ДСТУ Б В.2.6-154:2010
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
БЕТОННІ ТА ЗАЛІЗОБЕТОННІ КОНСТРУКЦІЇ. ЗБІРНО-МОНОЛІТНІ КОНСТРУКЦІЇ
Правила проектування
ДСТУ Б В.2.6-154:2010
Введено: «ИМЦ» (г. Киев, просп. Краснозвездный, 51; т/ф. 391-42-10 8)
Київ
Мінрегіонбуд України
2011
ПЕРЕДМОВА
1 РОЗРОБЛЕНО
Державне підприємство "Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій" (О. Давиденко д-р техн. наук (науковий керівник); О. Голишев, д-р техн. наук; Ю. Слюсаренко, канд. техн. наук; Є. Лимар, інж.; О. Давиденко, інж.)
2 ПОГОДЖЕНО
Мінрегіонбуд України
3 ПРИЙНЯТО
наказ Мінрегіонбуду України від 28.12.2010 р. № 565, чинний з 1 червня 2011 р.
4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ
ЗМІСТ
1 Сфера застосування 1
2 Нормативні посилання 1
3 Терміни та визначення понять 2
4 Основні положення 3
5 Розрахунок залізобетонних збірно-монолітних конструкцій за граничними станами першої групи 5
6 Розрахунок залізобетонних збірно-монолітних конструкцій за граничними станами другої групи 16
7 Конструктивні вимоги 17
Додаток А
Бібліографія 26
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
БЕТОННІ ТА ЗАЛІЗОБЕТОННІ КОНСТРУКЦІЇ.
ЗБІРНО-МОНОЛІТНІ КОНСТРУКЦІЇ
Правила проектування
БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ.
СБОРНО-МОНОЛИТНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Правила проектирования
CONCRETE AND REINFORCED-CONCRETE STRUCTURES.
PREFABRICATED-MONOLITHIC STRUCTURES
Design rules
Чинний від 2011-06-01
Цей стандарт поширюється на елементи залізобетонних збірно-монолітних конструкцій будівель умовною висотою згідно з ДБН В.1.1-7 не більше 47 м (як правило, до 16 поверхів включно), поперечні перерізи яких складаються з попередньо виготовлених елементів (збірних елементів) і додатково укладених на місці використання конструкцій монолітного бетону (бетону замонолічування) і арматури.
Застосовувати цей стандарт потрібно разом з ДБН В. 2.6-98.
У цьому стандарті є посилання на такі нормативно-правові акти, нормативні акти і нормативні документи:
ДБН В.1.2-2:2006*) Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Навантаження і впливи. Норми проектування
ДБН В. 2.6-98: 2009 Конструкції будинків і споруд. Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення
ДБН В.1.1-7-2002 Захист від пожежі. Пожежна безпека об'єктів будівництва
ДСТУ Б В.2.6ххх-201х*) Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого трьохкомпонентного бетону. Правила проектування
ДСТУ Б В.2.7-43-96 Будівельні матеріали. Бетони важкі. Технічні умови
ДСТУ 3760:2006 Прокат арматурний для залізобетонних конструкцій. Загальні технічні умови (ISO 6935-2:1991, NEQ)
ГОСТ 23478-79 Опалубка для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Классификация и общие технические требования (Опалубка для зведення монолітних бетонних та залізобетонних конструкцій. Класифікація та загальні технічні вимоги)
ГОСТ 10922-90 Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия (Арматурні і закладні вироби зварні, з'єднання зварні арматури і закладних виробів залізобетонних конструкцій. Загальні технічні умови)
У цьому стандарті використано терміни, встановлені у ДБН В.2.6-98: арматура робоча, бетон важкий, клас арматури, клас бетону, конструкції залізобетонні. Нижче надано терміни, вжиті в цьому стандарті, та визначення позначених ними понять:
3.1 збірні елементи
Попередньо виготовлені елементи конструкцій не в проектному положенні у споруді
3.2 монолітні елементи
Додатково укладені елементи конструкцій на місці використання в проектному положенні, виготовлені з монолітного бетону і арматури
3.3 контактні шви
Шви, що сприймають напруження зсуву на контакті між збірним і монолітним бетоном, укладеним у різний час
3.4 випуски арматури
Продовження хомутів, поперечних стрижнів, зварних каркасів, поздовжньої робочої арматури
4.1 В якості збірних елементів можна застосовувати як спеціально запроектовані, так і типові залізобетонні звичайні елементи збірних конструкцій.
Збірні елементи рекомендується проектувати так, щоб вони відповідали умовам механізованого виготовлення їх на спеціалізованих підприємствах і, за можливості, використовувалися як опалубка під час влаштування монолітних конструкцій (рисунок 1).
1 – збірний елемент; 2 – монолітний бетон
Рисунок 1 – Перерізи збірно-монолітних конструкцій
Розміри збірних елементів призначають за умов простоти їх виготовлення, ефективного розташування в конструкції і забезпечення необхідної міцності швів сполучення з бетоном монолітного бетонування. Приклади рішення деяких збірних елементів показані на рисунку 2.
Рисунок 2 – Перерізи збірних елементів
4.2 Збірно-монолітні залізобетонні конструкції повинні задовольняти вимоги розрахунку за несучою здатністю (граничні стани першої групи) і за придатністю до нормальної експлуатації (граничні стани другої групи).
4.3 Збірно-монолітні конструкції слід розраховувати за міцністю, утворенню, розкриттю тріщин і за деформаціями для наступних двох стадій роботи конструкцій:
до набуття заданої міцності бетоном, укладеним на місці використання конструкції (бетоном замонолічування), на дію маси цього бетону та інших навантажень, що діють на даному етапі зведення конструкції;
після набуття заданої міцності бетоном, укладеним на місці використання конструкції (бетоном омонолічування), на навантаження, що діють на цьому етапі зведення і при експлуатації конструкції.
Розрахунок збірних елементів до набуття бетоном заданої міцності проводиться відповідно до вимог ДБН В.2.6-98, розрахунок елементів збірно-монолітних конструкцій після набуття бетоном заданої міцності – відповідно до даного стандарту. При цьому в тексті стандарту характеристики, що відносяться до збірних елементів, мають індекс 1, а до монолітного бетону – 2.
Значення навантажень і впливів, коефіцієнтів надійності за навантаженням, коефіцієнтів сполучень, а також розділення навантажень на постійні та змінні (тривалі і короткочасні) повинні прийматися відповідно до вимог ДБН В.1.2-2.
Матеріали для збірно-монолітних конструкцій і їх характеристики приймають відповідно до ДСТУ Б В.2.7-43, ДБН В.2.6-98, ДСТУ 3760, ГОСТ 23478, ГОСТ 10922.
Надійний зв'язок монолітного бетону з бетоном збірних елементів рекомендується здійснювати за допомогою арматури, що випускається із збірних елементів, шляхом влаштування бетонних шпонок або шорсткої поверхні, поздовжніх виступів або за допомогою інших надійних, перевірених способів. При цьому в проектах рекомендується передбачати заходи щодо забезпечення проектного положення випущеної із збірних елементів арматури, а також захисту її від корозії. Поверхні збірних елементів конструкцій, придатні до бетонування, повинні бути ретельно очищені і промиті.
4.7 При проектуванні збірно-монолітних конструкцій необхідно забезпечувати їх клас вогнестійкості відповідно до вимог ДБН В.1.1-7 та інших нормативних документів.
5.1 Розрахунок залізобетонних збірно-монолітних елементів за несучою здатністю деформаційним методом
У розрахунках несучої здатності нормальних перерізів збірно-монолітних згинальних елементів і позацентрово стиснутих використовуються наступні гіпотези й припущення:
за розрахунковий приймається переріз, деформації якого дорівнюють середнім деформаціям по довжині блока між тріщинами, якщо вони утворюються;
- вважається справедливою гіпотеза лінійного розподілу деформацій по висоті перерізу;
- зв'язок між напруженнями та деформаціями стиснутого бетону приймається у вигляді дволінійної діаграми (рисунок 3).
Напруження на стиск fcjd y залежності від відносних деформацій εс визначають за формулами:
Значення величин міцності fсjd, модуля пружності Есjd і граничних деформацій εсju3j-го бетону (збірного або монолітного) залежно від класу бетону приймають згідно з таблицею 3.1, наведеною у ДБН В. 2.6-98;
- зв'язок між напруженнями та деформаціями арматури приймається у вигляді діаграми, наведеної на рисунку 4, за наявності фізичної границі текучості арматури;
- напруження і деформації при стисканні приймають зі знаком "плюс", а при розтягу – із знаком "мінус".
Рисунок 3 – Діаграми бетону для розрахунку за граничними станом першої групи
Рисунок 4 – Діаграми стану арматури з фізичною границею текучості
Міцність перерізу довільної форми з армуванням в розтягнутій і стиснутій зонах перевіряється з умови (рисунок 5):
Висоту стиснутої зони і напруження в арматурі визначають за результатами спільного розв'язання рівнянь:
Робоча ширина полиць таврового перерізу визначається згідно з 5.3.2.1 ДБН В.2.6-98.
Порядок розрахунку:
а) задають початкове значення висоти стиснутої зони х (або деформацію стиснутої зони при ви разі висоти стиснутої зони х через деформації за законом плоских перерізів) і розраховують характеристики Асj,рl і Scj,pl;
б) за формулою (4) визначають напруження в арматурі. Для стрижнів зі сталі, яка має фзіоздиччинйу границю текучості, повинна виконуватись умова:
в) перевіряють умову (3). Якщо ця умова не виконується, приймають нове значення x (або де формації стиснутої зони у випадку розрахунку за деформаціями) і повторюють розрахунок з початку, поки ця умова не буде виконана з заданою точністю;
г) для стрижнів найбільш напруженого розтягнутого ряду перевіряють умову:
Якщо наведена умова не виконується, розрахунок повторюють з урахуванням заміни у формулах (4), (5) на
Таку ж заміну виконують у формулі (3);
д) перевіряють рівняння (3).
Рисунок 5 – Розрахункова схема зусиль у перерізі збірно-монолітного елемента при багаторядковому армуванні відповідно до випадків розрахунку міцності при позацентровому стиску, позацентровому розтягу та згині
5.2 Розрахунок перерізів, похилих до поздовжньої осі елемента
5.2.1 Розрахунок за міцністю похилих перерізів проводять залежно від конструктивного рішення збірно-монолітного елемента. Для розрахунку за похилими перерізами збірно-монолітні конструкції розділяються на два основних типи (рисунок 6):
а – 1-й тип; б – 2-й тип; 1 – збірний елемент; 2 – монолітний бетон
Рисунок 6 – Типи збірно-монолітних конструкцій
1-й тип – переріз збірно-монолітного елемента по висоті складається з бетону збірного елемента і монолітного бетону (рисунок 6 а);
2-й тип – переріз по ширині складається з бетону збірного елемента і монолітного бетону (рисунок 6б).
Розрахунок збірно-монолітних елементів за похилими перерізами проводять при однакових розрахункових зусиллях двічі (за двома схемами розрахунку):
а) для конструкцій 1-го типу:
- по робочій висоті і міцності бетону збірного елемента d1, fcdj, fctkj;
- по робочій висоті збірно-монолітного елемента d і міцності монолітного бетону fcdj, fctkj;
б) для конструкцій 2-го типу:
- по робочій висоті збірного елемента d1, з урахуванням ширини ділянок перерізу, що складаються з бетону збірного елемента і монолітного бетону з відповідною міцністю fcdj, fctkj;
- по робочій висоті і ширині збірно-монолітного елемента d, b і міцності монолітного бетону fcdj, fctkj;
З наведених вище подвійних розрахунків приймають результат, що відповідає більшій несучій здатності.
5.2.2 Розрахунок елементів на дію поперечної сили для забезпечення міцності по похилій смузі між похилими тріщинами проводять за умови:
Для збірно-монолітної конструкції 1-го типу (рисунок 6 а) і 2-го типу (рисунок 6 б) значення поперечної сили Vb,com приймають згідно з ДСТУ Б В.2.6-156.
5.2.3 Розрахунок елементів на дію поперечної сили для забезпечення міцності по похилій тріщині при постійній висоті перерізу по довжині елемента і поперечному армуванні у вигляді хомутів, нормальних до подовжньої осі елемента проводять за умови:
Значення зусиль Vc, Vsω визначають за формулами ДСТУ Б В.2.6-156.
При розрахунку залізобетонних елементів із поперечною арматурою повинна бути також забезпечена міцність по похилому перерізу в межах ділянки між хомутами.
Якщо поперечна арматура розташовується в межах тільки збірного елемента, то при розрахунку за робочою висотою збірно-монолітного елемента довжина с0, в межах якої враховуються хомути, помножується на співвідношення d1/d.
5.2.4 Розрахунок залізобетонних елементів без поперечної арматури на дію поперечної сили для забезпечення міцності по похилій тріщині проводять з урахуванням ДСТУ Б В.2.6-156. При цьому поперечна сила від зовнішнього навантаження, розташованого з однієї сторони від даного похилого перерізу, при навантаженні, що діє на верхню грань елемента, не повинна перевищувати поперечного зусилля, що сприймається бетоном.
