого бетона, определяемый по формуле

;                                                      (44)

здесь Xc —     высота сжатой зоны непосредственно перед появлением трещин, определяемая без учета продольной силы N и усилия предварительного обжатия Р из условия

;                                          (45)

Ib    —   момент инерции площади сжатой зоны бетона относительно нулевой линии;

Ss , Ss — статические моменты площадей сечения соответственно растянутой и сжатой арматуры относительно нулевой линии;

А bt     — площадь сечения растянутого бетона.

Для элементов прямоугольного, таврового и двутаврового сечения значение Wbt допускается определять по формуле

;                                      (46)

где

;                                                       (47)

;                                                      (48)

а значения Mc — по формулам:

а) для изгибаемых элементов с ненапрягаемой арматурой:

;                                                              (49)

б) для изгибаемых предварительно напряженных и внецентренно сжатых элементов (кроме случаев, предусмотренных в подпункте «в»)

;                                                  (50)

в) для изгибаемых предварительно напряженных и внецентренно сжатых элементов с полкой в сжатой зоне:

при                                                          ,                                                     (51)

,                                                (52)

Значения коэффициента y m , вычисленные по формуле (42), следует принимать не менее 0,25 — при учете непродолжительного действия нагрузок и не менее 0,55 — при учете продолжительного.

При расчете элементов, подвергающихся воздействию многократно повторяющейся нагрузки, значение коэффициента y m следует принимать равным единице независимо от формы поперечного сечения, наличия предварительного напряжения арматуры или продолжительности действия статических нагрузок.

Примечания: 1. При расчете элементов с полкой в растянутой зоне вводимая в расчет ширина свесов этой полки в каждую сторону не должна превышать двойной ее высоты.

2. При расчете элементов без растянутой или сжатой полки в формулах (47) и (48) следует принимать соответственно bf = b или bf = b ; hf  — 0.

4.18. Относительную высоту сжатой зоны  следует определять из уравнений равновесия внешних и внутренних усилий, составленных с учетом положений, приведенных в п. 4.8 настоящих норм. В общем случае величину х m следует определять из уравнений:

для изгибаемых элементов с ненапрягаемой арматурой (при Ntot = 0)

;                                              (53)

в остальных случаях (при Ntot ¹ 0)

,                                   (54)

где w pl      — принимается по указаниям п. 4.10;

y m        — принимается по указаниям п. 4.17;

 — отношение модулей упругости арматуры и бетона;

е s tot      — расстояние от точки приложения равнодействующей нормальных сил Ntot до центра тяжести площади сечения арматуры растянутой зоны, отвечающее заменяющему моменту Ms (см. п. 4.16) и определяемое по формуле

;                                                              (55)

Sb , Ss0, Ss — статические моменты площадей соответственно сжатой зоны бетона, сжатой арматуры и растянутой арматуры относительно нулевой линии.

4.19. Величину zm , характеризующую положение внутренних усилий в сечении, следует определять исходя из положений, приведенных в п. 4.8 , как отношение момента всех внутренних усилий в сечении относительно оси, нормальной к плоскости изгиба и расположенной на расстоянии —  от наиболее сжатой грани, к величине равнодействующей внутренних усилий в растянутой зоне.

Для элементов прямоугольного, таврового и двутаврового сечений значение zm следует определять по формуле

,                   (56)

где    — принимается по указаниям п. 4.18;

y m    — принимается по указаниям п. 4.17;

w pl    — принимается по указаниям п. 4.10;

a , a ¢ , d ¢ — безразмерные геометрические характеристики

g ¢ , d f — сечения, определяемые по формулам:

                       (57)

4.20. Полную величину кривизны на участке с трещинами в растянутой зоне следует определять по формуле

                                         (58)

где  — кривизна от непродолжительного действия всех нагрузок, учитываемых при расчете по деформациям (см. п. 1.21 СНиП 2.03.01-84);

 — кривизна от непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок;

 — кривизна от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок;

 — кривизна, обусловленная выгибом вследствие ползучести бетона усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле (59) настоящих норм.

Значения ,  и  определяют по формуле (41) настоящих норм, причем при определении:

 и  — расстояние е s tot необходимо вычислять при непродолжительном действии всех учитываемых нагрузок, a коэффициенты w pl и q m должны отвечать непродолжительному действию нагрузки;

 — расстояние е s tot необходимо вычислять при действии постоянных и длительных нагрузок, а коэффициенты w pl и q m должны отвечать продолжительному действию нагрузки.

Величину  следует определять по формуле

=                                                          (59)

где hbp — расстояние от крайнего сжатого волокна бетона до усилия обжатия Р;

 и  — относительные деформации ползучести бетона соответственно на уровне действия усилия обжатия Р (вычисляемое с учетом потерь по поз. 1-5 табл. 2) и крайнего сжатого волокна бетона, проявляющиеся за время от обжатия бетона до загружения элемента внешней нагрузкой и определяемые по формулам:

                                                        (60)

здесь s + s — принимается численно равной сумме потерь предварительного напряжения арматуры от ползучести бетона согласно поз. 6 и 9 табл. 2;

s ¢ + s ¢   — то же, для напрягаемой арматуры, если бы она имелась на уровне крайнего сжатого волокна бетона.

Если кратковременные нагрузки отсутствуют или не учитываются при определении прогибов, полную величину кривизны следует принимать равной

                                                    (61)

Если значения  и  оказываются отрицательными, их принимают равными нулю.

При расчете элементов с начальными трещинами в сжатой зоне полную кривизну, определенную по формуле (58), следует увеличивать на 15 %.

Определение прогибов

4.21. Прогибы элементов следует определять согласно требованиям пп. 4.31 — 4.33 СНиП 2.03.01-84 , принимая:

значение   в формулах (171) и (174) СНиП 2.03.01-84, согласно требованиям пп. 4.15 и 4.18 настоящих норм, соответственно для участков без трещин и с трещинами в растянутой зоне;

значение j b в формуле (173) СНиП 2.03.01-84 — равным  (где w pl коэффициент, определяемый согласно указаниям п. 4.10 настоящих норм;

величину G в формуле (173) СНиП 2.03.01-84 — согласно указаниям п. 2.15 настоящих норм.

5.1. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций из силикатного бетона для обеспечения условий их изготовления, долговечности и совместной работы арматуры и бетона следует выполнять конструктивные требования, приведенные в СНиП 2.03.01-84 для тяжелого бетона, а также дополнительные требования, изложенные в пп. 5.2-5.4 настоящих норм.

5.2. Минимальную толщину защитного слоя бетона для продольной рабочей арматуры, поперечной (хомутов и отогнутых стержней) и распределительной арматуры в конструкциях, предназначенных для эксплуатации при относительной влажности внутреннего воздуха помещений свыше 75 %, или во влажной зоне (см. пп. 1.3 и 1.5 настоящих норм), а также в агрессивных средах следует увеличивать на 5 мм по сравнению с требованиями СНиП 2.03.01-84 .

5.3. В стеновых панелях, изготовляемых из жестких бетонных смесей, необходимо предусматривать следующие дополнительные мероприятия:

толщину защитного слоя арматуры принимать равной 3 см;

длину заделки строповочных петель необходимо увеличивать на 5 d по сравнению с заделкой строповочных петель в панелях, формуемых без применения жестких смесей;

расстояние строповочных петель до проема должно быть не менее 30 см.

5.4. Конструктивное армирование бетонных панелей несущих стен, как правило, должно предусматриваться двусторонним независимо от того, в какой степени используется их несущая способность, причем площадь вертикальной арматуры на 1 м длины горизонтального сечения и горизонтальной арматуры на 1 м длины вертикального сечения с каждой стороны панели должна приниматься такой же, как для панелей из тяжелого цементного бетона.

5.5. Для конструктивного армирования элементов следует применять арматуру возможно меньших диаметров, но не менее 4 мм, причем при проектировании элементов, бетонируемых в горизонтальном положении, верхняя конструктивная арматура для сохранения ее в проектном положении при бетонировании должна быть снабжена связями, установленными вдоль толщины изделия не реже чем через 85 ее диаметров по длине стержней.

УСИЛИЯ ОТ ВНЕШНИХ НАГРУЗОК И ВОЗДЕЙСТВИЙ В ПОПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ ЭЛЕМЕНТА

М — изгибающий момент;

N — продольная сила;

Q — поперечная сила;

Т — крутящий момент.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОГО ЭЛЕМЕНТА

Р    — усилие предварительного обжатия, определяемое по формуле (8) СНиП 2.03.01-84, с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;

s sp , s ¢ sp —   предварительные напряжения соответственно в напрягаемой арматуре S и S ¢ до обжатия бетона (при натяжении арматуры на упоры) либо в момент снижения величины предварительного напряжения в бетоне до нуля воздействием на элемент внешних фактических или условных сил, определяемые согласно указаниям пп. 1.9, 1.11 и 1.14 настоящих норм с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;

s bp —   сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия, определяемые согласно указаниям пп. 1.11, 1.14 и 1.15 настоящих норм с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;

g sp   —   коэффициент точности натяжения арматуры, определяемый согласно указаниям п. 1.27 СНиП 2.03.01-84.

ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

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

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

Rbp —   передаточная прочность бетона, назначаемая согласно указаниям п. 2.6 СНиП 2.03.01-84 с учетом п. 1.15 настоящих норм;

Rs , Rs ser —    расчетные сопротивления арматуры растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;

r sw   — расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению, определяемое согласно указаниям п. 2.28 СНиП 2.03.01-84;

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

Eb    — начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении;

Es     — модуль упругости арматуры.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ АРМАТУРЫ В ПОПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ ЭЛЕМЕНТА

S — 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;

S — 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

b — ширина прямоугольного сечения; ширина ребра таврового и двутаврового сечений;

bf b ¢ f —   ширина полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах;

h — высота прямоугольного, таврового и двутаврового сечений;

hf , hf — высота полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах;

а , а ¢ — расстояния от равнодействующей усилий в арматуре соответственно S и S ¢ до ближайшей грани сечения;

ho h ¢ o — рабочая высота сечения, равная соответственно h — a и h — a ;

х — высота сжатой зоны бетона;

x —   относительная высота сжатой зоны бетона, равная ;

s —    расстояние между хомутами, измеренное по длине элемента;

e о — эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести приведенного сечения, определяемый согласно указаниям п. 1.21 СНиП 2.03.01-84;

e ор — эксцентриситет усилия предварительного обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения, определяемый согласно указаниям п. 1.28 СНиП 2.03.01-84;

e о, tot — эксцентриситет равнодействующей продольной силы N и усилия предварительного обжатия Р относительно центра тяжести приведенного сечения;

е , е ¢ —   расстояния от точки приложения продольной силы N до равнодействующей усилий в арматуре соответственно S и S ¢ ;

es , e sр — расстояния соответственно от точки приложения продольной силы N и усилия предварительного обжатия Р до центра тяжести площади сечения арматуры S ;

l — пролет элемента;

l о —   расчетная длина элемента, подвергающегося действию сжимающей продольной силы; значение l о принимается по табл. 32 и п. 325 СНиП 2.03.01-84;

i — радиус инерции поперечного сечения элемента относительно центра тяжести сечения;

d — номинальный диаметр стержней арматурной стали;

As , As — площади сечения напрягаемой и ненапрягаемой арматуры соответственно S и S, при определении усилия предварительного обжатия Р — площади сечения ненапрягаемой части арматуры соответственно S и S ;

As р , As р — площади сечения напрягаемой части арматуры соответственно S и S ;

А sw — площадь сечения хомутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение;

As inc —   площадь сечения отогнутых стержней, расположенных в одной наклонной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение;

m —   коэффициент армирования, определяемый как отношение площади сечения арматуры S к площади поперечного сечения элемента bho без учета свесов сжатых и растянутых полок;

А —   площадь всего бетона в поперечном сечении;

Ab —   площадь сечения сжатой зоны бетона;

Abt —   площадь сечения растянутой зоны бетона;

Ared —   площадь приведенного сечения элемента, определяемая согласно указаниям п. 128 СНиП 2.03.01-84;

А l ос1 — площадь смятия бетона;

Sb , Sbt — статические моменты площадей сечения соответственно сжатой и растянутой зон бетона относительно нулевой линии;

Sso , S ¢ so —      статические моменты площадей сечения арматуры соответственно S и S относительно нулевой линии;

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

Ired — момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести, определяемый согласно указаниям п. 1.28 СНиП 2.03.01-84:

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

Ibo —   момент инерции площади сечения сжатой зоны бетона относительно нулевой линии;

Iso , I ¢ so — моменты инерции площадей сечения арматуры соответственно S и S относительно нулевой линии;

Wred — момент сопротивления приведенного сечения элемента для крайнего растянутого волокна, определяемый как для упругого материала согласно указаниям п. 1.28 СНиП 2.03.01-84.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие указания . 2 Основные положения . 2 Основные расчетные требования . 3 Дополнительные требования к проектированию предварительно напряженных конструкций . 3 2. Материалы для бетонных и железобетонных конструкций . 7 Бетон . 7 Нормативные и расчетные характеристики бетона . 9 Арматура . 12 3. Расчет элементов бетонных и железобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы .. 12 Расчет бетонных элементов по прочности . 12 Расчет железобетонных элементов по прочности . 13 Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента . 13 Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента . 16 Расчет железобетонных элементов на местное действие нагрузки . 16 Расчет железобетонных элементов на выносливость . 16 4. Расчет элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы .. 16 Расчет железобетонных элементов по образованию трещин . 16 Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин . 17 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента . 17 Расчет по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента . 19 Расчет железобетонных элементов по закрытию трещин . 19 Расчет железобетонных элементов по деформациям .. 19 Определение кривизны железобетонных элементов на участках без трещин в растянутой зоне . 20 Определение кривизны железобетонных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне . 21 Определение прогибов . 25 5. Конструктивные требования . 25 Приложение. Основные буквенные обозначения величин . 26