вимог до бетону та його складових;
вимог до неметалевої композитної і сталевої арматури;
вимог до розрахунків конструкцій;
технологічних вимог;
вимог до експлуатації.
Вибір конструктивних рішень конструкцій із неметалевою композитною арматурою слід здійснювати виходячи з техніко-економічної доцільності їх застосування з урахуванням довговічності, максимального зниження матеріалоємності, трудомісткості, енергоємності і вартості будівництва.
Неметалеву композитну арматуру рекомендується застосовувати у якості поздовжньої робочої арматури розтягнутої зони згинальних, позацентрово стиснутих і розтягнутих елементів, а також поперечної арматури, що встановлюється за конструктивними вимогами.
Композитну арматуру рекомендується застосовувати в конструкціях, які експлуатуються в умовах агресивного середовища згідно з ДСТУ Б В.2.6-145, крім згинальних елементів, що експлуатуються в умовах середньоагресивного і сильноагресивного ступеня впливу.
При забезпеченні міцності, тріщиностійкості і деформативності елементів неметалева композитна арматура може також встановлюватися у стиснутій зоні згинальних, позацентрово стиснутих і розтягнутих елементів.
Для армування стиснутої зони, а також поперечного армування у випадках, коли останнє є розрахунковим, в елементах з неметалевою композитною арматурою може застосовуватися сталева арматура згідно з ДСТУ 3760 і ГОСТ 5781.
Основні розрахункові вимоги
Розрахунок бетонних елементів з неметалевою композитною арматурою слід виконувати за граничними станами першої і другої груп згідно з ДБН В.2.6-98, ДСТУ Б В.2.6-156 і додатковими положеннями, які наведені у розділах 7 і 8 цього стандарту.
При розрахунках елементів слід керуватися вимогами ДБН В.1.2-14, при цьому навантаження, впливи та їх сполучення слід приймати згідно з ДБН В.1.2-2.
При проектуванні елементів збірних конструкцій з неметалевою композитною арматурою на вплив зусиль, які виникають при їх підйомі, транспортуванні і монтажі, навантаження від усіх елементів слід приймати з коефіцієнтом динамічності, який дорівнює: 1,60 - при транспортуванні; 1,40 - при підйомі та монтажі.
Неметалева композитна арматура відноситься до IV групи арматурних сталей згідно з ДСТУ Б В.2.6-145, ширина розкриття тріщин за умов корозії в конструкціях з якою, згідно з додатком Г ДСТУ Б В.2.6-145, не нормується.
Гранична ширина розкриття тріщин у бетонних елементах з неметалевою композитною арматурою має призначатися з естетично-психологічних вимог згідно з ДСТУ Б В. 1.2-3 і не перевищувати 0,4 мм, якщо встановлюються вимоги прийнятного зовнішнього вигляду, і 0,8 мм - в інших випадках.
Граничні прогини бетонних елементів з неметалевою композитною арматурою слід приймати згідно з ДСТУ Б В.1.2-3 з урахуванням наступних положень.
Для запобігання несприятливому впливу деформацій елемента або конструкції на їх належне функціонування і зовнішній вигляд повинні бути встановлені відповідні граничні величини прогинів з урахуванням характеру конструкції, оздоблення, перегородок і закріплень, а також функціонального призначення.
3 огляду на зовнішній вигляд та загальне використання конструкції прогин балки, плити або консолі відносно опор при основному сполученні навантажень не повинен перевищувати 1/250 прольоту. При застосовуванні "будівельного підйому” зворотній вигин, сформований опалубкою, зазвичай, не повинен перевищувати 1/250 прольоту.
3 огляду на пошкодження прилеглих частин конструкції після завершення будівництва при основному сполученні навантажень прогини не повинні перевищувати 1/500 прольоту. При цьому, у залежності від чутливості прилеглих частин можуть розглядатись також і інші допустимі значення.
Мінімальний клас бетону за міцністю на стиск в елементах з неметалевою композитною арматурою слід приймати у залежності від характеристики навколишнього середовища згідно з ДБН В.2.6-98.
Марки бетону за морозостійкістю та водонепроникністю бетонних елементів з неметалевою композитною арматурою в залежності від режиму експлуатації та розрахункових зимових температур зовнішнього повітря у районі будівництва слід приймати згідно з ДБН В.2.6-98.
Товщину захисного шару і марку бетону за водонепроникністю елементів з неметалевою композитною арматурою, що експлуатуються при дії агресивного навколишнього середовища, слід приймати згідно з додатком Г ДСТУ Б В.2.6-145.
МАТЕРІАЛИ ДЛЯ КОНСТРУКЦІЙ З НЕМЕТАЛЕВОЮ КОМПОЗИТНОЮ АРМАТУРОЮ
Бетон
Показники якості
Для виготовлення бетонних конструкцій з неметалевою композитною арматурою слід використовувати важкий конструкційний бетон із середньою густиною від 2000 кг/м3 до 2500 кг/м3 включно.
Основні показники якості бетону - клас бетону за міцністю на стиск С, марка бетону за морозостійкістю F, марка бетону за водонепроникністю W - приймаються згідно з ДБН В.2.6-98.
Клас бетону за міцністю на стиск призначається з таких класів: С12/15; С16/20; С20/25; С25/30; С30/35; С32/40; С35/45; С40/50; С45/55; С50/60.
Марку бетону за морозостійкістю призначають у залежності від вимог, яким повинні відповідати конструкції, класу умов їх експлуатації (таблиця 4.1 ДБН В.2.6-98) та діапазону зміни температури навколишнього середовища в холодний період.
Для надземних конструкцій, які піддаються впливу навколишнього середовища при розрахунковій температурі зовнішнього повітря в холодний період від мінус 5 °С до мінус 40 °С, приймають марку бетону за морозостійкістю не нижче ніж F75, а при розрахунковій температурі зовнішнього повітря вище ніж мінус 5 °С у вказаних конструкціях марку бетону за морозостійкістю не нормують.
Марку бетону за водонепроникністю призначають у залежності від вимог, яким повинні відповідати конструкції, та класу умов їх експлуатації (таблиця 4.1 ДБН В.2.6-98).
Для надземних конструкцій, які піддаються впливу навколишнього середовища при розрахунковій температурі повітря вище ніж мінус 40 °С, а також для зовнішніх стін опалюваних будівель марку бетону за водонепроникністю не нормують.
В інших випадках необхідну марку бетону за водонепроникністю призначають відповідно до спеціальних вказівок.
Характеристичні і розрахункові значення
Базовими міцнісними характеристиками бетону при розрахунку конструкцій з неметалевою композитною арматурою є характеристичні значення:
опору бетону на ОСЬОВИЙ СТИСК fck,prism ;
опору бетону ОСЬОВОМУ розтягу fctk о 05 .
Характеристичні значення опору бетону осьовому стиску (призмову міцність) та осьовому розтягу слід приймати в залежності від класу бетону на стиск С згідно з таблицею 6.1.
Таблиця 6.1 - Характеристики міцності і деформативності бетону
Показник |
Клас міцності бетону |
|||||||||
С12/15 |
С16/20 |
С20/25 |
С25/30 |
С30/35 |
С32/40 |
С35/45 |
С40/50 |
С45/55 |
С5060 |
|
fck, prism (МПа) |
11,0 |
15,0 |
18,5 |
22,0 |
25,5 |
29,0 |
32,0 |
36,0 |
39,5 |
43,0 |
fed (МПа) |
8,5 |
11,5 |
14,5 |
17,0 |
19,5 |
22,0 |
25,0 |
27,5 |
30,0 |
33,0 |
fetm (МПа) |
1,6 |
1,9 |
2,2 |
2,6 |
2,8 |
3,0 |
3,2 |
3,5 |
3,8 |
4,1 |
fctk,0,05 (МПа) |
1,1 |
1,3 |
1,5 |
1,8 |
2,0 |
2,1 |
2,2 |
2,5 |
2,7 |
3,0 |
Ест (ГПа) |
23,0 |
27,0 |
30,0 |
32,5 |
34,5 |
36,0 |
37,5 |
39,0 |
39,5 |
40,0 |
Eck (ГПа) |
20,0 |
23,0 |
26,0 |
29,0 |
31,0 |
32,0 |
34,0 |
35,0 |
36,0 |
37,0 |
Ecd (ГПа) |
16,3 |
20,0 |
23,0 |
25,0 |
27,0 |
28,5 |
30,5 |
32,0 |
33,0 |
34,0 |
£c1,ck (%0) |
1,61 |
1,66 |
1,71 |
1,76 |
1,81 |
1,86 |
1,90 |
1,94 |
1,98 |
2,02 |
Кінець таблиці 6.1
Показник |
Клас міцності бетону |
|||||||||
С12/15 |
С16/20 |
С20/25 |
С25/30 |
С30/35 |
С32/40 |
С35/45 |
С40/50 |
С45/55 |
С5060 |
|
^с1,с</ (%0) |
1,58 |
1,62 |
1,65 |
1,69 |
1,72 |
1,76 |
1,80 |
1,84 |
1,87 |
1,91 |
Есиск (°/°°) |
4,40 |
4,15 |
3,85 |
3,55 |
3,25 |
3,00 |
2,83 |
|
|
2,40 |
^cu1,cd (%0) |
3,70 |
3,59 |
3,44 |
3,28 |
3,10 |
2,93 |
2,72 |
|
ч2>3^ |
2,29 |
ЕсЗ,ск (°/°°) |
0,55 |
0,65 |
0,71 |
0,76 |
0,82 |
0,91 |
0,94^ |
1,03 |
К7І0 |
1,16 |
&c3,cd (/°0) |
0,52 |
0,58 |
0,63 |
0,68 |
0,72 |
0,77 |
0,83 |
0,86 |
0,91 |
0,97 |
ЕсиЗ,ск (%0) |
3,96 |
3,73 |
3,46 |
3,20 |
2,93 |
2,70 |
2,55 |
2,37 |
2,25 |
2,16 |
єcu3,cd (°/°°) |
3,33 |
3,23 |
3,10 |
3,00 |
2,80 |
2,64 |
2,45 |
|
2,19 |
2,06 |
Розрахункове значення міцності бетону на стиск слід визначати, як:
fed = (хсс^ск/Ус > (6.1)
де ус - коефіцієнт надійності для бетону, який дорівнює 1,3;
асс - коефіцієнт, що враховує вплив тривалості дій та несприятливих впливів, що викликані способом прикладання навантаження, на міцність бетону при стиску.
Величина а сс може змінюватися в межах від 0,8 до 1,0. Конкретна величина коефіцієнта асс у вказаних межах у залежності від призначення конструкції і тривалості впливу несприятливих дій призначається проектувальником за погодженням зі замовником. Рекомендованим є значення асс ~ '°'
Коефіцієнт надійності ус може застосовуватись із меншим значенням, якщо доведено, що система контролю якості на виробництві забезпечує в конструкції коефіцієнт варіації міцності бетону, який не перевищує 10 %. У такому разі коефіцієнт надійності ус = 1,22.
Розрахункове значення міцності бетону на розтяг визначається, як:
fetd = act ^ctk.0,05/уct ’ (6-2)
де ycf - коефіцієнт надійності для бетону, який дорівнює 1,5;
act - коефіцієнт, що враховує вплив на міцність бетону при розтягу тривалості дій та несприятливих впливів, що викликані способом прикладання навантаження.
Якщо немає інших вказівок, то рекомендованим є значення a ct= 1,0.
Розрахункові значення опору бетону осьовому стиску та осьовому розтягу в залежності від класу бетону на стиск С наведені у таблиці 6.1.
У необхідних випадках розрахункові значення міцнісних характеристик бетону перемножують на наступні коефіцієнти умов роботи ус/, які враховують особливості роботи бетону в конструкції:
ус1 - коефіцієнт, який враховує тривалість впливу статичного навантаження:
ус1 = 1,0 - при нетривалій (короткочасній) дії навантаження;
ус1 = 0,9 - при тривалій дії навантаження;
ус2 - коефіцієнт, який враховує характер руйнування бетонних конструкцій, Ус2 = 0.9;
Тез _ Для бетонних і залізобетонних конструкцій, які бетонуються в вертикальному положенні при висоті шару бетонування більше ніж 1,5 м, ус3 = 0,85.
Деформаційні характеристики і діаграма механічного стану бетону
У якості основних деформаційних характеристик бетону слід приймати:
граничні відносні деформації бетону при осьовому стиску і розтягу (при однорідному напруженому стані бетону) є Си1, ecfu1;
початковий модуль пружності Ес;
коефіцієнт (характеристика) повзучості <p(f,f0);
коефіцієнт поперечної деформації бетону (коефіцієнт Пуассона) v;
коефіцієнт лінійної температурної деформаціїаС(ґ).