СНиП 2.06.08-87, часть 4

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4

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

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ

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

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

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

(69)

для нетрещиностойких элементов или их участков

(70)

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

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

для трещиностойких элементов или их участков

(71)

для нетрещиностойких элементов или их участков

(72)

где С — обобщенное усилие от длительно действующих нагрузок;

V — обобщенное усилие от кратковрсменно действующих нагрузок:

 — коэффициент снижения жесткости. Для тавровых сечений с полкой в сжатой зоне = 1,5, в растянутой зоне = 2,5, для прямоугольных, двутавровых, коробчатых и других замкнутых сечений = 2.

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

7.1. Учет температурных воздействий следует производить:

а) при расчете бетонных конструкций по прочности в соответствии с п. 5.1, а также при расчете их по образованию (недопущению) трещин в случаях, когда нарушение монолитности этих конструкций может изменить статическую схему их работы, вызвать дополнительные внешние силовые воздействия или увеличение противодавления, привести к снижению водонепроницаемости и долговечности конструкции:

б) при расчете статически неопределимых железобетонных конструкций, а также при расчете железобетонных конструкций по образованию (недопущению) трещин в случаях, указанных в п. 6.1;

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

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

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

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

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

Температурные воздействия строительного периода определяются с учетом экзотермии и других условий твердения бетона, включая конструктивные и технологические мероприятия по регулированию температурного режима конструкции, температуры замыкания строительных швов, полного остывания конструкции до среднемноголетних эксплуатационных температyp, колебаний температуры наружного воздуха и воды в водоемах.

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

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

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

Допускается не учитывать усадку бетона в расчетах:

массивных конструкций;

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

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

7.6. Данные о температуре и влажности наружного воздуха и другие климатологические характеристики должны приниматься на основе метеорологических наблюдений в районе строительства. При отсутствии таких наблюдений необходимые сведения следует принимать по СНиП 2.01.01-82 и по официальным документам Государственной гидрометеорологической службы.

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

7.7. Для сооружений I класса теплофизические характеристики бетона устанавливаются на основании специальных исследований. Для сооружений других классов и при предварительном проектировании сооружений I класса указанные характеристики бетона допускается принимать по табл. 1 и 2 рекомендуемого приложения 2.

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

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

(73)

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

t  — возраст бетона, сут;

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

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

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

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

а) при проверке образования трещин и определении их размеров

(74)

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

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

(75)

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

(76)

где R_btn и R_bt соответственно нормативное и расчетное сопротивления бетона на осевое растяжение, определяемые в соответствии с п. 2. 11;

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

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

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

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

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

(77)

где  — текущее время;

T () — температура бетона в момент времени ;

 — температурный коэффициент линейного расширения бетона:

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

 — растягивающие напряжения в бетоне:

при

при

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

7.10. Коэффициент определяется по формуле

(78)

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

v — коэффициент вариации прочности бетона производственного состава.

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

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

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

7.12. Для сооружений I и II классов в технико-экономическом обосновании, а для сооружений III и IV классов - во всех случаях допускается расчет по образованию (недопущению) трещин от температурных воздействий производить по формуле

(79)

где - температурные напряжения в момент времени t,

— коэффициент, определяемый согласно указаниям п. 5.3;

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

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

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

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента

М — изгибающий момент;

N — продольная сила;

Q  — поперечная сила.

Характеристики материалов

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

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

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

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

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

E_b  — начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении;

Е_s  — модуль упругости арматуры;

 — отношение соответствующих модулей y пp угости арматуры E_s и бетона E_b .

Характеристики положения продольной арматуры в поперечном сечении элемента

S — обозначение продольной арматуры:

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

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

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

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

S'— обозначение продольной арматуры:

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

б) для сжатых элементов — расположенной в зоне, сжатой от действия внешних усилий или у наиболее сжатой стороны сечения;

в) для внецентренно растянутых элементов — наиболее удаленном от точки приложения внешней продольной силы.

Геометрические характеристики

b — ширина прямоугольного сечения, ширина ребра таврового или двутаврового сечения;

h  — высота прямоугольного, таврового или двутаврового сечения;

a ,а'— расстояние от равнодействующей усилий соответственно в арматуре S и S' до ближайшей грани сечения;

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

x  — высота сжатой зоны сечения (бетона).•

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

s — расстояние между хомутами, измеренное по длине элементов;

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

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

d — номинальный диаметр арматурных стержней;

А — площадь всего бетона в поперечном сечении;

А_b  — площадь сечения сжатой зоны бетона:

A_red  — площадь приведенного сечения элемента;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Коэффициенты

— сочетаний нагрузок;

- надежности по назначению сооружения;

- условий работы сооружения;

- условий работы бетона;

- условий работы арматуры;

- армирования, определяемый как отношение площади сечения арматуры S к площади поперечного сечении элемента bh ₀ , без учета свесов сжатых и растянутых полок.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА ДЛЯ РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Таблица 1

Теплофизические характеристики бетона

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

Таблица 2

Характеристики тепловыделения бетона

Таблица 3

Параметр

Таблица 4

Характеристики ползучести бетона

Таблица 5

Коэффициент

Таблица 6

Предельная растяжимость бетона

Таблица 7

Коэффициент

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

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

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

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

(1)

где l₀  — момент инерции сечения элемента с высотой h_0.

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4