Все СНиПы >> СНиПы«Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы»

Часть 1    |    Часть 2    |    Часть 3    |    Часть 4

СНиП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений Часть 3

6. Расчет элементов железобетонных конструкций

по образованию и раскрытию трещин и по деформациям

 

 

Расчет железобетонных элементов

по образованию трещин

 

    

     6.1. Расчет железобетонных элементов по образованию трещин следует производить:

    

     в случаях, когда по условиям эксплуатации трещины не допускаются;

    

     для выявления зон трещинообразования при расчете статически неопределимых стержневых и массивных конструкций в соответствии с п.4.11.

    

     Условие трещинообразования соответствует знаку равенства, а условие трещиностойкости соответствует знаку неравенства в приводимых ниже формулах.

    

     6.2. Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента стержневых конструкций, следует производить:

    

 

а) для центрально растянутых элементов по формуле

 

 

,                  (52)

 

 

где      - коэффициент, равный при однорядном армировании 1,0; при многорядном армировании 1,2;    

 

 - коэффициент, учитывающий влияние на трещиностойкость элемента количества арматуры и дисперсность армирования, определяется по формуле

 

,                               (53)

 

здесь    - коэффициент армирования сечения;

 

 - отношение модулей упругости арматуры и бетона;

 

-  диаметр арматуры, мм.

 

При  следует принимать ;

 

б) для изгибаемых элементов по формуле

 

 

 ,                   (54)

 

 

где       - коэффициент, определяемый согласно п. 6.2а;

 

 - коэффициент, учитывающий неупругую работу бетона растянутой зоны сечения и определяемый по формуле

 

 

,                                 (55)

 

 

здесь        - параметр, определяемый по табл. 14;

 

  - расстояние от центра тяжести растянутой арма туры до растянутой грани;

 

-  высота растянутой зоны приведенного сечения;

 

 - момент сопротивления приведенного сечения для растянутой грани.

 

При  следует принимать ;

 

в) для внецентренно сжатых элементов по формуле

 

 

,                                   (56)

 

 

где - коэффициенты, определяемые согласно п. 6.2б;

 

г) для внецентренно растянутых элементов по формуле

 

 

,                          (57)

 

 

где - коэффициенты, определяемые согласно п. 6.2а как для центрально растянутого элемента;

 

 - коэффициент, определяемый согласно п. 6.2б как для изгибаемого элемента такого же поперечного сечения.

 

 

Примечание. При определении коэффициента  по формуле (55)  рассматривается приведенное сечение.    

 

6.3. Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента, должен производиться по формуле

 

 

,                          (58)

 

где  - коэффициент условий работы бетона;    

 

,                              (59)

 

здесь - см. п. 6.2б.

 

При  следует принимать.

 

Значения главных растягивающих и главных сжимающих напряжений в бетоне  и  следует определять по формуле

 

                             (60)

 

где  - нормальное напряжение в бетоне на площадке, перпендикулярной продольной оси элемента, от внешней нагрузки и усилия предварительного обжатия;

 

 - нормальное напряжение в бетоне на площадке, параллельной продольной оси элемента, от местного действия опорных реакций, сосредоточенных сил и распределенной нагрузки, а также усилия обжатия вследствие предварительного напряжения хомутов и отогнутых стержней;

 

 - касательные напряжения в бетоне от внешней нагрузки и усилия обжатия вследствие предварительного напряжения отогнутых стержней.

 

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

 

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

 

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

 

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

 

 ,                          (61)

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

 

 

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН

 

 

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

 

 

                                  (62)

 

 

где         - расчетная ширина раскрытия трещин, мм;

 

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

 

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

 

 

,                                  (63)

 

 

где  - коэффициент, принимаемый равным для элементов:

 

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

    

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

- коэффициент, принимаемый равным:    

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

 

  ".................................................1,0 

 

  ".................................................1,3,

здесь и  - наибольшие обобщенные усилия (изгибающий момент, нормальная сила и т. п.) соответственно от действия полной нагрузки (постоянной, длительной, кратковременной) и от действия постоянной и длительной нагрузок;

  при учете многократно повторяющейся нагрузки

  при воздушно-сухом состоянии бетона.........................,

здесь  - коэффициент асимметрии цикла;

 

 - коэффициент, принимаемый равным при арматуре:    

 

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

 

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

 

  проволочной периодического профиля............................1,2;

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

 

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

 

 -    коэффициент армирования сечения, , но не более 0,02;

 

  -  диаметр стержней арматуры, мм. При различных диаметрах стержней следует принимать

 

 

,

 

 

 

здесь  - число стержней одного диаметра.

 

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

 

для изгибаемых элементов    

 

,                          (64)

 

для центрально растянутых элементов

 

 

,                             (65)

 

для внецентренно растянутых и внецентренно сжатых элементов при больших эксцентриситетах

 

 

,                           (66)

 

для внецентренно растянутых элементов при малых эксцентриситетах:

 

для арматуры

 

 

,                            (67)

 

для арматуры

 

 

.                          (68)

 

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

 

Таблица 18

 

Гидрокарбонатная щелочность воды

, мг·экв/л

Допускаемая ширина раскрытия трещин

, мм, в сооружениях I класса по условию коррозионной стойкости

 

Максимальное значение

 В/Ц бетона при напоре  , м

 

 

10

 

50

200

До 0,25 включ.

Не допускается

0,50

 

0,48

0,45

0,4

0,05

0,55

 

0,50

0,45

0,4

0,10

0,48

 

0,45

0,42

0,8

0,05

0,63

 

0,48

0,52

0,8

0,10

0,59

 

0,55

0,50

0,8

0,15

0,56

 

0,52

0,48

0,8

0,20

0,54

 

0,50

0,46

0,8

0,25

0,52

 

0,49

0,45

0,8

0,35

0,50

 

0,47

0,44

0,8

0,50

0,48

 

0,45

0,43

1,6

0,05

0,70

 

0,69

0,64

1,6

0,10

0,70

 

0,66

0,62

1,6

0,15

0,68

 

0,64

0,60

1,6

0,20

0,66

 

0,62

0,58

1,6

0,25

0,64

 

0,60

0,57

1,6

0,35

0,62

 

0,58

0,55

1,6

0,50

0,60

 

0,56

0,53

2,4

0,05

0,70

 

0,70

0,70

2,4

0,10

0,70

 

0,70

0,69

2,4

0,15

0,70

 

0,70

0,66

2,4

0,25

0,70

 

0,66

0,62

2,4

0,35

0,68

 

0,64

0,60

2,4

0,50

0,66

 

0,62

0,59

3,2 и больше

Не ограничивается

 

 

 

Таблица 19

 

Условия воздействия среды  на конструкцию

Градиент напора

Допускаемая ширина раскрытия трещин , мм, в сооружениях I класса по условию сохранности арматуры, при суммарной концентрации ионов

в водной среде, мг/л

 

 

менее 50

 

100

200

400-1000

Постоянное водонасыщение

До 5

0,50

 

0,40

0,35

0,30

 

50

0,45

 

0,35

0,30

0,25

 

300

0,40

 

0,30

0,25

0,20

Периодические насыщения водой при числе циклов в год:

    

 

 

 

 

 

Менее 100

До 5

 

0,30

0,25

0,20

0,15

 

50

 

0,30

0,20

0,15

0,10

 

300

 

0,30

0,20

0,10

0,05

200-1000

До 5

 

0,25

0,20

0,15

0,10

 

50

 

0,20

0,15

0,10

0,05

 

300

 

0,20

0,10

0,10

0,05

Капиллярный подсос, брызги

-

 

0,20

0,15

0,10

0,05

 

При бикарбонатной щелочности воды-среды, меньшей 1 мг·экв/л, или суммарной концентрации ионов  и  большей 1000 мг/л, значения  следует уменьшать в два раза. При среднегодовом значении бикарбонатной щелочности воды-среды, меньшей 0,25 мг·экв/л, и при отсутствии защитных мероприятий напорные конструкции следует проектировать трещиностойкими.

 

 

Таблица 20

 

Расчетное число циклов замораживания

Марка бетона

по морозостой-

кости

Допускаемая ширина раскрытия трещин

, мм, в сооружениях I класса по условию

замораживания и оттаивания

 

 

в пресной воде в зоне припая льда при температуре воздуха, °С

на воздухе в зоне капиллярного поднятия воды при температуре воздуха, °С

 

 

-9±4

 

-19±5

-30±5

-9±4

-19±5

-30±5

50

F 50

0,05

 

0

0

0,15

0,10

0

 

F 100

0,10

 

0,05

0

0,20

0,15

0,10

 

F200

0,20

 

0,15

0,05

0,30

0,25

0,15

 

F 300

0,30

 

0,25

0,15

0,40

0,30

0,20

 

F400

0,30

 

0,30

0,20

0,50

0,40

0,25

100

F 50

0

 

0

0

0

0

0

 

F 100

0,05

 

0

0

0,15

0,10

0

 

F200

0,15

 

0,10

0,05

0,25

0,15

0,10

 

F 300

0,25

 

0,20

0,10

0,35

0,25

0,15

 

F400

0,30

 

0,25

0,15

0,40

0,30

0,20

200

F 50

0

 

0

0

0

0

0

 

F 100

0

 

0

0

0

0

0

 

F200

0,10

 

0,05

0

0,20

0,10

0,05

 

F 300

0,20

 

0,10

0,05

0,30

0,20

0,10

 

F400

0,30

 

0,15

0,10

0,35

0,25

0,15

300

F 50

0

 

0

0

0

0

0

 

F 100

0

 

0

0

0

0

0

 

F200

0,05

 

0

0

0,15

0,05

0

 

F 300

0,15

 

0,05

0

0,25

0,10

0,05

 

F400

0,25

 

0,10

0,05

0,30

0,20

0,10

 

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

 

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

 

 

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ

 

 

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

 

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

 

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

 

для трещиностойких элементов или их участков

 

 

;                                   (69)

 

 

для нетрещиностойких элементов или их участков

 

 

.                               (70)

 

 

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

 

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

 

для трещиностойких элементов или их участков    

 

,                          (71)    

 

для нетрещиностойких элементов или их участков

 

 

,                       (72)

 

 

где  - обобщенное усилие от длительно действующих нагрузок;

 

- обобщенное усилие от кратковременно действующих нагрузок;

 

 - коэффициент снижения жесткости. Для тавровых сечений с полкой в сжатой зоне , в растянутой зоне , для прямоугольных, двутавровых, коробчатых и других замкнутых сечений .

 

Часть 1    |    Часть 2    |    Часть 3    |    Часть 4




Хотите оперативно узнавать о новых публикациях нормативных документов на портале? Подпишитесь на рассылку новостей!

Все СНиПы >>    СНиПы «Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы >>



Смотрите также: Каталог «Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы» >>
Компании «Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы» >>
Фотогалереи (1) >>
Статьи (150) >>
ГОСТы (206) >>
СНиПы (14) >>
ВСН (5) >>
Задать вопрос в форуме >>
Подписка на рассылки >>
Copyright © 1999-2024 ВашДом.Ру - проект группы «Текарт»
По вопросам связанным с работой портала вы можете связаться с нашей службой поддержки или оставить заявку на рекламу.
Политика в отношении обработки персональных данных
наверх