Бетонні та залізобетонні конструкції

У таких випадках необхідне поперечне армування в опорних елементах і тих, що обпираються, та/або нерозрізне армування для зв'язування елементів між собою. Ці фактори можуть впливати на розрахунок робочої арматури у таких елементах.

Опори повинні розраховуватися і конструюватися так, щоби забезпечити їх правильне встановлення з урахуванням допусків при виготовленні і монтажі.

Необхідно враховувати можливі впливи анкерування при попередньому напруженні.

Опори для розрізних елементів

Для розрізних елементів номінальна довжина повинна бути меншою на 20 мм у порів­нянні з нерозрізними. ‘

Якщо опори допускають переміщення елемента на них, то довжина обпирання нетто повинна збільшуватися для перекривання переміщень.

Якщо елемент закріплено не на рівні опор, а інакше, то довжину обпирання нетто щ необхідно збільшити для перекривання впливу можливого повороту навколо закріплення.

Фундаменти стаканного типу

Залізобетонні фундаменти стаканного типу повинні передавати вертикальні дії, згинальні мо­менти і горизонтальні зсуви від колон на ґрунт. Розміри стаканів повинні бути достатніми для належного заповнення бетоном об'єму під колоною і навколо неї.

11 ЗАЛІЗОБЕТОННІ КОНСТРУКЦІЇ З ЛЕГКОГО БЕТОНУ

Загальні положення

У цьому розділі описані додаткові вимоги для легких бетонів. Також наведені вказівки щодо положень інших розділів (1-10 і 12) цих Норм та додатків.

Сфера застосування

Легкий бетон - це бетон на легких заповнювачах, який має замкнуту структуру і густину, яка не перевищує 2200 кг/м³. Він містить у собі у відповідних пропорціях штучні або при­родні легкі заповнювачі, густина яких не перевищує 2200 кг/м³.

Як правило, застосовуються всі розділи 1-10 та 12, якщо вони не замінюються спеціаль­ними положеннями, наведеними у цьому розділі. Зазвичай, коли у виразах використовуються величини міцності, встановлені у таблиці 3.1, ці величини замінюються відповідними значеннями для легкого бетону, що наведені у відповідних чинних нормативних документах.

Цей розділ застосовується до всіх бетонів замкнутої структури, виготовлених на легких заповнювачах із природних або штучних матеріалів, окрім випадків, коли практика надійно підтверджує, що можливе безпечне застосування інших положень.

Цей розділ не поширюється на ніздрюватий бетон (пінобетон, газобетон) як автоклав- ний, так і звичайного твердіння, а також на бетони на легких заповнювачах відкритої структури.

Спеціальні символи

Для легкого бетону застосовуються наступні спеціальні символи:

LC - класи міцності легкого бетону, яким передує познака LC;

Г|£ - перехідний коефіцієнт для визначення модуля пружності;

гц - коефіцієнт для визначення міцності на розтяг;

Г|₂ - коефіцієнт для визначення показника повзучості;

г|з - коефіцієнт для визначення усадки при висиханні;

р - густина легкого бетону у висушеному стані, кг/м³.

Для механічних характеристик застосовуються додаткові нижні індекси /(легкий).

Основи проектування

Розділ 2 цих Норм поширюється на легкий бетон без модифікацій.

Матеріали

Бетон

У цих Нормах легкий бетон класифікується відповідно до густини, як показано у таблиці 11.1. Додатково у таблиці вказано відповідну густину для неармованого і армованого бетону при звичай­них процентах армування, які можна використовувати при проектуванні для обчислення власної ваги або прикладеного постійного навантаження. У якості альтернативи густину можна встанов­лювати як задану величину.

Таблиця 11.1 - Класи густини і відповідна розрахункова густина легкого бетону

Клас густини

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

Густина, кг/м³

801-1000

1001-1200

1201-1400

1401-1600

1601-1800

1801-2000

Густина,

кг/м³

Неармований

бетон

1050

1250

1450

1650

1850

2050

Армований

бетон

1150

1350

1550

1750

1950

2150

Міцність на розтяг легкого бетону можна визначати шляхом множення величини/^ згідно з таблицею 3.1 на коефіцієнт гц:

Г|і = 0,40 + 0,60р/2200 , (11.1)

де р - верхнє граничне значення густини для відповідного класу згідно з таблицею 11.1.

Розрахункова міцність на стиск і розтяг

Величина розрахункової міцності на стиск визначається, як:

fled =^alcc ^xflck /УС > (11.2)

де у_с - коефіцієнт надійності за бетоном (див. 2.4.1), а щ_сс - коефіцієнт, що визначається згідно 3.1.5.

Величина розрахункової міцності на розтяг визначається, як:

flctd=^alct^Xflctkhct ’ (11.3)

де у_с - коефіцієнт надійності за бетоном (див. 2.4.1), а щ_а- коефіцієнт, що визначається згідно 3.1.5.

Примітка. Величини а^та визначаються відповідним нормативним документом. У разі відсутності такого рекомендованою величиною є значення 0,85.

Захисний шар бетону

Для легкого бетону мінімальні величини захисного шару (див. таблицю 4.2) необхідно збільшу­вати на 5 мм.

Загальні положення

У цьому розділі наведені додаткові правила для неармованого бетону або з кількістю арматури, меншою мінімально необхідної для залізобетону.

Граничні стани за несучою здатністю (перша група)

Розрахунок бетонних елементів за несучою здатністю

Розрахунок несучої здатності бетонних елементів при дії поздовжньої стискальної сили (позацентровий стиск) та згинального моменту слід виконувати для перерізів, нормальних до їх поздовжньої осі.

У загальному випадку розрахунок залізобетонної конструкції виконують на основі діаграм дефор­мування бетону та арматури і нелінійної деформаційної моделі. Допускається виконувати розрахунок бетонних елементів прямокутного, таврового та двотаврового перерізів спрощеним методом. При цьому у якості критерію руйнування використовуються граничні деформації розтягнутого бетону.

Бетонні елементи розраховують за граничними зусиллями, які визначають виходячи з таких передумов:

перерізи після деформування залишаються плоскими;

вважаються справедливими рівняння, які описують повну діаграму деформування бетону;

допускається використовувати дволінійну діаграму деформування бетону з обмеженою дов­жиною горизонтальної гілки;’

найбільше відносне видовження крайнього розтягнутого волокна дорівнює -2f_ct_mIE_ch

Розраховуючи позацентрово стиснуті бетонні елементи, слід ураховувати вплив поз­довжнього згину та випадкових ексцентриситетів.

Для стін, виготовлених із дотриманням відповідних положень стосовно конструюван­ня та догляду, деформаціями від температури та усадки можна знехтувати.

Несуча здатність прямокутного поперечного перерізу при дії стискальної сили Nrj, прикладеної з ексцентриситетом е у напрямку його висоти h_w, визначається за виразом:

NRd ⁼ r\f_cd х b X h_w х (1-2 e/h_w), (12.1)

Д^е Д/аі - розрахункова міцність бетону на стиск (3.1.5);

b - загальна ширина поперечного перерізу (рисунок 12.1);

h_w - загальна висота поперечного перерізу;

е - ексцентриситет Nm у напрямку h_w.

За відсутності заходів із запобігання руйнуванню від розтягу поперечного перерізу необхідно обмежувати максимальний ексцентриситет прикладання сили у перерізі з метою виклю­чення утворення великих тріщин.

Граничні стани за придатністю до експлуатації

Якщо не виключене можливе конструктивне защемлення елемента споруди, то необхідно ви­конати відповідну перевірку напружень.

Для забезпечення відповідного рівня експлуатаційної придатності на стадії проектування необхідно передбачати наступні заходи:

а) відносно утворення тріщин:

обмеження напружень розтягу у бетоні до прийнятного рівня;

закладання додаткової конструктивної арматури (поверхневої арматури, системи в'язей за необхідності);

забезпечення надійності з'єднань;

Ф

Рисунок 12.2 - Бетонний окремо розташований фундамент (умовні познаки розмірів)

Рисунок 12.1 - Умовні познаки для плоских стін

питання технології укладання бетону (наприклад, відповідний склад бетону, догляд);

вибір відповідної технології будівництва;

б) відносно обмеження деформацій:

дотримання мінімально допустимих розмірів перерізу (див. 12.4.1);

обмеження гнучкості у випадку застосування стиснутих елементів.

Будь-яка арматура, що передбачена у плоских елементах без урахування несучої арматури, повинна відповідати положенням 4.4.1.

Конструювання елементів і особливі правила

Загальні вимоги

Загальна товщина монолітної бетонної стіни h_w повинна бути не меншою ніж 120 мм.

За наявності пазів і каналів необхідно виконувати відповідні перевірки стосовно забезпечення міцності та стабільності елемента.

Конструктивні з'єднання

Якщо можливе виникнення напружень розтягу у конструктивних з'єднаннях, то необхідно передбачати відповідне їх армування для запобігання розвитку тріщин.

Стрічкові та окремі фундаменти

За відсутності більш точної інформації стрічкові та окремі фундаменти при осьовому наванта­женні можна розраховувати і конструювати як конструкції із звичайного важкого бетону за умови:

де hp - висота фундаменту;

а - проекція відстані від грані колони до зовнішньої грані фундаменту (рисунок 12.2); a_gd - розрахункова величина тиску ґрунту;

fctd ~ розрахункова величина міцності бетону на розтяг (в одиницях сг_gcj)

Для спрощення можна застосовувати також відношення hj/a > 2.

ПЕРЕЛІК НОРМАТИВНИХ ДОКУМЕНТІВ ТА НОРМАТИВНИХ АКТІВ

ДБН В. 1.2-2: 2006 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Наванта­ження і впливи. Норми проектування

ДБН В. 1.2-14: 2008 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ

ДБН В. 1.1.-7-2002 Пожежна безпека об'єктів будівництва

ДБНВ. 1.2.-7:2008 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Основні вимоги до споруд. Пожежна безпека

ДСТУ Б В. 1.2-3:2006 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Прогини і переміщення. Вимоги проектування

ДСТУ 3760:2006 Прокат арматурний для залізобетонних конструкцій. Загальні технічні умови

ДСТУ ENV 10080:2005 Сталь для армування бетону. Зварювана рифлена арматурна сталь В 500. Технічні умови на постачання прутків, мотків і зварної сітки (ENV 10080:1995, ІДТ)

ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конст­рукций. Технические условия (Сталь арматурна термомеханічно зміцнена для залізобетонних конструкцій. Технічні умови)

ГОСТ 23858-79 Соединения сварные стыковые и тавровые арматуры железобетонных конст­рукций. Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемки (З'єднання зварні стикові і таврові арматури залізобетонних конструкцій. Ультразвукові методи контролю якості. Правила приймання)

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатанная для армирования железобетонных конструкций. Техни­ческие условия (Сталь гарячекатана для армування залізобетонних конструкцій. Технічні умови)

ГОСТ 14098-91 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конст­рукций. Типы, конструкции и размеры (З'єднання зварні арматури і закладних виробів залізобе­тонних конструкцій. Типи, конструкції і розміри)

ГОСТ 13840-68 Канаты стальные арматурные 1x7. Технические условия (Канати сталеві арматурні 1x7. Технічні умови)

ГОСТ 10180-90 Бетон тяжелый. Методы определения прочности по контрольным образцам (Бетон важкий. Методи визначення міцності за контрольними зразками)

ГОСТ 4318-81 (СТ СЭВ 5728-86) Проволока из углеродистой стали для армирования предвари­тельно напряженных железобетонных конструкций. Технические условия (Дріт із вуглецевої сталі для армування попередньо напружених залізобетонних конструкцій. Технічні умови)

СНиП 2.03.11-85 Зашита строительных конструкций от коррозии (Захист будівельних конст­рукцій від корозії)

ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Нижче подано терміни, вжиті у цих Нормах, та визначення позначених ними понять.

Б.1 арматура

Лінійно протяжний елемент у конструкції з бетону, призначений для сприйняття розтягуваль­них або стискальних зусиль. У будівлях і спорудах використовують арматуру у вигляді стрижнів, дроту або (та) канатів

Б.2 арматура конструктивна

Арматура, яку встановлюють з конструктивних міркувань без розрахунку

Б.З арматура попередньо напружена

Арматура, яку піддають попередньому напруженню перед або після виготовлення бетонного чи залізобетонного елемента

Б.4 арматура робоча

Арматура, яку призначають за розрахунком

Б.5 бетон важкий

Штучний композиційний матеріал, утворений із в'яжучого, дрібного та крупного заповнюва­чів, затужавлений за допомогою води середньою густиною від 2200 кг/м³ до 2500 кг/м³ включно

Б.6 залізобетон

Будівельний матеріал, утворений із бетону і робочої арматури

Б. 7 клас арматури

Показник міцності арматури на розтяг, який відповідає гарантованому значенню межі (фізич­ної або умовної) текучості в МПа, встановленої вимогами відповідних нормативних документів

Б.8 клас бетону

Показник міцності бетону на стиск, нижче якого знаходиться лише 5 % вибірки всієї виміряної міцності бетону даного складу

Б.9 конструкції бетонні

Конструкції, виготовлені з бетону без арматури або з арматурою, яку встановлюють із конст­руктивних міркувань та не враховують у розрахунках; розрахункові зусилля від усіх дій в них сприймає бетон

Б. 10 конструкції залізобетонні

Конструкції, виготовлені з бетону, робочої та конструктивної арматури (армовані бетонні конструкції); розрахункові зусилля від усіх навантажень та впливів у армованих бетонних конст­рукціях повинні сприймати бетон і робоча арматура

Б. 11 конструкції попередньо напружені залізобетонні

Конструкції, у яких початкове попереднє напруження напруженої арматури забезпечує необ­хідний ступінь обтиску бетону у процесі виготовлення й експлуатації