Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к снип 2.03.01-84)

Стержневая арматура класса

Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа (кгс/см²)

растяжению

продольной R_s

поперечной (хомутов и отогнутых стержней) R_sw

сжатию R_sc

A-I

225 (2300)

175 (1800)

225 (2300)

A-II

280 (2850)

225 (2200)

280 (2850)

A-III диаметром, мм:

6-8

355 (3600)

285* (2900)

355 (3600)

10-40

365 (3750)

290* (3000)

365 (3750)

А-IIIв с контролем:

удлинения и напряжения

490 (5000)

390 (4000)

200 (2000)

только удлинения

450 (4600)

360 (3700)

200 (2000)

A-IV

510 (5200)

405 (4150)

400 (4000)

A-V

680 (6950)

545 (5550)

400 (4000)

A-VI

815 (8300)

650 (6650)

400 (4000)

* В сварных каркасах для хомутов из арматуры класса А-III, диаметр которых менее 1/3 диаметра продольных стержней, значения R_sw принимаются равными 255 МПа (2600 кгс/см²).

Таблица 22 (23)

Прово­лочная

Диа-

Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа (кгс/см²)

арма-

метр,

растяжению

сжатию

тура класса

мм

продольной R_s

поперечной (хомутов и отогнутых стержней) R_sw

R_sc

Вр-I

3

375 (3850)

270 (2750), 300* (3100)

375 (3850)

4

365 (3750)

265 (2700), 295* (3000)

365 (3750)

5

360 (3700)

260 (2650), 290* (2950)

360 (3700)

В-II

3

1240 (12650)

990 (10100)

400 (4000)

4

1180 (12000)

940 (9600)

400 (4000)

5

1100 (11300)

890 (9000)

400 (4000)

6

1050 (10600)

835 (8500)

400 (4000)

7

980 (10000)

785 (8000)

400 (4000)

8

915 (9300)

740 (7400)

400 (4000)

Вр-II

3

1215 (12400)

970 (9900)

400 (4000)

4

1145 (11700)

915 (9350)

400 (4000)

5

1045 (10700)

835 (8500)

400 (4000)

6

980 (10000)

785 (8000)

400 (4000)

7

915 (9300)

730 (7450)

400 (4000)

8

850 (8700)

680 (6950)

400 (4000)

К-7

6

1210 (12300)

965 (9850)

400 (4000)

9

1145 (11650)

915 (9350)

400 (4000)

12

1110 (11300)

890 (9050)

400 (4000)

15

1080 (11000)

865 (8800)

400 (4000)

К-19

14

1175 (12000)

940 (9600)

400 (4000)

* Для случая применения в вязаных каркасах.

При расчете конструкций, для которых расчетное сопротивление бетона принято с учетом коэффициента условий работы _b2 = 0,9 (см. п. 3.1), допускается при соблюдении соответствующих конструктивных требований п. 5.39 принимать значения R_sc, МПа, равными для арматуры классов:

A-IV, Ат-IVK ........................................................................... 450

Ат-IVC, A-V, Ат-V, Ат-VCK, A-VI, Ат-VI, Ат-VIK, В-II, Вр-II, K-7 и K-19 ...................................................................... 500

При отсутствии сцепления арматуры с бетоном принимается значение R_sc = 0.

2.25 (2.28). Расчетные сопротивления арматуры для предельных состоянии первой группы снижаются (или повышаются) путем умножения на соответствующие коэффициенты условий работы _si, учитывающие опасность усталостного разрушения, неравномерное распределение напряжений в сечении, условия анкеровки, работу арматуры при напряжениях выше условного предела текучести и т.п.

Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний второй группы R_s,ser вводят в расчет с _s = 1,0.

Расчетные сопротивления поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) R_sw снижаются по сравнению с R_s путем умножения на коэффициенты условий работы _s1 и _s2:

а) независимо от вида и класса арматуры - на коэффициент _s1 = 0,8, учитывающий неравномерность распределения напряжений в арматуре по длине рассматриваемого сечения;

б) для стержневой арматуры класса А-III, диаметром менее 1/3 диаметра продольных стержней и проволочной арматуры класса Вр-I в сварных каркасах — на коэффициент _s2 = 0,9, учитывающий возможность хрупкого разрушения сварного соединения.

Расчетные сопротивления растяжению поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) R_sw с учетом указанных выше коэффициентов условий работы приведены в табл. 21 и 22.

Расчетные сопротивления растяжению арматуры с условным пределом текучести умножаются на коэффициент условий работы _s6, учитывающий работу арматуры с напряжением выше условного предела текучести; определение этого коэффициента и порядок его использования приведены в п. 3.7.

Кроме того, расчетные сопротивления R_s и R_sw в соответствующих случаях следует умножать на коэффициенты условий работы согласно табл. 23.

Таблица 23 (24)

Факторы, обусловли-

Коэффициент условий работы арматуры

вающие введение коэффициентов условий работы арматуры

условное обозна­чение

значения коэффициентов

1. Многократное повторение нагрузок

_s3

См. табл. 36, п. 3.61

2. Наличие сварных соединений при многократном повторении нагрузок

_s4

См. табл. 37, п. 3.61

3. Зона передачи напряжений для напрягаемой арматуры без анкеров и зона анкеровки ненапрягаемой арматуры

_s5

Для арматуры:

напрягаемой l_x/l_p;

ненапрягаемой l_x/l_an,

где l_x - расстояние от начала зоны передачи напряжений до рассматриваемого сечения;

l_p, l_an - соответственно длина зоны передачи напряжений (см. п. 2.26) и зоны анкеровки арматуры (см. п. 5.32)

4. Расположение проволоки классов В-II и Вр-II попарно вплотную без зазоров

_s10

0,85

5. Отгиб напрягаемой арматуры на угол до 45^о вокруг штыря диаметром менее 8d для сечения на участке длиной 5d в каждую сторону от места перегиба

_s11

1  0,005 ,

где  - угол наклона, град, отогнутой арматуры к продольной оси элемента

П р и м е ч а н и я: 1. Коэффициенты _s3 и _s4 по поз. 1 и 2 учитываются только при расчете на выносливость; для арматуры, имеющей сварные соединения, эти коэффициенты учитываются одновременно.

2. Коэффициенты _s3, _s4 и _s11 по поз. 1, 2 и 5 учитываются при определении расчетных сопротивлении арматуры R_s и R_sw, а коэффициенты _s5 и _s10 по поз. 3 и 4 - только при определении R_s.

2.26 (2.29). Длину зоны передачи напряжений l_р для напрягаемой арматуры без анкеров следует определять по формуле

, (18)

где _p и _р принимаются по табл. 24.

К значению R_bp при необходимости вводятся коэффициенты условий работы бетона _bi (см. табл. 14).

Величина _tp в формуле (18) принимается равной большему из значений R_s и _sp с учетом первых потерь по поз. 1-5 табл. 4.

В элементах из мелкозернистого бетона группы Б (см. п. 2.1) и из легкого бетона при пористом мелком заполнителе (кроме классов В7,5—В12,5) значения _p и _p увеличиваются в 1,2 раза по сравнению с приведенными в табл. 24.

Таблица 24(28)

Вид и класс арматуры

Диаметр арматуры, мм

Коэффициенты для определения длины зоны передачи напряжений напрягаемой арматуры, применяемой без анкеров

_p

_p

1. Стержневая периодического профиля независимо от класса

Независимо от диаметра

0,25

10

2. Высокопрочная арматурная проволока периодического профиля класса Вр-II

5 4 3

1,40 1,40 1,40

40 50 60

3. Арматурные канаты классов:

К-7

15 12 9 6

1,00 1,10 1,25 1,40

25 25 30 40

К-19

14

1,00

25

П р и м е ч а н и е. Для элементов из легкого бетона классов В7,5-В12,5 значения _р и _р увеличиваются в 1,4 раза по сравнению с приведенными в настоящей таблице.

Для стержневой арматуры периодического профиля всех классов величина l_р принимается не менее 15d.

При мгновенной передаче усилия обжатия на бетон для стержневой арматуры периодического профиля значения _р и _р увеличиваются в 1,25 раза. При диаметре стержней более 18 мм мгновенная передача усилий не допускается.

Начало зоны передачи напряжений при мгновенной передаче усилия обжатия на бетон для проволочной арматуры (за исключением высокопрочной проволоки класса Вр-II с внутренними анкерами по длине заделки) принимается на расстоянии 0,25 l_р от торца элемента.

2.27 (2.30). Величины модуля упругости арматуры Е_s принимаются по табл. 25.

Таблица 25 (29)

Класс арматуры

Модуль упругости арматуры E_s×10^-4, МПа (кгс/см²)

A-I

21 (210)

A-III

20 (200)

A-IIIв

18 (180)

A-IV, A-V, A-VI

19 (190)

B-II, Bp-II

20 (200)

К-7, К-19

18 (180)

Вр-I

17 (170)

3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ

Общие указания

3.1. С целью учета влияния длительности действия нагрузок на прочность бетона расчет железобетонных элементов по прочности в общем случае производится:

а) на действие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, кроме нагрузок непродолжительного действия, суммарная длительность действия которых за период эксплуатации мала (ветровые нагрузки; крановые нагрузки; нагрузки от транспортных средств; нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и возведении, и т.п.), а также на действие особых нагрузок, вызванных деформациями просадочных, набухающих, вечномерзлых и т. п. грунтов; в этом случае расчетные сопротивления бетона сжатию и растяжению R_b и R_bt принимаются по табл. 13 при _b2 = 0,9;

6) на действие всех нагрузок, включая нагрузки непродолжительного действия, в этом случае расчетные сопротивления бетона R_b и R_bt принимаются по табл. 13 при _b2 = 1,1*.

* Если при учете особых нагрузок вводится дополнительный коэффициент условий работы согласно указаниям соответствующих нормативных документов (например, при учете сейсмических нагрузок), коэффициент _b2 принимается равным единице.

Если конструкция эксплуатируется в условиях, благоприятных для нарастания прочности бетона (под водой, во влажном грунте или при влажности окружающего воздуха выше 75 %, см. п. 1.5), расчет по случаю «а» производится при _b2 = 1,0.

При расчете прочности в стадии изготовления коэффициент _b2 принимается равным единице.