Страница 4: ДБН В.2.6-98:2009. Бетонні та залізобетонні конструкції (32525)

2.2.2.16 Розрахунок масивних бетонних і залізобетонних конструкцій допускається виконувати методом теорії пружності з використанням блочної моделі.

Як критерій вичерпання несучої здатності та тріщиностійкості масивних бетонних і залізобетонних конструкцій слід приймати умову досягнення деформаціями їх відповідних граничних значень (граничних деформацій .

У разі використання блочних моделей слід розглядати систему блоків, розділених нормальними або похилими тріщинами та контактуючих між собою через бетон стиснутої зони і арматуру розтягнутої зони.

2.3 Основні змінні

2.3.1 Навантаження та впливи навколишнього середовища

2.3.1.1 Загальні положення

Навантаження та впливи, що застосовуються при проектуванні, класифікують за відповідними частинами ДБН В.1.2-2 та ДБН В.1.2-14. Під час розрахунку конструкцій необхідно розглядати навантаження та впливи навколишнього середовища, які наведені в 2.1.2.

2.3.1.2 Температурні впливи

1. Температурні впливи потрібно враховувати при перевірці граничних станів за придатністю до експлуатації.
2. Температурні впливи необхідно аналізувати для граничних станів першої групи тільки для випадків, коли вони мають значний вплив (якщо зусилля від впливу температури перевищують 10 % загального зусилля). В інших випадках їх можна не враховувати за умови забезпечення необхідної несучої здатності.
3. Температурні впливи потрібно враховувати як змінні дії і використовувати з відповідним коефіцієнтом надійності.

2.3.1.3 Нерівномірні осідання, переміщення

2.3.1.3.1 Нерівномірні осідання та переміщення споруди, викликані просіданням ґрунтів, по винні кваліфікуватися як постійна дія , яка в такій якості включається у сполучення навантажень та впливів. Як правило, виражається певною сукупністю значень, що відповідають різницям (у порівнянні зі встановленим початковим рівнем) осідань та переміщень між окремими фундаментами або їх частинами dset,i (і означає номер конкретного фундаменту або його частини).

Примітка. При врахуванні нерівномірних осідань можна використовувати обчислені прогнозні значення осідань.

2.3.1.3.2 Впливи нерівномірних осідань потрібно враховувати при перевірці за граничними станами першої і другої груп.

2.3.1.4 Попереднє напруження

1. У цих Нормах розглядається попереднє напруження для арматури, виготовленої із високоміцної сталі (дроти, канати, стрижні).
2. Розглядається два способи попереднього напруження: попереднє напруження після твердіння бетону (на бетон, що затвердів) і попереднє напруження арматури до бетонування (натяг на упори).
3. Арматура також може розміщуватися з зовнішнього боку конструкції з контактом у певних точках через пристрої для відтягнення і анкерування.
4. Положення стосовно попереднього напруження надаються у 3.3.

2.3.2 Властивості матеріалів і виробів

2.3.2.1 Усадка і повзучість

1. Усадка і повзучість бетону – це характеристики, що залежать від часу, їх впливи, як правило, потрібно враховувати для перевірки граничних станів за придатністю до експлуатації.
2. Для граничних станів першої групи впливи усадки і повзучості потрібно враховувати, якщо вони є суттєвими.
3. При врахуванні повзучості її розрахунковий вплив потрібно оцінювати для сполучення квазіпостійних впливів, незалежно від розрахункового випадку, що розглядається, наприклад, довготривалий, короткотривалий чи аварійний.

Примітка. У більшості випадків впливи повзучості можна оцінювати при постійних навантаженнях і середній величині попереднього напруження.

2.3.3 Деформації бетону

2.3.3.1 Наслідки деформації, спричиненої температурою, повзучістю і усадкою, потрібно враховувати у розрахунках із дотриманням наступних правил:

• мінімізувати деформації і утворення тріщин, спричинених початковими переміщеннями, повзучістю і усадкою, шляхом підбору складу бетонної суміші;
• мінімізувати обмеження деформацій шляхом відповідного обладнання опор і з'єднань;
• за наявності обмежень забезпечувати врахування їх впливу при проектуванні.

2.3.3.2 Для конструкцій будівель впливи температури та усадки можна не враховувати у загальному розрахунку за умови, що з'єднання здійснюються на певній відстані djoint, яка забезпечує розподіл кінцевих деформацій. Величина djoint для монолітних конструкцій рекомендується 30 м. Для збірних залізобетонних конструкцій ця величина може бути більшою. При величині , що перевищує вказану, необхідно врахувати вплив на напружено-деформований стан конструкцій температури, усадки та повзучості.

2.3.4 Геометричні дані

Правила для геометричних даних наведені у ДСТУ Б В.2.6-2.

2.3.5 Додаткові вимоги до буронабивних паль

1. Невизначеності, пов'язані з поперечним перерізом буронабивних паль і технології бетонування, повинні бути в межах, допустимих для проекту.
2. У разі відсутності інших положень у проектних розрахунках буронабивних паль, улаштованих із вилученням обсадних труб, приймаються наступні їх діаметри:

2.4 Перевірка за методом часткових коефіцієнтів надійності

2.4.1 Коефіцієнти надійності для матеріалів

При перевірці граничних станів необхідно застосовувати коефіцієнти надійності для матеріалів.

Рекомендовані величини γс, γct і γs наведені у таблиці 2.1. Ці значення не використовуються при перевірці вогнестійкості, для якої необхідно використовувати вказівки, наведені в ДБН В.1.2-7 та ДБН В.1.1-7.

Величина коефіцієнта γс призначена виходячи із значення коефіцієнта варіації міцності бетону на стиск 13,5 %, на розтяг- 15 %, для сталі- від 7 до 10 %. При відповідному контролі якості можна приймати фактичні коефіцієнти варіації, що не охоплені конкретними положеннями цих Норм.

2.4.2 Сполучення навантажень та впливів

Загальні параметри сполучення навантажень та впливів для граничних станів першої та другої груп наведені у ДБН В.1.2-2. До конструкції необхідно прикладати меншу або більшу розрахункову величину (залежно від того, яке значення діє несприятливо) кожного постійного навантаження чи впливу.

2.5 Проектування з використанням випробувань

Проектування конструкцій або елементів може супроводжуватися випробуваннями.

Таблиця 2.1 – Коефіцієнти надійності матеріалів для граничних станів

1. У випадках, коли характер взаємодії "основа-споруда" значно впливає на результат впливів у споруді, необхідно враховувати властивості ґрунту і вплив взаємодії згідно з чинними нормативними документами.
2. Якщо можливі нерівномірні осідання, то їх вплив на конструкції потрібно перевіряти.
3. Залізобетонні фундаменти потрібно конструювати з урахуванням вимог чинних нормативних документів.
4. У відповідних випадках розрахунок повинен охоплювати впливи таких явищ, як про сідання, здимання, замерзання, відтавання, ерозію тощо.

3 МАТЕРІАЛИ

3.1 Бетон

3.1.1 Міцність

1. Міцність бетону надтиск визначається через класи міцності бетону С, які пов'язані з характеристичною кубиковою міцністю , гарантованою з 95 % імовірністю.
2. Класи міцності у даних Нормах ґрунтуються на характерестичній кубиковій міцності , визначеній на 28 добу з максимальним значенням Стах = С50/60 і з статистичною забезпеченістю 0,95. До накопичення достатньої для нормування бази даних щодо фізико-механічних характеристик бетону класів С55/70-С100/115 використання їх у практиці проектування та будівництва можливе за умови виконання експериментальних досліджень, виконаних базовою організацією з науково-технічної діяльності згідно з затвердженою профільним міністерством програмою.
3. Характеристичні значення міцності і відповідні механічні характеристики бетону, необхідні для проектування, наведені у таблиці 3.1.
4. У певних випадках (наприклад, попереднє напруження) доцільно визначати міцність бетону на стиск у віці до або після 28 діб на основі випробування зразків, що зберігались в умовах, відмінних від визначених згідно з ГОСТ 10180.
5. Міцність бетону на розтяг ґрунтується на найбільших напруженнях, що виникають при розтягу, і може бути визначена через клас його міцності.

3.1.1.6 У разі визначення опору на розтяг через міцність на розтяг при розколюванні відповідне значення осьової міцності на розтягможе прийматись, як:

3.1.2 Модуль пружності бетону

1. Пружні деформації бетону у значній мірі залежать від його складу (особливо заповнювачів). Величини, що надаються у цих Нормах, повинні розглядатися як відповідні для загального застосування. Однак, вони можуть конкретизуватися, якщо конструкція буде чутливою до відхилень від цих загальних значень.
2. Модуль пружності бетону залежить від модулів пружності його складових. Відповідні значення модуля пружності , величина тангенсів кута січної між для бетону на кварцових заповнювачах наведені у таблиці 3.1. Для заповнювачів із вапняку і піщаника значення модуля пружності необхідно знижувати відповідно на 10 % і 30 %. Для заповнювачів із базальту значення Ест необхідно збільшувати на 20 %. Величина для визначення є наближеною.
3. Коефіцієнт Пуассона може прийматися таким, що дорівнює 0,2 при рівні напружень, які не перевищують для бетону без тріщин, і 0 – для бетону з тріщинами.
4. У разі відсутності більш точних даних коефіцієнт лінійного теплового розширення можна приймати 1×10–5 С–1.

3.1.3 Повзучість і усадка

1. У ряді випадків необхідно враховувати вплив усадки та повзучості бетону, який залежить від вологості навколишнього середовища, розмірів елемента і складу бетону, тривалості та величини навантаження. На повзучість також впливає вік бетону в момент прикладання навантаження.
2. Коефіцієнт повзучості пов'язаний з , тангенціальним модулем, що може прийматись як .
3. Деформація повзучості бетону при постійних напруженнях стиску , прикладених до бетону у віці , представлена виразом:

3.1.3.4 Якщо напруження стиску бетону у віці перевищують величину , то повзучість треба розглядати як нелінійну. Такі високі напруження можуть виникати у результаті попереднього напруження, наприклад, у збірних елементах на рівні прикладення напружень. У таких випадках коефіцієнт нелінійної повзучості можна визначати так:

3.1.4 Залежність напруження-деформацїі для нелінійних розрахунків конструкцій

3.1.4.1 У загальному випадку для визначення несучої здатності, кривизни, переміщень, перерозподілу зусиль у статично невизначених конструкціях необхідно виходити з напружено-де-формованого стану залізобетонних перерізів, визначеного на основі використання нелінійної діаграми напруження-деформації. Залежність між показана на рисунку 3.1 (напруження стиску та деформація скорочення показані в абсолютних величинах) для короткотривалого осьового навантаження, що описується рівняннями типу (3. 4) або (3.5):

Вирази (3.4) і (3.5) справедливі при – номінальні граничні деформації бетону.

Рисунок 3.1 – Діаграма напруження-деформації бетону

3.1.4.2 Можливе використання іншої залежності напруження-деформації, якщо вона належним чином представляє характер роботи бетону, що розглядається.

3.1.5 Розрахункова міцність бетону на стиск і розтяг

3.1.5.1 Величина розрахункової міцності бетону на стиск визначається, як: