СНиП II-21-75. Строительные нормы и правила. Часть II. Нормы проектирования. Глава 21. Бетонные и железобетонные конструкции

(утв. Постановлением Госстроя СССР от 24.11.1975 № 196)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["Н-3-46"]:::rst
  n1["СН 10-57"]:::rst
  n2["СН 15-57"]:::rst
  n3["СНиП I-А.9"]:::rst
  n4["СНиП II-В.1-62*"]:::rst
  n5["СНиП I-В.3-62"]:::rst
  click n5 "https://bukva.ai/docs/snip-i-v-3-62" "СНиП I-В.3-62. Строительные нормы и правила. Часть I, раздел В. Глава 3. Бетоны на неорганических вяжущих и заполнителях (утв. Госстроем СССР 30.11.1962)"
  n6["СНиП I-В.4-62"]:::rst
  n7["СНиП II-И.9-62"]:::rst
  n8["СН 390-69"]:::rst
  n9["СНиП II-21-75"]:::rst
  click n9 "https://bukva.ai/docs/snip-ii-21-75" "СНиП II-21-75. Строительные нормы и правила. Часть II. Нормы проектирования. Глава 21. Бетонные и железобетонные конструкции (утв. Постановлением Госстроя СССР от 24.11.1975 N 196)"
  n10["СНиП 2.03.01-84*"]:::rst
  click n10 "https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84" "СНиП 2.03.01-84*. Строительные нормы и правила. Бетонные и железобетонные конструкции (утв. Постановлением Госстроя СССР от 20.08.1984 N 136)"
  n11["СНиП 52-01-2003"]:::rst
  click n11 "https://bukva.ai/docs/snip-52-01-2003" "СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (утв. Постановлением Госстроя РФ от 30.06.2003 N 127)"
  n12["СП 63.13330.2012"]:::rst
  click n12 "https://bukva.ai/docs/sp-svod-pravil-sp-63-13330-2012" "СП 63.13330.2012. Свод правил. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 (утв. Приказом Минрегиона России от 29.12.2011 "
  n13["СП 63.13330.2018"]:::doc
  click n13 "https://bukva.ai/docs/sp-svod-pravil-sp-63-13330-2018" "СП 63.13330.2018. Свод правил. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01-2003 (утв. и введен в действие Приказом Минстрой России от 19.12.2018 N 832/пр)"
  n9 --> n10
  n4 --> n9
  n6 --> n9
  n8 --> n9
  n7 --> n9
  n5 --> n9
  n6 --> n9
  n7 --> n9
  n10 --> n12
  n10 --> n11
  n12 --> n13
  n1 --> n4
  n2 --> n4
  n0 --> n4
  n0 --> n4
  n3 --> n5
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

от 24 ноября 1975 г. № 196

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

ЧАСТЬ II

НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ГЛАВА 21

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

СНиП II-21-75

СН 254-63, СН 287-65, СН 390-69

1 января 1977 года

Внесены НИИЖБом Госстроя СССР.

Утверждены Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 24 ноября 1975 г. № 196.

Глава СНиП II-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции» разработана НИИЖБом и ЦНИИПромзданий с участием НИИСКа, ЦНИИСКа им. Кучеренко, Проектного института № 1, институтов «Промстройпроект», «Ленинградский Промстройпроект» и «Харьковский Промстройниипроект» Госстроя СССР, ЦНИИЭП жилища Госгражданстроя, ЦНИИСа Минтрансстроя, ВНИИжелезобетона Минстройматериалов СССР, ВНИИГа им. Б.Е. Веденеева, институтов «Гидропроект» им. С.Я. Жука и «Энергосетьпроект» Минэнерго СССР, МИСИ им. Куйбышева Минвуза СССР, Управления по проектированию Моспроект-1 Мосгорисполкома, НИИТа МПС, АИСМа Госстроя Армянской ССР, НИИСМа Минстройматериалов Белорусской ССР, РИСИ Минвуза РСФСР, ДИСИ Минвуза Украинской ССР, ВИСИ Минвуза Литовской ССР.

Глава СНиП II-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции» разработана на основе главы СНиП II-А.10-71 «Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования».

С введением в действие главы СНиП II-21-75 с 1 января 1977 г. утрачивают силу:

глава СНиП II-В.1-62 (издания 1962 г.), II-В.1-62* (издания 1970 г.) «Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования»;

изменения главы СНиП II-В.1-62, внесенные Постановлениями Госстроя СССР от 29 сентября 1969 г. № 116 и от 23 апреля 1970 г. № 49;

изменения и дополнения главы СНиП II-В.1-62*, внесенные Постановлениями Госстроя СССР от 31 декабря 1971 г. № 214, от 11 января 1973 г. № 4 и от 26 июня 1973 г. № 105;

глава СНиП I-В.3-62 «Бетоны на неорганических вяжущих и заполнителях»;

глава СНиП I-В.4-62 «Арматура для железобетонных конструкций»;

раздел 4 «Проектирование железобетонных конструкций опор воздушных линий электропередачи» и раздел 7 «Проектирование бетонных и железобетонных конструкций фундаментов под опоры воздушных линий электропередачи» главы СНиП II-И.9-62 «Линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Нормы проектирования»;

«Указания по обеспечению долговечности железобетонных вентиляторных градирен при проектировании и строительстве» (СН 254-63);

«Указания по проектированию конструкций из ячеистых бетонов» (СН 287-65);

«Указания по применению в железобетонных конструкциях стержневой арматуры» (СН 390-69);

Письмо Госстроя СССР от 25 мая 1972 г. № НК-1794-1 «О применении углеродистой стали в железобетонных конструкциях и элементах стальных мостовых конструкций в связи с вводом в действие с 1 января 1972 г. ГОСТ 380-71» в части, относящейся к главе СНиП II-В.1-62* «Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования».

Редакторы — инж. В.М. Скубко (Госстрой СССР), доктора техн. наук, профессора А.А. Гвоздев и С.А. Дмитриев, канд. техн. наук Л.К. Руллэ (НИИЖБ), инж. Б.Ф. Васильев (ЦНИИПромзданий).

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Нормы настоящей главы должны соблюдаться при проектировании бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений, работающих при систематическом воздействии температур не выше 50 °C и не ниже минус 70 °C.

Примечания: 1. Нормы настоящей главы не распространяются на проектирование бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, транспортных тоннелей, труб под насыпями, покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также конструкций, изготовляемых из мелкозернистого, особо тяжелого и особо легкого бетонов, бетонов на гипсовом и специальных вяжущих, на напрягающем цементе, на специальных заполнителях, а также на известковом и смешанных вяжущих, кроме применения их в ячеистом бетоне (см. Приложение 1 табл. 1 «Классификация и области применения бетонов»).

2. В конструкциях, проектируемых в соответствии с настоящей главой, мелкозернистый бетон применяется только для заполнения швов в сборных конструкциях, для защиты от коррозии и обеспечения сцепления с бетоном напрягаемой арматуры, расположенной в каналах, пазах и на поверхности конструкции, а также для защиты от коррозии стальных закладных деталей.

1.2. Проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений, предназначенных для работы в условиях агрессивной среды и повышенной влажности, должно вестись с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.

1.3. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно главе СНиП по строительной климатологии и геофизике. Расчетные технологические температуры устанавливаются заданием на проектирование.

Влажность воздуха окружающей среды определяется как средняя относительная влажность наружного воздуха наиболее жаркого месяца в зависимости от района строительства согласно главе СНиП по строительной климатологии и геофизике или как относительная влажность внутреннего воздуха помещений отапливаемых зданий и сооружений.

1.4. Выбор конструктивных решений должен производиться исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости, трудоемкости и стоимости строительства, достигаемого путем:

применения эффективных строительных материалов и конструкций;

снижения веса конструкций;

наиболее полного использования физико-механических свойств материалов;

использования местных строительных материалов;

соблюдения требований по экономному расходованию основных строительных материалов.

1.5. При проектировании зданий и сооружений должны приниматься конструктивные схемы, обеспечивающие необходимую прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость зданий и сооружений в целом, а также отдельных конструкций на всех стадиях возведения и эксплуатации.

1.6. Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специализированных предприятиях.

При выборе элементов сборных конструкций должны предусматриваться преимущественно предварительно напряженные конструкции из высокопрочных бетонов и арматуры, а также конструкции из бетонов на пористых заполнителях и ячеистого бетона там, где их применение не ограничивается требованиями других нормативных документов.

Целесообразно укрупнять элементы сборных конструкций, насколько это позволяют грузоподъемность монтажных механизмов, условия изготовления и транспортирования.

1.7. Для монолитных конструкций следует предусматривать унифицированные размеры, позволяющие применять инвентарную опалубку, а также укрупненные пространственные арматурные каркасы.

1.8. В сборных конструкциях особое внимание должно быть обращено на прочность и долговечность соединений.

Конструкции узлов и соединений элементов должны обеспечивать надежную передачу усилий, прочность самих элементов в зоне стыка, а также связь дополнительно уложенного бетона в стыке с бетоном конструкции с помощью различных конструктивных и технологических мероприятий.

1.9. Бетонные элементы применяются в конструкциях, работающих преимущественно на сжатие, когда эксцентриситеты продольной силы относительно центра тяжести сечения не превышают величин, указанных в п. 3.3 настоящей главы.

Изгибаемые бетонные элементы допускается применять в том случае, когда они лежат на сплошном основании, а также как исключение, в других случаях при условии, что они рассчитываются на нагрузку только от собственного веса и под ними не могут находиться люди и оборудование.

Примечание. Конструкции рассматриваются как бетонные, если их прочность в стадии эксплуатации обеспечивается одним бетоном.

1.10. Численные значения приведенных в настоящей главе расчетных характеристик бетона и арматуры, предельно допустимых величин ширины раскрытия трещин и прогибов применяются только при проектировании; для оценки качества конструкций следует руководствоваться требованиями соответствующих государственных стандартов и нормативных документов.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.11. Бетонные и железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (предельные состояния первой группы) и по пригодности к нормальной эксплуатации (предельные состояния второй группы).

а) Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечивать конструкции от:

хрупкого, вязкого или иного характера разрушения (расчет по прочности с учетом в необходимых случаях прогиба конструкции перед разрушением);

потери устойчивости формы конструкции (расчет на устойчивость тонкостенных конструкций и т.п.) или ее положения (расчет на опрокидывание и скольжение подпорных стен, внецентренно-нагруженных высоких фундаментов, расчет на всплывание заглубленных или подземных резервуаров, насосных станций и т.п.);

усталостного разрушения (расчет на выносливость конструкций, находящихся под воздействием многократно повторяющейся нагрузки — подвижной или пульсирующей: подкрановых балок, шпал, рамных фундаментов и перекрытий под некоторые неуравновешенные машины и т.п.);

разрушения под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (периодического или постоянного воздействия агрессивной среды, действия попеременного замораживания и оттаивания и т.п.).

б) Расчет по предельным состояниям второй группы должен обеспечивать конструкции от:

образования трещин, а также их чрезмерного или длительного раскрытия (если по условиям эксплуатации образование или длительное раскрытие трещин недопустимо);

чрезмерных перемещений (прогибов, углов поворота, углов перекоса и колебаний).

1.12. Расчет по предельным состояниям конструкции в целом, а также отдельных ее элементов должен, как правило, производиться для всех стадий: изготовления, транспортирования, возведения и эксплуатации, при этом расчетные схемы должны отвечать принятым конструктивным решениям.

Расчет по раскрытию трещин и по деформациям допускается не производить, если на основании опытной проверки или практики применения железобетонных конструкций установлено, что величина раскрытия в них трещин на всех стадиях, перечисленных в настоящем пункте, не превышает предельно допустимых величин и жесткость конструкций в стадии эксплуатации достаточна.

1.13. Величины нагрузок и воздействий, значения коэффициентов перегрузок, коэффициентов сочетаний, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные — длительные, кратковременные, особые — должны приниматься в соответствии с требованиями главы СНиП по нагрузкам и воздействиям.

Нагрузки, учитываемые при расчете по предельным состояниям второй группы, должны приниматься согласно указаниям пп. 1.17 и 1.21 настоящей главы. При этом к длительным нагрузкам следует относить часть полной величины кратковременных нагрузок, оговоренных в главе СНиП по нагрузкам и воздействиям, а вводимая в расчет кратковременная нагрузка принимается уменьшенной на величину, учтенную в длительной нагрузке. Коэффициенты сочетаний и другие коэффициенты снижения нагрузок относятся к полной величине кратковременных нагрузок.

Для не защищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенных для работы в климатическом подрайоне IVА согласно главе СНиП по строительной климатологии и геофизике, при расчете должны учитываться температурные климатические воздействия.

1.14. При расчете элементов сборных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от собственного веса элемента следует вводить в расчет с коэффициентом динамичности, равным: 1,8 — при транспортировании; 1,5 — при подъеме и монтаже.

В этом случае коэффициент перегрузки к нагрузке от собственного веса элемента не вводится.

Для указанных выше коэффициентов динамичности допускается принимать более низкие значения, если это подтверждено опытом применения конструкций, но не ниже 1,25.

1.15. Сборно-монолитные конструкции, а также монолитные конструкции с несущей арматурой должны рассчитываться по прочности, образованию и раскрытию трещин и по деформациям для следующих двух стадий работы конструкции:

а) до приобретения бетоном, уложенным на месте использования конструкции, заданной прочности — на воздействие нагрузки от собственного веса этого бетона и других нагрузок, действующих на данном этапе возведения конструкции;

б) после приобретения бетоном, уложенным на месте использования конструкции, заданной прочности — на нагрузки, действующие на этом этапе возведения и при эксплуатации конструкции.

1.16. Усилия в статически неопределимых железобетонных конструкциях от нагрузок и вынужденных перемещений (вследствие изменения температуры, влажности бетона, смещения опор и т.п.) при расчете по предельным состояниям первой и второй группы следует, как правило, определять с учетом неупругих деформаций бетона и арматуры и наличия трещин, а также с учетом в необходимых случаях деформированного состояния как отдельных элементов, так и конструкции.

Для конструкций, методика расчета которых с учетом неупругих свойств железобетона не разработана, а также для промежуточных стадий расчета с учетом неупругих свойств железобетона (итерационные методы, метод поправочных коэффициентов и т.п.) усилия в статически неопределимых конструкциях допускается определять в предположении их линейной упругости.

1.17. К трещиностойкости конструкций (или их частей) предъявляются требования соответствующих категорий в зависимости от условий, в которых работает конструкция, и от вида применяемой арматуры:

а) 1-я категория — не допускается образование трещин;

б) 2-я категория — допускается ограниченное по ширине кратковременное раскрытие трещин при условии обеспечения их последующего надежного закрытия (зажатия);

в) 3-я категория — допускается ограниченное по ширине кратковременное и длительное раскрытие трещин.

Категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций в зависимости от условий их работы и вида арматуры, а также величины предельно допустимой ширины раскрытия трещин для элементов, эксплуатируемых в условиях неагрессивной среды, приведены в табл. 1а.

Таблица 1а

Нагрузки, учитываемые при расчете железобетонных конструкций по образованию трещин, их раскрытию или закрытию, должны приниматься согласно табл. 1б.

Таблица 1б

Если в конструкциях или их частях, к трещиностойкости которых предъявляются требования 2-й и 3-й категории, трещины не образуются при соответствующих нагрузках, указанных в табл. 1б, их расчет по кратковременному раскрытию и по закрытию трещин (для 2-й категории) или по кратковременному и длительному раскрытию трещин (для 3-й категории) не производится.

Указанные выше категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций относятся к нормальным и наклонным к продольной оси элемента трещинам.

Во избежание раскрытия продольных трещин должны приниматься конструктивные меры (установка соответствующей поперечной арматуры), а для предварительно напряженных элементов, кроме того, величины сжимающих напряжений в бетоне в стадии предварительного обжатия должны быть ограничены (см. п. 1.30 настоящей главы).

Примечание. Под кратковременным раскрытием трещин понимается их раскрытие при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, а под длительным раскрытием — только постоянных и длительных нагрузок.

1.18. На концевых участках предварительно напряженных элементов с арматурой без анкеров в пределах длины зоны передачи напряжений (см. п. 2.30 настоящей главы) не допускается образования трещин при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, вводимых в расчет с коэффициентом перегрузки n = 1.

При этом предварительные напряжения в арматуре по длине зоны передачи напряжений принимаются линейно-возрастающими от нуля до максимальных расчетных величин.

Указанное выше требование допускается не учитывать для части сечения, расположенной по его высоте от уровня центра тяжести приведенного сечения до растянутой от действия усилия предварительного обжатия грани, если в этой части сечения отсутствует напрягаемая арматура без анкеров, а длина зоны передачи напряжений не превышает 2h_{0} (где h_{0} определяется по сечению у грани опоры). При этом следует выполнять указания п. 5.63 настоящей главы.

1.19. В случае, если сжатая при эксплуатационных нагрузках зона предварительно напряженных элементов не обеспечена расчетом в стадии изготовления, транспортирования и возведения от образования трещин, нормальных к продольной оси, следует учитывать снижение трещиностойкости растянутой при эксплуатации зоны элементов, а также увеличение их кривизны. Для элементов, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, образование таких трещин не допускается.

1.20. Для железобетонных слабоармированных элементов, характеризуемых тем, что их несущая способность исчерпывается одновременно с образованием трещин в бетоне растянутой зоны (см. п. 4.9 настоящей главы), площадь сечения продольной растянутой арматуры должна быть увеличена по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15%.

1.21. Прогибы элементов железобетонных конструкций не должны превышать предельно допустимых величин, устанавливаемых с учетом следующих требований:

а) технологических (условия нормальной работы кранов, технологических установок, машин и т.п.);

б) конструктивных (влияние соседних элементов, ограничивающих деформации; необходимость выдерживания заданных уклонов и т.п.);

в) эстетических (впечатление людей о пригодности конструкции).

Величины предельно допустимых прогибов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Расчет прогибов должен производиться: при ограничении технологическими или конструктивными требованиями — на действие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок; при ограничении эстетическими требованиями — на действие постоянных и длительных нагрузок. При этом коэффициент перегрузки n принимается равным единице. Для не защищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенных для эксплуатации в климатическом подрайоне IVА, согласно главе СНиП по строительной климатологии и геофизике, при определении перемещений необходимо учитывать температурные климатические воздействия.

Для железобетонных элементов, выполняемых со строительным подъемом, значения предельно допустимых прогибов могут быть увеличены на высоту строительного подъема, если это не ограничивается технологическими или конструктивными требованиями.

Для элементов покрытий сельскохозяйственных зданий производственного назначения, если их прогибы не ограничиваются технологическими или конструктивными требованиями, предельно допустимые прогибы принимаются равными при пролетах: до 6 м — 1/150 пролета, от 6 до 10 м — 4 см, более 10 м — по табл. 2.

Величины предельно допустимых прогибов для других конструкций, не предусмотренных табл. 2, устанавливаются по специальным требованиям, но при этом они не должны превышать 1/150 пролета и 1/75 вылета консоли.

Для не связанных с соседними элементами железобетонных плит перекрытий, лестничных маршей, площадок и т.п. должна производиться дополнительная проверка по зыбкости: дополнительный прогиб от кратковременно действующей сосредоточенной нагрузки 100 кгс при наиболее невыгодной схеме ее приложения должен быть не более 0,7 мм.

1.22. При расчете по прочности бетонных и железобетонных элементов на воздействие сжимающей продольной силы № должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет \text{е}_{0}^{\text{сл}} , обусловленный не учтенными в расчете факторами. Эксцентриситет \text{е}_{0}^{\text{сл}} в любом случае принимается не менее одного из следующих значений: 1/600 всей длины элемента или длины его части (между точками закрепления элемента), учитываемой в расчете; 1/30 высоты сечения элемента, или 1 см.

Для элементов статически неопределимых конструкций величина эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения \text{е}_{0} принимается равной эксцентриситету, полученному из статического расчета конструкции, но не менее \text{е}_{0}^{\text{сл}} . В элементах статически определимых конструкций эксцентриситет \text{е}_{0} находится как сумма эксцентриситетов — определяемого из статического расчета конструкции и случайного.

При расчете по трещиностойкости и по деформациям эксцентриситет \text{е}_{0}^{\text{сл}} не учитывается. В случае, если величина эксцентриситета \text{е}_{0} принята в соответствии с указаниями настоящего пункта равной \text{е}_{0}^{\text{сл}} , а расчетная длина элемента прямоугольного сечения l_{0} \leq 20h , допускается производить его расчет согласно Приложению 2.

1.23. Расстояния между температурно-усадочными швами должны устанавливаться расчетом. Расчет допускается не производить при расчетных зимних температурах наружного воздуха выше минус 40 °C для конструкций с ненапрягаемой арматурой, а также для предварительно напряженных конструкций, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории (см. табл. 1а), если принятые расстояния между температурно-усадочными швами не превышают величин, приведенных в табл. 3.

Таблица 3

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1.24. Предельную величину предварительного напряжения \sigma_{0} (а также \sigma_{0}\prime ) соответственно в напрягаемой арматуре A и A' следует назначать с учетом допустимых отклонений p величины предварительного напряжения таким образом, чтобы выполнялись условия:

а) для стержневой арматуры

\sigma_{0} + p \leq R_{aII} и \sigma_{0} - p \geq 0,3R_{aII} ; (1)

б) для проволочной арматуры

\sigma_{0} + p \leq 0,8R_{aII} и \sigma_{0} - p \geq 0,2R_{aII} . (2)

Значение p при механическом способе натяжения арматуры принимается равным 0,05\sigma_{0} , а при электротермическом способе натяжения определяется по формуле

p = 300 + \frac{3600}{l} , (3)

где p — в кгс/см2;

l — длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), в м.

1.25. Величины напряжений \sigma_{\text{к}} и \sigma_{\text{к}}\prime в напрягаемой арматуре A и A', контролируемые по окончании натяжения на упоры, принимаются равными величинам \sigma_{0} и \sigma_{0}\prime (п. 1.24 настоящей главы) за вычетом потерь по поз. 3 и 4 табл. 4.

Таблица 4

А. Первые потери

1. Релаксация напряжений арматуры:

при механическом способе натяжения:

а) проволочной арматуры (0,27 \frac{\sigma_{0}}{R_{aII}} - 0,1)\sigma_{0} -

б) стержневой арматуры 0,1\sigma_{0} - 200 — при электротермическом и электротермомехани- ческом способах натяжения:

в) проволочной арматуры 0,05\sigma_{0} -

г) стержневой арматуры 0,03\sigma_{0} -

Здесь \sigma_{0} принимается без учета потерь, в кгс/см2. Если вычисленные значения потерь от релаксации напряжений оказываются отрицательными, их следует принимать равными нулю

2. Температурный перепад 12,5\Delta t , -

(разность температур где \Delta t — разность между

   натянутой арматуры и         температурой арматуры
   устройства,                  и упоров,
   воспринимающего усилие       воспринимающих
   натяжения при                усилие натяжения,
   пропаривании или             в град.

прогреве бетона) Расчетная величина \Delta t при отсутствии точных данных принимается равной 65 °C

3. Деформации анкеров, \frac{\lambda}{l} E_{a} , \frac{\lambda_{1} + \lambda_{2}}{l} E_{a} ,

расположенных у натяжных где \lambda — обжатие где \lambda_{1} — обжатие

   устройств                    опрессованных шайб,        шайб или
                                смятие высаженных          прокладок,
                                головок и т.п.,            расположенных
                                принимаемое равным         между анкерами
                                2 мм; смещение             и бетоном
                                стержней в инвентарных     элемента,
                                зажимах, определяемое      принимаемое
                                по формуле                 равным 1 мм;

\lambda = 1,25 + 0,15d , \lambda_{2} — деформация

                                здесь d - диаметр          анкеров
                                стержня в мм;              стаканного
                            l - длина натягиваемого        типа, колодок
                                стержня (расстояние        с пробками,
                                между наружными            анкерных гаек
                                гранями упоров формы       и захватов,
                                или стенда) в мм.          принимаемая
                            При электротермическом         равной 1 мм;
                            способе натяжения потери   l - длина
                            от деформаций анкеров в        натягиваемого
                            расчете не учитываются,        стержня (длина
                            так как они учтены при         элемента) в мм

                        определении величины
                        полного удлинения арматуры

4. Трение арматуры: — \sigma_{0}(1 - \frac{1}{e^{kx + \mu\theta}}) ,

а) о стенки каналов где \sigma_{0} — принимается

      или о поверхность                                    без учета
      бетона конструкций                                   потерь;

e — основание натуральных логарифмов;

k и \mu — коэффициен- ты, определяемые по табл. 5;

x — длина участка от натяжного устройства до расчетного сечения в м;

\theta — суммарный угол поворота оси арматуры в рад

б) об огибающие \sigma_{0}(1 - \frac{1}{e^{\mu\theta}}) , -

приспособления где \sigma_{0} — принимается без учета потерь;

e — основание натуральных логарифмов;

\mu — коэффициент, принимаемый равным 0,25;

\theta — суммарный угол поворота оси арматуры в рад

5. Деформация стальной k \frac{\Delta l}{l} E_{a} , — формы при изготовлении

   предварительно           где k - коэффициент,
   напряженных                  определяемый по
   железобетонных               формулам:
   конструкций                  при натяжении арматуры

                            домкратом

k = \frac{t - 1}{2t} ; при натяжении арматуры намоточной машиной электротермомехани- ческим способом (50% усилия создается грузом)

k = \frac{t - 1}{4t} ;

\Delta l — сближение упоров по линии действия усилия N_{0} , определяемое из расчета деформаций формы;

l — расстояние между наружными гранями упоров;

t — число групп стержней, натягиваемых неодновременно.

При отсутствии данных о технологии изготовления и конструкции формы потери предварительного напряжения от деформации форм принимаются равными 300 кгс/см2. При электротермическом способе натяжения потери от деформации формы в расчете не учитываются, так как они учтены при определении величины полного удлинения арматуры

6. Быстронатекающая — ползучесть:

а) для бетона 500 \frac{\sigma_{\text{б}.\text{н}}}{R_{0}} при \frac{\sigma_{\text{б}.\text{н}}}{R_{0}} \leq a ;

естественного 500a + 1000b(\frac{\sigma_{\text{б}.\text{н}}}{R_{0}} - a) при \frac{\sigma_{\text{б}.\text{н}}}{R_{0}} >a ;

твердения где a и b — коэффициенты, принимаемые равными для бетона проектной марки:

М300 и выше — a = 0,6;

b = 1,5

М200 — a = 0,5;

b = 3

М150 — a = 0,4;

b = 3

\sigma_{\text{б}.\text{н}} — определяется на уровне центров тяжести продольной арматуры A и A' с учетом потерь по поз. 1 - 5 настоящей таблицы

б) для бетона, Потери вычисляются по — подвергнутого формулам поз. 6а настоящей тепловой обработке таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 0,85

Б. Вторые потери

7. Релаксация напряжений арматуры:

а) проволочной — (0,27 \frac{\sigma_{0}}{R_{aII}} - 0,1)\sigma_{0}

б) стержневой — 0,1\sigma_{0} - 200 (см. пояснения к поз. 1 настоящей таблицы)

8. Усадка бетона Бетон Бетон, Независимо от (см. п. 1.27 настоящей естественного подвергнутый условий твердения главы): твердения тепловой бетона обработке при атмосферном давлении

тяжелого проектной марки:

   а) М400 и ниже                400          350              300
   б) М500                       500          400              350
   в) М600 и выше                600          500              400

на пористых заполнителях при мелком заполнителе:

   г) плотном                    500          450               -
   д) пористом, кроме            650          550               -

  вспученного
  перлитового песка

е) вспученном перлитовом 900 800 — песке

9. Ползучесть бетона (см. п. 1.27 настоящей главы):

а) тяжелого и на 2000k \frac{\sigma_{\text{б}.\text{н}}}{R_{0}} при \frac{\sigma_{\text{б}.\text{н}}}{R_{0}} \leq 0,6 ;

пористых заполнителях 4000k(\frac{\sigma_{\text{б}.\text{н}}}{R_{0}} - 0,3) при \frac{\sigma_{\text{б}.\text{н}}}{R_{0}} >0,6 ,

при плотном мелком где \sigma_{\text{б}.\text{н}} — см. поз. 6 настоящей таблицы; заполнителе k — коэффициент, принимаемый равным:

для бетона естественного твердения — 1; для бетона, подвергнутого тепловой

обработке при атмосферном давлении, — 0,85

   б) на пористых           Потери вычисляются по формулам поз. 9 а
      заполнителях при      настоящей таблицы с умножением полученного
      пористом мелком       результата на коэффициент, равный 1,2

  заполнителе, кроме
  вспученного
  перлитового песка

в) на пористых Потери вычисляются по формулам поз. 9 а

      заполнителях при      настоящей таблицы с умножением полученного
      мелком заполнителе -  результата на коэффициент, равный 1,7

  вспученном перлитовом
  песке

10. Смятие бетона под — 300 витками спиральной или кольцевой арматуры (при диаметре конструкции до 3 м)

11. Деформация обжатия — \frac{n_{\text{ш}}\lambda}{l} E_{a} ;

стыков между блоками где n_{\text{ш}} — число швов

    (для конструкций,                                      конструкции
    состоящих из блоков)                                   по длине

                                                       натягиваемой
                                                       арматуры;

\lambda — обжатие стыка, принимаемое равным: для стыков, заполненных бетоном, — 0,3 мм; при стыковании насухо — 0,5 мм;

l — длина натягиваемой арматуры в мм

Примечание. Потери предварительного напряжения в напрягаемой арматуре A' определяются так же, как и в арматуре A.

Таблица 5

Величины напряжений в напрягаемой арматуре A и A', контролируемые в месте приложения натяжного усилия при натяжении арматуры на затвердевший бетон, принимаются равными соответственно \sigma_{\text{н}} и \sigma_{\text{н}}\prime , определяемым из условия обеспечения в расчетном сечении напряжений \sigma_{0} и \sigma_{0}\prime по формулам:

\sigma_{\text{н}} = \sigma_{0} - \text{п}(\frac{N_{0}}{F_{\text{п}}} + \frac{N_{0}e_{0\text{н}}y_{\text{н}}}{I_{\text{п}}}) ; (4)

\sigma_{\text{н}}\prime = \sigma_{0}\prime - \text{п}(\frac{N_{0}}{F_{\text{п}}} - \frac{N_{0}e_{0\text{н}}y_{\text{н}}\prime}{I_{\text{п}}}) . (5)

В формулах (4) и (5):

\sigma_{0} и \sigma_{0}\prime — определяются без учета потерь предварительного напряжения;

N_{0} и e_{0\text{н}} — определяются по формулам (9) и (10) при величинах \sigma_{0} и \sigma_{0}\prime с учетом первых потерь предварительного напряжения;

y_{\text{н}} и y_{\text{н}}\prime — обозначения те же, что в п. 1.29 настоящей главы.

1.26. При расчете предварительно напряженных элементов следует учитывать потери предварительного напряжения арматуры.

При натяжении арматуры на упоры учитывают:

а) первые потери — от релаксации напряжений в арматуре, температурного перепада, деформации анкеров, трения арматуры об огибающие приспособления, деформации форм (при натяжении арматуры на формы), быстронатекающей ползучести бетона;

б) вторые потери — от усадки и ползучести бетона.

При натяжении арматуры на бетон учитывают:

в) первые потери — от деформации анкеров, трения арматуры о стенки каналов или о поверхность бетона конструкции;

г) вторые потери — от релаксации напряжений в арматуре, усадки и ползучести бетона, смятия бетона под витками арматуры, деформации стыков между блоками (для конструкций, состоящих из блоков).

Потери предварительного напряжения арматуры должны определяться по табл. 4, при этом суммарную величину потерь при проектировании конструкций следует принимать не менее 1000 кгс/см2.

1.27. При определении потерь предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона по поз. 8 и 9 табл. 4 должны учитываться следующие указания:

а) если заранее известен срок загружения конструкции, потери от усадки и ползучести бетона умножаются на коэффициент \beta , определяемый по формуле

\beta = \frac{4t}{100 + 3t} , (6)

но принимаемый не более единицы;

здесь t — время в сутках, отсчитываемое: при определении потерь от ползучести — со дня обжатия бетона, от усадки — со дня окончания бетонирования;

б) для конструкций, предназначенных для эксплуатации при влажности воздуха окружающей среды ниже 40%, потери от усадки и ползучести бетона должны быть увеличены на 25%, за исключением конструкций, предназначенных для эксплуатации в климатическом подрайоне IVА согласно главе СНиП по строительной климатологии и геофизике, не защищенных от солнечной радиации, для которых указанные потери увеличиваются на 50%;

в) допускается использовать более точные методы для определения величин потерь от усадки и ползучести бетона, обоснованные в установленном порядке, если известны сорт цемента, состав бетона, условия изготовления и эксплуатации конструкции и т.п.

1.28 Величина предварительного напряжения в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры

\text{т}_{\text{т}} = 1 \pm \Delta\text{т}_{\text{т}} . (7)

Знак «плюс» принимается при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения (т.е. на данной стадии работы конструкции или на рассматриваемом участке элемента предварительное напряжение снижает несущую способность, способствует образованию трещин и т.п.), знак «минус» — при благоприятном.

Значение \Delta\text{т}_{\text{т}} при механическом способе натяжения арматуры принимается равным 0,1, а при электротермическом способе натяжения определяется по формуле

\Delta\text{т}_{\text{т}} = 0,5 \frac{\text{р}}{\sigma_{0}} (1 + \frac{1}{\sqrt{\text{п}_{\text{с}}}}) , (8)

но принимается не менее 0,1;

здесь p и \sigma_{0} — см. п. 1.24 настоящей главы;

\text{п}_{\text{с}} — число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента.

При определении потерь предварительного напряжения арматуры, а также при расчете по раскрытию трещин и по деформациям значения \Delta\text{т}_{\text{т}} допускается принимать равными нулю.

1.29. Величины напряжений в бетоне и арматуре, а также усилий предварительного обжатия бетона, вводимые в расчет предварительно напряженных конструкций, определяются с учетом следующих указаний.

Напряжения в сечениях, нормальных к продольной оси элемента, определяются по правилам расчета упругих материалов.

При этом принимают приведенное сечение, включающее сечение бетона с учетом ослабления его каналами, пазами и т.п., а также сечение всей продольной (напрягаемой и ненапрягаемой) арматуры, умноженное на отношение n соответствующих модулей упругости арматуры и бетона; если части бетонного сечения выполнены из бетонов разных проектных марок или видов, их приводят к одной марке или виду исходя из отношения модулей упругости бетона.

Усилие предварительного обжатия N_{0} и эксцентриситет его приложения e_{0\text{н}} относительно центра тяжести приведенного сечения (рис. 1) определяются по формулам

N_{0} = \sigma_{0}F_{\text{н}} + \sigma_{0}\prime F_{\text{н}}\prime - \sigma_{\text{а}}F_{\text{а}} - \sigma_{\text{а}}\prime F_{\text{а}}\prime ; (9)

\text{е}_{0\text{н}} = \frac{\sigma_{0}F_{\text{н}}\text{у}_{\text{н}} + \sigma_{\text{а}}\prime F_{\text{а}}\prime\text{у}_{\text{а}}\prime - \sigma_{0}\prime F_{\text{н}}\prime\text{у}_{\text{н}}\prime - \sigma_{\text{а}}F_{\text{а}}\text{у}_{\text{а}}}{N_{0}} , (10)

где \sigma_{\text{а}} и \sigma_{\text{а}}\prime — напряжения соответственно в ненапрягаемой арматуре A и A', вызванные усадкой и ползучестью бетона;

y_{\text{н}} , y_{\text{н}}\prime , y_{a} и y_{a}\prime — расстояния от центра тяжести приведенного сечения до точек приложения равнодействующих усилий соответственно в напрягаемой и ненапрягаемой арматуре A и A' (см. рис. 1).

в поперечном сечении железобетонного элемента

При криволинейной напрягаемой арматуре величины \sigma_{0} и \sigma_{0}\prime умножают соответственно на cos\alpha и cos\alpha\prime , где \alpha и \alpha\prime — углы наклона оси арматуры к продольной оси элемента (для рассматриваемого сечения).

Величины напряжений \sigma_{0} и \sigma_{0}\prime принимают:

а) в стадии обжатия бетона — с учетом первых потерь;

б) в стадии эксплуатации элемента — с учетом первых и вторых потерь.

Величины напряжений \sigma_{\text{а}} и \sigma_{\text{а}}\prime принимают численно равными:

в стадии обжатия бетона — потерям напряжений от быстронатекающей ползучести по поз. 6 табл. 4;

в стадии эксплуатации элемента — сумме потерь напряжений от усадки и ползучести бетона по поз. 6, 8 и 9 табл. 4.

1.30. Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия \sigma_{\text{б}.\text{н}} не должны превышать величин (в долях от передаточной прочности бетона R_{0} ), указанных в табл. 6.

Таблица 6

Величины \sigma_{\text{б}.\text{н}} определяются на уровне крайнего сжатого волокна бетона с учетом потерь предварительного напряжения по поз. 1 - 5 табл. 4 и при коэффициенте точности натяжения арматуры \text{т}_{\text{т}} , равном единице.

1.31. Для предварительно напряженных конструкций, в которых предусматривается регулирование величины напряжения обжатия бетона в процессе их эксплуатации (например, в реакторах, резервуарах, телевизионных башнях), напрягаемая арматура применяется без сцепления с бетоном; при этом необходимо предусматривать эффективные мероприятия по защите арматуры от коррозии. К трещиностойкости предварительно напряженных конструкций без сцепления арматуры с бетоном должны предъявляться требования 1-й категории.

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

БЕТОН

2.1. Для бетонных и железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с требованиями настоящей главы, должны предусматриваться бетоны, указанные в табл. 1 Приложения 1 (за исключением перечисленных в примечании к п. 1.1 настоящей главы).

В настоящей главе приняты следующие наименования основных видов бетонов:

тяжелый бетон — бетон плотной структуры, на цементном вяжущем и плотных заполнителях, крупнозернистый, тяжелый по объемному весу, при любых условиях твердения;

бетон на пористых заполнителях — бетон плотной структуры, на цементном вяжущем, на пористом крупном заполнителе и мелком заполнителе плотном или пористом, крупнозернистый, легкий или облегченный по объемному весу, при любых условиях твердения;

ячеистый бетон — бетон ячеистой структуры с искусственно созданными порами, состоящий из затвердевшей смеси вяжущего (цемента, извести или смешанного вяжущего) и кремнеземистого компонента (молотого песка или золы), легкий по объемному весу, с тепловой обработкой при атмосферном давлении или с автоклавной обработкой;

крупнопористый бетон — бетон крупнопористой структуры, на цементном вяжущем, плотных и пористых заполнителях, крупнозернистый, облегченный или легкий по объемному весу, при любых условиях твердения;

поризованный бетон — бетон поризованной структуры, на цементном вяжущем, плотных и пористых заполнителях, крупнозернистый, облегченный или легкий по объемному весу, при любых условиях твердения.

2.2. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от их вида и условий работы назначаются требуемые характеристики бетона, именуемые проектными марками.

Проектные марки бетона должны назначаться по следующим признакам:

а) по прочности на осевое сжатие (кубиковая прочность); за проектную марку бетона по прочности на сжатие М принимается сопротивление осевому сжатию \overline{R} в кгс/см2 эталонного образца-куба, испытанного согласно требованиям соответствующих государственных стандартов; проектная марка по прочности на сжатие (сокращенно «проектная марка») является основной характеристикой бетона и должна указываться в проекте во всех случаях;

б) по прочности на осевое растяжение; за проектную марку бетона по прочности на осевое растяжение Р принимается сопротивление осевому растяжению \overline{R_{p}} в кгс/см2 контрольных образцов, испытываемых в соответствии с государственными стандартами; должна назначаться в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве;

в) по морозостойкости; за проектную марку по морозостойкости Мрз принимается число выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания образцов, испытываемых в соответствии с государственными стандартами; должна назначаться для конструкций, подвергающихся воздействию отрицательных температур наружного воздуха;

г) по водонепроницаемости; проектная марка по водонепроницаемости В принимается в зависимости от значений коэффициента фильтрации воды, определяемых в соответствии с государственным стандартом; должна назначаться для конструкций, к которым предъявляются требования водонепроницаемости, или для конструкций, к бетону которых предъявляются требования по плотности.

2.3 Для бетонных и железобетонных конструкций должны предусматриваться следующие проектные марки бетона:

а) по прочности на сжатие

тяжелые бетоны — М50, М75, М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600, М750, М800 (при этом проектные марки М250, М350 и М450 следует предусматривать при условии, что это приводит к экономии цемента по сравнению с применением бетона проектных марок соответственно М300, М400, М500 и не снижает другие технико-экономические показатели конструкций);

бетоны на пористых заполнителях — М25, М35, М50, М75, М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400;

ячеистые бетоны — М15, М25, М35, М50, М75, М100, М150;

поризованные бетоны — М35, М50, М75, М100;

крупнопористые бетоны — М15, М25, М35, М50, М75, М100;

б) по прочности на осевое растяжение

тяжелые бетоны — Р10, Р15, Р20, Р25, Р30, Р35, Р40;

бетоны на пористых заполнителях — Р10, Р15, Р20, Р25; Р30;

для других видов бетонов марки по прочности на осевое растяжение не нормируются;

в) по морозостойкости

тяжелые бетоны — Мрз 50, Мрз 75, Мрз 100, Мрз 150, Мрз 200, Мрз 300, Мрз 400, Мрз 500;

бетоны на пористых заполнителях — Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50, Мрз 75, Мрз 100, Мрз 150, Мрз 200, Мрз 300, Мрз 400, Мрз 500;

ячеистые, поризованные и крупнопористые бетоны — Мрз 15, Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50, Мрз 75, Мрз 100;

г) по водонепроницаемости

тяжелые бетоны и бетоны на пористых заполнителях — В2, В4, В6, В8, В10, В12; величины коэффициентов фильтрации K_{\text{ф}} , соответствующие указанным маркам, приведены в табл. 2 Приложения 1; для других видов бетона марки по водонепроницаемости не нормируются.

2.4. Срок твердения (возраст) бетона, отвечающий его проектной марке по прочности на сжатие, принимается, как правило, 28 дней.

В тех случаях, когда известны сроки фактического загружения конструкций, способы их возведения, условия твердения бетона, сорт применяемого цемента, допускается устанавливать проектную марку бетона в ином возрасте (большем или меньшем); при этом для монолитных массивных бетонных и железобетонных конструкций всегда должен учитываться возможный реальный срок их загружения проектными нагрузками.

Величина отпускной прочности бетона в элементах сборных конструкций устанавливается государственными стандартами на сборные изделия.

2.5 Для железобетонных конструкций не допускается применение:

тяжелого бетона — проектной марки ниже М100;

бетона на пористых заполнителях — проектной марки ниже М35 и объемного веса менее 800 кгс/м3.

Рекомендуется принимать проектную марку бетона:

для железобетонных элементов из тяжелого бетона, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, — не ниже М200;

для железобетонных сжатых стержневых элементов из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях — не ниже М200;

для сильно нагруженных сжатых стержневых элементов из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях (например, для колонн, воспринимающих значительные крановые нагрузки, и для колонн нижних этажей многоэтажных зданий) — не ниже М300.

2.6. Для предварительно напряженных элементов из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях проектная марка бетона, в котором расположена напрягаемая арматура, должна приниматься в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, ее диаметра и наличия анкерных устройств, не ниже указанной в табл. 7.

Таблица 7

Передаточная прочность бетона R_{0} назначается не ниже 80% от проектной марки, указанной в табл. 7; при этом фактическая величина R_{0} с учетом требований статистического контроля на производстве должна составлять во всяком случае не менее 140 кгс/см2, а при стержневой арматуре класса Ат-VI, арматурных канатах класса К-7 и проволочной арматуре без высаженных головок - не менее 200 кгс/см2. Если проектная марка бетона принята выше указанного в табл. 7 минимального значения, то передаточная прочность, кроме того, должна составлять не менее 50% принятой проектной марки.

Для конструкций, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, минимальные значения проектной марки, приведенные в табл. 7, при проволочной напрягаемой арматуре и стержневой напрягаемой арматуре классов А-IV и Ат-IV всех диаметров, а также классов А-V и Ат-V диаметром 10 - 18 мм должны увеличиваться на одну ступень (50 кгс/см2) с соответствующим повышением передаточной прочности бетона.

При проектировании отдельных видов конструкций допускается установленное в обоснованном порядке снижение минимальной проектной марки бетона на одну ступень (50 кгс/см2) против приведенной в табл. 7 с соответствующим снижением передаточной прочности бетона.

Примечание. Передаточная прочность бетона R_{0} - прочность бетона к моменту его обжатия - определяется в соответствии с государственными стандартами.

2.7. Проектная марка тяжелого мелкозернистого бетона, применяемого для защиты от коррозии и обеспечения сцепления с бетоном напрягаемой арматуры, расположенной в пазах и на поверхности конструкции, должна быть не ниже М150, а для инъекции каналов - не ниже М300.

2.8. Для замоноличивания стыков элементов сборных железобетонных конструкций проектную марку бетона следует устанавливать в зависимости от условий работы соединяемых элементов, но принимать не ниже М100.

2.9. Проектные марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от режима их эксплуатации и значения расчетной зимней температуры наружного воздуха в районе строительства должны приниматься:

для конструкций зданий и сооружений (кроме наружных стен отапливаемых зданий) - не ниже указанных в табл. 8;

для наружных стен отапливаемых зданий - не ниже указанных в табл. 9.

Таблица 8

Таблица 9

2.10. Для замоноличивания стыков элементов сборных конструкций, которые в процессе эксплуатации или монтажа могут подвергаться воздействию отрицательной температуры наружного воздуха, следует применять бетоны проектных марок по морозостойкости и водонепроницаемости не ниже принятых для стыкуемых элементов.

Нормативные и расчетные характеристики бетона

2.11 Нормативными сопротивлениями бетона являются:

сопротивление осевому сжатию кубов (кубиковая прочность), R^{\text{н}} ;

сопротивление осевому сжатию призм (призменная прочность), R_{\text{пр}}^{\text{н}} ;

сопротивление осевому растяжению, R_{\text{р}}^{\text{н}} .

Нормативная кубиковая прочность бетона принимается равной

R^{\text{н}} = \overline{R}(1 - 1,64v) , (11)

где \overline{R} - см. п. 2.2 настоящей главы;

v - коэффициент вариации прочности бетона, принимаемый согласно табл. 10.

Таблица 10

Нормативная призменная прочность бетона для основных видов бетона принята равной:

для тяжелого бетона, бетона на пористых заполнителях и поризованного

R_{\text{пр}}^{\text{н}} = R^{\text{н}}(0,77 - 0,0001\overline{R}) , (12)

но не менее 0,72R^{\text{н}} ;

для ячеистого бетона

R_{\text{пр}}^{\text{н}} = R^{\text{н}}(0,95 - 0,0005\overline{R}) . (13)

Нормативные сопротивления бетона R_{\text{пр}}^{\text{н}} (с округлением) в зависимости от проектной марки бетона по прочности на сжатие даны в табл. 11.

Таблица 11

2.12. Нормативное сопротивление бетона осевому растяжению R_{\text{р}}^{\text{н}} в случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, принимается в зависимости от проектной марки бетона по прочности на сжатие согласно табл. 11.

При контроле проектной марки бетона по прочности на осевое растяжение нормативное сопротивление бетона осевому растяжению принимается равным

R_{\text{р}}^{\text{н}} = \overline{R_{\text{р}}}(1 - 1,64v) , (14)

где \overline{R_{\text{р}}} - см. п. 2.2 настоящей главы.

Нормативные сопротивления бетона растяжению R_{\text{р}}^{\text{н}} (с округлением) в зависимости от марки бетона по прочности на осевое растяжение даны в табл. 12.

Таблица 12

2.13. Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой и второй группы определяются путем деления нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты безопасности по бетону при сжатии k_{\text{б}.\text{с}} или при растяжении k_{\text{б}.\text{р}} , принимаемые для основных видов бетона по табл. 10.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы R_{\text{пр}} и R_{\text{р}} снижаются (или повышаются) путем умножения на коэффициенты условий работы бетона \text{т}_{\text{б}} , учитывающие: особенности свойств бетонов, длительность действия нагрузки и ее многократную повторяемость, условия и стадию работы конструкции, способ ее изготовления, размеры сечения и т.п.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы R_{\text{пр}II} и R_{\text{р}II} вводят в расчет с коэффициентом условий работы бетона \text{т}_{\text{б}} = 1 , за исключением случаев, указанных в пп. 4.10 и 4.12 настоящей главы.

Величины расчетных сопротивлений основных видов бетонов (с округлением) в зависимости от их проектных марок по прочности на сжатие и на осевое растяжение приведены: для предельных состояний первой группы - соответственно в табл. 13 и 14, для предельных состояний второй группы - в табл. 11 и 12.

Таблица 13

Таблица 14

В расчетные сопротивления, приведенные в табл. 13 и 14, включены следующие коэффициенты условий работы \text{т}_{\text{б}} , учитывающие особенности свойств бетонов:

а) для высокопрочного тяжелого бетона проектных марок М600, М700 и М800 в расчетное сопротивление бетона сжатию R_{\text{пр}} - коэффициент \text{т}_{\text{б}} , равный соответственно 0,95; 0,925 и 0,9;

б) для крупнопористого бетона в расчетное сопротивление бетона сжатию R_{\text{пр}} - коэффициент \text{т}_{\text{б}} = 0,9 , учитывая, что использование этого вида бетона допускается только в бетонных конструкциях.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы, приведенные в табл. 13 и 14, в соответствующих случаях следует умножать на коэффициенты условий работы бетона согласно табл. 15 - 17.

Таблица 15

Таблица 16

Таблица 17

Для отдельных видов бетона на пористых заполнителях допускается принимать иные значения расчетных сопротивлений, согласованные в установленном порядке.

2.14. Для поризованного бетона нормативные и расчетные сопротивления сжатию принимаются равными соответствующим значениям сопротивлений бетона на пористых заполнителях, приведенным в табл. 11 и 13.

Для бетонов на глиноземистом цементе и поризованного нормативные и расчетные сопротивления бетона растяжению снижаются на 30% против значений, соответственно приведенных в табл. 11 и 13.

Для мелкозернистого бетона нормативные и расчетные сопротивления принимаются равными соответствующим значениям для тяжелого бетона, приведенным в табл. 11 - 14.

При этом для указанных выше видов бетона должны учитываться соответствующие коэффициенты условий работы \text{т}_{\text{б}} согласно табл. 15 - 17.

2.15. Величины начального модуля упругости бетона \text{Е}_{\text{б}} при сжатии и растяжении принимаются по табл. 18.

Таблица 18

Для не защищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенных для работы в климатическом подрайоне IVА согласно главе СНиП по строительной климатологии и геофизике, значения \text{Е}_{\text{б}} , указанные в табл. 18, следует умножать на коэффициент 0,85.

При наличии данных о сорте цемента, составе бетона, условиях изготовления (например, центрифугированный бетон) и т.д. допускается принимать другие значения \text{Е}_{\text{б}} , согласованные в установленном порядке.

2.16. Коэффициент линейной температурной деформации \alpha_{\text{б}t} при изменении температуры от минус 50 °C до плюс 50 °C в зависимости от вида бетона принимается равным:

для тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях при мелком плотном заполнителе - 1 \cdot 10^{- 5}\text{град}^{- 1} ;

для бетона на пористых заполнителях при мелком пористом заполнителе - 0,7 \cdot 10^{- 5}\text{град}^{- 1} ;

для ячеистого, поризованного и крупнопористого бетона - 0,8 \cdot 10^{- 5}\text{град}^{- 1} .

При наличии данных о минералогическом составе заполнителей, расходе цемента, степени водонасыщения бетона, морозостойкости и т.д. допускается принимать другие значения \alpha_{\text{б}t} , обоснованные в установленном порядке. Для расчетной температуры ниже минус 50 °C величина \alpha_{\text{б}t} принимается по экспериментальным данным.

2.17. Начальный коэффициент поперечной деформации бетона (коэффициент Пуассона) \mu принимается равным 0,2 для всех видов бетона, а модуль сдвига бетона G - равным 0,4 от соответствующих значений \text{Е}_{\text{б}} , указанных в табл. 18.

АРМАТУРА

2.18. Для армирования железобетонных конструкций должна применяться арматура, отвечающая требованиям соответствующих государственных стандартов или утвержденных в установленном порядке технических условий, следующих видов.

Стержневая арматура:

а) горячекатаная - гладкая класса А-I; периодического профиля классов А-II, А-III, А-IV, А-V;

б) термически упрочненная - периодического профиля классов Ат-IV, Ат-V, Ат-VI.

Проволочная арматура:

в) арматурная холоднотянутая проволока:

обыкновенная - гладкая класса В-I, периодического профиля класса Вр-I;

высокопрочная - гладкая класса В-II, периодического профиля класса Вр-II;

г) арматурные канаты - спиральные семипроволочные класса К-7.

Для закладных деталей и соединительных накладок применяется, как правило, прокатная углеродистая сталь класса С38/23 согласно главе СНиП по проектированию стальных конструкций.

В железобетонных конструкциях допускается применять другие виды арматуры, в том числе упрочненную вытяжкой классов А-IIв и А-IIIв, а также новые виды арматуры, осваиваемые промышленностью (например, стержневую повышенной коррозионной стойкости класса Атп-V, арматурные канаты - девятнадцатипроволочные класса К-19, многопрядные классов К-n), применение которых должно быть согласовано в установленном порядке.

Примечание. В дальнейшем в настоящей главе для краткости используются следующие термины: "стержень" - для обозначения арматуры любого диаметра, вида и профиля независимо от того, поставляется ли она в прутках или мотках (бунтах); "диаметр" (d), если не оговорено особо, означает номинальный диаметр стержня.

2.19. Выбор арматурных сталей следует производить в зависимости от типа конструкции, наличия предварительного напряжения, а также от условий возведения и эксплуатации здания или сооружения в соответствии с указаниями пп. 2.20 - 2.25 настоящей главы.

2.20 В качестве ненапрягаемой арматуры железобетонных конструкций (кроме указанных в п. 2.21):

следует преимущественно применять

а) горячекатаную арматурную сталь класса А-III;

б) обыкновенную арматурную проволоку диаметром 3 - 5 мм класса Вр-I и класса В-I (в сварных сетках и каркасах);

допускается также применять

в) горячекатаную арматурную сталь классов А-II и А-I, в основном для поперечной арматуры линейных элементов, для конструктивной и монтажной арматуры, а также в качестве продольной рабочей арматуры в случаях, когда использование других видов ненапрягаемой арматуры нецелесообразно или не допускается;

г) обыкновенную арматурную проволоку класса В-I диаметром 3 - 5 мм - для вязаных хомутов балок высотой до 400 мм и колонн; диаметром 6 - 8 мм - только в сварных каркасах и сетках;

д) горячекатаную арматурную сталь классов А-IV, А-V и термически упрочненную сталь классов Ат-IV и Ат-V - только для продольной рабочей арматуры вязаных каркасов и сеток. Арматура этих классов может использоваться в качестве растянутой или сжатой в составе преднапряженных конструкций; в обычных конструкциях - для сжатой арматуры, а классов А-IV, Ат-IV - и для растянутой арматуры.

Ненапрягаемую арматуру классов А-III, А-II и А-I рекомендуется применять в виде сварных каркасов и сварных сеток.

2.21 В конструкциях с ненапрягаемой арматурой, находящихся под давлением газов или жидкостей:

следует преимущественно применять

а) горячекатаную арматурную сталь классов А-II и А-I;

допускается также применять

б) горячекатаную арматурную сталь класса А-III;

в) обыкновенную арматурную проволоку классов Вр-I и В-I.

2.22 В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонных элементов:

при длине до 12 м включительно:

следует преимущественно применять

а) термически упрочненную арматурную сталь классов Ат-VI и Ат-V;

допускается также применять

б) высокопрочную арматурную проволоку классов В-II, Вр-II и арматурные канаты класса К-7;

в) горячекатаную арматурную сталь классов А-V, А-IV и термически упрочненную сталь класса Ат-IV;

при длине элементов свыше 12 м:

следует преимущественно применять

г) высокопрочную арматурную проволоку классов В-II, Вр-II и арматурные канаты класса К-7;

д) горячекатаную арматурную сталь класса А-V;

допускается также применять

е) горячекатаную арматурную сталь класса А-IV.

2.23 В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных элементов, находящихся:

под давлением газов, жидкостей или сыпучих тел:

следует преимущественно применять

а) высокопрочную арматурную проволоку классов В-II, Вр-II и арматурные канаты класса К-7;

б) термически упрочненную арматурную сталь классов Ат-VI и Ат-V;

в) горячекатаную арматурную сталь класса А-V;

допускается также применять

г) горячекатаную арматурную сталь класса А-IV;

д) термически упрочненную арматурную сталь класса Ат-IV;

под воздействием агрессивной среды рекомендуется преимущественно применять горячекатаную арматурную сталь класса А-IV.

2.24. При выборе вида и марок стали для арматуры, устанавливаемой по расчету, а также прокатных сталей для закладных деталей должны учитываться температурные условия эксплуатации конструкций и характер их нагружения согласно Приложениям 3 и 4.

При возведении в условиях расчетной зимней температуры наружного воздуха ниже минус 40 °C конструкций с арматурой, допускаемой для использования только в отапливаемых зданиях, должна быть обеспечена несущая способность конструкции на стадии ее возведения, принимая расчетное сопротивление арматуры с коэффициентом 0,7 и расчетную нагрузку с коэффициентом перегрузки n = 1.

2.25. Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и бетонных конструкций должна применяться горячекатаная арматурная сталь класса А-II марки 10ГТ и класса А-I марок ВСт3сп2 и ВСт3пс2.

В случае, если возможен монтаж конструкций при расчетной зимней температуре ниже минус 40 °C, для монтажных петель не допускается применять сталь марки ВСт3пс2.

Нормативные и расчетные характеристики арматуры

2.26 За нормативные сопротивления арматуры R_{\text{а}}^{\text{н}} принимаются наименьшие контролируемые значения:

для стержневой арматуры - предела текучести, физического или условного (равного величине напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0,2%);

для проволочной арматуры - временного сопротивления разрыву (для арматурных канатов это значение определяется по величине разрывного усилия каната в целом).

Указанные контролируемые характеристики арматуры принимаются в соответствии с государственными стандартами или техническими условиями на арматурные стали и гарантируются с вероятностью не менее 0,95.

Нормативные сопротивления R_{\text{а}}^{\text{н}} для основных видов стержневой и проволочной арматуры приведены соответственно в табл. 19 и 20.

Таблица 19

Таблица 20

2.27. Расчетные сопротивления арматуры растяжению R_{a} для предельных состояний первой и второй групп определяются по формуле

R_{\text{а}} = \frac{R_{\text{а}}^{\text{н}}}{k_{a}} , (15)

где k_{a} - коэффициент безопасности по арматуре, принимаемый по табл. 21.

Таблица 21

Расчетные сопротивления арматуры растяжению для основных видов стержневой и проволочной арматуры при расчете конструкций по предельным состояниям первой группы приведены соответственно в табл. 22 и 23, а при расчете по предельным состояниям второй группы - в табл. 19 и 20.

Таблица 22

Таблица 23

2.28. Расчетные сопротивления арматуры сжатию, используемые при расчете конструкций по предельным состояниям первой группы, R_{a.c} при наличии сцепления арматуры с бетоном принимаются равными соответствующим расчетным сопротивлениям арматуры растяжению R_{a} , но не более:

для конструкций из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях - 4000 кгс/см2;

для конструкций из ячеистого бетона - 3600 кгс/см2.

Значения расчетных сопротивлений арматуры сжатию для основных видов стержневой и проволочной арматуры приведены соответственно в табл. 22 и 23.

При расчете конструкций из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях, для которых расчетное сопротивление бетона принято с учетом коэффициента условий работы \text{т}_{\text{б}1} = 0,85 (см. поз. 1 табл. 15), допускается при соблюдении соответствующих конструктивных требований п. 5.22 настоящей главы принимать значения R_{a.c} равными для арматуры классов:

А-IV и Ат-IV - 4500 кгс/см2;

А-V, Ат-V, Ат-VI, В-II, Вр-II и К-7 - 5000 кгс/см2.

При отсутствии сцепления арматуры с бетоном значение R_{a.c} принимается равным нулю.

2.29. Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы снижаются (или повышаются) путем умножения на соответствующие коэффициенты условий работы m_{a} , учитывающие возможность неполного использования прочностных характеристик арматуры в связи с неравномерным распределением напряжений в сечении, низкой прочностью бетона, условиями анкеровки, наличием загибов, характером диаграммы растяжения стали, изменением ее свойств в зависимости от условий работы конструкции и т.п.

Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний второй группы R_{aII} вводят в расчет с коэффициентом условий работы m_{a} = 1 .

Расчетное сопротивление поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) при расчете наклонных сечений на действие поперечных сил R_{a.x} снижается путем умножения на коэффициенты условий работы m_{a.x} , учитывающие особенности работы такой арматуры:

а) независимо от вида и класса арматуры - коэффициент m_{a.x} = 0,8 , учитывающий неравномерность распределения напряжений в арматуре по длине наклонного сечения;

б) стержневой арматуры класса А-III диаметром менее 1/3 диаметра продольных стержней и проволочной арматуры классов В-I и Вр-I в сварных каркасах - коэффициент m_{a.x} = 0,9 , учитывающий возможность хрупкого разрушения сварного соединения;

в) проволочной арматуры класса В-I в вязаных каркасах - коэффициент m_{a.x} = 0,75 , учитывающий ее пониженное сцепление с бетоном.

Расчетные сопротивления растяжению поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) R_{a.x} с учетом указанных выше коэффициентов условий работы арматуры приведены в табл. 22 и 23.

Кроме того, расчетные сопротивления R_{a} , R_{a.c} и R_{a.x} в соответствующих случаях следует умножать на коэффициенты условий работы согласно табл. 24 - 27.

Таблица 24

Таблица 25

Таблица 26

Таблица 27

2.30. Длина зоны передачи напряжений l_{\text{п}.\text{н}} для напрягаемой арматуры без анкеров определяется по формуле

l_{\text{п}.\text{н}} = (\text{т}_{\text{п}.\text{н}} \frac{\sigma_{\text{п}.\text{н}}}{R_{0}} + \Delta\lambda_{\text{п}.\text{н}})d , (16)

где m_{\text{п}.\text{н}} и \Delta\lambda_{\text{п}.\text{н}} - принимаются по табл. 28.

Таблица 28

Величина \sigma_{\text{п}.\text{н}} в формуле (16) принимается равной:

при расчете элементов по прочности - большему из значений R_{a} и \sigma_{0} ;

при расчете элементов по трещиностойкости - величине \sigma_{0} . Здесь \sigma_{0} принимается с учетом первых потерь по поз. 1 - 5 табл. 4.

В элементах из бетона на пористых заполнителях при пористом мелком заполнителе значения m_{\text{п}.\text{н}} и \Delta\lambda_{\text{п}.\text{н}} увеличиваются в 1,2 раза против приведенных в табл. 28.

При мгновенной передаче усилия обжатия на бетон для стержневой арматуры периодического профиля значения m_{\text{п}.\text{н}} и \Delta\lambda_{\text{п}.\text{н}} увеличиваются в 1,25 раза. При диаметре стержней более 18 мм мгновенная передача усилий не допускается.

В элементах конструкций, эксплуатируемых при расчетных зимних температурах наружного воздуха ниже минус 40 °C, величина \Delta\lambda_{\text{п}.\text{н}} увеличивается в 2 раза.

Для стержневой арматуры периодического профиля всех классов величина l_{\text{п}.\text{н}} принимается не менее 15d.

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 0,25l_{\text{п}.\text{н}} от торца элемента.

2.31. Величины модуля упругости арматуры E_{a} принимаются по табл. 29.

Таблица 29

3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

РАСЧЕТ БЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ

3.1. Расчет по прочности элементов бетонных конструкций должен производиться для сечений, нормальных к их продольной оси. В зависимости от условий работы элементов они рассчитываются, как без учета, так и с учетом сопротивления бетона растянутой зоны.

Без учета сопротивления бетона растянутой зоны производится расчет внецентренно-сжатых элементов, принимая, что достижение предельного состояния характеризуется разрушением сжатого бетона. Сопротивление бетона сжатию условно представляется напряжениями, равными R_{\text{пр}} , равномерно распределенными по части сжатой зоны сечения - условной сжатой зоне (рис. 2), сокращенно именуемой в дальнейшем тексте настоящей главы "сжатой зоной бетона".

сопротивления бетона растянутой зоны

С учетом сопротивления бетона растянутой зоны производится расчет изгибаемых элементов, а также внецентренно-сжатых элементов, в которых не допускаются трещины из условий эксплуатации конструкций (элементы, подвергающиеся давлению воды, карнизы, парапеты и др.). При этом принимается, что достижение предельного состояния характеризуется разрушением бетона растянутой зоны (появлением трещин). Предельные усилия определяются исходя из следующих предпосылок (рис. 3):

сечения после деформаций остаются плоскими;

наибольшее относительное удлинение крайнего растянутого волокна бетона равно \frac{2R_{\text{р}}}{E_{\text{б}}} ;

напряжения в бетоне сжатой зоны определяются с учетом упругих (а в некоторых случаях и неупругих) деформаций бетона;

напряжения в бетоне растянутой зоны распределены равномерно и равны по величине R_{\text{р}} .

с учетом сопротивления бетона растянутой зоны

В случаях, когда вероятно образование наклонных трещин (например, элементы двутаврового и таврового сечений при наличии поперечных сил), должен производиться расчет бетонных элементов из условий (135) и (136) п. 4.11 настоящей главы, заменяя расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы R_{\text{пр}II} и R_{\text{р}II} соответствующими значениями расчетных сопротивлений бетона для предельных состояний первой группы R_{\text{пр}} и R_{\text{р}} .

Кроме того, должен производиться расчет элементов на местное действие нагрузки (смятие) согласно п. 3.44 настоящей главы.

Внецентренно-сжатые элементы

3.2. При расчете внецентренно-сжатых бетонных элементов должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет продольного усилия \text{е}_{0}^{\text{сл}} , определяемый согласно указаниям п. 1.22 настоящей главы.

3.3. При гибкости элементов \frac{l_{0}}{r} >14 необходимо учитывать влияние на их несущую способность прогибов как в плоскости эксцентриситета продольного усилия, так и в нормальной к ней плоскости путем умножения значений e_{0} на коэффициент \eta (см. п. 3.6 настоящей главы); в случае расчета из плоскости эксцентриситета продольного усилия значение e_{0} принимается равным величине случайного эксцентриситета.

Применение внецентренно-сжатых бетонных элементов не допускается при эксцентриситетах приложения продольной силы с учетом прогибов e_{0}\eta , превышающих:

а) в зависимости от сочетания нагрузок:

при основном сочетании - 0,9y;

при особом сочетании - 0,95y;

б) в зависимости от вида и марки бетона:

для тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях проектных марок выше М100 - (y - 1) см;

для других видов и марок бетона - (y - 2) см.

Здесь y - расстояние от центра тяжести сечения до наиболее сжатого волокна бетона.

3.4. Во внецентренно-сжатых бетонных элементах в случаях, указанных в п. 5.48 настоящей главы, необходимо предусматривать конструктивную арматуру.

3.5 Расчет внецентренно-сжатых бетонных элементов (см. рис. 2) должен производиться из условия

N \leq kR_{\text{пр}}F_{\text{б}} , (17)

где F_{\text{б}} - определяется из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения равнодействующей внешних сил.

Для элементов прямоугольного сечения F_{\text{б}} определяется по формуле

F_{\text{б}} = bh(1 - \frac{2e_{0}\eta}{h}) . (18)

Внецентренно-сжатые бетонные элементы, в которых не допускается появление трещин (см. рис. 3), независимо от расчета из условия (17) должны быть проверены с учетом сопротивления бетона растянутой зоны (см. п. 3.1 настоящей главы) из условия

N \leq \frac{kR_{\text{р}}W_{\text{т}}}{e_{0}\eta - r_{\text{у}}} . (19)

Для элементов прямоугольного сечения условие (19) имеет вид

. (20)

В формулах (17) - (20):

\eta - коэффициент, определяемый по формуле (24);

k - коэффициент, принимаемый равным для бетона:

тяжелого и на пористых заполнителях - 1;

ячеистого вида А - 0,85;

вида Б - 0,75

(виды ячеистых бетонов - см. табл. 10);

W_{\text{т}} - момент сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна с учетом неупругих деформаций растянутого бетона, определяемый в предположении отсутствия продольной силы по формуле

W_{\text{т}} = \frac{2I_{\text{б}.0}}{h - x} + S_{\text{б}.\text{р}} ; (21)

r_{\text{у}} - расстояние от центра тяжести сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, определяемое по формуле

r_{\text{у}} = 0,8 \frac{W_{0}}{F} . (22)

Положение нулевой линии определяется из условия

S_{\text{б}.0} = \frac{(h - x)F_{\text{б}.p}}{2} . (23)

3.6. Значение коэффициента \eta , учитывающего влияние прогиба на величину эксцентриситета продольного усилия e_{0} , следует определять по формуле

, (24)

где N_{\text{кр}} - условная критическая сила, определяемая по формуле

N_{\text{кр}} = \frac{6,4\text{Е}_{\text{б}}I}{k_{\text{дл}}l_{0}^{2}} (\frac{0,11}{0,1 + t} + 0,1) . (25)

В формуле (25):

k_{\text{дл}} - коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный

k_{\text{дл}} = 1 + \beta \frac{\text{М}_{1}^{\text{дл}}}{\text{М}_{1}} , (26)

здесь \beta - коэффициент, принимаемый в зависимости от вида бетона по табл. 30;

\text{М}_{1} - момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

\text{М}_{1}^{\text{дл}} - то же, от действия постоянных и длительных нагрузок;

l_{0} - определяется по табл. 31;

t - коэффициент, принимаемый равным e_{0}/h , но не менее величины

t_{\text{мин}} = 0,5 - 0,01 \frac{l_{0}}{h} - 0,001R_{\text{пр}} ; (27)

здесь R_{\text{пр}} - в кгс/см2.

Таблица 30

Таблица 31

3.7. Расчет элементов бетонных конструкций на местное сжатие (смятие) должен производиться согласно указаниям пп. 3.44 и 3.45 настоящей главы.

Изгибаемые элементы

3.8 Расчет изгибаемых бетонных элементов (см. рис. 3) должен производиться из условия

\text{М } \leq kR_{\text{р}}W_{\text{т}} , (28)

где k - коэффициент, принимаемый по указаниям п. 3.5 настоящей главы;

W_{\text{т}} - определяется по формуле (21); для элементов прямоугольного сечения значение W_{\text{т}} принимается равным

W_{\text{т}} = \frac{bh^{2}}{3,5} . (29)

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ

3.9. Расчет по прочности элементов железобетонных конструкций должен производиться для сечений, нормальных к их продольной оси, а также для наклонных к ней сечений наиболее опасного направления; при наличии крутящих моментов следует проверить прочность пространственных сечений, ограниченных в растянутой зоне спиральной трещиной, наиболее опасного из возможных направлений. Кроме того, должен производиться расчет элементов на местное действие нагрузки (смятие, продавливание, отрыв).

Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента

3.10. Определение предельных усилий в сечении, нормальном к продольной оси элемента, должно производиться исходя из следующих предпосылок:

сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;

сопротивление бетона сжатию представляется напряжениями, равными R_{\text{пр}} , равномерно распределенными по сжатой зоне бетона;

растягивающие напряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления растяжению R_{a} ;

сжимающие напряжения в напрягаемой и ненапрягаемой арматуре принимаются не более расчетного сопротивления сжатию R_{a.c} .

3.11. Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных к указанной плоскости граней элемента, должен производиться в зависимости от соотношения между величиной относительной высоты сжатой зоны бетона \xi = \frac{x}{h_{0}} , определяемой из соответствующих условий равновесия, и граничным значением относительной высоты сжатой зоны бетона \xi_{R} (см. п. 3.12 настоящей главы), при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_{a} .

3.12 Величина \xi_{R} определяется по формуле

, (30)

где \xi_{0} - характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле (31) для тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях и принимаемая равной 0,73 для ячеистого бетона;

\xi_{0} = a - 0,0008R_{\text{пр}} ; (31)

здесь:

a - коэффициент, принимаемый равным для бетона:

    тяжелого                               - 0,85,
    на пористых заполнителях               - 0,8;

R_{\text{пр}} — в кгс/см2;

\sigma_{A} — напряжение в арматуре в кгс/см2, принимаемое равным для арматуры классов:

А-I, А-II, А-III, В-I и Вр-I — R_{a} - \sigma_{0} ;

А-IV, Ат-IV, А-V, Ат-V, Ат-VI, В-II, Вр-II и К-7 — R_{a} + 4000 - \sigma_{0} .

здесь R_{a} — расчетное сопротивление арматуры растяжению с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры m_{a} , за исключением коэффициента m_{a4} (см. поз. 4 табл. 24);

\sigma_{0} — определяется при коэффициенте m_{\text{т}} , меньшем единицы.

В случае, если в расчете элементов из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях учитывается коэффициент условий работы m_{\text{б}1} = 0,85 (см. поз. 1 табл. 15), то в формулу (30) вместо величины 4000 подставляется 5000.

3.13. При расчете по прочности железобетонных элементов с высокопрочной арматурой классов А-IV, Ат-IV, А-V, Ат-V, Ат-VI, В-II, Вр-II, К-7 при соблюдении условия \xi<\xi_{R} расчетное сопротивление арматуры R_{a} должно быть умножено на коэффициент условий работы m_{a4} (см. поз. 4 табл. 24), определяемый по формуле (32). При наличии сварных стыков в зоне элемента с изгибающими моментами, превышающими 0,9M_{\text{макс}} (где M_{\text{макс}} — максимальный расчетный момент), значение коэффициента m_{a4} для арматуры классов А-IV и А-V принимается не более 1,1.

, (32)

где \overline{m_{a4}} — максимальное значение коэффициента m_{a4} , принимаемое равным для арматуры:

    классов А-IV и Ат-IV                                            - 1,2;
    классов А-V, Ат-V, В-II, Вр-II и К-7                            - 1,15;
    класса Ат-VI                                                    - 1,1;

\xi = \frac{x}{h_{0}} , где x подсчитывается при значениях R_{a} без учета коэффициента m_{a4} : для случая центрального растяжения, а также внецентренного растяжения продольной силой, расположенной между равнодействующими усилий в арматуре, значение принимается равным нулю.

Коэффициент условий работы m_{a4} не следует учитывать для арматуры элементов:

сжатых при гибкости l_{0}/r>35 ;

рассчитываемых на действие многократно повторяющейся нагрузки;

армированных высокопрочной проволокой, расположенной вплотную (без зазоров);

эксплуатируемых в агрессивной среде.

3.14. Для напрягаемой арматуры, расположенной в сжатой от действия внешних сил зоне и имеющей сцепление с бетоном, расчетное сопротивление сжатию R_{a.c} (пп. 3.15, 3.16, 3.20, 3.27 настоящей главы) должно быть заменено напряжением \sigma_{c} , равным (4000 - \sigma_{0}\prime) кгс/см2, где \sigma_{0}\prime определяется при коэффициенте m_{\text{т}} , большем единицы. Если в расчете элементов из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях учитывается коэффициент условий работы m_{\text{б}1} = 0,85 (см. поз. 1 табл. 15), то значение \sigma_{c} принимается равным (5000 - \sigma_{0}\prime) кгс/см2, но не более R_{a.c} . При расчете элементов в стадии обжатия для напрягаемой арматуры, расположенной в зоне предполагаемого разрушения бетона от сжатия, напряжение \sigma_{c} принимается равным (3000 - \sigma_{0}\prime) кгс/см2.

Изгибаемые элементы прямоугольного, таврового, двутаврового, кольцевого сечений

3.15. Расчет прямоугольных сечений, указанных в п. 3.11 настоящей главы (рис. 4), при \xi = \frac{x}{h_{0}} \leq \xi_{R} должен производиться из условия

M \leq R_{\text{пр}}bx(h_{0} - 0,5x) + R_{a.c}F_{a}\prime(h_{0} - a\prime) ; (33)

при этом высота сжатой зоны x определяется из формулы

R_{a}F_{a} - R_{a.c}F_{\text{а}}\prime = R_{\text{пр}}b\text{х} (34)

и принимается с учетом указаний п. 3.17 настоящей главы.

элемента, при расчете его по прочности

3.16. Расчет сечений, имеющих полку в сжатой зоне, при \xi = \frac{x}{h_{0}} \leq \xi_{R} должен производиться в зависимости от положения границы сжатой зоны:

а) если граница сжатой зоны проходит в полке (рис. 5, а), т.е. соблюдается условие

R_{a}F_{a} \leq R_{\text{пр}}b_{\text{п}}\prime h_{\text{н}}\prime + R_{a.c}F_{\text{а}}\prime , (35)

расчет производится как для прямоугольного сечения шириной b_{\text{п}}\prime в соответствии с указаниями п. 3.15 настоящей главы;

б) если граница сжатой зоны проходит в ребре (рис. 5, б), т.е. условие (35) не соблюдается, расчет производится из условия

\text{М } \leq R_{\text{пр}}bx(h_{0} - 0,5x) + R_{\text{пр}}(b_{\text{п}}\prime - b)h_{\text{п}}\prime(h_{0} - 0,5h_{\text{п}}\prime) + R_{a.c}F_{\text{а}}\prime(h_{0} - a\prime) ; (36)

при этом высота сжатой зоны бетона x определяется из формулы

R_{a}F_{a} - R_{a.c}F_{a}\prime = R_{\text{пр}}bx + R_{\text{пр}}(b_{\text{п}}\prime - b)h_{\text{п}}\prime (37)

и принимается с учетом указаний п. 3.17 настоящей главы. Величина b_{\text{п}}\prime , вводимая в расчет, принимается из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:

а) при наличии поперечных ребер — 1/2 расстояния в свету между продольными ребрами;

б) при отсутствии поперечных ребер или при расстояниях между ними бульших , чем расстояния между продольными ребрами и

h_{\text{п}}\prime<0,1h — 6h_{\text{п}}\prime ;

в) при консольных свесах полки:

при h_{\text{п}}\prime \geq 0,1h — 6h_{\text{п}}\prime ;

при 0,05h \leq h_{\text{п}}\prime<0,1h — 3h_{\text{п}}\prime ;

при h_{\text{п}}\prime<0,05h — свесы не учитываются.

зоны в полке; б — то же, в ребре

3.17. При расчете по прочности изгибаемых элементов рекомендуется соблюдать условие x \leq \xi_{R}h_{0} . В случае, когда площадь сечения растянутой арматуры по конструктивным соображениям или из расчета по предельным состояниям второй группы принята большей, чем это требуется для соблюдения условия x \leq \xi_{R}h_{0} , расчет следует производить по формулам для общего случая (п. 3.28 настоящей главы).

Допускается также в случае, если полученная из расчета по формулам (34) или (37) величина x>\xi_{R}h_{0} , производить расчет соответственно из условий (33) и (36), подставляя в них значение x = \xi_{R}h_{0} .

3.18. Расчет изгибаемых элементов кольцевого сечения при соотношении внутреннего и наружного радиусов r_{1}/r_{2} \geq 0,5 с арматурой, равномерно распределенной по длине окружности (при числе продольных стержней не менее 6), должен производиться как для внецентренно-сжатых элементов в соответствии с указаниями п. 3.21 настоящей главы, принимая в формулах (43) и (44) величину продольной силы N = 0 и подставляя в формулу (42) вместо Ne_{0} значение изгибающего момента M.

Внецентренно-сжатые элементы прямоугольного и кольцевого сечений

3.19. При расчете внецентренно-сжатых железобетонных элементов необходимо учитывать случайный начальный эксцентриситет согласно указаниям п. 1.22 настоящей главы, а также влияние прогиба на их несущую способность в соответствии с п. 3.24 настоящей главы.

3.20. Расчет прямоугольных сечений внецентренно-сжатых элементов, указанных в п. 3.11 настоящей главы, следует производить:

а) при (рис. 6) из условия

Ne \leq R_{\text{пр}}bx(h_{0} - 0,5x) + R_{a.c}F_{a}\prime(h_{0} - a\prime) ; (38)

при этом высота сжатой зоны определяется из формулы

N + R_{a}F_{a} - R_{a.c}F_{a}\prime = R_{\text{пр}}bx ; (39)

б) при - также из условия (38);

при этом высота сжатой зоны определяется:

для элементов из бетона проектной марки М400 и ниже с ненапрягаемой арматурой классов А-I, А-II, А-III — из формулы

N + \sigma_{a}F_{a} - R_{a.c}F_{a}\prime = R_{\text{пр}}bx , (40)

где

\sigma_{a} = (2 \frac{1 - x/h_{0}}{1 - \xi_{R}} - 1)R_{a} ; (41)

для элементов из бетона проектной марки выше М400, а также для элементов с арматурой классов выше А-III как ненапрягаемой, так и напрягаемой — из формул (66) и (67) или (68).

железобетонного элемента, при расчете его по прочности

3.21. Расчет внецентренно-сжатых элементов кольцевого сечения при соотношении внутреннего и наружного радиусов r_{1}/r_{2} \geq 0,5 с арматурой, равномерно распределенной по длине окружности (при числе продольных стержней не менее 6), должен производиться из условия

Ne_{0} \leq (R_{\text{пр}}Fr_{cp} + R_{a.c}F_{a.\text{к}}r_{a}) \frac{sin\pi\alpha_{\text{к}}}{\pi} + R_{a}F_{a.\text{к}}k_{a}z_{a} ; (42)

при этом величина относительной площади сжатой зоны бетона \alpha_{\text{к}} определяется по формуле

\alpha_{\text{к}} = \frac{N + (\sigma_{0} + A_{a}R_{a})F_{a.\text{к}}}{R_{\text{пр}}F + (R_{a.c} + B_{a}R_{a})F_{a.\text{к}}} . (43)

Если полученная из расчета по формуле (43) величина \alpha_{\text{к}}<0,15 , в условие (42) подставляется значение \alpha_{\text{к}} , определяемое по формуле

\alpha_{\text{к}} = \frac{N + (\sigma_{0} + k_{a}R_{a})F_{a.\text{к}}}{R_{\text{пр}}F + R_{a.c}F_{a.\text{к}}} ; (44)

при этом значения k_{a} и z_{a} определяются по формулам (45) и (46), принимая \alpha_{\text{к}} = 0,15 .

В формулах (42) - (44):

r_{cp} = \frac{r_{1} + r_{2}}{2} ;

r_{a} — радиус окружности, проходящей через центры тяжести стержней рассматриваемой арматуры;

F_{a.\text{к}} — площадь сечения всей продольной арматуры, распределенной по длине окружности;

k_{a} — коэффициент, определяемый по формуле

k_{a} = A_{a} - B_{a}\alpha_{\text{к}} ; (45)

z_{a} — расстояние от равнодействующей в арматуре растянутой зоны до центра тяжести сечения, определяемое по формуле

z_{a} = (0,2 + 1,3\alpha_{\text{к}})r_{a} , (46)

но принимаемое не более r_{a} ;

\sigma_{0} — определяется при коэффициенте m_{\text{т}} , большем единицы;

A_{a} = \text{т}_{a.\text{к}} - \frac{\sigma_{0}}{R_{a}} , (47)

где \text{т}_{a.\text{к}} — коэффициент, принимаемый равным для арматуры:

    классов А-I, А-II и А-III                                        - 1;
    классов А-IV, Ат-IV, А-V, Ат-V, Ат-VI, В-II, Вр-II и К-7         - 1,1;

B_{a} = A_{a}\Delta , (48)

где значение \Delta принимается равным

\Delta = 1,5 + 6R_{a} \cdot 10^{- 5} ; (49)

здесь R_{a} — в кгс/см2.

Если вычисленное по формуле (45) значение k_{a} \leq 0 , то в условие (42) подставляется значение k_{a} = 0 и значение \alpha_{\text{к}} , полученное по формуле (43) при A_{a} = B_{a} = 0 .

3.22. Расчет элементов сплошного сечения из тяжелого бетона с косвенным армированием (при гибкости l_{0}/r_{\text{я}} \leq 35 , где r_{\text{я}} — радиус инерции ядра сечения, ограниченного осями крайних стержней поперечной арматуры) должен производиться согласно указаниям пп. 3.20 или 3.28 настоящей главы по ядру сечения площадью F_{\text{я}} , подставляя в расчетные формулы (38), (39), (40), (65) и (66) вместо R_{\text{пр}} приведенную призменную прочность бетона R_{\text{пр}}^{*} . При определении граничного значения относительной высоты сжатой зоны бетона \xi_{R} в формулу (30) подставляется величина \xi_{0} , вычисленная по формуле (56) с учетом влияния косвенного армирования.

При учете в расчетах косвенного армирования в виде сварных поперечных сеток величина N_{\text{кр}} , полученная по формуле (58), должна умножаться на коэффициент k_{c} = 0,25 + 0,05l_{0}/h_{\text{я}} \leq 1 , а второй член (0,01l_{0}/h_{\text{я}}) правой части формулы (27) должен умножаться на коэффициент k_{t} = 0,1l_{0}/h_{\text{я}} - 1 \leq 1 . При этом момент инерции бетонного сечения определяется по ядру сечения площадью F_{\text{я}} .

Значения R_{\text{пр}}^{*} определяются по формулам:

а) при армировании сварными поперечными сетками

R_{\text{пр}}^{*} = R_{\text{пр}} + k\mu_{\text{к}}^{\text{с}}R_{\text{а}}^{\text{с}} ; (50)

б) при армировании спиральной и кольцевой арматурой

R_{\text{пр}}^{*} = R_{\text{пр}} + 2\mu_{\text{к}}^{\text{сп}}R_{\text{а}}^{\text{сп}}(1 - \frac{7,5\text{е}_{0}}{d_{\text{я}}}) . (51)

В формулах (50) и (51):

R_{\text{а}}^{\text{с}} и R_{\text{а}}^{\text{сп}} — расчетное сопротивление растяжению соответственно арматуры сеток и спирали;

d_{\text{я}} — диаметр ядра бетонного сечения;

k — коэффициент эффективности косвенного армирования, принимаемый равным

k = \frac{5 + a_{c}}{1 + 4,5a_{c}} , (52)

где

a_{c} = \frac{\mu_{\text{к}}^{\text{с}}R_{\text{а}}^{\text{с}}}{R_{\text{пр}}} ; (53)

\mu_{\text{к}}^{\text{с}} и \mu_{\text{к}}^{\text{сп}} — коэффициенты косвенного армирования, определяемые по формулам:

а) для сварных поперечных сеток

\mu_{\text{к}}^{\text{с}} = \frac{n_{1}f_{c1}l_{1} + n_{2}f_{c2}l_{2}}{F_{\text{я}}s} ; (54)

здесь \text{п}_{1} , f_{c1} и l_{1} — соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержня сетки в одном направлении (считая в осях крайних стержней);

n_{2} , f_{c2} и l_{2} — то же, в другом направлении;

s — расстояние между сетками;

F_{\text{я}} — площадь бетона, заключенного внутри контура сеток (считая в осях крайних стержней).

Площади сечения стержней сетки на единицу длины в одном и другом направлениях не должны различаться более чем в 1,5 раза;

б) для спиральной и кольцевой арматуры

\mu_{\text{к}}^{\text{сп}} = \frac{4f_{c\text{п}}}{d_{\text{я}}s} , (55)

где f_{c\text{п}} — площадь поперечного сечения спиральной арматуры;

s — шаг навивки спирали или расстояние между кольцами.

Значение \xi_{0} при косвенном армировании определяется по формуле

\xi_{0} = 0,85 - 0,0008R_{\text{пр}} + b , (56)

но принимается не более 0,9.

В формуле (56):

R_{\text{пр}} — в кгс/см2;

b — коэффициент, равный 10\mu_{\text{к}}^{\text{с}} или 10\mu_{\text{к}}^{\text{сп}} при армировании соответственно поперечными сетками или спиральной арматурой, но принимаемый не более 0,15.

Косвенное армирование учитывается в расчете при условии, что несущая способность элемента, определенная согласно указаниям настоящего пункта (вводя в расчет F_{\text{я}} и R_{\text{пр}}^{*} ), превышает его несущую способность, определенную по полному сечению F и величине расчетного сопротивления бетона R_{\text{пр}} (без учета косвенной арматуры).

Кроме того, косвенное армирование должно удовлетворять конструктивным требованиям п. 5.24 настоящей главы.

3.23. При расчете внецентренно-сжатых элементов с косвенным армированием наряду с расчетом по прочности согласно п. 3.22 настоящей главы должно соблюдаться условие, обеспечивающее трещиностойкость защитного слоя,

, (57)

где F_{\text{п}} и r_{\text{п}} — соответственно площадь и радиус инерции полного приведенного сечения элемента;

y — расстояние от центра тяжести приведенного сечения до наиболее сжатого волокна.

При определении значений F_{\text{п}} и r_{\text{п}} в формуле (57) коэффициент приведения арматуры к бетону принимается равным n = 0,65 \frac{R_{a}}{R_{\text{пр}}} (при этом R_{a} принимается не более 3500 кгс/см2), а части бетонного сечения, выполненные из бетонов разных проектных марок, приводят к одной марке, исходя из отношения расчетных сопротивлений бетонов сжатию.

3.24. При расчете внецентренно-сжатых элементов следует учитывать влияние прогиба на их несущую способность, как правило, путем расчета конструкций по деформированной схеме (см. п. 1.16 настоящей главы).

Допускается производить расчет конструкций по недеформированной схеме, учитывая при гибкости l_{0}/r>14 влияние прогиба элемента на его прочность, определяемую из условий (38), (42), (57) и (65), путем умножения e_{0} на коэффициент \eta . При этом условная критическая сила в формуле (24) для вычисления \eta принимается равной

N_{\text{кр}} = \frac{6,4E_{\text{б}}}{l_{0}^{2}} [\frac{I}{k_{\text{дл}}} (\frac{0,11}{0,1 + t/k_{\text{н}}} + 0,1) + nI_{a}] , (58)

где l_{0} — принимается по указаниям п. 3.25 настоящей главы;

t — коэффициент, принимаемый согласно указаниям п. 3.6 настоящей главы;

k_{\text{дл}} — коэффициент, определяемый по формуле (26); при этом моменты M_{1} и M_{1}^{\text{дл}} определяются относительно оси, параллельной линии, ограничивающей сжатую зону и проходящей через центр наиболее растянутого или наименее сжатого (при целиком сжатом сечении) стержня арматуры, соответственно от действия полной нагрузки и от действия постоянных и длительных нагрузок (с учетом указаний п. 1.13 настоящий главы);

k_{\text{н}} — коэффициент, учитывающий влияние предварительного напряжения арматуры на жесткость элемента; при равномерном обжатии сечения напрягаемой арматурой k_{\text{н}} определяется по формуле

k_{\text{н}} = 1 + 40 \frac{\sigma_{\text{б}.\text{н}}}{R_{\text{пр}II}} \cdot \frac{e_{0}}{h} ; (59)

здесь \sigma_{\text{б}.\text{н}} — определяется при коэффициенте \text{т}_{\text{т}} , меньшем единицы.

При расчете из плоскости эксцентриситета продольной силы значение e_{0} принимается равным величине случайного эксцентриситета (см. п. 1.22 настоящей главы).

3.25. Расчетные длины l_{0} внецентренно-сжатых железобетонных элементов рекомендуется определять как для элементов рамной конструкции с учетом ее деформированного состояния при наиболее невыгодном для данного элемента расположении нагрузки, принимая во внимание неупругие деформации материалов и наличие трещин.

Для элементов наиболее часто встречающихся конструкций допускается принимать расчетные длины l_{0} равными:

а) для колонн многоэтажных зданий при числе пролетов не менее двух и соединениях ригелей и колонн, рассчитываемых как жесткие, при конструкциях перекрытий:

сборных — H;

монолитных — 0,7H,

где H — высота этажа (расстояние между центрами узлов);

б) для колонн одноэтажных зданий с шарнирным опиранием несущих конструкций покрытий, жестких в своей плоскости (способных передавать горизонтальные усилия), а также для эстакад — по табл. 32;

в) для элементов ферм и арок — по табл. 33.

Таблица 32

Таблица 33

Центрально-растянутые элементы

3.26 При расчете сечений центрально-растянутых железобетонных элементов должно соблюдаться условие

N \leq R_{a}F_{a} , (60)

где F_{a} — площадь сечения всей продольной арматуры.

Внецентренно-растянутые элементы прямоугольного сечения

3.27. Расчет прямоугольных сечений внецентренно-растянутых элементов, указанных в п. 3.11 настоящей главы, должен производиться в зависимости от положения продольной силы N:

а) если продольная сила № приложена между равнодействующими усилий в арматуре A и A' (рис. 7, а), — из условий

Ne \leq R_{a}F_{a}\prime(h_{0} - a\prime) ; (61)

Ne\prime \leq R_{a}F_{a}(h_{0} - a) ; (62)

б) если продольная сила № приложена за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре A и A' (рис. 7, б), — из условия

Ne \leq R_{\text{пр}}bx(h_{0} - 0,5x) + R_{a.c}F_{a}\prime(h_{0} - a\prime) ; (63)

при этом высота сжатой зоны x определяется по формуле

R_{a}F_{\text{а}} - R_{a.c}F_{a}\prime - N = R_{\text{пр}}bx . (64)

железобетонного элемента, при расчете его по прочности

расстояния между равнодействующими усилий в арматуре A и A'

Если полученная из расчета по формуле (64) величина x>\xi_{R}h_{0} , в условие (63) подставляется значение x = \xi_{R}h_{0} , где \xi_{R} определяется согласно указаниям п. 3.12 настоящей главы.

Общий случай расчета (при любых сечениях, внешних усилиях и любом армировании)

3.28 Расчет сечений в общем случае (рис. 8) должен производиться из условия

\overline{M} \leq \pm (R_{\text{пр}}S_{\text{б}} - \Sigma\sigma_{\text{а}i}S_{\text{а}i}) , (65)

при этом знак «плюс» перед скобкой принимается для случая внецентренного сжатия и изгиба, знак «минус» — для растяжения.

В условии (65):

\overline{M} — в изгибаемых элементах — проекция момента внешних сил на плоскость, перпендикулярную прямой, ограничивающей сжатую зону сечения;

во внецентренно-сжатых и внецентренно-растянутых элементах — момент продольной силы № относительно оси, параллельной прямой, ограничивающей сжатую зону, и проходящей:

во внецентренно-сжатых элементах — через центр тяжести сечения наиболее растянутого или наименее сжатого стержня продольной арматуры;

во внецентренно-растянутых элементах — через точку сжатой зоны, наиболее удаленную от указанной прямой;

S_{\text{б}} и S_{\text{а}i} — статические моменты площади сечения сжатой зоны бетона и i-го стержня продольной арматуры относительно соответствующей из указанных выше осей (в изгибаемых элементах положение этой оси принимается таким же, как и во внецентренно-сжатых);

\sigma_{\text{а}i} — напряжение в i-м стержне продольной арматуры, определяемое согласно указаниям настоящего пункта.

элемента, в общем случае расчета по прочности

в растянутой арматуре; 1 — 8 - стержни арматуры

Высота сжатой зоны x и напряжение \sigma_{\text{а}i} в кгс/см2 определяются из совместного решения уравнений

R_{\text{пр}}F_{\text{б}} - \Sigma\sigma_{\text{а}i}f_{\text{а}i} \pm N = 0 , (66)

и

. (67)

В уравнении (66) знак «минус» перед № принимается для внецентренно-сжатых элементов и знак «плюс» — для внецентренно-растянутых.

Кроме того, для определения положения границы сжатой зоны при косом изгибе требуется соблюдение дополнительного условия параллельности плоскости действия моментов внешних и внутренних сил, а при косом внецентренном сжатии или растяжении — условия, что точки приложения внешней продольной силы, равнодействующей сжимающих усилий в бетоне и арматуре и равнодействующей усилий в растянутой арматуре должны лежать на одной прямой (см. рис. 8).

Напряжение \sigma_{\text{а}i} вводится в расчетные формулы со своим знаком, полученным при расчете по формуле (67), при этом необходимо соблюдать следующие условия:

во всех случаях R_{\text{а}i} \geq \sigma_{\text{а}i} \geq - R_{\text{а}.ci} ; для предварительно напряженных элементов \sigma_{\text{а}i} \geq \sigma_{ci} , где \sigma_{ci} — напряжение в арматуре, равное предварительному напряжению \sigma_{0}\prime_{i} , уменьшенному на величину 4000 кгс/см2, а если используется коэффициент условий работы \text{т}_{\text{б}1} = 0,85 (см. табл. 15) — на величину 5000 кгс/см2; при расчете в стадии предварительного обжатия напряжение \sigma_{0}\prime_{i} уменьшается на величину 3300 кгс/см2.

Кроме того, если значение \sigma_{\text{а}i} , полученное по формуле (67), для арматуры классов А-IV, Ат-IV, А-V, Ат-V, Ат-VI, В-II, Вр-II и К-7 превышает 0,8R_{\text{а}i} , то напряжение \sigma_{\text{а}i} следует определять по формуле

\sigma_{\text{а}i} = (0,8 + 0,2 \frac{\xi_{yi} - \xi_{i}}{\xi_{yi} - \xi_{Ri}})R_{\text{а}i} . (68)

В случаях, когда напряжение в арматуре, найденное по формуле (68), превышает R_{\text{а}i} , необходимо в условиях (65) и (66) для соответствующих стержней арматуры принимать значения R_{\text{а}i} с учетом коэффициента условий работы \text{т}_{a4} по п. 3.13 настоящей главы.

В формулах (66) - (68):

f_{\text{а}i} — площадь сечения i-го стержня продольной арматуры;

\sigma_{\text{а}i} — предварительное напряжение в i-м стержне продольной арматуры, определяемое при коэффициенте \text{т}_{\text{т}} , принимаемом в зависимости от расположения стержня;

\xi_{i} — относительная высота сжатой зоны бетона, равная

\xi_{i} = \frac{x}{h_{0i}} ;

здесь h_{0i} — расстояние от оси, проходящей через центр тяжести сечения рассматриваемого i-го стержня арматуры и параллельной прямой, ограничивающей сжатую зону, до наиболее удаленной точки сжатой зоны сечения (см. рис. 8);

\xi_{0} — характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формулам (31) или (56);

\xi_{Ri} и \xi_{yi} — относительная высота сжатой зоны, отвечающая достижению в рассматриваемом стержне напряжений, соответственно равных R_{\text{а}i} и 0,8R_{\text{а}i} ; значения \xi_{Ri} и \xi_{yi} определяются по формуле

; (69)

здесь \sigma_{Ai} = R_{Ai} + 4000 - \sigma_{0i} (кгс/см2) — при определении \xi_{Ri} ;

\sigma_{Ai} = 0,8R_{ai} - \sigma_{0i} (кгс/см2) — при определении \xi_{yi} .

Если в расчете элементов из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях учитывается коэффициент условий работы \text{т}_{\text{б}1} = 0,85 (см. поз. 1 табл. 15), то в формулах (67) и (69) величина 4000 заменяется на 5000.

Примечание. Индекс i обозначает порядковый номер стержня арматуры.

Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента

3.29 Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, должен производиться:

на действие поперечной силы (см. пп. 3.30 - 3.38 настоящей главы);

на действие изгибающего момента (см. пп. 3.39 и 3.40 настоящей главы).

Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы

3.30 При расчете элементов на действие поперечной силы должно соблюдаться условие

Q \leq 0,35R_{\text{пр}}bh_{0} ; (70)

при этом значение R_{\text{пр}} для бетонов проектных марок выше М400 принимается как для бетона марки М400.

3.31. Расчет на действие поперечной силы согласно указаниям пп. 3.32 - 3.36 настоящей главы не производится, если соблюдается условие

Q \leq k_{1}R_{\text{р}}bh_{0} , (71)

где k_{1} — коэффициент, принимаемый равным для бетонов:

тяжелого и ячеистого — 0,6;

на пористых заполнителях — не более 0,4.

Для сплошных плоских плит указанные значения k_{1} увеличиваются на 25%.

Для внецентренно-растянутых элементов правая часть условия (71) умножается дополнительно на коэффициент k_{N} , определяемый по формуле (74).

При соблюдении условия (71) поперечная арматура должна устанавливаться в соответствии с конструктивными требованиями пп. 5.26 и 5.27 настоящей главы. Если условие (71) не удовлетворяется, то производится расчет элементов:

с поперечной арматурой — по указаниям пп. 3.33 - 3.35 настоящей главы;

без поперечной арматуры — по указаниям п. 3.36 настоящей главы.

Кроме того, во всех случаях должно удовлетворяться условие (70).

3.32. При расчете сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы предельные усилия определяются из следующих предпосылок:

поперечное усилие, воспринимаемое бетоном над наклонной трещиной, определяется в зависимости от его расчетного сопротивления растяжению R_{\text{р}} , размеров элемента и наклона сечения;

усилия в поперечной арматуре направлены вдоль оси стержней;

в расчет вводится вся пересекающая рассматриваемое наклонное сечение поперечная арматура с растягивающими напряжениями, равными расчетным сопротивлениям R_{a.x} ;

сопротивление продольной арматуры действию поперечной силы не учитывается.

Примечание. В тексте настоящей главы под поперечной арматурой имеются в виду хомуты и отогнутые стержни. Термин «хомуты» включает поперечные стержни сварных каркасов и хомуты вязаных каркасов.

3.33 Расчет элементов с поперечной арматурой (рис. 9) должен производиться из условия

Q \leq \Sigma R_{a.x}F_{x} + \Sigma R_{a.x}F_{0}sin\alpha + Q_{\text{б}} , (72)

где Q — поперечная сила, действующая в наклонном сечении, т.е. равнодействующая всех поперечных сил от внешней нагрузки, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

\Sigma R_{a.x}F_{x} и \Sigma R_{a.x}F_{0}sin\alpha — сумма поперечных усилий, воспринимаемых соответственно хомутами и отогнутыми стержнями, пересекающими наклонное сечение;

\alpha — угол наклона отогнутых стержней к продольной оси элемента в наклонном сечении;

Q_{\text{б}} — поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны в наклонном сечении.

его по прочности на действие поперечной силы

Величина Q_{\text{б}} для изгибаемых и внецентренно-сжатых элементов определяется по формуле

Q_{\text{б}} = \frac{k_{2}R_{p}bh_{0}^{2}}{c} , (73)

где k_{2} — коэффициент, принимаемый равным для бетонов:

тяжелого и ячеистого — 2;

на пористых заполнителях при мелком заполнителе:

плотном — 1,75;

пористом — 1,5;

c — длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента;

b и h_{0} — принимаются в пределах наклонного сечения.

Величина Q_{\text{б}} для внецентренно-растянутых элементов определяется по формуле (73) с умножением на коэффициент k_{N} , равный

k_{N} = 1 - 0,2 \frac{N}{R_{\text{р}}bh_{0}} , (74)

но принимаемый не менее 0,2.

Для элементов с наклонной сжатой гранью значение Q_{\text{б}} определяется по формуле (73), принимая рабочую высоту h_{0} у конца наклонного сечения в сжатой зоне.

Для элементов с наклонной растянутой гранью в правую часть условия (72) вводится дополнительное поперечное усилие Q_{a} , равное проекции усилий в продольной арматуре, расположенной у наклонной грани, на нормаль к сжатой грани

, (75)

где M — изгибающий момент в сечении, нормальном к сжатой грани и проходящем через конец наклонного сечения в сжатой зоне;

z — расстояние от равнодействующей усилий в арматуре A до равнодействующей усилий в сжатой зоне в плоскости сечения, указанного выше;

z_{x} и z_{0} — обозначения те же, что в формуле (84);

\beta — угол наклона арматуры A к сжатой грани элемента.

В этом случае величина Q_{\text{б}} определяется по формуле (73) при рабочей высоте h_{0} у начала наклонного сечения в растянутой зоне.

3.34. Для изгибаемых и внецентренно-сжатых элементов постоянной высоты, армированных хомутами, длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента, отвечающая минимуму его несущей способности по поперечной силе (при отсутствии внешней нагрузки в пределах наклонного сечения), c_{0} определяется по формуле

c_{0} = \sqrt{\frac{k_{2}R_{p}bh_{0}^{2}}{q_{x}}} ,

а величина поперечной силы Q_{x.\text{б}} , воспринимаемой хомутами и бетоном в наклонном сечении с длиной проекции c_{0} , — по формуле

Q_{x.\text{б}} = 2 \sqrt{k_{2}R_{p}bh_{0}^{2}q_{x}} , (76)

где k_{2} — коэффициент, принимаемый согласно п. 3.33 настоящей главы;

q_{x} — усилие в хомутах на единицу длины элемента в пределах наклонного сечения, определяемое по формуле

q_{x} = \frac{R_{a.x}F_{x}}{u} . (77)

3.35. Для хомутов, устанавливаемых по расчету в соответствии с указаниями пп. 3.33 и 3.34 настоящей главы, должно удовлетворяться условие

\frac{R_{a.x}F_{x}}{u} \geq \frac{R_{p}b}{2} . (78)

Расстояния между хомутами u, между опорой и концом отгиба, ближайшего к опоре, u_{1} , а также между концом предыдущего и началом последующего отгиба u_{2} (рис. 10) должны быть не более величины

u_{\text{макс}} = \frac{0,75k_{2}R_{p}bh_{0}^{2}}{Q} , (79)

где k_{2} — коэффициент, принимаемый согласно п. 3.33 настоящей главы.

Рис. 10. Расстояния между хомутами и отогнутыми стержнями

Кроме того, поперечное армирование элемента независимо от результатов расчета, должно удовлетворять конструктивным требованиям, приведенным в п. 5.27 настоящей главы.

3.36 Расчет изгибаемых элементов без поперечной арматуры должен производиться из условия

Q \leq \frac{k_{3}R_{p}bh_{0}^{2}}{c} , (80)

в котором правая часть неравенства принимается: не менее k_{1}R_{p}bh_{0} (где k_{1} см. п. 3.31 настоящей главы) и не более 2R_{p}bh_{0} (для сплошных плит — не более 2,5R_{p}bh_{0} ).

В условии (80):

k_{3} — коэффициент, принимаемый равным для бетонов:

тяжелого и ячеистого — 1,2;

на пористых заполнителях — 0,8;

для сплошных плоских плит указанные значения k_{3} увеличиваются на 25%;

Q и c — то же, что в п. 3.33 настоящей главы.

3.37. Короткие консоли ( l_{\text{к}} \leq 0,9h_{0} , рис. 11), поддерживающие балки, фермы и т.п., следует рассчитывать на действие поперечной силы из условия

Q_{\text{к}} \leq \frac{k_{3}k_{4}R_{p}bh_{0}^{2}}{a} , (81)

в котором правая часть неравенства принимается не более 2,5R_{p}bh_{0} .

В условии (81):

Q_{\text{к}} — поперечная сила, действующая на консоль в пределах ее вылета;

k_{3} — коэффициент, принимаемый согласно п. 3.36 настоящей главы;

k_{4} — коэффициент, принимаемый равным:

    при кранах весьма тяжелого режима работы                        - 0,5;
    при кранах тяжелого режима работы                               - 0,75;
    при кранах среднего и легкого режима работы                     - 1;
    при статической нагрузке                                        - 1;

a — расстояние от точки приложения силы Q_{\text{к}} до опорного сечения консоли (см. рис. 11);

b и h_{0} — принимаются в опорном сечении.

ее по прочности на действие поперечной силы

Для коротких консолей, входящих в жесткий узел рамной конструкции, в правую часть условия (81) вводится коэффициент, равный 1,25.

Расчет согласно указаниям настоящего пункта распространяется на короткие консоли с углом наклона \alpha сжатой грани консоли к горизонтали не более 45° и с высотой сечения h_{\text{к}} у свободного края не менее 1/3 высоты опорного сечения h (см. рис. 11).

Армирование консолей, поддерживающих балки, фермы и т.п., независимо от результатов расчета должно удовлетворять требованиям п. 5.30 настоящей главы.

3.38. Расчет элементов, подвергающихся изгибу с кручением, на действие поперечной силы при M_{\text{к}} \leq 0,5Qb должен производиться из условия

Q \leq Q_{\text{х}.\text{б}} - \frac{3M_{\text{к}}}{b} , (82)

где Q и M_{\text{к}} — принимаются наибольшими на рассматриваемом участке элемента;

Q_{\text{х}.\text{б}} — определяется по формуле (76).

Если удовлетворяется условие

M_{\text{к}} \leq 0,25Qb , (83)

то при наличии отогнутых стержней в правую часть условия (82) добавляется величина \Sigma R_{a.x}F_{0}sin\alpha (см. п. 3.33 настоящей главы).

Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие изгибающего момента

3.39. Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие изгибающего момента (рис. 12) должен производиться из условия

M \leq R_{a}F_{a}z + \Sigma R_{a}F_{0}z_{0} + \Sigma R_{a}F_{x}z_{x} , (84)

где M — момент всех внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения, относительно оси, проходящей через точку приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне и перпендикулярной плоскости действия момента;

R_{a}F_{a}z , \Sigma R_{a}F_{0}z_{0} , \Sigma R_{a}F_{x}z_{x} — сумма моментов относительно той же оси соответственно от усилий в продольной арматуре, в отогнутых стержнях и хомутах, пересекающих растянутую зону наклонного сечения;

z, z_{0} , z_{x} — расстояния от плоскостей расположения соответственно продольной арматуры, отогнутых стержней и хомутов до указанной выше оси.

по прочности на действие изгибающего момента

Высота сжатой зоны наклонного сечения, измеренная по нормали к продольной оси элемента, определяется из условия равновесия проекций усилий в бетоне и арматуре наклонного сечения на продольную ось элемента согласно указаниям пп. 3.15 и 3.16 настоящей главы.

Для опорной зоны элементов с продольной арматурой без анкеров расчетное сопротивление арматуры растяжению принимается сниженным согласно поз. 3 табл. 24.

Проверка на действие изгибающего момента не производится для наклонных сечений, пересекающих растянутую грань элемента на участках, обеспеченных от образования нормальных трещин, т.е. там, где момент M от внешней нагрузки, на которую ведется расчет по прочности, меньше или равен моменту трещинообразования M_{\text{т}} , определяемому по формуле (120), принимая в ней значения R_{\text{р}} вместо R_{\text{р}II} .

3.40. Для обеспечения прочности наклонных сечений на действие изгибающего момента в элементах постоянной высоты продольные растянутые стержни, обрываемые в пролете, должны заводиться за точку теоретического обрыва (т.е. за нормальное сечение, в котором эти стержни перестают требоваться по расчету) на длину не менее 20d и не менее величины w, определяемой по формуле

w = \frac{Q - R_{a}F_{0}sin\alpha}{2q_{x.w}} + 5d , (85)

где Q — поперечная сила в нормальном сечении, проходящем через точку теоретического обрыва стержня;

\alpha — то же, что в п. 3.33 настоящей главы;

q_{x.w} — усилие в хомутах на единицу длины элемента на рассматриваемом участке длиной w, определяемое по формуле

q_{x.w} = \frac{R_{a}F_{x}}{u} ; (86)

d — диаметр обрываемого стержня.

Расчет по прочности пространственных сечений (элементы, работающие на кручение с изгибом)

3.41 При расчете пространственных сечений предельные усилия определяются исходя из следующих предпосылок:

сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;

сжатая зона пространственного сечения условно представляется плоскостью, расположенной под углом \alpha к продольной оси элемента, а сопротивление бетона сжатию — напряжениями R_{\text{пр}}sin^{2}\alpha , равномерно распределенными по сжатой зоне;

растягивающие напряжения в продольной и поперечной арматуре, пересекающей растянутую зону рассматриваемого пространственного сечения, принимаются равными расчетным сопротивлениям соответственно R_{a} и R_{a.x} ;

напряжение в арматуре, расположенной в сжатой зоне, принимается для ненапрягаемой арматуры — равным R_{a.c} , а для напрягаемой арматуры — согласно требованиям п. 3.14 настоящей главы.

Элементы прямоугольного сечения

3.42 При расчете элементов на кручение с изгибом должно соблюдаться условие

M_{\text{к}} \leq 0,1R_{\text{пр}}b^{2}h , (87)

где b и h — соответственно меньший и больший размеры граней элемента.

При этом значение R_{\text{пр}} для бетона проектных марок выше М400 принимается как для бетона марки М400.

3.43 Расчет по прочности пространственных сечений (рис. 13) должен производиться из условия

M_{\text{к}} \leq R_{a}F_{a} \frac{1 + \gamma\delta\beta^{2}}{k\beta + \chi} (h_{0} - 0,5x) . (88)

железобетонного элемента при расчете его по прочности

Высота сжатой зоны x определяется из условия

R_{a}F_{\text{а}} - R_{a.c}F_{a}\prime = R_{\text{пр}}bx . (89)

Расчет должен производиться для трех возможных расчетных схем расположения сжатой зоны пространственного сечения:

1-я схема — у сжатой от изгиба грани элемента (рис. 14, а);

2-я схема — у грани элемента, параллельной плоскости действия изгибающего момента (рис. 14, б);

3-я схема — у растянутой от изгиба грани элемента (рис. 14, в).

сжатой зоны пространственного сечения

момента; в — у растянутой от изгиба грани элемента

В формулах (88) и (89), а также в остальных формулах настоящего пункта:

F_{\text{а}} и F_{a}\prime — площадь поперечного сечения продольной арматуры, расположенной при данной расчетной схеме соответственно в растянутой и сжатой зонах;

b и h — размеры граней элемента, соответственно параллельных и перпендикулярных линии, ограничивающей сжатую зону;

\delta = \frac{b}{2h + b} ; (90)

\beta = \frac{c}{b} , (91)

здесь c — длина проекции линии, ограничивающей сжатую зону, на продольную ось элемента; расчет производится для наиболее опасного значения c, определяемого последовательным приближением и принимаемого не более 2h + b.

В формуле (88), а также (93) и (94) величины \chi и k, характеризующие соотношение между действующими усилиями M_{\text{к}} , M и Q, принимаются:

при отсутствии изгибающего момента \chi = 0 , k = 1;

при расчете по 1-й схеме \chi = \frac{M}{M_{\text{к}}} , k = 1;

при расчете по 2-й схеме \chi = 0 , k = 1 + \frac{Qh}{2M_{\text{к}}} ;

при расчете по 3-й схеме \chi = - \frac{M}{M_{\text{к}}} , k = 1.

Крутящий момент M_{\text{к}} , изгибающий момент M и поперечная сила Q принимаются в сечении, нормальном к продольной оси элемента и проходящем через центр тяжести сжатой зоны пространственного сечения.

Значения коэффициента \gamma , характеризующего соотношение между поперечной и продольной арматурой, определяются по формуле

\gamma = \frac{R_{a.x}f_{x}}{R_{a}F_{\text{а}}} \frac{b}{u} , (92)

где f_{x} — площадь сечения одного стержня хомута, расположенного у грани, являющейся для рассматриваемой расчетной схемы растянутой;

u — расстояние между указанными выше хомутами.

При этом значения \gamma принимаются не менее

\gamma_{\text{мин}} = \frac{0,5}{1 + 2\chi \sqrt{\delta}} (93)

и не более

\gamma_{\text{макс}} = \frac{1,5}{1 + 2\chi \sqrt{\delta}} . (94)

Если значения \gamma , подсчитанные по формуле (92), получаются менее \gamma_{\text{мин}} , то величина усилия R_{a}F_{\text{а}} , вводимая в формулы (88) и (89), умножается на отношение \gamma/\gamma_{\text{мин}} .

В случае, когда удовлетворяется условие

M_{\text{к}} \leq 0,5Qh , (95)

где значения h принимаются согласно рис. 14, б, расчет по 2-й схеме не производится.

Расчет железобетонных элементов на местное действие нагрузок

Расчет на местное сжатие

3.44 При расчете на местное сжатие (смятие) элементов без косвенного армирования должно удовлетворяться условие

N \leq \mu_{\text{см}}R_{\text{см}}F_{\text{см}} , (96)

где N — продольная сжимающая сила от местной нагрузки;

F_{\text{см}} — площадь смятия;

\mu_{\text{см}} — коэффициент, принимаемый равным:

при равномерном распределении местной нагрузки на площади смятия — 1;

при неравномерном распределении местной нагрузки на площади смятия (под концами балок, прогонов, перемычек):

для тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях — 0,75;

для ячеистого бетона — 0,5;

R_{\text{см}} — расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле

R_{\text{см}} = \gamma_{\text{б}}R_{\text{пр}} ; (97)

здесь \gamma_{\text{б}} = \sqrt[3]{F_{\text{р}}/F_{\text{см}}} , но не более следующих значений: при схеме приложения нагрузки по рис. 15, а, в, г, е, и для бетона:

    тяжелого                                                         - 2,5;
    на пористых заполнителях проектных марок выше М100               - 2,5;
    М50, М75, М100                                                   - 1,5;
    М35 и ниже                                                       - 1,2;
    ячеистого                                                        - 1,2;

при схеме приложения нагрузки по рис. 15, б, д, ж независимо от вида и марки бетона — 1;

R_{\text{пр}} — принимается как для бетонных конструкций (см. поз. 5 табл. 15);

F_{\text{р}} — расчетная площадь, определяемая по указаниям п. 3.45 настоящей главы.

F_{\text{р}} при расчете на местное сжатие

только при наличии косвенной арматуры

3.45. В расчетную площадь F_{\text{р}} включается участок, симметричный по отношению к площади смятия (см. рис. 15). При этом должны выполняться следующие правила:

при местной нагрузке по всей ширине элемента t в расчетную площадь включается участок длиной не более t в каждую сторону от границы местной нагрузки (см. рис. 15, а);

при местной краевой нагрузке по всей ширине элемента расчетная площадь F_{\text{р}} равна площади смятия F_{\text{см}} (см. рис. 15, б);

при местной нагрузке в местах опирания концов прогонов и балок в расчетную площадь включается участок шириной, равной глубине заделки прогона или балки, и длиной не более расстояния между серединами примыкающих к балке пролетов (см. рис. 15, в); если расстояние между балками превышает двойную ширину элемента, длина расчетной площади определяется как сумма ширины балки и удвоенной ширины элемента (см. рис. 15, г);

при местной краевой нагрузке на угол элемента (см. рис. 15, д) расчетная площадь F_{\text{р}} равна площади смятия F_{\text{см}} ;

при местной нагрузке, приложенной на части длины и ширины элемента, расчетная площадь принимается согласно рис. 15, е. При наличии нескольких нагрузок указанного типа расчетные площади ограничиваются линиями, проходящими через середину расстояний между точками приложения двух соседних нагрузок;

при местной краевой нагрузке, расположенной в пределах выступа стены (пилястры) или простенка таврового сечения, расчетная площадь равна площади смятия F_{\text{см}} (см. рис. 15, ж);

при определении расчетной площади для сечений сложной формы не должны учитываться участки, связь которых с загруженным участком не обеспечена с необходимой надежностью (рис. 15, и).

Примечание. При местной нагрузке от балок, прогонов, перемычек и других элементов, работающих на изгиб, учитываемая в расчете глубина опоры при определении F_{\text{см}} и F_{\text{р}} принимается не более 20 см.

3.46. При расчете на местное сжатие элементов из тяжелого бетона с косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток должно удовлетворяться условие

где F_{\text{см}} — площадь смятия;

R_{\text{пр}}^{*} — приведенная призменная прочность бетона, определяемая по формуле

В формуле (99), а также (100) и (101):

но не более 3,5;

F_{\text{р}} — расчетная площадь, определяемая в соответствии с п. 3.45 и рис. 15 настоящей главы (для схем приложения местной нагрузки по рис. 15, б, д, ж в нее включается площадь, ограниченная пунктирной линией);

F_{\text{я}} — площадь бетона, заключенного внутри контура сеток косвенного армирования; для схем приложения местной нагрузки по рис. 15, а, в, г, е, и должно удовлетворяться условие F_{\text{см}}<F_{\text{я}} \leq F_{\text{р}} , а для схем по рис. 15, б, д, ж F_{\text{я}} должно быть не менее F_{\text{р}} , при этом в формулу (101) подставляются F_{\text{я}} = F_{\text{р}} ;

R_{\text{а}}^{\text{с}} , k и \mu_{\text{к}}^{\text{с}} — обозначения те же, что и в п. 3.22 настоящей главы.

Расчет на продавливание

3.47. Расчет на продавливание плитных конструкций (без поперечной арматуры) от действия сил, равномерно распределенных на ограниченной площади, должен производиться из условия

P \leq kR_{\text{р}}b_{c\text{р}}h_{0} , (102)

где P — продавливающая сила;

k — коэффициент, принимаемый равным:

    для тяжелых и ячеистых бетонов                                   - 1;
    для бетонов на пористых заполнителях                             - 0,8;

b_{c\text{р}} — среднее арифметическое величин периметров верхнего и нижнего основания пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения h_{0} .

При определении величин b_{c\text{р}} и P предполагается, что продавливание происходит по боковой поверхности пирамиды, меньшим основанием которой служит площадь действия продавливающей силы, а боковые грани наклонены под углом 45° к горизонтали (рис. 16, а).

наклона ее боковых граней к горизонтали

а — равном 45°, б — большем 45°

Величина продавливающей силы P принимается равной величине продольной силы N, действующей на пирамиду продавливания, за вычетом нагрузок, приложенных к большему основанию пирамиды продавливания (считая до плоскости расположения растянутой арматуры) и сопротивляющихся продавливанию.

Если схема опирания такова, что продавливание может происходить только по поверхности пирамиды с углом наклона боковых граней больше 45° (например, в свайных ростверках, рис. 16, б), правая часть условия (102) умножается на величину h_{0}/c , но не более 2,5, где c — длина горизонтальной проекции боковой грани пирамиды продавливания.

При установке в пределах пирамиды продавливания поперечной арматуры расчет должен производиться из условий

P \leq 1,4kR_{\text{р}}b_{c\text{р}}h_{0} (103)

и

P \leq R_{a.x}F_{x.\text{п}} , (104)

где F_{x.\text{п}} — суммарная площадь сечения поперечной арматуры, пересекающей боковые грани пирамиды продавливания;

k и b_{c\text{р}} — обозначения те же, что в формуле (102).

Кроме того, поперечное армирование и размеры плит независимо от результатов расчета должны удовлетворять конструктивным требованиям пп. 5.3 и 5.28 настоящей главы.

В случае продавливания при дополнительном действии момента, наличии стальных воротников, действии продавливающей силы на краю плиты, несимметричных фундаментах, фундаментах при внецентренном приложении нагрузки и т.п. должны учитываться специальные указания.

Кроме расчета на продавливание должен производиться расчет на действие поперечных сил.

Расчет на отрыв

3.48. Расчет на отрыв растянутой зоны элемента от действия нагрузки, подвешенной к элементу или приложенной в пределах высоты его сечения (рис. 17), должен производиться из условия

P_{\text{от}} \leq R_{a}F_{x.\text{д}} , (105)

где P_{\text{от}} — отрывающее усилие;

F_{x.\text{д}} — площадь дополнительной, сверх требуемой по расчету наклонного сечения поперечной арматуры (подвески, хомуты и т.п.), расположенной на длине зоны отрыва s.

Рис. 17. Схема для определения длины зоны отрыва

1 — центр тяжести сжатой зоны сечения примыкающего элемента

Длина зоны отрыва s при нагрузке, распределенной по ширине b_{1} , принимается равной

s = 2h_{1} + b_{1} , (106)

где h_{1} — расстояние от уровня передачи нагрузки (при примыкающих друг к другу элементах — от центра тяжести сжатой зоны элемента, вызывающего отрыв), до центра тяжести сечения арматуры A.

Расчет закладных деталей

3.49. Расчет анкеров, приваренных втавр к плоским элементам стальных закладных деталей, на действие изгибающих моментов, нормальных и сдвигающих сил (рис. 18) должен производиться по формуле

, (107)

где F_{\text{ан}} — суммарная площадь поперечного сечения анкеров наиболее напряженного ряда;

N_{\text{ан}} — наибольшее растягивающее усилие в одном ряду анкеров, равное

N_{\text{ан}} = \frac{M}{z} + \frac{N}{n_{\text{ан}}} ; (108)

Q_{\text{ан}} — сдвигающее усилие, приходящееся на один ряд анкеров, равное

Q_{\text{ан}} = \frac{Q - 0,3N_{\text{а}}\prime_{\text{н}}}{n_{\text{ан}}} ; (109)

N_{\text{а}}\prime_{\text{н}} — наибольшее сжимающее усилие в одном ряду анкеров, определяемое по формуле

N_{\text{а}}\prime_{\text{н}} = \frac{M}{z} - \frac{N}{n_{\text{ан}}} . (110)

Рис. 18. Схема усилий, действующих на закладную деталь

В формулах (107) - (110):

M, № и Q — соответственно момент, нормальная и сдвигающая силы, действующие на закладную деталь; величина момента определяется относительно оси, расположенной в плоскости наружной грани пластины и проходящей через центр тяжести всех анкеров;

n_{\text{ан}} — число рядов анкеров (при определении сдвигающего усилия Q_{\text{ан}} учитывается не более четырех рядов);

z — расстояние между крайними рядами анкеров;

k_{1} — коэффициент, определяемый по формуле

k_{1} = \frac{1}{\sqrt{1 + \omega}} , (111)

но принимаемый не менее 0,15; коэффициент \omega в формуле (111) принимается равным:

\omega = 0,3 \frac{N_{\text{ан}}}{Q_{\text{ан}}} при N_{\text{а}}\prime_{\text{н}} \geq 0 ;

\omega = 0,6 \frac{N}{Q} при N_{\text{а}}\prime_{\text{н}}<0 ;

k — коэффициент, определяемый при анкерных стержнях диаметром 8 — 25 мм и тяжелом бетоне марок М150 — М600 по формуле

k = \frac{7 \sqrt[3]{R_{\text{пр}}}}{(1 + 0,15f_{\text{ан}}) \sqrt{R_{\text{а}}}} , (112)

но принимаемый не более 0,7; для бетона проектных марок выше М600 коэффициент k принимается как для марки М600.

В формуле (112):

R_{\text{пр}} , R_{\text{а}} — в кгс/см2;

f_{\text{ан}} — площадь анкерного стержня наиболее напряженного ряда в см2.

Площадь сечения анкеров остальных рядов должна приниматься равной площади сечения анкеров наиболее напряженного ряда.

Сила № считается положительной, если она направлена от закладной детали. В случае, когда вычисленные по формулам (108) - (110) усилия N_{\text{ан}} , N_{\text{а}}\prime_{\text{н}} и Q_{\text{ан}} имеют отрицательное значение, в формулах (107), (109) и (111) они принимаются равными нулю. Кроме того, при отрицательном значении N_{\text{ан}} в формулу (109) вместо N_{\text{а}}\prime_{\text{н}} подставляется величина N.

При расположении закладной детали на верхней (при бетонировании) поверхности изделия коэффициент k уменьшается на 20%, а значение N_{\text{а}}\prime_{\text{н}} принимается равным нулю.

3.50 Расчет анкеров, приваренных к пластине внахлестку, на действие сдвигающей силы должен производиться по формуле

F_{\text{ан}} = \frac{Q}{R_{\text{а}}} . (113)

Сопротивление анкеров, приваренных внахлестку, действию сдвигающей силы учитывается при Q > N (где N — растягивающая сила) и угле отгиба анкеров от 15 до 30°. При этом должны устанавливаться анкеры, приваренные втавр и рассчитываемые по формуле (107), принимая k_{1} = 1 , а значение Q_{\text{ан}} равным 0,1 от сдвигающего усилия, определенного по формуле (109).

3.51. Конструкция закладных деталей с приваренными к ним элементами, передающими нагрузку на закладные детали, должна обладать достаточной жесткостью для обеспечения равномерного распределения усилий между растянутыми анкерами и равномерной передачи сжимающих усилий на бетон. Стальные элементы закладных деталей и их сварные соединения рассчитываются согласно главе СНиП по проектированию стальных конструкций.

Толщина пластин закладных деталей \delta_{\text{п}} при анкерах, приваренных втавр, должна удовлетворять условию

\delta_{\text{п}} \geq 0,25d_{\text{ан}} \frac{R_{a}}{R_{cp}} , (114)

где d_{\text{ан}} — диаметр анкеров;

R_{cp} — расчетное сопротивление стали на срез, принимаемое согласно главе СНиП по проектированию стальных конструкций.

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ

3.52. Расчет железобетонных элементов на выносливость производится путем сравнения напряжений в бетоне и арматуре с соответствующими расчетными сопротивлениями, умноженными на коэффициенты условий работы \text{т}_{\text{б}2} и \text{т}_{\text{а}1} , принимаемые соответственно по табл. 16 и табл. 25, а при наличии сварных соединений арматуры — также на коэффициент условий работы \text{т}_{\text{а}2} (см. табл. 26).

Напряжения в бетоне и арматуре вычисляются как для упругого тела (по приведенным сечениям) от действия внешних сил и усилия предварительного обжатия N_{0} . Неупругие деформации в сжатой зоне бетона учитываются снижением величины модуля упругости бетона, принимая коэффициенты приведения арматуры к бетону n' равными 25, 20, 15 и 10 соответственно для бетонов проектных марок М200, М300, М400, М500 и выше.

В случае, если не соблюдается условие п. 4.10 настоящей главы при замене в нем значения R_{\text{р}II} на R_{\text{р}} , площадь приведенного сечения определяется без учета растянутой зоны бетона.

3.53 Расчет на выносливость сечений, нормальных к продольной оси элемента, должен производиться из условий:

для сжатого бетона

\sigma_{\text{б}.\text{макс}} \leq R_{\text{пр}} ; (115)

для растянутой арматуры

\sigma_{\text{а}.\text{макс}} \leq R_{\text{а}} , (116)

где \sigma_{\text{б}.\text{макс}} и \sigma_{\text{а}.\text{макс}} — максимальные нормальные напряжения соответственно в сжатом бетоне и в растянутой арматуре;

R_{\text{пр}} и R_{\text{а}} — принимаются в соответствии с указаниями п. 3.52.

В зоне, проверяемой по сжатому бетону, при действии многократно повторяющейся нагрузки следует избегать возникновения растягивающих напряжений.

Сжатая арматура на выносливость не рассчитывается.

3.54. Расчет на выносливость сечений, наклонных к продольной оси элемента, должен производиться из условия, что равнодействующая главных растягивающих напряжений, действующих на уровне центра тяжести приведенного сечения, должна быть полностью воспринята поперечной арматурой при напряжениях в ней, равных расчетным сопротивлениям R_{\text{а}} , с учетом коэффициентов условий работы \text{т}_{\text{а}1} и \text{т}_{\text{а}2} (см. табл. 25 и 26).

Для элементов, в которых поперечная арматура не предусматривается, должны быть выполнены требования п. 4.11 настоящей главы с введением в условия (135) и (136) вместо расчетных сопротивлений бетона R_{\text{пр}II} и R_{\text{р}II} соответственно расчетных сопротивлений R_{\text{пр}} и R_{\text{р}} , умноженных на коэффициент условий работы \text{т}_{\text{б}2} по табл. 16.

4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ВТОРОЙ ГРУППЫ

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН

4.1 Железобетонные элементы рассчитываются по образованию трещин:

нормальных к продольной оси элемента;

наклонных к продольной оси элемента.

Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента

4.2. Для изгибаемых, растянутых и внецентренно-сжатых железобетонных элементов усилия, воспринимаемые сечениями, нормальными к продольной оси, при образовании трещин определяются исходя из следующих положений:

сечения после деформации остаются плоскими;

наибольшее относительное удлинение крайнего растянутого волокна бетона равно \frac{2R_{\text{р}II}}{E_{\text{б}}} ;

напряжения в бетоне сжатой зоны (если она имеется) определяются с учетом упругих, а для внецентренно-сжатых элементов и изгибаемых предварительно напряженных элементов — также с учетом неупругих деформаций бетона;

напряжения в бетоне растянутой зоны распределены равномерно и равны по величине R_{\text{р}II} ;

напряжения в ненапрягаемой арматуре равны алгебраической сумме напряжений, вызванных усадкой и ползучестью бетона, и напряжения, отвечающего приращению деформаций окружающего бетона;

напряжения в напрягаемой арматуре равны алгебраической сумме ее предварительного напряжения (с учетом всех потерь) и напряжения, отвечающего приращению деформации окружающего бетона.

Указания данного пункта не распространяются на элементы, рассчитываемые на воздействие многократно повторяющейся нагрузки (п. 4.10 настоящей главы).

4.3. При определении усилий, воспринимаемых сечениями элементов с предварительно напряженной арматурой без анкеров, на длине зоны передачи напряжений l_{\text{п}.\text{н}} (п. 2.30 настоящей главы) при расчете по образованию трещин должно учитываться снижение предварительного напряжения в арматуре \sigma_{0} и \sigma_{0}\prime путем умножения на коэффициент \text{т}_{\text{а}3} согласно поз. 3 табл. 24.

4.4. Расчет предварительно напряженных центрально-обжатых железобетонных элементов при центральном растяжении силой № должен производиться из условия

N \leq N_{\text{т}} , (117)

где N_{\text{т}} — усилие, воспринимаемое сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемое по формуле

N_{\text{т}} = R_{pII}(F + 2nF_{a}) + N_{0} . (118)

4.5. Расчет изгибаемых, внецентренно-сжатых, а также внецентренно-растянутых элементов по образованию трещин производится из условия

M_{\text{в}}^{\text{я}} \leq M_{\text{т}} , (119)

где M_{\text{в}}^{\text{я}} — момент внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, относительно оси, параллельной нулевой линии и проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется;

\text{М}_{\text{т}} — момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемый по формуле

\text{М}_{\text{т}} = R_{pII}W_{\text{т}} \pm M_{\text{об}}^{\text{я}} ; (120)

здесь M_{\text{об}}^{\text{я}} — момент усилия N_{0} относительно той же оси, что и для определения M_{\text{в}}^{\text{я}} ; знак момента определяется направлением вращения («плюс» — когда направления моментов M_{\text{об}}^{\text{я}} и M_{\text{в}}^{\text{я}} противоположны; «минус» — когда направления совпадают).

Усилие N_{0} рассматривают: для предварительно напряженных элементов — как внешнюю сжимающую силу;

для элементов, выполняемых без предварительного напряжения, — как внешнюю растягивающую силу, определяемую по формуле (9), принимая напряжения \sigma_{a} и \sigma_{a}\prime в ненапрягаемой арматуре численно равными величине потерь от усадки бетона по поз. 8 табл. 4.

Величина M_{\text{в}}^{\text{я}} определяется по формулам:

для изгибаемых элементов (рис. 19, а)

M_{\text{в}}^{\text{я}} = M ; (121)

для внецентренно-сжатых элементов (рис. 19, б)

M_{\text{в}}^{\text{я}} = N(e_{0} - r_{\text{у}}) ; (122)

для внецентренно-растянутых элементов (рис. 19, в)

M_{\text{в}}^{\text{я}} = N(e_{0} + r_{\text{у}}) . (123)

растянутой от действия внешних нагрузок

1 — ядровая точка; 2 — центр тяжести приведенного сечения

Величина M_{\text{об}}^{\text{я}} определяется по формулам:

при расчете по образованию трещин в зоне сечения, растянутой от действия внешних нагрузок (см. рис. 19),

M_{\text{об}}^{\text{я}} = N_{0}(e_{0\text{н}} + r_{\text{у}}) ; (124)

при расчете по образованию трещин в зоне сечения, растянутой от действия усилия предварительного обжатия (рис. 20),

M_{\text{об}}^{\text{я}} = N_{0}(e_{0\text{н}} - r_{\text{у}}) . (125)

растянутой от действия усилия предварительного обжатия

1 — ядровая точка; 2 — центр тяжести приведенного сечения

В формулах (122) - (125):

r_{\text{у}} — расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется.

Величина r_{\text{у}} определяется:

для внецентренно-сжатых элементов, а также для изгибаемых предварительно напряженных элементов по формуле

r_{\text{у}} = 0,8 \frac{W_{0}}{F_{\text{п}}} ; (126)

для внецентренно-растянутых элементов, если удовлетворяется условие

e_{0} - e_{0\text{н}} \leq \frac{R_{pII}W_{\text{т}}}{N_{0}} , (127)

по формуле

r_{\text{у}} = \frac{W_{\text{т}}}{F + 2n(F_{\text{а}} + F_{\text{а}}\prime)} ; (128)

для изгибаемых элементов, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, а также для внецентренно-растянутых элементов, если не удовлетворяется условие (127), по формуле

r_{\text{у}} = \frac{W_{0}}{F_{\text{п}}} ; (129)

W_{\text{т}} — см. п. 4.7 настоящей главы.

Для стыковых сечений составных и блочных конструкций при расчете их по образованию трещин (началу раскрытия швов) значение R_{\text{р}II} в формулах (118) и (120) принимается равным нулю.

4.6. При расчете по образованию трещин на участках элементов с начальными трещинами в сжатой зоне (см. п. 1.19 настоящей главы) величину \text{М}_{\text{т}} для зоны, растянутой от действия внешней нагрузки, определенную по формуле (120), необходимо снижать на \Delta\text{М}_{\text{т}} = \theta\text{М}_{\text{т}} .

Величина коэффициента \theta определяется по формуле

\theta = (1,5 - \frac{0,9}{\text{с}_{\text{т}}})(1 - m) , (130)

причем при отрицательных значениях коэффициента \theta он принимается равным нулю.

В формуле (130):

m — определяется по формуле (166) для зоны с начальными трещинами, но принимается не менее 0,45;

c_{\text{т}} = \frac{y}{h - y} \frac{F_{a}}{F_{a} + F_{a}\prime} , (131)

но не более 1,4;

здесь y — расстояние от центра тяжести приведенного сечения до крайнего волокна бетона, растянутого внешней нагрузкой.

Для конструкций, армированных проволочной арматурой и стержневой арматурой класса Ат-VI, величина c_{\text{т}} , полученная по формуле (131), снижается на 15%.

4.7. Величина момента сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна с учетом неупругих деформаций растянутого бетона W_{\text{т}} определяется в предположении отсутствия продольной силы № и усилия предварительного обжатия N_{0} по формуле

. (132)

Положение нулевой линии сечения определяется из условия

S_{\text{б}.0} + \text{п}S_{\text{а}}\prime_{.0} - \text{п}S_{\text{а}.0} = \frac{(h - x)F_{\text{б}.\text{р}}}{2} . (133)

4.8. В конструкциях, армированных предварительно напряженными элементами, например брусками, при определении усилий, воспринимаемых сечениями при образовании трещин в преднапряженных элементах, площадь сечения растянутой зоны бетона, не подвергаемая предварительному напряжению, в расчете не учитывается.

4.9. При проверке возможности исчерпания несущей способности одновременно с образованием трещин (см. п. 1.20 настоящей главы) усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин, определяется по формулам (118) и (120) с заменой значения R_{\text{р}II} на 1,2R_{\text{р}II} и при коэффициенте m_{\text{т}} = 1 .

4.10 Расчет по образованию трещин при действии многократно повторяющейся нагрузки производится из условия

\sigma_{\text{б}.\text{р}} \leq R_{\text{р}II} , (134)

где \sigma_{\text{б}.\text{р}} — максимальное нормальное растягивающее напряжение в бетоне, определяемое в соответствии с указаниями п. 3.52 настоящей главы.

Расчетное сопротивление бетона растяжению R_{\text{р}II} в формулу (134) вводится с коэффициентом условий работы \text{т}_{\text{б}2} по табл. 16.

Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента

4.11 Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента, должен производиться из условий:

при \sigma_{\text{г}.\text{с}} \leq \text{т}_{1}R_{\text{пр}II}

\sigma_{\text{г}.\text{р}} \leq R_{\text{р}II} ; (135)

при \sigma_{\text{г}.\text{с}}>\text{т}_{1}R_{\text{пр}II}

\sigma_{\text{г}.\text{р}} \leq m_{2}R_{\text{р}II}(1 - \frac{\sigma_{\text{г}.c}}{R_{\text{пр}II}}) , (136)

где m_{1} и m_{2} — коэффициенты, определяемые по табл. 34.

Таблица 34

Величины главных растягивающих и главных сжимающих напряжений в бетоне \sigma_{\text{г}.\text{р}} и \sigma_{\text{г}.c} определяются по формуле

\sigma_{\text{гг}..\text{р}c} = \_\_\_\_ \frac{\sigma_{x} + \sigma_{y}}{2} \sqrt{\pm |(\_\_\_\_ \frac{\sigma_{x} - \sigma_{y}^{2}}{2} \_\_\_\_) + \tau_{xy}^{2}} , (137)

где \sigma_{x} — нормальное напряжение в бетоне на площадке, перпендикулярной продольной оси элемента, от внешней нагрузки и усилия предварительного обжатия N_{0} ;

\sigma_{y} — нормальное напряжение в бетоне на площадке, параллельной продольной оси элемента, от местного действия опорных реакций, сосредоточенных сил и распределенной нагрузки, а также от усилия предварительного напряжения хомутов и отогнутых стержней;

\tau_{xy} — касательные напряжения в бетоне от внешней нагрузки и от усилия предварительного напряжения отогнутых стержней.

Напряжения \sigma_{x} , \sigma_{y} и \tau_{xy} определяются как для упругого тела, за исключением касательных напряжений от действия крутящего момента, которые определяются по формулам для пластического состояния элемента.

Напряжения \sigma_{x} и \sigma_{y} подставляются в формулу (137) со знаком «плюс», если они растягивающие, и со знаком «минус», если сжимающие. Напряжения \sigma_{\text{г}.c} в условиях (135) и (136) принимаются по абсолютной величине.

Проверка условий (135) и (136) производится в центре тяжести приведенного сечения и в местах примыкания сжатых полок к стенке элемента таврового и двутаврового сечения.

При расчете элементов с предварительно напряженной арматурой без анкеров должно учитываться снижение предварительного напряжения \sigma_{0} и \sigma_{0}\prime на длине зоны передачи напряжений l_{\text{п}.\text{н}} (п. 2.30 настоящей главы) путем умножения на коэффициент \text{т}_{\text{а}3} согласно поз. 3 табл. 24.

4.12. При действии многократно повторяющейся нагрузки расчет по образованию трещин должен производиться согласно указаниям п. 4.11 настоящей главы; при этом расчетные сопротивления бетона R_{\text{р}II} и R_{\text{пр}II} вводятся в расчет с коэффициентом условий работы \text{т}_{\text{б}2} по табл. 16.

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН

4.13 Железобетонные элементы рассчитываются по раскрытию трещин:

нормальных к продольной оси элемента;

наклонных к продольной оси элемента.

Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента

4.14. Ширина раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента, \text{а}_{\text{т}} , в мм должна определяться по формуле

\text{а}_{\text{т}} = kc_{\text{д}}\eta \frac{\sigma_{\text{а}}}{E_{\text{а}}} 20(3,5 - 100\mu) \sqrt[3]{d} , (138)

где k — коэффициент, принимаемый равным:

    для изгибаемых и внецентренно-сжатых элементов                   - 1;
    для растянутых элементов                                         - 1,2;

c_{\text{д}} — коэффициент, принимаемый равным при учете:

кратковременных нагрузок и кратковременного действия постоянных и длительных нагрузок — 1;

многократно повторяющейся нагрузки, а также длительного действия постоянных и длительных нагрузок для конструкций из бетонов:

    тяжелого естественной влажности                                  - 1,5;
    тяжелого в водонасыщенном состоянии                              - 1,2;
    на пористых заполнителях - не менее                              - 1,5;
    ячеистого                                                        - 2,5;

\eta — коэффициент, принимаемый равным:

при стержневой арматуре:

    периодического профиля                                           - 1;
    гладкой                                                          - 1,3;

при проволочной арматуре:

    периодического профиля и канатах                                 - 1,2;
    гладкой                                                          - 1,4;

\sigma_{\text{а}} — напряжение в стержнях крайнего ряда арматуры A или (при наличии предварительного напряжения) приращение напряжений от действия внешней нагрузки, определяемое согласно указаниям п. 4.15 настоящей главы;

\mu — коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечения арматуры A к площади сечения бетона (при рабочей высоте h_{0} и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02;

d — диаметр стержней арматуры в мм.

Для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 2-й категории, ширина кратковременного раскрытия трещин определяется от кратковременного действия постоянных и длительных нагрузок и от действия кратковременных нагрузок.

Для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории, ширина кратковременного раскрытия трещин определяется как сумма ширины раскрытия от длительного действия постоянных и длительных нагрузок и приращения ширины раскрытия от действия кратковременных нагрузок. Ширина длительного раскрытия трещин определяется от длительного действия постоянных и длительных нагрузок.

Если центр тяжести сечения стержней крайнего ряда арматуры A изгибаемых, внецентренно-сжатых, внецентренно-растянутых при e_{0c} \geq 0,8h_{0} элементов отстоит от наиболее растянутого волокна бетона на расстоянии c, большем 0,2h, величина \text{а}_{\text{т}} , определенная по формуле (138), должна умножаться на коэффициент k_{c} , равный

k_{c} = \frac{20 \frac{c}{h} - 1}{3} (139)

и принимаемый не более 3.

Для элементов из бетона проектной марки М100 и ниже величина \text{а}_{\text{т}} , определенная по формуле (138), должна быть увеличена на 30%.

4.15 Напряжения в растянутой арматуре (или приращения напряжений) \sigma_{a} должны определяться по формулам:

для центрально-растянутых элементов

\sigma_{a} = \frac{N - N_{0}}{F_{a}} ; (140)

для изгибаемых элементов

\sigma_{a} = \frac{M - N_{0}(z_{1} - e_{\text{а}.\text{н}})}{F_{a}z_{1}} ; (141)

для внецентренно-сжатых, а также внецентренно-растянутых при e_{0c} \geq 0,8h_{0} элементов

\sigma_{a} = \frac{N(e_{\text{а}} \pm z_{1}) - N_{0}(z_{1} - e_{\text{а}.\text{н}})}{F_{a}z_{1}} . (142)

Для внецентренно-растянутых элементов при e_{0c}<0,8h_{0} величина \sigma_{a} определяется по формуле (142), принимая z_{1} равным z_{a} — расстоянию между центрами тяжести арматуры A и A'.

Для элементов, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, величина усилия предварительного обжатия N_{0} принимается равной нулю.

В формуле (142) знак «плюс» принимается при внецентренном растяжении, а знак «минус» — при внецентренном сжатии. При расположении растягивающей продольной силы № между центрами тяжести арматуры A и A' значение e_{a} принимается со знаком «минус».

В формулах (141) и (142):

z_{1} — расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры A до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной, определяемое согласно указаниям п. 4.28 настоящей главы.

При расположении растянутой арматуры в несколько рядов по высоте сечения в изгибаемых, внецентренно-сжатых, а также во внецентренно-растянутых при e_{0c} \geq 0,8h_{0} элементах напряжения \sigma_{a} , подсчитанные по формулам (141) и (142), должны умножаться на коэффициент \varphi_{\text{п}} , равный

\varphi_{\text{п}} = \frac{h - x - c}{h - x - a} , (143)

где x = \xi h_{0} ; величина \xi определяется по формуле (159);

a и c — расстояния от центра тяжести площади сечения арматуры A соответственно всей и крайнего ряда стержней до наиболее растянутого волокна бетона.

Величина напряжения \sigma_{a} с учетом коэффициента \varphi_{\text{п}} не должна превышать R_{aII} для стержневой и 0,8R_{aII} для проволочной арматуры.

На участках элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне (см. п. 1.19 настоящей главы), величину усилия предварительного обжатия N_{0} следует снижать на величину \Delta N_{0} , определяемую по формуле

\Delta N_{0} = \theta N_{0} , (144)

где \theta определяется по формуле (130).

4.16 Глубина начальных трещин в сжатой зоне (см. п. 1.19 настоящей главы), определяемая по формуле

h_{\text{т}} = h - (1,2 + m)\xi h_{0} , (145)

должна быть не более 0,5h.

Величина \xi определяется по формуле (159).

Величина m определяется по формуле (166) для зоны с начальными трещинами.

Расчет по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента

4.17. Ширина раскрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, \text{а}_{\text{т}} , в мм для изгибаемых элементов, армированных поперечной арматурой, должна определяться по формуле

\text{а}_{\text{т}} = c_{\text{д}}k(h + 30d_{\text{макс}}) \frac{\eta}{\mu_{\text{п}}} \frac{t^{2}}{E_{\text{а}}^{2}} , (146)

где c_{\text{д}} и \eta — обозначения те же, что в формуле (138),

k = (20 - 1200\mu_{\text{п}})10^{3} , (147)

но не менее 8 \cdot 10^{3} ;

d_{\text{макс}} — наибольший из диаметров хомутов и отогнутых стержней;

\mu_{\text{п}} — коэффициент насыщения балки поперечной арматурой, равный

\mu_{\text{п}} = \mu_{\text{х}} + \mu_{0} ; (148)

здесь \mu_{\text{х}} — коэффициент насыщения балки хомутами

\mu_{\text{х}} = \frac{F_{\text{х}}}{bu} ; (149)

\mu_{0} — коэффициент насыщения балки отогнутыми стержнями

\mu_{0} = \frac{F_{0}}{bu_{0}} ; (150)

t = \frac{Q}{bh_{0}} - 0,25 \frac{N_{0}}{F} ; (151)

здесь Q — наибольшая поперечная сила на рассматриваемом участке элемента с постоянным насыщением поперечной арматурой.

При расчете рассматриваются сечения, расположенные на расстояниях от опоры, не меньших h_{0} .

Для элементов из бетонов проектной марки М100 и ниже величина \text{а}_{\text{т}} , вычисленная по формуле (146), увеличивается на 30%.

При определении ширины кратковременного и длительного раскрытия наклонных трещин должны учитываться указания п. 4.14 настоящей главы об учете длительности действия нагрузок.

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ЗАКРЫТИЮ ТРЕЩИН

4.18 Железобетонные элементы должны рассчитываться по закрытию (зажатию) трещин:

нормальных к продольной оси элемента;

наклонных к продольной оси элемента.

Расчет по закрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента

4.19. Для обеспечения надежного закрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента, при действии постоянных и длительных нагрузок должны соблюдаться следующие требования:

а) в напрягаемой арматуре A от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок не должны возникать необратимые деформации, что обеспечивается соблюдением условия

\sigma_{0} + \sigma_{a} \leq kR_{aII} , (152)

где \sigma_{a} — приращение напряжения в напрягаемой арматуре A от действия внешних нагрузок, определяемое по формулам (140) - (142);

k — коэффициент, принимаемый равным:

    для проволочной арматуры                                        - 0,65;
    для стержневой арматуры                                         - 0,8;

б) сечение элемента с трещиной в растянутой зоне от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок должно оставаться обжатым при действии постоянных и длительных нагрузок с нормальными напряжениями сжатия \sigma_{\text{б}} на растягиваемой внешними нагрузками грани элемента не менее 10 кгс/см2; при этом величина \sigma_{\text{б}} определяется как для упругого тела от действия внешних нагрузок и усилия предварительного обжатия N_{0} .

4.20. Для участков элементов, имеющих начальные трещины в сжатой зоне (см. п. 1.19 настоящей главы), величина \sigma_{0} в формуле (152) умножается на коэффициент, равный (1 - \theta) , а величина N_{0} при определении напряжения \sigma_{\text{б}} умножается на коэффициент, равный 1,1(1 - \theta) , но не более 1, где значения \theta определяются согласно указаниям п. 4.6 настоящей главы.

Расчет по закрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента

4.21. Для обеспечения надежного закрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, оба главных напряжения в бетоне, определяемые согласно указаниям п. 4.11 настоящей главы на уровне центра тяжести приведенного сечения, должны быть сжимающими и по величине не менее 10 кгс/см2.

Указанное требование обеспечивается с помощью предварительно напряженной поперечной арматуры (хомутов или отогнутых стержней).

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ

4.22. Деформации (прогибы, углы поворота) элементов железобетонных конструкций должны вычисляться по формулам строительной механики, определяя входящие в них величины кривизны в соответствии с указаниями пп. 4.23 - 4.30 настоящей главы.

Величина кривизны и деформаций железобетонных элементов отсчитывается от их начального состояния; при наличии предварительного напряжения — от состояния до обжатия.

4.23 Величина кривизны определяется:

а) для участков элемента, где в растянутой зоне не образуются трещины, нормальные к продольной оси элемента, либо они закрыты — как для сплошного тела;

б) для участков элемента, где в растянутой зоне имеются трещины, нормальные к продольной оси, — как отношение разности средних деформаций крайнего волокна сжатой зоны бетона и продольной растянутой арматуры к рабочей высоте сечения элемента.

Элементы или участки элементов рассматриваются без трещин в растянутой зоне, если трещины не образуются при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок или они закрыты при действии постоянных и длительных нагрузок; при этом нагрузки вводятся в расчет с коэффициентом перегрузки n = 1.

Определение кривизны железобетонных элементов на участках без трещин в растянутой зоне

4.24. На участках, где не образуются нормальные к продольной оси трещины, полная величина кривизны изгибаемых, внецентренно-сжатых и внецентренно-растянутых элементов должна определяться по формуле

\frac{1}{\rho} = \frac{1}{\rho_{\text{к}}} + \frac{1}{\rho_{\text{д}}} - \frac{1}{\rho_{\text{в}}} - \frac{1}{\rho_{\text{в}.\text{п}}} , (153)

где \frac{1}{\rho_{\text{к}}} и \frac{1}{\rho_{\text{д}}} — кривизны соответственно от кратковременных нагрузок (определяемых согласно указаниям п. 1.13 настоящей главы) и от длительного действия постоянных и длительных нагрузок (без учета усилия N_{0} ), определяемые по формуле

\frac{1}{\rho} = \frac{\overline{M}c}{k_{\text{п}}E_{\text{б}}I_{\text{п}}} ; (154)

здесь \overline{\text{М}} — момент от соответствующей внешней нагрузки относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через центр тяжести приведенного сечения;

c — коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона и принимаемый по табл. 35;

k_{\text{п}} — коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона и принимаемый для бетонов:

тяжелого, на пористых заполнителях при плотном мелком заполнителе, а также ячеистого (для двухслойных предварительно напряженных конструкций из ячеистого и тяжелого бетонов) — 0,85;

на пористых заполнителях при пористом мелком заполнителе, поризованного — 0,7;

\frac{1}{\rho_{\text{в}}} — кривизна, обусловленная выгибом элемента от кратковременного действия усилия предварительного обжатия N_{0} и определяемая по формуле

\frac{1}{\rho_{\text{в}}} = \frac{N_{0}e_{0\text{н}}}{k_{\text{п}}E_{\text{б}}I_{\text{п}}} ; (155)

\frac{1}{\rho_{\text{в}.\text{п}}} — кривизна, обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле

\frac{1}{\rho_{\text{в}.\text{п}}} = \frac{\epsilon_{\text{п}} - \epsilon_{\text{п}}\prime}{h_{0}} ; (156)

здесь \epsilon_{\text{п}} и \epsilon_{\text{п}}\prime — относительные деформации бетона, вызванные его усадкой и ползучестью от усилия предварительного обжатия, определяемые соответственно на уровне центра тяжести растянутой продольной арматуры и крайнего сжатого волокна бетона по формулам

\epsilon_{\text{п}} = \frac{\sigma_{\text{п}}}{E_{a}} ; \epsilon_{\text{п}}\prime = \frac{\sigma_{\text{п}}\prime}{E_{a}} . (157)

Таблица 35

Величина \sigma_{\text{п}} принимается численно равной сумме потерь предварительного напряжения арматуры от усадки и ползучести бетона по поз. 6, 8 и 9 табл. 4 для арматуры растянутой зоны, а \sigma_{\text{п}}\prime — то же, для напрягаемой арматуры, если бы она имелась на уровне крайнего сжатого волокна бетона.

Для элементов без предварительного напряжения величины кривизны 1/\rho_{\text{в}} и 1/\rho_{\text{в}.\text{п}} принимаются равными нулю.

4.25. При определении кривизны участков элементов с начальными трещинами в сжатой зоне (см. п. 1.19 настоящей главы) величины \frac{1}{\rho_{\text{к}}} , \frac{1}{\rho_{\text{д}}} и \frac{1}{\rho_{\text{в}}} , определенные по формулам (154) и (155), должны быть увеличены на 15%, а величина \frac{1}{\rho_{\text{в}.\text{п}}} , определенная по формуле (156), — на 25%.

4.26. На участках, где образуются нормальные трещины, но при действии рассматриваемой нагрузки обеспечено их закрытие, величины кривизн , \frac{1}{\rho_{\text{в}}} , \frac{1}{\rho_{\text{д}}} , входящие в формулу (153), увеличиваются на 20%.

Определение кривизны железобетонных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне

4.27. На участках, где образуются нормальные к продольной оси элемента трещины, кривизны изгибаемых, внецентренно-сжатых, а также внецентренно-растянутых при e_{0c} \geq 0,8h_{0} элементов прямоугольного, таврового и двутаврового (коробчатого) сечений должны определяться по формуле

\frac{1}{\rho} = \frac{M_{\text{з}}}{h_{0}z_{1}} [\frac{\psi_{\text{а}}}{E_{\text{а}}F_{\text{а}}} + \frac{\psi_{\text{б}}}{(\gamma\prime + \xi)bh_{0}E_{\text{б}}\nu}] - \frac{N_{\text{с}}}{h_{0}} \cdot \frac{\psi_{\text{а}}}{E_{\text{а}}F_{\text{а}}} , (158)

где

M_{\text{з}} — момент (заменяющий) относительно оси, нормальной к плоскости действия момента и проходящей через центр тяжести площади сечения арматуры A, от всех внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, и от усилия предварительного обжатия N_{0} ;

z_{1} — расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры A до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной, определяемое по указаниям п. 4.28 настоящей главы;

\psi_{a} — коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участке с трещинами и определяемый по указаниям п. 4.29 настоящей главы;

\psi_{\text{б}} — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций крайнего сжатого волокна бетона по длине участка с трещинами и принимаемый равным:

для тяжелого бетона и бетонов на пористых заполнителях проектных марок выше М100 — 0,9; для бетона на пористых заполнителях проектных марок М100 и ниже и ячеистого — 0,7;

для конструкций, рассчитываемых на действие многократно повторяющейся нагрузки, независимо от вида и марки бетона — 1;

\gamma\prime — коэффициент, определяемый по формуле (162);

\xi = \frac{x}{h_{0}} — определяется согласно указаниям п. 4.28 настоящей главы;

\nu — коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны и принимаемый по табл. 36;

N_{c} — равнодействующая продольной силы № и усилия предварительного обжатия N_{0} (при внецентренном растяжении сила № принимается со знаком «минус»).

Таблица 36

Для элементов, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, усилие N_{0} принимается равным нулю.

При определении кривизны элементов на участках с начальными трещинами в сжатой зоне (см. п. 1.19 настоящей главы) значение N_{0} снижается на величину \Delta N_{0} , определяемую по формуле (144).

4.28 Величина \xi вычисляется по формуле

\xi = \frac{1}{p + \frac{1 + 5(L + T)}{10\mu n}} \pm \frac{1,5 + \gamma\prime}{11,5 \frac{e_{a.c}}{h_{0}} \mp 5} , (159)

но принимается не более 1.

Для второго слагаемого правой части формулы (159) верхние знаки принимаются при сжимающем, а нижние — при растягивающем усилии N_{c} (см. п. 4.27 настоящей главы).

В формуле (159):

p — коэффициент, принимаемый для бетона:

тяжелого, на пористых заполнителях и поризованного — 1,8,

ячеистого — 1,4;

L = \frac{M_{\text{з}}}{bh_{0}^{2}R_{\text{пр}II}} ; (160)

T = \gamma\prime(1 - \frac{h_{\text{п}}\prime}{2h_{0}}) ; (161)

\gamma\prime = \frac{(b_{\text{п}}\prime - b)h_{\text{п}}\prime + \frac{n}{2\nu} F_{a}\prime}{bh_{0}} ; (162)

e_{a.c} — эксцентриситет силы N_{c} относительно центра тяжести площади сечения арматуры A; соответствует заменяющему моменту M_{\text{з}} (см. п. 4.27 настоящей главы) и определяется по формуле

e_{a.c} = | \frac{M_{\text{з}}}{N_{c}} | . (163)

Величина z_{1} вычисляется по формуле

z_{1} = h_{0}[1 - \frac{{}_{h_{0}}^{h_{\text{п}}}\prime\gamma\prime + \xi^{2}}{2(\gamma\prime + \xi)}] . (164)

Для внецентренно-сжатых элементов величина z_{1} должна приниматься не более 0,97e_{a.c} .

Для элементов прямоугольного сечения и таврового с полкой в растянутой зоне в формулы (161), (162) и (164) вместо величины h_{\text{п}}\prime подставляются величины 2a' или h_{\text{п}}\prime = 0 соответственно при наличии или отсутствии арматуры A'.

Расчет сечений, имеющих полку в сжатой зоне, при \xi< \frac{h_{\text{п}}\prime}{h_{0}} производится как прямоугольных шириной b_{\text{п}}\prime .

Расчетная ширина полки b_{\text{п}}\prime определяется согласно указаниям п. 3.16 настоящей главы.

4.29. Величина коэффициента \psi_{a} для конструкций из тяжелого бетона, бетона на пористых заполнителях и двухслойных предварительно напряженных конструкций из ячеистого и тяжелого бетонов определяется по формуле

\psi_{a} = 1,25 - sm - \frac{1 - m^{2}}{(3,5 - 1,8m)e_{a.c}/h_{0}} , (165)

но принимается не более 1; при этом следует принимать e_{a.c}/h_{0} \geq \frac{1,2}{s} .

Для изгибаемых элементов, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, последний член в правой части формулы (165) принимается равным нулю.

В формуле (165):

s — коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки и принимаемый по табл. 37;

e_{a.c} — см. формулу (163);

m = \frac{R_{\text{р}II}W_{\text{т}}}{| \pm M_{\text{в}}^{\text{я}} \mp M_{\text{об}}^{\text{я}}|} , (166)

но не более 1;

здесь W_{\text{т}} — см. формулу (132);

M_{\text{в}}^{\text{я}} и M_{\text{об}}^{\text{я}} — см. п. 4.5 настоящей главы; при этом за положительные принимаются моменты, вызывающие растяжение в арматуре A.

Таблица 37

Для однослойных конструкций из ячеистого бетона (без предварительного напряжения) величина \psi_{a} вычисляется по формуле

\psi_{a} = 0,5 + s_{1} \frac{M}{M_{p}} ; (167)

здесь M_{p} — момент, воспринимаемый сечением элемента из расчета по прочности при расчетных сопротивлениях арматуры и бетона для предельных состояний и второй группы;

s_{1} — коэффициент, принимаемый равным:

а) при кратковременном действии нагрузки для арматуры:

периодического профиля — 0,6;

гладкой — 0,7;

б) при длительном действии нагрузки независимо от профиля арматуры — 0,8.

Для конструкций, рассчитываемых на выносливость, значение коэффициента \psi_{a} принимается во всех случаях равным 1.

4.30. Полная величина кривизны \frac{1}{\rho} для участка с трещинами в растянутой зоне должна определяться по формуле

\frac{1}{\rho} = \frac{1}{\rho_{1}} - \frac{1}{\rho_{2}} + \frac{1}{\rho_{3}} - \frac{1}{\rho_{\text{в}.\text{п}}} , (168)

где \frac{1}{\rho_{1}} — кривизна от кратковременного действия всей нагрузки, на которую производится расчет по деформациям согласно указаниям п. 1.21 настоящей главы;

\frac{1}{\rho_{2}} — кривизна от кратковременного действия постоянных и длительных нагрузок;

\frac{1}{\rho_{3}} — кривизна от длительного действия постоянных и длительных нагрузок;

\frac{1}{\rho_{\text{в}.\text{п}}} — кривизна, обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле (156) с учетом указаний п. 4.25 настоящей главы.

Кривизны \frac{1}{\rho_{1}} , \frac{1}{\rho_{2}} и \frac{1}{\rho_{3}} определяются по формуле (158); при этом 1/\rho_{1} и 1/\rho_{2} вычисляют при величинах \psi_{a} и \nu , отвечающих кратковременному действию нагрузки, а кривизну \frac{1}{\rho_{3}} — при \psi_{a} и \nu , отвечающих длительному действию нагрузки. Если величины \frac{1}{\rho_{2}} и \frac{1}{\rho_{3}} оказываются отрицательными, то они принимаются равными нулю.

Определение прогибов

4.31 Прогиб f_{M} , обусловленный деформацией изгиба, определяется по формуле

f_{\text{М}} = \int_{0}^{l} \overline{M}(x) \frac{1}{\rho} (x)dx , (169)

где \overline{M}(x) — изгибающий момент в сечении x от действия единичной силы, приложенной по направлению искомого перемещения элемента в сечении по длине пролета, для которого определяется прогиб;

\frac{1}{\rho} (x) — полная величина кривизны элемента в сечении x от нагрузки, при которой определяется прогиб; величины \frac{1}{\rho} определяются по формулам (153) и (168) соответственно для участков без трещин и с трещинами; знак \frac{1}{\rho} принимается в соответствии с эпюрой кривизны.

Для изгибаемых элементов постоянного сечения без предварительного напряжения арматуры, имеющих трещины, на каждом участке, в пределах которого изгибающий момент не меняет знака, кривизну допускается вычислять для наиболее напряженного сечения, принимая кривизну для остальных сечений такого участка изменяющейся пропорционально значениям изгибающего момента (рис. 21).

для железобетонного элемента постоянного сечения

изгибающих моментов; в — эпюра кривизны

4.32. Для изгибаемых элементов при \frac{1}{h} <10 необходимо учитывать влияние поперечных сил на их прогиб. В этом случае полный прогиб f равен сумме прогибов, обусловленных соответственно деформацией изгиба f_{M} и деформацией сдвига f_{Q} .

4.33 Прогиб f_{Q} , обусловленный деформацией сдвига, определяется по формуле

где \overline{Q}(x) — поперечная сила в сечении x от действия по направлению искомого перемещения единичной силы, приложенной в сечении, где определяется прогиб;

\gamma_{c}(x) — деформация сдвига, определяемая по формуле

здесь Q(x) — поперечная сила в сечении x от действия внешней нагрузки;

G — модуль сдвига бетона (см. п. 2.17 настоящей главы);

\beta(x) — коэффициент, учитывающий влияние трещин на деформации сдвига и принимаемый равным:

на участках по длине элемента, где отсутствуют нормальные и наклонные к продольной оси элемента трещины, — 1;

на участках, где имеются только наклонные к продольной оси элемента трещины, — 4,8;

на участках, где имеются только нормальные или нормальные и наклонные к продольной оси элемента трещины, — по формуле

В формуле (172):

\text{М }(\text{х}) и \frac{1}{\rho} (x) — соответственно момент от внешней нагрузки и полная кривизна в сечении x от нагрузки, при которой определяется прогиб;

c — коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона и принимаемый по табл. 35.

4.34. Для сплошных плит толщиной менее 25 см, армированных плоскими сетками, с трещинами в растянутой зоне значения прогибов, подсчитанные по формуле (169), умножаются на коэффициент (\frac{h_{0}^{3}}{h_{0} - 0,7}) , принимаемый не более 1,5, где h_{0} — в см.

5. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

5.1. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций для обеспечения условий их изготовления, требуемой долговечности и совместной работы арматуры и бетона надлежит выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящем разделе норм.

МИНИМАЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ СЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

5.2. Минимальные размеры сечения бетонных и железобетонных элементов, определяемые из расчета по действующим усилиям и соответствующим группам предельных состояний, должны назначаться с учетом экономических требований, необходимости унификации опалубочных форм и армирования, а также условий принятой технологии изготовления конструкций.

Кроме того, размеры сечения элементов железобетонных конструкций должны приниматься такими, чтобы соблюдались требования в части расположения арматуры в сечении (толщины защитных слоев бетона, расстояния между стержнями и т.п.) и анкеровки арматуры.

5.3 Толщина монолитных плит должна приниматься не менее:

для покрытий — 40 мм;

для междуэтажных перекрытий жилых и общественных зданий — 50 мм;

для междуэтажных перекрытий производственных зданий — 60 мм;

для плит из бетона на пористых заполнителях проектной марки М100 и ниже во всех случаях — 70 мм.

Минимальная толщина сборных плит должна определяться из условий обеспечения требуемых толщин защитных слоев бетона и условий расположения арматуры по толщине плиты (см. пп. 5.4 - 5.12 настоящей главы).

Размеры сечений внецентренно-сжатых элементов должны приниматься такими, чтобы их гибкость l_{0}/r в любом направлении, как правило, не превышала:

для железобетонных элементов из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях — 200, а для колонн, являющихся элементами зданий, — 120;

для бетонных элементов из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях — 90;

для бетонных и железобетонных элементов из ячеистого бетона — 70.

ЗАЩИТНЫЙ СЛОЙ БЕТОНА

5.4. Защитный слой бетона для рабочей арматуры должен обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном на всех стадиях работы конструкции, а также защиту арматуры от внешних атмосферных, температурных и тому подобных воздействий.

5.5. Для продольной рабочей арматуры (ненапрягаемой и напрягаемой, натягиваемой на упоры) толщина защитного слоя должна составлять, как правило, не менее диаметра стержня или каната и не менее:

в плитах и стенках толщиной до 100 мм включительно — 10 мм;

в плитах и стенках толщиной более 100 мм, а также в балках и ребрах высотой менее 250 мм — 15 мм;

в балках и ребрах высотой 250 мм и более, а также в колоннах — 20 мм;

в фундаментных балках и в сборных фундаментах — 30 мм;

для нижней арматуры монолитных фундаментов: при наличии бетонной подготовки — 35 мм, при отсутствии бетонной подготовки — 70 мм.

В однослойных конструкциях из бетона на пористых заполнителях проектной марки М100 и ниже, выполняемых без фактурных слоев, толщина защитного слоя во всех случаях должна составлять не менее 20 мм, а для наружных стеновых панелей — не менее 25 мм.

В однослойных конструкциях из ячеистого бетона толщина защитного слоя во всех случаях принимается не менее 25 мм.

5.6. Толщина защитного слоя бетона для поперечной, распределительной и конструктивной арматуры должна приниматься не менее диаметра указанной арматуры и не менее:

при h < 250 мм — 10 мм;

при h >= 250 мм — 15 мм.

В элементах из бетона на пористых заполнителях проектной марки М100 и ниже и из ячеистого бетона независимо от h толщина защитного слоя бетона для поперечной арматуры принимается не менее 15 мм.

5.7. Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементов на длине зоны передачи напряжений (см. п. 2.30 настоящей главы) должна составлять не менее:

для стержневой арматуры классов А-IV (Ат-IV) и ниже, а также для арматурных канатов — 2d;

для стержневой арматуры классов А-V (Ат-V), Ат-VI — 3d.

Кроме того, толщина защитного слоя бетона на указанном участке длины элемента должна быть не менее 40 мм для стержневой арматуры всех классов и не менее 20 мм для арматурных канатов.

Допускается защитный слой бетона для сечений у опоры принимать таким же, как для сечений в пролете в следующих случаях:

а) для предварительно напряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилий при наличии стальной опорной детали и косвенной арматуры (сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов);

б) в плитах, панелях, настилах и опорах ЛЭП при условии постановки у концов дополнительной поперечной арматуры (корытообразных сварных сеток или замкнутых хомутов), предусмотренной п. 5.62 настоящей главы, при этом диаметр поперечной арматуры должен быть не менее 0,25 диаметра продольной напрягаемой арматуры и не менее:

для проволоки класса Вр-I — 4 мм;

то же, класса В-I — 5 мм.

5.8. В элементах с напрягаемой продольной арматурой, натягиваемой на бетон и располагаемой в каналах, расстояние от поверхности элемента до поверхности канала должно приниматься не менее 40 мм и не менее ширины канала; указанное расстояние до боковых граней элемента должно быть, кроме того, не менее половины высоты канала.

При расположении напрягаемой арматуры в пазах или снаружи сечения элемента толщина защитного слоя бетона, образуемого последующим торкретированием или иным способом, должна приниматься не менее 20 мм.

5.9. Концы продольных рабочих стержней ненапрягаемой арматуры, не привариваемых к анкерующим деталям, должны отстоять от торца элемента на расстоянии, не менее указанного в табл. 38. Концы напрягаемой арматуры, а также анкеры должны быть защищены слоем раствора не менее 5 мм или бетона не менее 10 мм.

5.10. В полых элементах кольцевого или коробчатого сечения расстояние от стержней продольной арматуры до внутренней поверхности бетона должно удовлетворять требованиям пп. 5.5 и 5.6 настоящей главы.

МИНИМАЛЬНЫЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ СТЕРЖНЯМИ АРМАТУРЫ

5.11. Расстояния в свету между стержнями арматуры (или оболочками каналов) по высоте и ширине сечения должны обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном и назначаться с учетом удобства укладки и уплотнения бетонной смеси; для предварительно напряженных конструкций должны также учитываться степень местного обжатия бетона и габариты натяжного оборудования (домкратов, зажимов и т.п.). В элементах, изготовляемых без применения виброплощадок или вибраторов, укрепляемых на опалубке, должно быть обеспечено свободное прохождение между арматурными стержнями наконечников штыковых вибраторов или виброштампующих элементов машин, уплотняющих бетонную смесь.

5.12. Расстояния в свету между отдельными стержнями продольной ненапрягаемой арматуры либо напрягаемой арматуры, натягиваемой на упоры, а также между продольными стержнями соседних плоских сварных каркасов должны приниматься не менее наибольшего диаметра стержней, а также:

а) если стержни при бетонировании занимают горизонтальное или наклонное положение — не менее: для нижней арматуры 25 мм и для верхней арматуры 30 мм; при расположении нижней арматуры более чем в два ряда по высоте расстояния между стержнями в горизонтальном направлении (кроме стержней двух нижних рядов) — не менее 50 мм;

б) если стержни при бетонировании занимают вертикальное положение — не менее 50 мм; при систематическом контроле фракционирования заполнителей бетона это расстояние может быть уменьшено до 35 мм, но при этом должно быть не менее полуторакратного наибольшего размера крупного заполнителя.

При стесненных условиях допускается располагать стержни арматуры попарно (без зазора между ними).

В элементах с напрягаемой арматурой, натягиваемой на бетон (за исключением непрерывно армированных конструкций), расстояние в свету между каналами для арматуры должно быть, как правило, не менее диаметра канала и во всяком случае не менее 50 мм.

Примечание. Расстояние в свету между стержнями периодического профиля принимается по номинальному диаметру без учета выступов и ребер.

АНКЕРОВКА НЕНАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРЫ

5.13. Стержни периодического профиля, а также гладкие арматурные стержни, применяемые в сварных каркасах и сетках, выполняются без крюков. Растянутые гладкие стержни вязаных каркасов и вязаных сеток должны заканчиваться полукруглыми крюками, лапками или петлями.

5.14. Продольные стержни растянутой и сжатой арматуры должны быть заведены за нормальное к продольной оси элемента сечение, в котором они учитываются с полным расчетным сопротивлением, на длину не менее l_{\text{ан}} , определяемую по формуле

но не менее l_{\text{ан}} = \lambda_{\text{ан}}d , где значения m_{\text{ан}} , \Delta\lambda_{\text{ан}} и \lambda_{\text{ан}} , а также допускаемые минимальные величины l_{\text{ан}} определяются по табл. 39. При этом гладкие арматурные стержни должны оканчиваться крюками или иметь приваренную поперечную арматуру по длине заделки.

m_{\text{ан}} \Delta\lambda_{\text{ан}} \lambda_{\text{ан}} l_{\text{ан}} , m_{\text{ан}} \Delta\lambda_{\text{ан}} \lambda_{\text{ан}} l_{\text{ан}} ,

                                             мм                         мм

                                       не менее                  не менее

В случае, когда анкеруемые стержни поставлены с запасом по площади сечения против требуемой расчетом по прочности, при определении l_{\text{ан}} по формуле (173) значения R_{\text{а}} должны умножаться на величину, равную отношению необходимой по расчету и фактической площади сечения арматуры.

Если вдоль анкеруемых стержней образуются трещины от растяжения бетона, то стержни должны быть заделаны в сжатую зону бетона на длину l_{\text{ан}} , определяемую по формуле (173).

При невозможности выполнения указанных выше требований должны быть приняты меры по анкеровке продольных стержней для обеспечения их работы с полным расчетным сопротивлением в рассматриваемом сечении (постановка косвенной арматуры, приварка к концам стержней анкерующих пластин или закладных деталей, отгиб анкерующих стержней). При этом величина l_{\text{ан}} должна быть не менее 10d.

5.15. Для обеспечения анкеровки всех продольных стержней арматуры, доходящих до опоры, на крайних свободных опорах изгибаемых элементов должны выполняться следующие требования:

а) если соблюдается условие (71), длина запуска растянутых стержней за внутреннюю грань свободной опоры должна составлять не менее 5d;

б) если условие (71) не соблюдается, длина запуска стержней за внутреннюю грань свободной опоры должна быть не менее 10d.

Длина зоны анкеровки l_{\text{ан}} на крайней свободной опоре, на которой снижаются расчетные сопротивления арматуры (см. п. 2.29 и табл. 24 настоящей главы), определяется согласно п. 5.14 настоящей главы и п. 2 табл. 39.

При наличии косвенной арматуры (сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов) длина зоны анкеровки l_{\text{ан}} снижается путем деления коэффициента m_{\text{ан}} на величину 1 + 12\mu_{\text{к}} и уменьшения коэффициента \Delta\lambda_{\text{ан}} на величину 10 \frac{\sigma_{\text{б}}}{R_{\text{пр}}} .

Здесь \mu_{\text{к}} — объемный коэффициент армирования, определяемый:

при сварных сетках — по формуле (54) п. 3.22 настоящей главы;

при огибающих хомутах — по формуле \mu_{\text{к}} = \frac{f_{x}}{2au} , где f_{x} — площадь сечения огибающего хомута, расположенного у граней элемента; в любом случае величина \mu_{\text{к}} принимается не более 0,06.

Напряжение сжатия бетона на опоре \sigma_{\text{б}} определяется делением опорной реакции на площадь опирания элемента и принимается не более 0,5R_{\text{пр}} .

Косвенное армирование распределяется по длине зоны анкеровки от торца элемента до ближайшей к опоре нормальной трещины.

Длина запуска стержней за внутреннюю грань опоры уменьшается против требуемой настоящим пунктом, если величина l_{\text{ан}}<10d , и принимается равной l_{\text{ан}} , но не менее 5d. В этом случае, а также при приварке концов стержней к надежно заанкеренным стальным закладным деталям снижение расчетного сопротивления продольной арматуры на опорном участке не производится.

ПРОДОЛЬНОЕ АРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ

5.16. Площадь сечения продольной арматуры в железобетонных элементах (в процентах от площади сечения бетона) должна приниматься не менее указанной в табл. 40.

В элементах с продольной арматурой, расположенной равномерно по контуру сечения, а также в центрально-растянутых элементах минимальная площадь сечения всей продольной арматуры должна приниматься вдвое больше величин, указанных в табл. 40.

Минимальный процент содержания арматуры A и A' во внецентренно-сжатых элементах, несущая способность которых при расчетном эксцентриситете используется менее чем на 50%, независимо от гибкости элементов принимается равным 0,05.

Требования табл. 40 не распространяются на армирование, определяемое расчетом элемента для стадии транспортирования и возведения. Если расчетом установлено, что несущая способность элемента исчерпывается одновременно с образованием трещин в бетоне растянутой зоны, то должны учитываться требования п. 1.20 настоящей главы для слабоармированных элементов.

Требования настоящего пункта не учитываются при назначении площади сечения арматуры, устанавливаемой по контуру плит или панелей из расчета на изгиб в плоскости плиты (панели).

5.17 Диаметр продольных стержней внецентренно-сжатых элементов не должен превышать для бетона:

тяжелого проектных марок ниже М300 — 40 мм;

на пористых заполнителях проектных марок М200 и выше — 32 мм;

на пористых заполнителях и ячеистого проектных марок:

М150 и М100 — 25 мм;

М75 и ниже — 16 мм.

В изгибаемых элементах из бетона на пористых заполнителях и ячеистого проектных марок М100 и ниже диаметр продольной арматуры должен быть не более 20 мм.

Диаметр продольных стержней внецентренно-сжатых элементов монолитных конструкций должен быть не менее 12 мм.

5.18. В линейных внецентренно-сжатых элементах расстояние между осями стержней продольной арматуры должно приниматься не более 400 мм.

5.19. Во внецентренно-сжатых элементах, несущая способность которых при заданном эксцентриситете продольной силы используется менее чем на 50%, а также в элементах с гибкостью l_{0}/r<17 (например, подколонники), где по расчету сжатая арматура не требуется, а количество растянутой арматуры не превышает 0,3%, допускается не устанавливать продольную и поперечную арматуру, требуемую согласно пп. 5.18, 5.22 и 5.23 настоящей главы, по граням, параллельным плоскости изгиба. При этом армирование по граням, перпендикулярным плоскости изгиба, производится сварными каркасами и сетками с толщиной защитного слоя бетона не менее 50 мм и не менее двух диаметров продольной арматуры.

5.20. В балках шириной более 150 мм число продольных рабочих стержней, доводимых до опоры, должно быть не менее двух. В ребрах сборных панелей, настилов, часторебристых перекрытий и т.п. шириной 150 мм и менее допускается доведение до опоры одного продольного рабочего стержня.

В плитах расстояния между стержнями, доводимыми до опоры, не должны превышать 400 мм, причем площадь сечения этих стержней на 1 м ширины плиты должна составлять не менее 1/3 площади сечения стержней в пролете, определенной расчетом по наибольшему изгибающему моменту.

При армировании неразрезных плит сварными рулонными сетками допускается вблизи промежуточных опор все нижние стержни отгибать в верхнюю зону.

Расстояния между осями рабочих стержней в средней части пролета плиты и над опорой (вверху) должны быть не более 200 мм при толщине плиты до 150 мм и не более 1,5h — при толщине плиты более 150 мм, где h — толщина плиты.

5.21. В изгибаемых элементах при высоте сечения более 700 мм у боковых граней должны ставиться конструктивные продольные стержни с расстояниями между ними по высоте не более 400 мм и площадью сечения не менее 0,1% площади сечения бетона с размерами, равными: по высоте элемента — расстоянию между этими стержнями; по ширине элемента — половине ширины ребра элемента, но не более 200 мм.

ПОПЕРЕЧНОЕ АРМИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ

5.22. У всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная арматура, должна предусматриваться также поперечная арматура, охватывающая крайние продольные стержни. При этом расстояние между поперечными стержнями у каждой поверхности элемента должно быть не более 500 мм и не более удвоенной ширины грани элемента.

Во внецентренно-сжатых элементах с центрально-расположенной напрягаемой продольной арматурой (например, в сваях) постановка поперечной арматуры не требуется, если сопротивление действию поперечных сил обеспечивается одним бетоном.

Поперечную арматуру допускается не ставить у граней тонких ребер изгибаемых элементов (шириной 150 мм и менее), по ширине которых располагается лишь один продольный стержень или сварной каркас.

Во внецентренно-сжатых линейных элементах, а также в сжатой зоне изгибаемых элементов при наличии учитываемой в расчете сжатой продольной арматуры хомуты должны ставиться на расстояниях:

при R_{a.c} \leq 4000\text{кгс}/\text{см}^{2} — не более 500 мм и при вязаных каркасах не более 15d, а при сварных не более 20d;

при R_{a.c} \geq 4500\text{кгс}/\text{см}^{2} — не более 400 мм, при вязаных каркасах не более 12d, а при сварных не более 15d, где d — наименьший диаметр сжатых продольных стержней. При этом конструкция поперечной арматуры должна обеспечивать закрепление сжатых стержней от их бокового выпучивания в любом направлении.

Расстояния между хомутами внецентренно-сжатых элементов в местах стыкования рабочей арматуры внахлестку без сварки должны составлять не более 10d.

Если общее насыщение элемента продольной арматурой составляет более 3%, хомуты должны устанавливаться на расстояниях не более 10d и не более 300 мм.

При проверке соблюдения требований настоящего пункта продольные сжатые стержни, не учитываемые расчетом, не должны приниматься во внимание, если диаметр этих стержней не превышает 12 мм и не более половины толщины защитного слоя бетона.

5.23. Конструкция вязаных хомутов во внецентренно-сжатых элементах должна быть такова, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегиба хомутов, а эти перегибы — на расстоянии не более 400 мм по ширине грани элемента. При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.

При армировании внецентренно-сжатых элементов плоскими сварными каркасами два крайних каркаса (расположенных у противоположных граней) должны быть соединены друг с другом для образования пространственного каркаса. Для этого у граней элемента, нормальных к плоскости каркасов, должны ставиться поперечные стержни, привариваемые контактной точечной сваркой к угловым продольным стержням каркасов, или шпильки, связывающие эти стержни на тех же расстояниях, что и поперечные стержни плоских каркасов.

Если крайние плоские каркасы имеют промежуточные продольные стержни, то последние, по крайней мере, через один и не реже чем через 400 мм по ширине грани элемента должны связываться с продольными стержнями, расположенными у противоположной грани, при помощи шпилек. Шпильки допускается не ставить при ширине данной грани элемента не более 500 мм, если число продольных стержней у этой грани не превышает четырех.

5.24. Во внецентренно-сжатых элементах с учитываемым в расчете косвенным армированием в виде сварных сеток (из стали классов А-I, А-II и А-III диаметром не более 14 мм и стали класса В-I) или в виде ненапрягаемой спиральной либо кольцевой арматуры должны быть приняты:

размеры ячеек сетки — не менее 45 мм, не более 1/4 меньшей стороны сечения элемента и не более 100 мм;

диаметр навивки спиралей или диаметр колец — не менее 200 мм;

шаг сеток — не менее 60 мм, не более 1/3 меньшей стороны сечения элемента и не более 150 мм;

шаг навивки спиралей или шаг колец — не менее 40 мм, не более 1/5 диаметра сечения элемента и не более 100 мм.

Сетки и спирали (кольца) должны охватывать всю рабочую продольную арматуру.

При усилении концевых участков внецентренно-сжатых элементов сварные сетки косвенного армирования должны устанавливаться у торца элемента в количестве не менее 4 шт. и располагаться на длине (считая от торца элемента) не менее: 20d, если продольная арматура выполняется из гладких стержней, и 10d, если она выполняется из стержней периодического профиля.

5.25. Диаметр хомутов в вязаных каркасах внецентренно-сжатых линейных элементов должен приниматься не менее 0,25d и не менее 5 мм, где d — наибольший диаметр продольных стержней.

Диаметр хомутов в вязаных каркасах изгибаемых элементов должен приниматься не менее:

при h <= 800 мм — 6 мм;

при h > 800 мм — 8 мм.

Соотношение диаметров поперечных и продольных стержней в сварных каркасах и в сварных сетках устанавливается из условия сварки по соответствующим нормативным документам.

5.26. В балках и ребрах высотой более 150 мм, а также в многопустотных сборных плитах (или аналогичных часторебристых конструкциях) высотой более 300 мм должна всегда устанавливаться вертикальная поперечная арматура.

В сплошных плитах, а также в балках и ребрах высотой 150 мм и менее и в многопустотных сборных плитах (или аналогичных часторебристых конструкциях) высотой 300 мм и менее допускается поперечную арматуру не устанавливать. При этом должны быть обеспечены требования расчета согласно п. 3.36 настоящей главы.

5.27. Расстояние между вертикальными поперечными стержнями в элементах, не имеющих отогнутой арматуры, в случаях, когда поперечная арматура требуется по расчету либо по конструктивным соображениям, указанным в п. 5.26 настоящей главы, должно приниматься:

а) на приопорных участках (равных при равномерной нагрузке — 1/4 пролета, а при сосредоточенных нагрузках — расстоянию от опоры до ближайшего груза, но не менее 1/4 пролета):

при высоте сечения h <= 450 мм — не более h/2 и не более 150 мм;

при высоте сечения h > 450 мм — не более h/3 и не более 500 мм;

б) на остальной части пролета при высоте сечения h > 300 мм — не более и не более 500 мм.

5.28. Поперечная арматура, устанавливаемая в плитах в зоне продавливания, должна иметь анкеровку по концам, выполняемую приваркой или охватом продольной арматуры. Расстояние между поперечными стержнями принимается не более и не более 200 мм, где h — толщина плиты. Ширина зоны постановки поперечной арматуры должна быть не менее 1,5h.

5.29. Отогнутые стержни ненапрягаемой арматуры должны предусматриваться в изгибаемых элементах при армировании их вязаными каркасами и в коротких консолях. Отгибы стержней должны осуществляться по дуге радиуса не менее 10d. В изгибаемых элементах на концах отогнутых стержней должны устраиваться прямые участки длиной не менее 0,8l_{\text{ан}} , принимаемой согласно указаниям п. 5.14 настоящей главы, но не менее 20d в растянутой и 10d в сжатой зоне.

Начало отгиба в растянутой зоне должно отстоять от нормального сечения, в котором отгибаемый стержень используется по расчету, не менее чем на 0,5h_{0} , а конец отгиба должен быть расположен не ближе того нормального сечения, в котором отгиб не требуется по расчету.

5.30 Поперечное армирование коротких консолей должно выполняться следующим образом:

при h <= 2,5a — консоль армируется наклонными хомутами по всей высоте (см. рис. 11 и 22, а);

при h > 2,5a — консоль армируется отогнутыми стержнями и горизонтальными хомутами по всей высоте (рис. 22, б);

при h > 3,5a и Q \leq R_{p}bh_{0} — отогнутые стержни допускается не устанавливать; здесь h_{0} принимается в опорном сечении консоли.

Во всех случаях шаг хомутов должен быть не более h/4 и не более 150 мм; диаметр отогнутых стержней должен быть не более 1/15 длины отгиба l_{\text{от}} и не более 25 мм (см. рис. 22, б).

Суммарная площадь сечения отогнутых стержней и наклонных хомутов, пересекающих верхнюю половину линии длиной l, соединяющей точки приложения силы Q и сопряжения нижней грани консоли и колонны (см. рис. 22, б), должна быть не менее 0,002bh_{0} .

5.31. В элементах, работающих на изгиб с кручением, вязаные хомуты должны быть замкнутыми с перепуском их концов на 30d, где d — диаметр хомута, а при сварных каркасах все поперечные стержни обоих направлений должны быть приварены к угловым продольным стержням, образуя замкнутый контур.

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АРМАТУРЫ

5.32. Арматура из горячекатаной стали периодического профиля, горячекатаной гладкой стали и обыкновенной арматурной проволоки должна, как правило, изготовляться с применением для соединения стержней контактной сварки — точечной и стыковой, а также в указанных ниже случаях дуговой (ванной и протяженными швами) сварки.

Сварные соединения стержневой термически упрочненной арматуры, высокопрочной арматурной проволоки и арматурных канатов, как правило, не допускаются.

Типы сварных соединений арматуры должны назначаться и выполняться в соответствии с указаниями государственных стандартов и нормативных документов на сварную арматуру и закладные детали для железобетонных конструкций (см. Приложение 5 «Основные типы сварных соединений стержневой арматуры»).

5.33. Контактная точечная сварка применяется при изготовлении сварных каркасов, сеток и закладных деталей с нахлесточными соединениями стержней.

5.34. Контактная стыковая сварка применяется для соединения по длине заготовок арматурных стержней. Диаметр соединяемых стержней при этом должен быть не менее 10 мм.

Контактную сварку стержней диаметром менее 10 мм допускается применять только в заводских условиях при наличии специального оборудования.

5.35 Дуговая сварка должна применяться:

а) для соединения стержней ненапрягаемой арматуры из горячекатаных сталей диаметром более 8 мм между собой и с сортовым прокатом (закладными деталями) в условиях монтажа, а также с анкерными и закрепляющими устройствами;

б) при изготовлении стальных закладных деталей и для соединения их на монтаже между собой в стыках сборных железобетонных конструкций;

в) для соединения стержней ненапрягаемой арматуры с анкерными коротышами или петлями, используемыми для натяжения, а после спуска натяжения — с анкерными шайбами или анкерными плитами.

5.36 При отсутствии оборудования для контактной сварки допускается применять дуговую сварку в следующих случаях:

а) для соединения по длине заготовок арматурных стержней из горячекатаных сталей диаметром 8 мм и более;

б) при выполнении сварных соединений, рассчитываемых по прочности, в сетках и каркасах с обязательными дополнительными конструктивными элементами в местах соединения стержней продольной и поперечной арматуры (косынки, лапки, крюки и т.п.).

СТЫКИ НЕНАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРЫ ВНАХЛЕСТКУ (БЕЗ СВАРКИ)

5.37. Стыки ненапрягаемой рабочей арматуры внахлестку применяются при стыковании как сварных, так и вязаных каркасов и сеток. При этом диаметр рабочей арматуры должен быть не более 36 мм.

Стыки стержней рабочей арматуры внахлестку не рекомендуется располагать в растянутой зоне изгибаемых и внецентренно-растянутых элементов в местах полного использования арматуры. Такие стыки не допускаются в линейных элементах, сечение которых полностью растянуто (например, в затяжках арок), а также во всех случаях применения стержневой арматуры классов А-IV (Ат-IV) и выше.

5.38. Стыки растянутой или сжатой рабочей арматуры, а также сварных сеток и каркасов в рабочем направлении должны иметь длину перепуска (нахлестки) l_{\text{н}} не менее величины l_{\text{ан}} , определяемой по формуле (173) и табл. 39.

5.39. Стыки сварных сеток и каркасов, а также растянутых стержней вязаных каркасов и сеток внахлестку без сварки должны, как правило, располагаться вразбежку. При этом площадь сечения рабочих стержней, стыкуемых в одном месте или на расстоянии менее длины перепуска l_{\text{н}} , должна составлять: не более 50% общей площади сечения растянутой арматуры при стержнях периодического профиля и не более 25% при гладких стержнях.

Стыкование отдельных стержней, сварных сеток и каркасов без разбежки допускается при конструктивном армировании (без расчета), а также на тех участках, где арматура используется не более чем на 50%.

5.40. Стыки сварных сеток в направлении рабочей арматуры из стали класса А-I и обыкновенной арматурной проволоки класса В-I должны выполняться таким образом, чтобы в каждой из стыкуемых в растянутой зоне сеток на длине нахлестки располагалось не менее двух поперечных стержней, приваренных по всем продольным стержням сеток (рис. 23).

Такие же типы стыков применяются и для стыкования внахлестку сварных каркасов с односторонним расположением рабочих стержней из всех видов стали.

Стыки сварных сеток в направлении рабочей арматуры из горячекатаной стали периодического профиля классов А-II и А-III выполняются без поперечных стержней в пределах стыка в одной или в обеих стыкуемых сетках (рис. 24).

5.41. Стыки сварных сеток в нерабочем направлении выполняются внахлестку с перепуском, считая между крайними рабочими стержнями сетки:

а) при диаметре распределительной арматуры до 4 мм включительно — на 50 мм (рис. 25, а и б);

б) при диаметре распределительной арматуры более 4 мм — на 100 мм (рис. 25, а и б).

При диаметре рабочей арматуры 16 мм и более сварные сетки в нерабочем направлении допускается укладывать впритык друг к другу, перекрывая стык специальными стыковыми сетками, укладываемыми с перепуском в каждую сторону не менее 15 диаметров распределительной арматуры и не менее 100 мм (рис. 25, в).

Сварные сетки в нерабочем направлении допускается укладывать впритык без нахлестки и без дополнительных стыковых сеток в следующих случаях:

в) при укладке сварных полосовых сеток в двух взаимно перпендикулярных направлениях;

г) при наличии в местах стыков дополнительного конструктивного армирования в направлении распределительной арматуры.

СТЫКИ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

5.42. При стыковании железобетонных элементов сборных конструкций усилия от одного элемента к другому передаются через стыкуемую рабочую арматуру, стальные закладные детали, заполняемые бетоном швы, бетонные шпонки или (для сжатых элементов) непосредственно через бетонные поверхности стыкуемых элементов.

5.43. Жесткие стыки сборных конструкций должны, как правило, замоноличиваться путем заполнения швов между элементами бетоном. Если при изготовлении элементов обеспечивается плотная подгонка поверхностей друг к другу (например, путем использования торца одного из стыкуемых элементов в качестве опалубки для торца другого), то допускается при передаче через стык только сжимающего усилия выполнение стыков «насухо».

5.44 Стыки элементов, воспринимающие растягивающие усилия, должны выполняться:

а) сваркой стальных закладных деталей;

б) сваркой выпусков арматуры;

в) пропуском через каналы или пазы стыкуемых элементов стержней арматуры, канатов или болтов с последующим натяжением их и заполнением пазов и каналов цементным раствором или мелкозернистым бетоном.

При проектировании стыков элементов сборных конструкций должны предусматриваться такие соединения закладных деталей, при которых не происходило бы разгибания их частей, а также выколов бетона.

5.45. Закладные детали должны быть заанкерены в бетоне с помощью анкерных стержней или приварены к рабочей арматуре элементов.

Закладные детали с анкерами должны, как правило, состоять из отдельных пластин (уголков или фасонной стали) с приваренными к ним втавр или внахлестку анкерными стержнями, преимущественно из арматуры классов А-II или А-III. Длина анкерных стержней закладных деталей при действии на них растягивающих сил должна быть не менее величины l_{\text{ан}} , определяемой по указаниям п. 5.14 настоящей главы. Указанная длина анкерных стержней может быть уменьшена при условии приварки на концах стержней анкерных пластин или устройства высаженных горячим способом анкерных головок диаметром 2d для стержней из арматуры классов А-I и А-II и диаметром 3d для стержней из арматуры класса А-III. В этих случаях длина анкерного стержня определяется расчетом на выкалывание и смятие бетона и принимается не менее 10d (где d — диаметр анкера).

В элементах с трещинами при расположении анкеров нормально к продольной оси элемента (вдоль трещин) и возникновении в них растягивающих усилий в любом случае на концах анкеров должны устраиваться усиления в виде пластин или высаженных головок.

При действии на анкерные стержни только сдвигающих или сжимающих сил длина анкерных стержней может приниматься на 5d меньше значений l_{\text{ан}} , определенных по формуле (173), но не менее минимальных величин l_{\text{ан}} согласно требованиям п. 5.14 настоящей главы.

Толщина пластин закладных деталей определяется в соответствии с указаниями п. 3.51 и требованиями сварки. В зависимости от технологии сварки отношение толщины пластины к диаметру анкерного стержня принимается:

при сварке втавр под слоем флюса на оборудовании с ручным приводом или при дуговой сварке швами в раззенкованном отверстии — не менее 0,75;

при сварке внахлестку дуговой сваркой фланговыми швами — не менее 0,3;

при автоматической сварке под слоем флюса и контактной рельефной сварке — согласно требованиям соответствующих государственных стандартов.

В закладных деталях с тавровыми сварными соединениями анкерных стержней толщина пластин может быть уменьшена на 25% по сравнению с указанной выше в том случае, если с внешней стороны пластины предусматривается приварка ребер жесткости по линии, соединяющей центры анкерных стержней.

5.46. На концевых частях стыкуемых внецентренно-сжатых элементов (например, концы сборных колонн) должна устанавливаться косвенная арматура в соответствии с указаниями п. 5.24 настоящей главы.

ОТДЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

5.47. Осадочные швы должны предусматриваться в случаях возведения здания (сооружения) на неоднородных грунтах основания (просадочных и др.), в местах резкого изменения нагрузок и т.п.

Осадочные швы, а также температурно-усадочные швы в сплошных бетонных и железобетонных конструкциях должны осуществляться сквозными, разрезая конструкцию до подошвы фундамента. Температурно-усадочные швы в железобетонных каркасах осуществляются посредством двойных колонн с доведением шва до верха фундамента.

Расстояния между температурно-усадочными швами в бетонных фундаментах и стенках подвалов допускается принимать в соответствии с расстояниями между швами, принятыми для вышележащих конструкций.

5.48 В бетонных конструкциях должно предусматриваться конструктивное армирование:

а) в местах резкого изменения размеров сечения элементов;

б) в местах изменения высоты стен (на участке не менее 1 м);

в) в бетонных стенах под и над проемами каждого этажа;

г) в конструкциях, подвергающихся воздействию динамической нагрузки;

д) у растянутой или у менее сжатой грани внецентренно-сжатых элементов, если в сечении возникают растягивающие напряжения или сжимающие напряжения менее 10 кгс/см2, при наибольших сжимающих напряжениях более 0,8R_{\text{пр}} (напряжения определяются как для упругого тела); при этом коэффициент армирования \mu принимается равным или более 0,025%.

Требования настоящего пункта не распространяются на элементы сборных конструкций, проверяемые в стадии транспортирования и монтажа; в этом случае необходимое армирование определяется расчетом по прочности.

Если расчетом установлено, что прочность элемента исчерпывается одновременно с образованием трещин в бетоне растянутой зоны, то следует учитывать требования п. 1.20 настоящей главы для слабоармированных элементов (без учета работы растянутого бетона). Если согласно расчету с учетом сопротивления растянутой зоны бетона арматура не требуется и опытом доказана возможность транспортирования и монтажа таких элементов без арматуры, конструктивная арматура не предусматривается.

5.49. Соответствие расположения арматуры ее проектному положению должно обеспечиваться специальными мероприятиями (установкой пластмассовых фиксаторов, шайб из мелкозернистого бетона и т.п.).

5.50. Отверстия значительных размеров в железобетонных плитах, панелях и т.п. должны окаймляться дополнительной арматурой сечением не менее сечения рабочей арматуры (того же направления), которая требуется по расчету плиты как сплошной.

5.51. При проектировании элементов сборных перекрытий следует предусматривать устройство швов между ними, заполняемых бетоном. Ширина швов назначается из условия обеспечения качественного их заполнения и должна составлять не менее 20 мм для элементов высотой сечения до 250 мм и не менее 30 мм при элементах большей высоты.

5.52. В элементах сборных конструкций должны предусматриваться приспособления для захвата их при подъеме: инвентарные монтажные вывинчивающиеся петли, строповочные отверстия со стальными трубками, стационарные монтажные петли из арматурных стержней и т.п. Петли для подъема должны выполняться из горячекатаной стали согласно требованиям п. 2.25 настоящей главы.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

5.53. В предварительно напряженных элементах необходимо, как правило, обеспечивать надежное сцепление арматуры с бетоном путем применения стали периодического профиля, заполнения каналов, пазов и выемок цементным раствором или мелкозернистым бетоном.

5.54. Выбор схемы и способа возведения статически неопределимых предварительно напряженных конструкций рекомендуется производить так, чтобы при создании предварительного напряжения исключалась возможность возникновения в конструкции дополнительных усилий, ухудшающих их работу. Допускается устройство временных швов или шарниров, замоноличиваемых после натяжения арматуры.

5.55. В сборно-монолитных железобетонных конструкциях должно обеспечиваться сцепление предварительно напряженных элементов с бетоном, уложенным на месте использования конструкции, а также анкеровка их концевых участков. Совместная работа элементов в поперечном направлении, кроме того, должна обеспечиваться соответствующими мероприятиями (установкой поперечной арматуры или предварительным напряжением элементов в поперечном направлении).

5.56. Часть продольной горячекатаной арматуры элемента допускается применять без предварительного напряжения, если при этом удовлетворяются требования расчета по трещиностойкости и по деформациям.

5.57. Местное усиление участков предварительно напряженных элементов под анкерами напрягаемой арматуры, а также в местах опирания натяжных устройств рекомендуется выполнять установкой закладных деталей или дополнительной поперечной арматуры, а также увеличением размеров сечения элемента на этих участках.

5.58. У торцов элемента необходимо предусматривать дополнительную напрягаемую или ненапрягаемую поперечную арматуру, если напрягаемая продольная арматура располагается сосредоточенно у верхней и нижней граней.

Напрягаемая поперечная арматура должна напрягаться ранее натяжения продольной арматуры усилием не менее 15% усилия натяжения всей продольной арматуры растянутой зоны опорного сечения.

Ненапрягаемая поперечная арматура должна быть надежно заанкерена по концам приваркой к закладным деталям. Сечение этой арматуры в конструкциях, не рассчитываемых на выносливость, должно быть в состоянии воспринимать не менее 20%, а в конструкциях, рассчитываемых на выносливость, — не менее 30% усилия в продольной напрягаемой арматуре нижней зоны опорного сечения, определяемого расчетом по прочности.

5.59. При проволочной арматуре, расположенной в виде пучка, должны предусматриваться зазоры между отдельными проволоками или группами проволок (путем установки спиралей внутри пучка, коротышей в анкерах и т.п.) с размерами, достаточными для прохождения между проволоками пучка цементного раствора или мелкозернистого бетона при заполнении каналов.

5.60. Напрягаемая арматура — стержневая или канаты — в пустотных и ребристых элементах должна располагаться, как правило, по оси каждого ребра элемента.

5.61. Продольную ненапрягаемую арматуру, если таковая имеется, рекомендуется располагать ближе к наружным поверхностям элемента так, чтобы поперечная арматура (хомуты) охватывала напрягаемую арматуру.

5.62. У концов предварительно напряженных элементов должна быть установлена дополнительная поперечная или косвенная арматура (сварные сетки, охватывающие все продольные стержни арматуры, хомуты и т.п. с шагом 5 — 10 см) на длине участка не менее 0,6l_{\text{п}.\text{н}} (см. п. 2.30 настоящей главы) и не менее 20 см для элементов с арматурой, не имеющей анкеров, а при наличии анкерных устройств — на участке, равном двум длинам этих устройств. Установка анкеров у концов арматуры обязательна для арматуры, натягиваемой на бетон, а также для арматуры, натягиваемой на упоры при недостаточном ее сцеплении с бетоном (гладкой проволоки, многопрядных канатов); при этом анкерные устройства должны обеспечивать надежную заделку арматуры в бетоне на всех стадиях ее работы.

5.63. В предварительно напряженных элементах, для которых допускается образование трещин на концевых участках в стадии предварительного обжатия (см. п. 1.18 настоящей главы), должна быть установлена дополнительная ненапрягаемая продольная арматура, располагаемая в стенке элемента в растянутой при обжатии части приопорной зоны на длине не менее 2h_{0} (где h_{0} — рабочая высота сечения элемента по грани опоры) от начала зоны передачи напряжений на бетон; площадь сечения этой арматуры должна составлять не менее 0,2% площади опорного сечения элемента.

При применении в качестве напрягаемой рабочей арматуры (см. табл. 7) высокопрочной арматурной проволоки периодического профиля, арматурных канатов однократной свивки, горячекатаной и термически упрочненной стержневой арматуры периодического профиля, натягиваемой на упоры, установка анкеров у концов напрягаемых стержней не требуется.

Таблица 1

Таблица 2

Коэффициенты фильтрации K_{\text{ф}} , соответствующие проектным маркам по водонепроницаемости

Приложение 2

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ

Расчет бетонных и железобетонных элементов прямоугольного сечения при их расчетной длине l_{0} \leq 20h , симметричной арматуре классов А-I, А-II и А-III и величине эксцентриситета e_{0} , определенной в соответствии с указаниями п. 1.22 настоящей главы, равной \text{е}_{0}^{\text{сл}} , допускается производить из условия

N \leq m\varphi[R_{\text{пр}}F + R_{\text{а}.\text{с}}(F_{\text{а}} + F_{\text{а}}\prime)] , (1)

при h <= 20 см — 0,9;

\varphi — коэффициент, определяемый по формуле

\varphi = \varphi_{\text{б}} + 2(\varphi_{\text{ж}} - \varphi_{\text{б}})\alpha , (2)

но принимаемый не более \varphi_{\text{ж}} ;

здесь \varphi_{\text{б}} и \varphi_{\text{ж}} — коэффициенты, принимаемые по табл. 1 и 2 настоящего приложения;

\alpha = \frac{R_{a.c}(F_{a} + F_{a}\prime)}{R_{\text{пр}}F} . (3)

При наличии промежуточных стержней, расположенных у граней, параллельных рассматриваемой плоскости, F_{a} (F_{a}\prime) принимается равной половине площади сечения всей арматуры в поперечном сечении элемента.

Таблица 1

Значения коэффициента \varphi_{\text{б}}

Таблица 2

Значения коэффициента \varphi_{\text{ж}}

\frac{N_{\text{дл}}}{N} Коэффициент \varphi_{\text{ж}} при l_{0}/h

А. При площади сечения промежуточных стержней, расположенных у граней, параллельных рассматриваемой плоскости, менее

Б. При площади сечения промежуточных стержней, расположенных у граней, параллельных рассматриваемой плоскости, равной или более

2 — промежуточные стержни

Обозначения, принятые в табл. 1 и 2;

N_{\text{дл}} — продольная сила от действия постоянных и длительных нагрузок;

N — продольная сила от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок.

Примечание (к табл. 1 и 2). При промежуточных значениях \frac{l_{0}}{h} и \frac{N_{\text{дл}}}{N} коэффициенты \varphi_{\text{б}} и \varphi_{\text{ж}} определяются по интерполяции.

Приложение 3

ДАННЫЕ ПО АРМАТУРНЫМ СТАЛЯМ

Основные виды арматурных сталей и области их применения в железобетонных конструкциях в зависимости от характера действующих нагрузок и расчетной температуры (знак «плюс» означает «допускается», знак «минус» — «не допускается»)

Приложение 4

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ ДЛЯ ЗАКЛАДНЫХ ДЕТАЛЕЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ