При проектировании усиливаемых конструкций следует исходить из необходимости выполнения работ без или с кратковременной остановкой производства.
6.4. Поверочные расчеты существующих конструкций, а также расчет и конструирование усиливаемых конструкций необходимо производить на основе проектных материалов, данных по изготовлению и возведению этих конструкций и их натурных обследований.
6.5. При отсутствии в конструкциях дефектов и повреждений, снижающих их несущую способность, а также при отсутствии недопустимых прогибов конструкций и раскрытия в них трещин поверочные расчеты допускается выполнять исходя из проектных данных о геометрических размерах сечений конструкций, классе (марке) бетона по прочности, классе арматурной стали, армировании и расчетной схеме конструкции.
6.6. В случаях, когда требования расчетов по проектным материалам не удовлетворяются либо при отсутствии проектных материалов, а также при наличии дефектов и повреждений, снижающих несущую способность конструкции, недопустимых прогибов конструкции или раскрытия в них трещин следует производить поверочные расчеты с учетом данных натурных обследований конструкций.
6.7. На основании натурных обследований должны быть установлены: геометрические размеры сечения, армирование конструкции, прочность бетона и вид арматуры, прогибы конструкции и ширина раскрытия трещин, дефекты и повреждения, нагрузки, статическая схема конструкций.
6.8. Усиление конструкций следует предусматривать лишь в случаях, когда существующие конструкции не удовлетворяют поверочным расчетам по несущей способности или требованиям нормальной эксплуатации. Не следует усиливать существующие конструкции, если:
их фактические прогибы превышают предельно допустимые в соответствии с п. 1.20, но не препятствуют нормальной эксплуатации конструкции и не изменяют их расчетную схему;
имеются отступления от требований разд. 5, но конструкция эксплуатировалась длительное время, а ее обследование не выявило повреждений, вызванных этими отступлениями.
6.9. Расчет и конструирование усиливаемых конструкций следует выполнять с учетом данных натурных обследований, указанных в п. 6.7.
ПОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ
6.10. Поверочные расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует выполнять в соответствии с требованиями разд. 1-4 и настоящего подраздела.
6.11. Расчет по предельным состояниям второй группы не производится, если перемещения и ширина раскрытия трещин в существующих конструкциях меньше предельно допустимых, а усилия в сечениях элементов от новых нагрузок не превышают значений усилий от фактически действовавших нагрузок.
6.12. При расчете должны быть проверены сечения конструкций, имеющие дефекты и повреждения, а также сечения, в которых при натурных обследованиях выявлены зоны бетона, прочность которых меньше средней на 20% и более. Учет дефектов и повреждений производится путем уменьшения вводимой в расчет площади сечения бетона или арматуры. Необходимо также учитывать влияния дефекта или повреждения на прочностные и деформативные характеристики бетона, на эксцентриситет продольной силы, на сцепление арматуры с бетоном и т.п. в соответствии с утвержденными в установленном порядке документами.
6.13. Расчетные характеристики бетона определяются согласно разд. 2 в зависимости от условного класса бетона по прочности на сжатие существующих конструкций.
6.14. При выполнении поверочных расчетов по проектным материалам, в том случае, если в проекте существующей конструкции нормируемой характеристикой бетона является его марка, значение условного класса бетона по прочности на сжатие следует принимать равным:
80%-ной кубиковой прочности бетона, соответствующей марке по прочности для тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов;
70%-ной - для ячеистого бетона.
Для промежуточных значений условного класса бетона по прочности на сжатие, отличающихся от значений параметрического ряда (см. п. 2.3), расчетные сопротивления бетона определяются линейной интерполяцией.
6.15. При выполнении поверочных расчетов по результатам натурных обследований значение условного класса бетона по прочности на сжатие определяется в соответствии с п. 6.14, принимая вместо марки бетона фактическую прочность бетона в группе конструкций, конструкции или отдельной ее зоне, полученную по результатам испытаний неразрушающими методами или испытаний отобранных от конструкций образцов бетона.
6.16. В зависимости от состояния бетона, вида конструкций и условий их работы, а также используемых методов определения прочности бетона при специальном обосновании могут быть использованы другие способы определения класса бетона. При использовании статистических методов коэффициент вариации прочности бетона определяется по ГОСТ 18105-86.
6.17. Расчетные характеристики арматуры определяются в зависимости от класса арматурной стали существующих железобетонных конструкций согласно разд. 2 с учетом требований пп. 6.18 и 6.19.
6.18. При выполнении поверочных расчетов по проектным данным существующих конструкций, запроектированных по ранее действующим нормативным документам, нормативные сопротивления арматуры Rsn определяются согласно разд. 2. При этом нормативное сопротивление арматурной проволоки класса В-I принимается равным 390 МПа (4000 кг/см2).
Расчетные сопротивления арматуры растяжению Rs следует определять по формуле
Rs = ,
где ??s - коэффициент надежности по арматуре, принимаемый равным для расчета по предельным состояниям первой группы:
для стержневой арматуры классов:
А-I, А-II и А-III ...........................................................................................................................1,15
А-IV, А-V и А-VI .......................................................................................................................1,25
для проволочной арматуры классов:
В-I, В-II, Вр-II, К-7 и К-19 .........................................................................................................1,25
Вр-I .............................................................................................................................................1.15
При расчете по предельным состояниям второй группы коэффициент надежности по арматуре ??s принимается равным 1,0.
Расчетные сопротивления растяжению поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) Rsw определяются умножением полученных расчетных сопротивлений арматуры Rs на соответствующие коэффициенты условий работы ??si , приведенные в разд. 2.
Расчетные сопротивления арматуры сжатию Rsc (кроме арматуры класса А-IIIв) следует принимать равными полученным расчетным сопротивлениям арматуры растяжению Rs, но не более значений, указанных в разд. 2. Для арматуры класса А-IIIв расчетные сопротивления арматуры сжатию Rsc следует принимать в соответствии с требованиями разд. 2.
Кроме того, в расчет необходимо вводить дополнительные коэффициенты условий работы арматуры согласно п. 2.28.
Значения расчетных сопротивлений арматуры принимаются с округлением до трех значащих цифр.
6.19. При выполнении поверочных расчетов по данным испытаний образцов арматуры, отобранных от обследованных конструкций, нормативные сопротивления арматуры принимаются равными средним значениям предела текучести (или условного предела текучести), полученным при испытании образцов арматуры и деленным на коэффициенты:
1,1 - для арматуры классов А-I, А-II, А-III, А-IIIв, А-IV;
1,2 - для арматуры других классов.
Расчетные сопротивления арматуры необходимо принимать в соответствии с требованиями п. 6.18.
6.20. В зависимости от числа отобранных для испытания образцов и состояния арматуры при специальном обосновании могут быть использованы другие способы определения расчетных сопротивлений арматуры.
6.21. Расчетные сопротивления арматуры растяжению Rs при отсутствии проектных данных и невозможности отбора образцов допускается назначать в зависимости от профиля арматуры:
для гладкой арматуры Rs = 155 МПа (1600 кгс/см2);
для арматуры периодического профиля, имеющего выступы:
с одинаковым заходом на обеих сторонах профиля ("винт") Rs = 245 МПа (2500кгс/см2);
с одной стороны правый заход, а с другой - левый ("елочка") Rs = 295 МПа (3000 кгс/см2).
При этом значение расчетных сопротивлений сжатой арматуры принимается равным Rs, а расчетных сопротивлений поперечной арматуры Rsw - равным 0,8 Rs.
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ УСИЛИВАЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ
6.22. Требования настоящего подраздела распространяются на проектирование и расчет железобетонных конструкций, усиливаемых стальным прокатом, бетоном и железобетоном.
Усиливаемые железобетонные конструкции следует проектировать в соответствии с требованиями разд. 1-5, СНиП II-23-81* (при усилении стальным прокатом) и данного подраздела.
6.23. При проектировании усиливаемых железобетонных конструкций необходимо обеспечить включение в работу элементов усилений и совместную их работу с усиливаемой конструкцией.
6.24. Расчет усиливаемых конструкций следует производить для двух стадий работы:
а) до включения в работу усиления - на нагрузки, включающие нагрузку от элементов усиления (только для предельных состояний первой группы);
б) после включения в работу элементов усиления - на полные эксплуатационные нагрузки (по предельным состояниям первой и второй групп). Расчет по предельным состояниям второй группы может не производиться, если эксплуатационные нагрузки не увеличиваются, жесткость и трещиностойкость конструкций удовлетворяют требованиям эксплуатации, а усиление является следствием наличия дефектов и повреждений.
6.25. Для сильно поврежденных конструкций (при разрушении 50% и более сечения бетона или 50% и более площади сечения рабочей арматуры) элементы усиления следует рассчитывать на полную действующую нагрузку, при этом усиливаемая конструкция в расчете не учитывается.
6.26. Площадь поперечного сечения арматуры усиливаемой конструкции следует определять с учетом фактического уменьшения в результате коррозии. Арматура из высокопрочной проволоки в расчетах не учитывается при наличии язвенной или питтинговой (скрытой) коррозии, а также если коррозия вызвана хлоридами.
6.27. Нормативные и расчетные сопротивления стальных элементов усилений необходимо назначать в соответствии с указаниями СНиП II-23-81*.
Нормативные и расчетные сопротивления бетона и арматуры усиливаемых железобетонных конструкций и элементов усилений следует назначать в соответствии с указаниями разд. 2 и пп. 6.13-6.21.
6.28. При проектировании усиливаемых конструкций следует, как правило, предусматривать, чтобы нагрузка во время усиления не превышала 65% расчетной величины. При сложности или невозможности достижения требуемой степени разгрузки допускается выполнять усиление под большей нагрузкой. В этом случае расчетные характеристики бетона и арматуры усиления умножаются на коэффициенты условий работы бетона ??br1= 0,9; арматуры - ??sr1 = 0,9.
В любом случае степень разгрузки конструкций следует выбирать из условия обеспечения безопасного ведения работ.
6.29. В случаях, если при усилении конструкция превращается в статически неопределимую, необходим учет факторов, перечисленных в п. 1.15.
6.30. Величину предварительного напряжения ??sp и ??'sp в напрягаемой арматуре S и S ' усилений следует назначать в соответствии с пп. 1.23 и 1.24.
При этом максимальная величина предварительного напряжения арматуры не должна превышать: для стержневой арматуры 0,9Rs,ser; для проволочной - 0,7Rs,ser.
Минимальную величину предварительного напряжения арматуры следует принимать не менее 0,4 Rs,ser.
6.31. При расчете элементов, усиленных предварительно напряженными стержнями, потери предварительного напряжения необходимо определять в соответствии с пп. 1.25 и 1.26.
При определении потерь от деформаций анкеров, расположенных у натяжных устройств, следует учитывать обжатие упорных устройств, которое при отсутствии экспериментальных данных принимается равным .
6.32. Коэффициент точности натяжения необходимо определять в соответствии с п. 1.27 введением дополнительных коэффициентов ??sp, зависящих от конструктивных особенностей усиления:
??sp = 0,85 - для горизонтальных и шпренгельных затяжек;
??sp = 0,75 - для хомутов и наклонных тяжей.
6.33. Изгибаемые и внецентренно сжатые элементы, усиливаемые бетоном и железобетоном, рассчитываются как элементы сплошного сечения при условии соблюдения конструктивных и расчетных требований по обеспечению совместной работы старого и нового бетонов. При этом неисправляемые повреждения и дефекты усиливаемых элементов (коррозия или обрывы арматуры, коррозия, расслоения и повреждения бетона и т.д.), снижающие их несущую способность, следует учитывать при расчете в такой же мере, как и при поверочных расчетах конструкций до усиления.
6.34. При наличии в конструкциях, усиливаемых бетоном или железобетоном, бетона и арматуры разных классов, расположенные в сечении бетон и арматура каждого класса вводятся в расчет по прочности со своим расчетным сопротивлением.
6.35. Расчет железобетонных элементов, усиливаемых бетоном, арматурой и железобетоном, следует производить по прочности для сечений, нормальных к продольной оси элемента, наклонных и пространственных (при действии крутящих моментов), а также на местное действие нагрузки (сжатие, продавливание, отрыв) в соответствии с требованиями разд. 3 и с учетом наличия в усиливаемом элементе бетона и арматуры разных классов.
6.36. Расчет железобетонных элементов, усиливаемых бетоном, арматурой или железобетоном, следует производить по образованию, раскрытию и закрытию трещин, по деформациям в соответствии с требованиями разд. 4 и дополнительными требованиями, связанными с наличием в железобетонном элементе деформаций и напряжений до включения в работу усиления, а также с наличием в усиленном элементе бетона и арматуры разных классов.
6.37. Расчет железобетонных элементов, усиливаемых напрягаемой арматурой, не имеющей сцепления с бетоном, следует производить для предельных состояний первой и второй групп в соответствии с требованиями разд. 4 и 5 и дополнительными требованиями, связанными с отсутствием сцепления между арматурой и бетоном.
