Нормативные и расчетные характеристики бетона
2.16. Обеспеченность нормативных значений прочностных характеристик бетона конструкций определяется с учетом их изменчивости, но не меньше 0,95.
Нормативные значения деформационных характеристик бетона назначаются равными своим средним значениям с обеспеченностью не менее 0,5.
2.17. Как основные прочностные характеристики бетона при проектировании бетонных и железобетонных конструкций принимаются нормативные
значения: сопротивление бетона осевому сжатию Rbn; сопротивление бетона
С.6 ВСН В.2.6.-33-2.3-01-99
осевому растяжению Rbtn.
Нормативное значение сопротивления бетона осевому сжатию и растяжению при назначении класса бетона по прочности на осевое сжатие приведены в таблице 2. Нормативные значения сопротивления бетона осевому растяжению Rbtn при назначении класса бетона по прочности на осевое растяжение совпадают с показателями класса бетона Bt.
2.18 Расчетные значения основных прочностных характеристик бетона для предельных состояний первой и второй групп – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию Rb; Rb,ser и расчетное сопротивление бетона осевому растяжению Rbt; Rbt,ser – определяются делением нормативных значений бетона осевому сжатию и растяжению на соответствующие коэффициенты надежности по бетону при сжатии и растяжении ??bc и ??bt , значения которых принимаются в зависимости от назначения конструкций но не меньшими следующих значений: при расчете конструкций по предельным состояниям первой группы для тяжелых, мелкозернистых и легких бетонов при назначении класса бетона по прочности на сжатие - ??bc ?? 1,3; ??bt ?? 1,5; то же при назначении класса бетона по прочности на растяжение - ??bt ?? 1,3; при расчете конструкций по предельным состояниям второй группы - ??bc ?? 1,0; ??bt ?? 1,0.
Расчетные сопротивления бетона Rb и Rbt при назначении класса бетона по прочности для предельных состояний первой группы приведены в таблице 3, а для предельных состояний второй группы Rb,ser и Rbt,ser – в таблице 2.
Расчетные значения сопротивления бетона осевому растяжению Rbt при назначении класса бетона по прочности на растяжение Bt принимают следующими:
Класс бетона Bt 0,8 Bt 1,2 Bt 1,6 Bt 2,0 Bt 2,4 Bt 2,8 Bt 3,2
Rbt, МПа 0,62 0,93 1,25 1,55 1,85 2,15 2,45
2.19. При расчетах бетонных и железобетонных конструкций расчетные сопротивления бетона Rb и Rbt необходимо умножать на коэффициенты условий работы ??bi , которые принимаются в соответствии с таблицей 4, а в случаях расчета на выносливость в соотвестствии с таблицей 5.
2.20. Расчетное сопротивление бетона при всестороннем сжатии Rba, МПа, следует определять по формуле
(1)
где ?? - коэффициент, который принимается на основании экспериментальных исследований; при их отсутствии для бетонов классов по прочности на сжатие В15, В20, В25 коэффициент ?? допускается принимать равным
??1 – наименьшее по абсолютному значению главное напряжение, МПа;
??2 – коэффициент эффективной пористости.
Для сооружений І и ІІ классов значения коэффициента ??2 следует определять экспериментальным путем. При отсутствии экспериментальных данных коэффициент ??2 принимают равным 0,7 при ??1 ?? 0,4Rb; 0,5 при ??1 ?? 0,4Rb.
2.21. Основной деформационной характеристикой бетона при проектировании бетонных и железобетонных конструкций принимается нормативное значение
Таблица 2 – Нормативные значения прочностных характеристик бетона Rbn, Rbtn и расчетные сопротивления бетона
для предельных состояний второй группы Rb,ser и Rbt,ser, МПа
Вид соп- ротивления |
Вид бетона |
Класс бетона по прочности на сжатие |
|||||||||||||
|
|
В5 |
В7,5 |
В10 |
В12,5 |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
В45 |
В50 |
В55 |
В60 |
Сжатие осевое (призмен- ная проч- ность) Rbn, Rb,ser |
Тяжелый и мелкозер- нистый |
3,5 |
5,5 |
7,5 |
9,5 |
11,0 |
15,0 |
18,5 |
22,0 |
25,5 |
29,0 |
32,0 |
36,0 |
39,5 |
43,0 |
|
Легкий |
3,5 |
5,5 |
7,5 |
9,5 |
11,0 |
15,0 |
18,5 |
22,0 |
25,5 |
29,0 |
|
|
|
|
Растяжение осевое Rbtn, Rbt,ser |
Тяжелый |
0,55 |
0,70 |
0,85 |
1,00 |
1,15 |
1,40 |
1,60 |
1,80 |
1,95 |
2,10 |
2,20 |
2,30 |
2,40 |
2,50 |
|
Мелкозер- нистый ес- тественного твердения |
0,55 |
0,70 |
0,85 |
1,00 |
1,15 |
1,40 |
1,60 |
1,80 |
1,95 |
2,10 |
|
|
|
|
|
Легкий на плотном мелком заполнителе |
0,55 |
0,70 |
0,85 |
1,00 |
1,15 |
1,40 |
1,60 |
1,80 |
1,95 |
2,10 |
|
|
|
|
Таблица 3 – Расчетные значения сопротивления бетона осевому сжатию Rb и осевому растяжению Rbt, МПа, при
расчетах по предельным состояниям первой группы
Вид сопро- тивления |
Вид бетона |
Класс бетона по прочности на сжатие |
|||||||||||||
|
|
В5 |
В7,5 |
В10 |
В12,5 |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
В45 |
В50 |
В55 |
В60 |
Сжатие осевое (призменная прочность) Rb |
Тяжелый и мелкозер- нистый |
2,8 |
4,5 |
6,0 |
7,5 |
8,5 |
11,5 |
14,5 |
17,0 |
19,5 |
22,0 |
25,0 |
27,5 |
30,0 |
33,0 |
|
Легкий |
2,8 |
4,5 |
6,0 |
7,5 |
8,5 |
11,5 |
14,5 |
17,0 |
19,5 |
22,0 |
|
|
|
|
Растяжение осевое
Rbt
|
Тяжелый |
0,37 |
0,48 |
0,57 |
0,66 |
0,75 |
0,90 |
1,05 |
1,20 |
1,30 |
1,40 |
1,45 |
1,55 |
1,60 |
1,65 |
|
Мелкозер- нистый естествен- ного твердения |
0,37 |
0,48 |
0,57 |
0,66 |
0,75 |
0,90 |
1,05 |
1,20 |
1,30 |
1,40 |
|
|
|
|
|
Легкий на плотном мелком заполнителе |
0,37 |
0,48 |
0,57 |
0,66 |
0,75 |
0,90 |
1,05 |
1,20 |
1,30 |
1,40 |
|
|
|
|
ВСН 2.6.-33-2.3-01-99 С.9
начального модуля упругости бетона Ebn. В необходимых случаях могут быть установлены дополнительные деформативные характеристики бетона из числа принятых показателей качества.
Расчетные значения начального модуля упругости Еb для предельных состояний первой и второй групп принимают такими, которые равны его нормативным значениям, за исключением особо обусловленных случаев. Расчетные значения Еb для бетона тонкостенных стержневых и плитных элементов для всех случаев приведены в таблице 6, для массивных в таблице 7.
Таблица 4 – Коэффициенты условий работы бетона
Факторы, обуславливающие введение коэффициентов условий работы |
Коэффициенты условий работы бетона ??bi |
|
|
Условное обозначение |
Значение |
Особые сочетания нагрузок для бетонных конструкций
Многократное повторение нагрузок
Железобетонные конструкции
Бетонные конструкции: - внецентренно сжатые елементы, не подверженные действию агрессив- ной среды и не воспринимающие напор воды, рассчитываемые без учета сопротивления растянутой зоны сечения
Влияние двухосного сложного напряженного состояния сжатие-растяжение на прочность бетона |
??b1
??b2
??b3
??b4
??b4
??b5 |
1,1
В соответствии с таблицей 5
1,1
1,2
0,9
По формуле (109) |
Примечание. При наличии нескольких факторов, действующих одновременно, в расчет вводят произведение соответствующих коэффициентов условий работы, но оно не должно быть менее 0,45. |
Начальный коэффициент поперечной деформации бетона (коэффициент Пуассона) принимается равным: для массивных конструкций – 0,15; для стержневых и плитных конструкций – 0,20.
С.10. ВСН В.2.6.-33-2.3-01-99
Таблица 5 – Коэффициенты условий работы бетона ??b2 при многократно
повторяющейся нагрузке
Коэффициент ассиметрии цикла, ??b |
Состояние бетона по влажности |
|
|
Естественной влажности |
Водонасыщенный |
0-0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 ?? 0,8 |
0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 |
0,45 0,50 0,60 0,70 0,80 0,85 0,95 1,00 |
Примечание. Коэффициент ??b равен ??b = ??b,min и ??b,max – соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в бетоне в пределах цикла изменения нагрузки. |
Плотность тяжелого бетона при отсутствии экспериментальных данных допускается принимать равной 2,3…2,5 т/м3.
Требования к арматуре
2.23 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций должны быть установлены вид и показатели качества арматуры.
2.34. Для бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от назначения должна применяться стальная арматура, которая ссответствует ГОСТ 5781, ГОСТ 7348, ГОСТ 10884, следующих основных видов:
- стержневая горячекатанная гладкая класса А-І и периодического профиля классов А-ІІ, А-ІІІ, А-ІV, А-V, А-VII;
- термически и термомеханически упрочненная периодического профиля классов Ат –ІІІС, Ат-IVС, Ат-VCK, Ат-VII;
- упрочненная вытяжкой класса А-ІІІв;
- проволочная холоднотянутая и холоднокатанная периодического профиля и гладкая классов Вр-І, ВР-ІІ, В-ІІ;
- арматурные канаты классов К-7; К-19.
Для закладных деталей используют, как правило, прокатную углеродистую сталь.
Арматурная сталь классов А-ІІІв, A-IV, А-V, A-VI, Bp-II, B-II, K-7, K-19 рекомендуется применять для предварительно напряженных конструкций при соответствующем обосновании.
2.25. Показатели качества арматуры должны устанавливаться соответственно
Таблица 6 – Начальные модули упругости бетона при сжатии и растяжении Еb ??10-3, МПа
Вид бетона |
Класс бетона по прочности на сжатие |
|||||||||||||
|
B5 |
В7,5 |
В10 |
В12,5 |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
В45 |
В50 |
В55 |
В60 |
Тяжелый естественного твердения, подвергнутый теп- ловой обработке при атмосферном давлении |
13,0
11,5
|
16,0
14,5 |
18,0
16,0 |
21,0
19,0 |
23,0
20,5 |
27,0
24,0 |
30,0
27,0 |
32,5
29,0 |
34,5
31,0 |
36,0
32,5 |
37,5
34,0 |
39,0
35,0 |
39,5
35,5 |
40,0
36,0 |
Мелкозернистый естественного твердения |
10,0 |
13,5 |
15,5 |
17,5 |
19,5 |
22,0 |
24,0 |
26,0 |
27,5 |
28,5 |
|
|
|
|
Легкий марки по средней плотности D: 1200 1400 1600 1800 2000 |
7,6 8,8 10,0 11,2 - |
8,7 10,0 11,5 13,0 |
9,5 11,0 12,5 14,0 14,5 |
10,0 11,7 13,2 14,7 16,0 |
10,5 12,5 14,0 15,5 17,0 |
13,5 15,5 17,0 19,5 |
14,5 16,5 18,5 21,0 |
15,5 17,5 19,5 22,0 |
18,0 20,5 23,0 |
21,0 23,5 |
|
|
|
|
Примечание. Для напрягающегося бетона значения Eb принимают как для тяжелого бетона с умножением на Коэффициент ?? = 0,56 + 0,006 В. |