СНиП 2.03.01-84 (1989, с изм 1988, 1 1989, 2 1992), часть 5


_____________

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

** Указанные значения Rsc принимаются для конструкций их тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов при учете в расчете нагрузок, указанных в поз. 2 а табл. 15; при учете нагрузок, указанных в поз. 2 б табл. 1 5, принимается значение Rsc = 400 МПа. Для конструкций их ячеистого и поризованного бетонов во всех случаях следует принимать значение Rsc = 400 МПа (4100 кгс/см2 ).


Примечания: 1. В тех случаях, когда по каким-либо соображениям ненапрягаемая арматура классов выше А-III используется в качестве расчетной поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней), ее расчетные сопротивления Rsw принимаются как для арматуры класса А-III .

2. Обозначения классов арматуры — в соответствии с п. 2.24 а*.


2.27*. Расчетные сопротивления арматуры сжатию Rsc , используемые при расчете конструкций по предельным состояниям первой группы, при наличии сцепления арматуры с бетоном следует принимать по табл. 22* и 23.

При расчете в стадии обжатия конструкций значение Rsc следует принимать не более 330 МПа, а для арматуры класса А-III в ¾ равным 170 МПа.

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

2 .28 . Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы снижаются (или повышаются) путем умножения на соответствующие коэффициенты условий работы g si , учитывающие либо опасность усталостного разрушения, неравномерное распределение напряжении в сечении, условия анкеровки, низкую прочность окружающего бетона и т. п., либо работу арматуры при напряжениях выше условного предела текучести, изменение свойств стали в связи с условиями изготовления и т. д.

Расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний второй группы Rs,ser вводят в расчет с g s = 1,0.

Расчетные сопротивления поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) Rsw снижаются по сравнению с Rs путем умножения на коэффициенты условий работы g s 1 и g s 2 :

а) независимо от вида и класса арматуры — на коэффициент g s 1 = 0 ,8, учитывающий неравномерность распределения напряжений в арматуре по длине рассматриваемого сечения;

б) для стержневой арматуры класса А-III диаметром менее 1/3 диаметра продольных стержней и для проволочной арматуры класса Вр-I в сварных каркасах ¾ на коэффициент g s 2 = 0 ,9, учитывающий возможность хрупкого разрушения сварного соединения.


Таблица 23


Проволочная


Диаметр

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

арматура

арматуры,

растяжению


классов

мм

продольной

Rs


поперечной (хомутов и отогнутых стержней) Rsw

сжатию Rsc


Вр-I


3


375 (3850)


270 (2750); 300* (3050)


375 (3850)


4

365 (37 50)

265 (2700 ); 295* (3000)

365 (3750)


5


360 (3700)

2 60 (2650); 290* (2950)

360 (3700 )


В-II


3


1240 (12 650)


990 (10 100 )


400 (4000 )


4

1180 (12 000)

940 (9600)

400 (4000)


5

1110 (11 300)

890 (9000)

400 (4000)


6

1050 (10 600)

83 5 (8550 )

400 (4000)


7

980 (10 000)

785 (8000)

400 (4000)


8


915 (9300)

730 (7450 )

400 (4000)


Вр-II


3


1215 (12 400)


970 (9900 )


400 (4000)


4

1145 (11 700)

915 (9350)

400 (4000)


5

1045 (10 700)

835 (8500 )

400 (4000)


6

980 (10 000)

785 (8000)

400 (4000)


7

915 (9300)

730 (7450)

400 (4000)


8


8 50 (8700)

680 (6950)

400 (4000)


К-7


6


1210 (12 300)


965 (9850)


400 (4000 )


9

1145 (11 650)

915 (9350)

400 (4000)


12

1110 (11 300)

890 (9050)

400 (4000)


15


1080 (11 000 )

865 (8800)

400 (4000)


К-19



14


1175 (12 000 )


940 (9600)


400 (4000)

_____________

*Для случая применения в вязаных каркасах.


Расчетные сопротивления растяжению поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) Rsw с учетом указанных коэффициентов условий работы g s 1 и g s 2 приведены в табл. 22* и 23.

Кроме того, расчетные сопротивления Rs , Rsc , Rsw соответствующих случаях следует умножать на коэффициенты условий работы арматуры согласно табл. 24*¾ 26* и 27.

2.29. Длину зоны передачи напряжений lp для напрягаемой арматуры без анкеров следует определять по формуле


(11)


где w p и l p принимаются по табл. 28.

К значению Rbp при необходимости вводятся коэффициенты условий работы бетона, кроме g s 2 .

Величина s sp в формуле (11) принимается равной:

при расчете элементов по прочности — большему из значений Rs и s sp ;

при расчете элементов по трещиностойкости ¾ значению s sp . Здесь s sp принимается с учётом первых потерь по поз. 1—5 табл. 5.

В элементах из мелкозернистого бетона группы Б и из легкого бетона при пористом мелком заполнителе (кроме классов В7,5—В12 ,5 ) значения w p и l p увеличиваются в 1,2 раза против приведенных в табл. 28.

Таблица 24*

Факторы, обуславливающие введение

Характеристика

Класс

Коэффициент условий работы арматуры

коэффициента условий работы арматуры

арматуры

арматуры

условное обозначение

числовое значение



1. Работа арматуры на действие поперечных сил


Поперечная




Независимо от класса


g s 1


См. п. 2.28 *


2. Наличие сварных соединений арматуры при действии поперечных сил





А-III и Вр-I


g s 2


То же


3. Многократно повторяющаяся нагрузка


Продольная и поперечная



Независимо от класса


g s 3


См. табл. 25 *


4. Наличие сворных соединений при многократном повторении нагрузки


Продольная и поперечная при наличии сварных соединений арматуры



А-I, А-II, A-III, A-IV, А-V


g s 4


См. табл. 26*


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


Продольная напрягаемая


Продольная ненапрягаемая


Независимо от класса


То же


g s 5



В формулах поз. 5:

lx  — расстояние от начала зоны передачи напряжений до рассматриваемого сечения;

lp , lan ¾ соответственно длина зоны передачи напряжений и зоны анкеровки арматуры (см. пп. 2.29 и 5. 14 )



6. Работа высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести


Продольная растянутая





А-IV; А-V ; А-VI ; Ат-VII ; B-II; Вр-II; К-7; К-19


g s 6


Согласно указаниям п. 3 .13*


7. Элементы из легкого бетона класса В7,5 и ниже


Поперечная




А-I; Вр-I


g s 7


0 ,8


8. Элементы из ячеистого бетона класса В7,5 и ниже


Продольная сжатая



Поперечная



Независимо от класса



То же


g s 8




9. Защитное покрытие арматуры в элементах из ячеистого бетона



Продольная сжатая



g s 9


См. табл. 27


Примечания: 1. Коэффициенты g s 3 и g s 4 по поз. 3 и 4 настоящей таблицы учитываются только при расчете на выносливость; для арматуры, имеющей сварные соединения, указанные коэффициенты учитываются одновременно.

2. Коэффициент g s 5 по поз. 5 настоящей таблицы вводится кроме расчетных сопротивлений Rs и к предварительному напряжению арматуры s sp .

3. В формулах поз. 8 настоящей таблицы значения Rsc и Rsw даны в МПа; значения В ¾ см. п. 2.2.



Таблица 25*


Класс арматуры

Коэффициент условий работы арматуры g s 3 при многократном повторении нагрузки

с коэффициентом асимметрии цикла r s , равным


1 ,0

0,2

0

0,2

0 ,4

0 ,7

0 ,8

0,9

1,0


А-I


0 ,41


0,63


0 ,70


0,77


0,90


1,00


1,00


1 ,00


1,00

А-II

0,42

0 ,51

0, 55

0 ,60

0,6 9

0 ,93

1,00

1,00

1 ,00

А-III диаметром, мм:

6 ¾ 8


0,33


0,38


0,42


0,47


0 ,57


0 ,85


0 ,95


1,00


1,00

10 ¾ 40

0,31

0 ,36

0 ,40

0 ,45

0,55

0,81

0,91

0 ,95

1,00

А-IV

¾

¾

¾

¾

0,38

0,72

0,91

0,96

1,00

А-V

¾

¾

¾

¾

0,27

0,55

0,6 9

0,87

1 ,00

А-VI

¾

¾

¾

¾

0,1 9

0,53

0,67

0,87

1,00

Ат-VII

¾

¾

¾

¾

0,15

0,40

0,60

0,80

1,00

Вр-II

¾

¾

¾

¾

0,67

0,82

0,91

1,00

B-II

¾

¾

¾

¾

¾

0,77

0,97

1,00

1,00

К-7 диаметром, мм:

6 и 9


¾


¾


¾


¾


¾


0,77


0 ,92


1,00


1,00

12 и 15

¾

¾

¾

¾

¾

0 ,68

0,84

1 ,00

1,00

К- 19 диаметром 14 мм

¾

¾

¾

¾

0,63

0,77

0,96

1,00

Вр-I

¾

¾

0,56

0 ,71

0,85

0,94

1,00

1,00

1,00

А-III в с контролем:

удлинений и напряжений


¾


¾


¾


¾


0,41


0,66


0,84


1,00


1,00

только удлинений


¾

¾

¾

0 ,46

0,73

0,93

1 ,00

1,00


Обозначения, принятые в табл. 25*:


где s s,min , s s,max ¾ соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в арматуре в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно п. 3.47.


Примечание. При расчете изгибаемых элементов из тяжелого бетона с ненапрягаемой арматурой для продольной арматуры принимается:



где Mmin , Mmax ¾ соответственно наименьший и наибольший изгибающие моменты в расчетном сечении элемента в пределах цикла изменения нагрузки.


Таблица 26*


Класс

арматуры


Группа сварных

Коэффициент условий работы арматуры

g s 4 при многократном повторении нагрузки

и коэффициенте асимметрии цикла r s , равном


соединений

0

0,2

0,4

0 ,7

0 ,8

0 ,9

1 ,0


А-I ; А-II


1


0,90


0 ,95


1 ,00


1,00


1,00


1 ,00


1 ,00


2

0,65

0,70

0,75

0 ,90

1,00

1,00

1,00


3

0,2 5

0,30

0,35

0,50

0 ,6 5

0,85

1,00


4


0,20

0,20

0,25

0,30

0,45

0,65

1,00


А-III


1


0 ,90


0 ,9 5


1 ,00


1 ,00


1 ,00


1 ,00


1 ,00


2

0,60

0,65

0,65

0,70

0,7 5

0 ,85

1,00


3

0,20

0,25

0,30

0,45

0,60

0,80

1,00


4


0,15

0, 20

0,20

0,30

0,40

0,60

1,00


А-IV


1


¾



0 ,95


0 ,95


1 ,00


1,00


1 ,00


2

¾

0,75

0,75

0 ,80

0 ,90

1,00


3


¾

¾

0,30

0,35

0,55

0,70

1,00


А-V


1



¾


0 ,95


0 ,95


1,00


1 ,00


1,00

горячекатаная

2

¾

0,75

0,75

0 ,80

0 ,90

1,00


3


¾

¾

0,35

0,40

0,50

0,70

1,00


Примечания: 1. Группы сварных соединений, приведенные в настоящей таблице, включают следующие типы сварных соединений по ГОСТ 1409 8—85, допускаемые для конструкций, рассчитываемых на выносливость:

1- я группа — стыковые типов С3-Км, С4-Кп;

2-я ¾ крестообразное типа К1-Кт; стыковые типов С1-Ко, С5-Мф, С6-Мп, С7-Рв, С8-Мф, С9-Мп, С10-Рв и С20-Рм ¾ все соединения при отношении диаметров стержней, равном 1,0;

3-я  — крестообразное типа К2-Кт; стыковые типов С11-Мф, С12-Мп, С13-Рв, С14-Мп, С15-Рс, С16 -Мо, С17-М п, С18 -Мо, С19 -Рм , С21-Рн и С22-Ру; тавровые типов Т6-Кс, Т7-Ко;

4 ¾ нахлесточные типов Н1-Рш, Н2-Кр и Н3-Кп; тавровые типов Т1-Мф, Т2-Рф и Т12-Рз.


2. В таблице даны значения g s 4 для арматуры диаметром до 20 мм.

3. Значения коэффициента g s 4 должны быть снижены на 5 % при диаметре стержней 22— 32 мм и на 10 % при диаметре свыше 32 мм.



Таблица 27


Защитное покрытие

Коэффициенты условий работы g s 9

при арматуре


гладкой

периодического профиля


1. Цементно-полистирольное, латексно-минеральное



1,0


1,0

2. Цементно-битумное ( холодное) при арматуре диаметром, мм:

6 и более



0,7



1,0

менее 6


0,7

0 ,7

3. Битумно-силикатное (горячее)


0,7

0 ,7

4. Битумно-глинистое


0,5

0,7

5. Сланцебитумное, цементное


0,5

0,5



Таблица 28


Вид и класс

арматуры


Диаметр арматуры, мм

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



w p

l p


1. Стержневая периодического профиля независимо от класса


Независимо от диаметра



0,25


10

2. Высокопрочная арматурная

5

1 ,40

40

проволока периодического профиля

4

1,40

50

класса Вр-II


3

1,40

60

3. Арматурные канаты классов:

К-7


15


1,00


25


12

1,10

25


9

1 ,25

30


6

1,40

40

К-19


14

1,00

2 5


Примечание. Для элементов из легкого бетона классов В7,5— В12,5 значения w p и l p увеличиваются в 1,4 раза против приведенных в настоящей таблице.


При мгновенной передаче усилия обжатия на бетон для стержневой арматуры периодического профиля значения w p и l p увеличиваются в 1 ,25 раза. При диаметре стержней свыше 18 мм мгновенная передача усилий не допускается.

Для стержневой арматуры периодического профиля всех классов значение lp 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 0,25lp от торца элемента.

2 .30. Значения модуля упругости арматуры Еs принимаются по табл. 29*.


Таблица 29*


Класс арматуры

Модуль упругости арматуры

Es · 10 4 , МПа (кгс/см2 )



А-I, А-II


21 (210 )

А-III

20 (200)

А-IV, А-V , А-VI и Ат-VII

19 (190)

А-III в

18 (180)

В-II, Вр-II

20 (200)

К-7, К-19

18 (180)

Вр-I


17 (170 )


3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ

И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ


РАСЧЕТ БЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПО ПРОЧНОСТИ


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

Без учета сопротивления бетона растянутой зоны производится расчет внецентренно сжатых элементов, указанных в п. 1.7а, принимая, что достижение предельного состояния характеризуется разрушением сжатого бетона. Сопротивление бетона сжатию условно представляется напряжениями, равными Rb , равномерно распределенными по части сжатой зоны сечения — условной сжатой зоне (черт. 2), сокращенно именуемой в дальнейшем сжатой зоной бетона.



Черт. 2. Схема усилий и эпюра напряж ен ий в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого бетонного элемента, рассчитываемого по прочности без учета сопротивления бетона растянутой зоны


С учетом сопротивления бетона растянутой зоны производится расчет элементов, указанных в п. 1.76, а также элементов, в которых не допускаются трещины по условиям эксплуатации конструкций (элементов, подвергающихся давлению воды, карнизов, парапетов и др.). При этом принимается, что достижение предельного состояния характеризуется разрушением бетона растянутой зоны (появлением трещин). Предельные усилия определяются исходя из следующих предпосылок (черт. 3):



Черт. 3. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого (внецентренно сжатого) бетонного элемента, рассчитываемого по прочности с учетом сопротивления бетона

растянутой зоны.


сечения после деформаций остаются плоскими;

наибольшее относительное удлинение крайнего растянутого волокна бетона равно 2Rbt /Eb ;

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 Rbt .

В случаях, когда вероятно образование наклонных трещин (например, элементы двутаврового и таврового сечений при наличии поперечных сил), должен производиться расчет бетонных элементов из условий (141) и (142) с заменой расчетных сопротивлении бетона для предельных состояний второй группы Rb,ser и Rbt,ser соответствующими значениями расчетных сопротивлении бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbt .

Кроме того, должен производиться расчет элементов на местное действие нагрузки (смятие) согласно указаниям п. 3.39.


Внецентренно сжатые элементы


3.2. При расчете внецентренно сжатых бетонных элементов должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет продольного усилия еа , определяемый согласно указаниям п. 1.21.

3.3. При гибкости элементов l 0 /i > 14 необходимо учитывать влияние на их несущую способность прогибов в плоскости эксцентриситета продольного усилия и в нормальной к ней плоскости путем умножения значений е 0 на коэффициент h (см. п. 3.6). В случае расчета из плоскости эксцентриситета продольного усилия значение е 0 принимается равным значению случайного эксцентриситета.

Применение бетонных внецентренно сжатых элементов (за исключением случаев, предусмотренных п. 1.7 б) не допускается при эксцентриситетах приложения продольной силы с учетом прогибов е 0 h , превышающих:

а) в зависимости от сочетания нагрузок:

при основном сочетании .......... ............. 0,9 у

„ особом ......... .............. 0,95у

б) в зависимости от вида и класса бетона:

для тяжелого, мелкозернистого

и легкого бетонов класса выше В7,5 .... у— 1

для других видов и классов бетона .... .. у ¾ 2

(здесь у  — расстояние от центра тяжести сечения до наиболее сжатого волокна бетона, см).

3.4. Во внецентренно сжатых бетонных элементах в случаях, указанных в п. 5.48. необходимо предусмотреть конструктивную арматуру.

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


(12)


где Ab  — площадь сжатой зоны бетона, определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения равнодействующей внешних сил.

Для элементов прямоугольного сечения Ab определяется по формуле


(13)


Внецентренно сжатые бетонные элементы, в которых появление трещин не допускается по условиям эксплуатации, независимо от расчета из условия (12) должны быть проверены с учетом сопротивления бетона растянутой зоны (см. п. 3.1 и черт. 3) из условия


(14)


Для элементов прямоугольного сечения условие (14) имеет вид


(15)


Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов указанных в п. 1.7 б, должен производиться из условий (14) и (15).

В формулах (12) ¾ (15):

h — коэффициент, определяемый по формуле (19);

a  — коэффициент, принимаемый равным для бетона:

тяжелого, мелкозернистого, легкого

и поризованного .......... .............................1 ,00

ячеистого автоклавного ....... ....................0 ,85

„ неавтоклавного . ......................0 ,75

Wpl ¾ момент сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна с учетом неупругих деформаций растянутого бетона, определяемый в предположении отсутствия продольной силы по формуле


(16)


r ¾ расстояние от центра тяжести сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, определяемое по формуле


(17)


j — см. п. 4.5.

Положение нулевой линии определяется из условия


(18)


3.6. Значение коэффициента h , учитывающего влияние прогиба на значение эксцентриситета продольного усилия е 0 , следует определять по формуле


(19)


где Ncr  — условная критическая сила, определяемая по формуле


(20)


В формуле (20):

j l  — коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный:


(21)


но не более 1 + b ,

здесь b  — коэффициент, принимаемый в зависимости от вида бетона по табл. 30;

М ¾ момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

Мl  — то же, от действия постоянных и длительных нагрузок;

l 0 — определяется по табл. 31;

d e  — коэффициент, принимаемый равным e 0 /h , но не менее


(22)


здесь Rb  — в МПа.


Таблица 30


Бетон

Коэффициент b

в формуле (21)



1. Тяжелый



1 ,0


2. Мелкозернистый групп:

А



1 ,3

Б

1,5

В


1,0


3. Легкий:

при искусственных крупных заполнителях и мелком заполнителе:

плотном





1,0

пористом

1 ,5

при естественных заполнителях


2,5


4. Поризованный


2 ,0



5. Ячеистый:

автоклавный



1 ,3

неавтоклавный


1,5


Примечание. Группы мелкозернистого бетона приведены в п. 2.3.



Таблица 31


Характер опирания стен и столбов


Расчетная длина l 0 внецентренно сжатых бетонных элементов


1. С опорами вверху и внизу:

а) при шарнирах на двух концах независимо от величины смещения опор




Н

б) при защемлении одного из концов и возможном смещении опор для зданий:

многопролетных



1 ,25 Н

однопролетных


1,50 Н


2. Свободно стоящие


2 ,00 Н



Обозначение, принятое в табл. 31 : Н — высота столба (стены) в пределах этажа за вычетом толщины плиты перекрытия или высота свободно стоящей конструкции.


Если изгибающие моменты (или эксцентриситеты) от полной нагрузки и от суммы постоянных и длительных нагрузок имеют разные знаки, то при абсолютном значении эксцентриситета полной нагрузки е 0 , превышающем 0,1 h , принимают j l = 1,0; если это условие не удовлетворяется, значение j l принимают равным где j l 1 определяют по формуле (21), принимал М равным произведению продольной силы N от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок на расстояние от центра тяжести до растянутой или наименее сжатой от действия постоянных и длительных нагрузок грани сечения.

Закрыть

Строительный каталог