Коэффициент продольного изгиба для бетона

Обновлено: 01.05.2024

СНиП II-22-81 от 31.12.1981 г. Каменные и армокаменные конструкции. Часть 3

3.29. Коэффициент трения следует принимать по табл. 17.

при состоянии поверхности

1. Кладка по кладке или бетону

2. Дерево по кладке или бетону

3. Сталь по кладке или бетону

4. Кладка и бетон по песку или гравию

5. То же, по суглинку

6. То же, по глине

4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ

СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ (ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ)

4.1. Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатии следует производить по формуле

где - расчетная продольная сила;

- расчетное сопротивление сжатию кладки, определяемое по табл. 2 - 9;

- коэффициент продольного изгиба, определяемый по п. 4.2;

- площадь сечения элемента;

- коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки и определяемый по формуле (16) при =0.

При меньшем размере прямоугольного поперечного сечения элементов см (или с меньшим радиусом инерции элементов любого сечения см) коэффициент следует принимать равным единице.

4.2. Коэффициент продольного изгиба для элементов постоянного по длине сечения следует принимать по табл. 18 в зависимости от гибкости элемента

или прямоугольного сплошного сечения при отношении

и упругой характеристики кладки , принимаемый по табл. 15, а для кладки с сетчатым армированием - по формуле (4).

В формулах (11) и (12):

- расчетная высота (длина) элемента, определяемая согласно указаниям п. 4.3;

- наименьший радиус инерции сечения элемента;

- меньший размер прямоугольного сечения.

Коэффициент продольного изгиба

при упругих характеристиках кладки

Примечания: 1. Коэффициент при промежуточных величинах гибкостей определяется по интерполяции.

2. Коэффициент для отношений , превышающих предельные (пп. 6.16-6.20), следует принимать при определении (п. 4.7) в случае расчета на внецентренное сжатие с большими эксцентриситетами.

3. Для кладки с сетчатым армированием величины упругих характеристик, определяемые по формуле (4), могут быть менее 200.

Рис. 4. Коэффициенты и по высоте сжатых стен и столбов

- шарнирно опертых на неподвижные опоры;

- защемленных внизу и имеющих верхнюю упругую опору;

4.3. Расчетные высоты стен и столбов при определении коэффициентов продольного изгиба в зависимости от условий опирания их на горизонтальные опоры следует принимать:

а) при неподвижных шарнирных опорах (рис. 4,);

б) при упругой верхней опоре и жестком защемлении в нижней опоре: для однопролетных зданий , для многопролетных зданий (рис. 4,);

в) для свободно стоящих конструкций (рис. 4,);

г) для конструкций с частично защемленными опорными сечениями - с учетом фактической степени защемления, но не менее , где - расстояние между перекрытиями или другими горизонтальными опорами, при железобетонных горизонтальных опорах расстояние между ними в свету.

Примечания: 1. При жестких опорах (см. п. 6.7) и заделке в стены сборных железобетонных перекрытий принимается , а при монолитных железобетонных перекрытиях, опираемых на стены по четырем сторонам, .

2. Если нагрузкой является только собственная масса элемента в пределах рассчитываемого участка, то расчетную высоту сжатых элементов, указанную в п. 4.3, следует уменьшить путем умножения на коэффициент 0,75.

4.4. Значения коэффициентов и для стен и столбов, опирающихся на шарнирные неподвижные опоры, с расчетной высотой (см. п. 4.3) при расчете сечений, расположенных в средней трети высоты следует принимать постоянными, равными расчетным значениям и , определенным для данного элемента. При расчете сечений на участках в крайних третях коэффициенты и увеличиваются по линейному закону до единицы на опоре (рис. 4,).

Для стен и столбов, имеющих нижнюю защемленную и верхнюю упругую опоры, при расчете сечений нижней части стены или столба до высоты принимаются расчетные значения и , а при расчете сечений верхней части стены или столба значения и для этих сечений увеличиваются до единицы по линейному закону (рис. 4,).

Для свободно стоящих стен и столбов при расчете сечений в их нижней части (до высоты ) принимаются расчетные значения и , а в верхней половине значения и увеличиваются до единицы по линейному закону (рис. 4,).

В месте пересечения продольной и поперечной стен, при условии их надежного взаимного соединения, коэффициенты и разрешается принимать равными 1. На расстоянии от пересечения стен коэффициенты и определяются по пп. 4.1 - 4.3. Для промежуточных вертикальных участков коэффициенты и принимаются по интерполяции.

4.5. В стенах, ослабленных проемами, при расчете простенков коэффициент принимается по гибкости стены.

Для узких простенков, ширина которых меньше толщины стены, производится также расчет простенка в плоскости стены, при этом расчетная высота простенка принимается равной высоте проема.

4.6. Для ступенчатых стен и столбов, верхняя часть которых имеет меньшее поперечное сечение, коэффициенты и определяются:

а) при опирании стен (столбов) на неподвижные шарнирные опоры - по высоте ( - высота стены или столба согласно п. 4.3) и наименьшему сечению, расположенному в средней трети высоты ;

б) при упругой верхней опоре или при ее отсутствии - по расчетной высоте , определенной согласно п. 4.3, и сечению у нижней опоры, а при расчете верхнего участка стены (столба) высотой - по расчетной высоте и поперечному сечению этого участка; определяется так же, как , но при .

Внецентренно сжатые элементы

4.7. Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций следует производить по формуле

где - площадь сжатой части сечения при прямоугольной эпюре напряжений (рис. 5), определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения расчетной продольной силы . Положение границы площади определяется из условия равенства нулю статического момента этой площади относительно ее центра тяжести для прямоугольного сечения

В формулах (13)-(15):

- расчетное сопротивление кладки сжатию;

- площадь сечения элемента;

- высота сечения в плоскости действия изгибающего момента;

- эксцентриситет расчетной силы относительно центра тяжести сечения;

- коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента (см. пп. 4.2, 4.3) по табл. 18;

- коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической высоте элемента по табл. 18 в плоскости действия изгибающего момента при отношении

где и - высота и радиус инерции сжатой части поперечного сечения в плоскости действия изгибающего момента.

Рис. 5. Внецентренное сжатие

Рис. 6. Знакопеременная эпюра изгибающего момента

для внецентренно сжатого элемента

Для прямоугольного сечения .

Для таврового сечения (при ) допускается приближенно принимать и , где - расстояние от центра тяжести сечения элемента до его края в сторону эксцентриситета; - ширина сжатой полки или толщина стенки таврового сечения в зависимости от направления эксцентриситета.

При знакопеременной эпюре изгибающего момента по высоте элемента (рис. 6) расчет по прочности следует производить в сечениях с максимальными изгибающими моментами различных знаков. Коэффициент продольного изгиба следует определять по высоте части элемента в пределах однозначной эпюры изгибающего момента при отношениях или гибкостях

где и - высоты частей элемента с однозначной эпюрой изгибающего момента;

и - высоты и радиусы инерции сжатой части элементов в сечениях с максимальными изгибающими моментами;

- коэффициент, определяемый по формулам, приведенным в табл. 19;

- коэффициент, определяемый по формуле

где - расчетная продольная сила от длительных нагрузок;

- коэффициент, принимаемый по табл. 20;

- эксцентриситет от действия длительных нагрузок.

При см или cм коэффициент следует принимать равным единице.

Значения для сечений

1. Кладка всех видов, кроме указанных в поз. 2

2. Кладка из камней и крупных блоков, изготовленных из ячеистых и крупнопористых бетонов; из природных камней (включая бут)

Примечание. Если , то при определении коэффициента вместо следует принимать .

4.8. При , кроме расчета внецентренно сжатых элементов по формуле (13), следует производить расчет по раскрытию трещин в швах кладки согласно указаниям п. 5.3.

Коэффициент для кладки

из глиняного кирпича и керамических камней; из камней и крупных блоков из тяжелого бетона; из природных камней всех видов

из силикатного кирпича и силикатных камней; камней из бетона на пористых заполнителях; крупных блоков из ячеистого бетона

при проценте продольного армирования

Примечание. Для неармированной кладки значения коэффициента следует принимать как для кладки с армированием 0,1 % и менее. При проценте армирования более 0,1 и менее 0,3 коэффициент определяется интерполяцией.

4.9. При расчете несущих и самонесущих стен (см. п. 6.6) толщиной 25 см и менее следует учитывать случайный эксцентриситет , который должен суммироваться с эксцентриситетом продольной силы.

Величину случайного эксцентриситета следует принимать равной: для несущих стен - 2 см; для самонесущих стен, а также для отдельных слоев трехслойных несущих стен - 1 см; для перегородок и ненесущих стен, а также заполнений фахверковых стен случайный эксцентриситет допускается не учитывать.

4.10. Наибольшая величина эксцентриситета (с учетом случайного) во внецентренно сжатых конструкциях без продольной арматуры в растянутой зоне не должна превышать: для основных сочетаний нагрузок - , для особых - ; в стенах толщиной 25 см и менее: для основных сочетаний нагрузок - , для особых - , при этом расстояние от точки приложения силы до более сжатого края сечения для несущих стен и столбов должно быть не менее 2 см.

4.11. Элементы, работающие на внецентренное сжатие, должны быть проверены расчетом на центральное сжатие в плоскости, перпендикулярной к плоскости действия изгибающего момента в тех случаях, когда ширина их поперечного сечения .

Косое внецентренное сжатие

4.12. Расчет элементов при косом внецентренном сжатии следует производить по формуле (13) при прямоугольной эпюре напряжений в обоих направлениях. Площадь сжатой части сечения условно принимается в виде прямоугольника, центр тяжести которого совпадает с точкой приложения силы и две стороны ограничены контуром сечения элемента (рис.7), при этом ; и , где и - расстояния от точки приложения силы до ближайших границ сечения.

В случаях сложного по форме сечения для упрощения расчета допускается принимать прямоугольную часть сечения без учета участков, усложняющих его форму (рис. 8).

Рис. 7. Расчетная схема прямоугольного сечения

при косом внецетренном сжатии

Рис. 8. Расчетная схема сложного сечения

при косом внецентреном сжатии; площади и

в расчете не учитываются

Величины и определяются дважды:

а) при высоте сечения или радиусе инерции и эксцентриситете в направлении ;

б) при высоте сечения или радиусе инерции и эксцентриситете в направлении .

За расчетную несущую способность принимается меньшая из двух величин, вычисленных по формуле (13) при двух значениях и .

Если или , то кроме расчета по несущей способности должен производиться расчет по раскрытию трещин в соответствующем направлении по указаниям п. 5.3.

Смятие (местное сжатие)

4.13. Расчет сечений на смятие при распределении нагрузки на части площади сечения следует производить по формуле

где - продольная сжимающая сила от местной нагрузки;

- расчетное сопротивление кладки на смятие, определяемое согласно указаниям п. 4.14;

- площадь смятия, на которую передается нагрузка;

- для кирпичной и виброкирпичной кладки, а также кладки из сплошных камней или блоков, изготовленных из тяжелого и легкого бетона;

- для кладки из пустотелых бетонных или сплошных камней и блоков из крупнопористого и ячеистого бетона;

- коэффициент полноты эпюры давления от местной нагрузки.

При равномерном распределении давления , при треугольной эпюре давления .

Если под опорами изгибаемых элементов не требуется установка распределительных плит, то допускается принимать - для кладок из материалов, указанных в поз. 1 и 2 табл. 21, и - для кладок из материалов, указанных в поз. 3 этой таблицы.

, для нагрузок по схеме

сумма местной и основной нагрузок

1 Полнотелый кирпич, сплошные камни и крупные блоки из тяжелого бетона или бетона на пористых заполнителях М50 и выше

2. Керамические камни с щелевыми пустотами, дырчатый кирпич, бутобетон

3. Пустотелые бетонные камни и блоки. Сплошные камни и блоки из бетона М35. Камни и блоки из ячеистого бетона и природного камня

Примечание. Для кладок всех видов на неотвердевшем растворе или на замороженном растворе в период его оттаивания при зимней кладке, выполненной способом замораживания, принимаются значения , указанные в поз. 3 настоящей таблицы.

4.14. Расчетное сопротивление кладки на смятие следует определять по формуле

где - расчетная площадь сечения, определяемая согласно указаниям п. 4.16;

- коэффициент, зависящий от материала кладки и места приложения нагрузки, определяется по табл. 21.

При расчете на смятие кладки с сетчатым армированием расчетное сопротивление кладки принимается в формуле (17) большим из двух значений: , определяемого по формуле (18) для неармированной кладки, или , где - расчетное сопротивление кладки с сетчатым армированием при осевом сжатии, определяемое по формуле (27) или (28).

4.15. При одновременном действии местной (опорные реакции балок, прогонов, перекрытий и т.п.) и основной нагрузок (вес вышележащей кладки и нагрузка, передающаяся на эту кладку) расчет производится раздельно на местную нагрузку и на сумму местной и основной нагрузок, при этом принимаются различные значения , согласно табл. 21.

При расчете на сумму местной и основной нагрузок разрешается учитывать только ту часть местной нагрузки, которая будет приложена до загружения площади смятия основной нагрузкой.

Примечание. В случае, когда площадь сечения достаточна для восприятия одной лишь местной нагрузки, но недостаточна для восприятия суммы местной и основной нагрузок, допускается устранять передачу основной нагрузки на площадь смятия путем устройства промежутка или укладки мягкой прокладки над опорным концом прогона, балки или перемычки.

4.16. Расчетная площадь сечения определяется по следующим правилам:

а) при площади смятия, включающей всю толщину стены, в расчетную площадь смятия включаются участки длиной не более толщины стены в каждую сторону от границы местной нагрузки (см. рис. 9, );

б) при площади смятия, расположенной на краю стены по всей ее толщине, расчетная площадь равна площади смятия, а при расчете на сумму местной и основной нагрузок принимается также расчетная площадь, указанная на рис. 9, пунктиром;

в) при опирании на стену концов прогонов и балок в расчетную площадь смятия включается площадь сечения стены шириной, равной глубине заделки опорного участка прогона или балки и длиной не более расстояния между осями двух соседних пролетов между балками (рис. 9,); если расстояние между балками превышает двойную толщину стены, длина расчетной площади сечения определяется как сумма ширины балки и удвоенной толщины стены (рис. 9, );

Рис. 9. Определение расчетных площадей сечений

при местном сжатии

- различные случаи местного сжатия

г) при смятии под краевой нагрузкой, приложенной к угловому участку стены, расчетная площадь равна площади смятия, а при расчете на сумму местной и основной нагрузок принимается расчетная площадь, ограниченная на рис. 9, пунктиром;

д) при площади смятия, расположенной на части длины и ширины сечения, расчетная площадь принимается согласно рис. 9,. Если площадь смятия расположена вблизи от края сечения, то при расчете на сумму местной и основной нагрузок принимается расчетная площадь сечения, не меньшая, чем определяемая по рис. 9,, при приложении той же нагрузки к угловому участку стены;

е) при площади смятия, расположенной в пределах пилястры, расчетная площадь равна площади смятия, а при расчете на сумму местной и основной нагрузок принимается расчетная площадь, ограниченная на рис. 9, пунктиром;

ж) при площади смятия, расположенной в пределах пилястры и части стены или простенка, увеличение расчетной площади по сравнению с площадью смятия следует учитывать только для нагрузки, равнодействующая которой приложена в пределах полки (стены) или же в пределах ребра (пилястры) с эксцентриситетом в сторону стены (где - длина площади смятия, - эксцентриситет по отношению к оси площади смятия). В этих случаях в расчетную площадь сечения включается, кроме площади смятия, часть площади сечения полки шириной , равной глубине заделки опорной плиты в кладку стены и длиной в каждую сторону от края плиты не более толщины стены (рис. 9,);

з) если сечение имеет сложную форму, не допускается учитывать при определении расчетной площади сечения участки, связь которых с загруженным участком недостаточна для перераспределения давления (участки 1 и 2 на рис. 9, ).

Примечание. Во всех случаях, приведенных на рис. 9, в расчетную площадь сечения включается площадь смятия .

4.17. При опирании на край кладки изгибаемых элементов (балок, прогонов и т.п.) без распределительных плит или с распределительными плитами, которые могут поворачиваться вместе с концами элемента, длина опорного участка элемента должна приниматься по расчету. При этом плита обеспечивает распределение нагрузки только по своей ширине в направлении, перпендикулярном изгибаемому элементу.

Указания настоящего пункта не распространяются на расчет опор висячих стен, который производится согласно пп. 4.13 и 6.5.

Примечания: 1. При необходимости увеличения площади смятия под опорными плитами следует укладывать на них стальные прокладки, фиксирующие положение опорного давления.

2. Конструктивные требования к участкам кладки, загруженным местными нагрузками, приводятся в пп. 6.40 - 6.43.

4.18. Расчет изгибаемых неармированных элементов следует производить по формуле

где - расчетный изгибающий момент;

- момент сопротивления сечения кладки при упругой ее работе;

- расчетное сопротивление кладки растяжению при изгибе по перевязанному сечению (см. табл. 10 - 12).

Расчет изгибаемых неармированных элементов на поперечную силу следует производить по формуле

где - расчетное сопротивление кладки главным растягивающим напряжениям при изгибе, по табл. 11 - 13;

- плечо внутренней пары сил, для прямоугольного сечения,

Примечание. Проектирование элементов каменных конструкций, работающих на изгиб по неперевязанному сечению, не допускается.

4.19. Расчет элементов неармированных каменных конструкций на прочность при осевом растяжении следует производить по формуле

где - расчетная осевая сила при растяжении;

- расчетное сопротивление кладки растяжению, принимаемое по табл. 10 - 12 по перевязанному сечению;

- расчетная площадь сечения нетто.

Примечание. Проектирование элементов каменных конструкций, работающих на осевое растяжение по неперевязанному сечению, не допускается.

4.20. Расчет неармированной кладки на срез по горизонтальным неперевязанным швам и перевязанным швам для бутовой кладки следует производить по формуле

где - расчетное сопротивление срезу (см. табл. 10);

- коэффициент трения по шву кладки, принимаемый для кладки из кирпича и камней правильной формы равным 0,7;

- среднее напряжение сжатия при наименьшей расчетной нагрузке, определяемой с коэффициентом перегрузки 0,9;

- коэффициент, принимаемый равным 1,0 для кладки из полнотелого кирпича и камней и равным 0,5 для кладки из пустотелого кирпича и камней с вертикальными пустотами, а также для кладки из рваного бутового камня;

- расчетная площадь сечения.

Расчет кладки на срез по перевязанному сечению (по кирпичу или камню) следует производить по формуле (23) без учета обжатия (2-й член формулы 23). Расчетные сопротивления кладки должны приниматься по табл. 11.

При внецентренном сжатии с эксцентриситетами, выходящими за пределы ядра сечения (для прямоугольных сечений ), в расчетную площадь сечения включается только площадь сжатой части сечения .

Многослойные стены (стены облегченной

кладки и стены с облицовками)

4.21. Отдельные слои многослойных стен должны быть соединены между собой жесткими или гибкими связями (см. пп. 6.30 - 6.31). Жесткие связи должны обеспечивать распределение нагрузки между конструктивными слоями.

4.22. При расчете многослойных стен на прочность различаются два случая:

а) жесткое соединение слоев. Различную прочность и упругие свойства слоев, а также неполное использование прочности их при совместной работе в стене следует учитывать путем приведения площади сечения к материалу основного несущего слоя. Эксцентриситеты всех усилий должны определяться по отношению к оси приведенного сечения;

б) гибкое соединение слоев. Каждый слой следует рассчитывать раздельно на воспринимаемые им нагрузки, нагрузки от покрытий и перекрытий должны передаваться только на внутренний слой. Нагрузку от собственного веса утеплителя следует распределять на несущие слои пропорционально их сечению.

4.23. При приведении сечения стены к одному материалу толщина слоев должна приниматься фактической, а ширина слоев (по длине стены) изменяться пропорционально отношению расчетных сопротивлений и коэффициентов использования прочности слоев по формуле

где - приведенная ширина слоя;

- фактическая ширина слоя;

- расчетное сопротивление и коэффициент использования прочности слоя, к которому приводится сечение;

- расчетное сопротивление и коэффициент использования прочности любого другого слоя стены.

Коэффициенты использования прочности слоев в многослойных стенах и приведены в табл. 22.

Коэффициент продольного изгиба для бетона

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Concrete and won concrete construction

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СП 63.13330.2012 с СП 63.13330.2018 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2013-01-01

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева - институт ОАО "НИЦ "Строительство".

Изменение N 1 к СП 63.13330.2012 - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева - институт АО "НИЦ "Строительство"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики. Изменение N 1 к СП 63.13330.2012 подготовлено к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет.

Пункты, таблицы, приложения, в которые внесены изменения, отмечены в настоящем своде правил звездочкой.

Изменения N 2, 3 внесены изготовителем базы данных

Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в Федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" и содержит требования к расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Свод правил разработан авторским коллективом НИИЖБ им.А.А.Гвоздева - института ОАО "НИЦ "Строительство" (руководитель работы - д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев; доктора техн. наук А.С.Залесов, A.И.Звездов, Е.А.Чистяков, канд. техн. наук С.А.Зенин) при участии РААСН (доктора техн. наук В.М.Бондаренко, Н.И.Карпенко, В.И.Травуш) и ОАО "ЦНИИпромзданий" (доктора техн. наук Э.Н.Кодыш, Н.Н.Трекин, инж. И.К.Никитин).

Изменение N 3 к своду правил разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель организации-разработчика - д-р техн. наук А.Н.Давидюк, руководитель темы - канд. техн. наук В.В.Дьячков; Д.Е.Климов, С.О.Слышенков).

1* Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения, эксплуатируемых в климатических условиях России (при систематическом воздействии температур не выше 50°С и не ниже минус 70°С), в среде с неагрессивной степенью воздействия.

Свод правил устанавливает требования к проектированию бетонных и железобетонных конструкций, изготовляемых из тяжелого, мелкозернистого, легкого, ячеистого и напрягающего бетонов и содержит рекомендации по расчету и конструированию конструкций с композитной полимерной арматурой.

Требования настоящего свода правил не распространяются на проектирование сталежелезобетонных конструкций, фибробетонных конструкций, бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, покрытий автомобильных дорог и аэродромов и других специальных сооружений, а также на конструкции, изготовляемые из бетонов средней плотностью менее 500 и свыше 2500 кг/м, бетонополимеров и полимербетонов, бетонов на известковых, шлаковых и смешанных вяжущих (кроме применения их в ячеистом бетоне), на гипсовом и специальных вяжущих, бетонов на специальных и органических заполнителях, бетона крупнопористой структуры.

2* Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 4.212-80 Система показателей качества продукции. Строительство. Бетоны. Номенклатура показателей

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия

ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия

ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования

ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент

ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытания

ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 10922-2012 Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия

ГОСТ 12730.0-78 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости

ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Метод определения плотности

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 13087-81 Бетоны. Методы определения истираемости

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.

ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические требования

ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры

ГОСТ 25192-2012 Бетоны. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 25781-83 Формы стальные для изготовления железобетонных изделий. Технические условия

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 27005-2014 Бетоны легкие и ячеистые. Правила контроля средней плотности

ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора составов

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 33530-2015 (ISO 6789:2003) Инструмент монтажный для нормированной затяжки резьбовых соединений. Ключи моментные. Общие технические условия

ГОСТ Р 52085-2003 Опалубка. Общие технические условия

ГОСТ Р 52086-2003 Опалубка. Термины и определения

ГОСТ Р 52544-2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А 500С и В 500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

СП 2.13130.2012 "Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты" (с изменением N 1)

СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"

СП 50.13330.2012 "СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий"

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменением N 1)

Коэффициент продольного изгиба для бетона

ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ
(к СП 52-101-2003)

Содержит указания СП 52-101-2003 по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры; положения, детализирующие эти указания, примеры расчета, а также рекомендации, необходимые для проектирования.

Для инженеров-проектировщиков, а также студентов строительных вузов.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В Пособии приведены все указания по проектированию СП 52-101-2003, положения, детализирующие эти указания, примеры расчета элементов, а также рекомендации по проектированию.

Материалы по проектированию редко встречаемых конструкций с ненапрягаемой высокопрочной арматурой (классов А600 и выше) в настоящее Пособие не включены, а приведены в "Пособии по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона".

В Пособии не приведены особенности проектирования конструкций отдельных видов зданий и сооружений, связанные с определением усилий в этих конструкциях. Эти вопросы освещены в соответствующих Сводах Правил и пособиях.

Единицы физических величин, приведенные в Пособии: силы выражены в ньютонах (Н) или килоньютонах (кН); линейные размеры - в мм (для сечений) или в м (для элементов или их участков); напряжения, сопротивления, модули упругости - мегапаскалях (МПа); распределенные нагрузки и усилия - в кН/м или Н/мм. Поскольку 1 МПа =1 Н/мм, при использовании в примерах расчета формул, включающих величины в МПа (напряжения, сопротивления и т.п.), остальные величины приводятся только в Н и мм (мм).

В таблицах нормативные и расчетные сопротивления и модули упругости материалов приведены в МПа и в кгс/см.

Пособие разработано "ЦНИИПромзданий" (инженер И.К.Никитин, доктора технических наук Э.Н.Кодыш и Н.Н.Трёкин) при участии "НИИЖБ" (доктора технических наук А.С.Залесов, Е.А.Чистяков, А.И.Звездов, Т.А.Мухамедиев).

1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Рекомендации настоящего Пособия распространяются на проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений, выполняемых из тяжелого бетона классов по прочности на сжатие от В10 до В60 без предварительного напряжения арматуры и эксплуатируемых при систематическом воздействии температур не выше 50 °С и не ниже минус 40 °С в среде с неагрессивной степенью воздействия при статическом действии нагрузки.

Рекомендации Пособия не распространяются на проектирование бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, тоннелей, труб под насыпями, покрытий автомобильных дорог и аэродромов и некоторых других специальных сооружений.

Примечание. Термин "тяжелый бетон" применен в соответствии с ГОСТ 25192.

1.2. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций, кроме выполнения расчетных и конструктивных требований настоящего Пособия, должны выполняться технологические требования по изготовлению и возведению конструкций, а также должны быть обеспечены условия для надлежащей эксплуатации зданий и сооружений с учетом требований по экологии согласно соответствующим нормативным документам.

1.3. В сборных конструкциях особое внимание должно быть уделено на прочность и долговечность соединений.

1.4. Бетонные элементы применяют:

а) преимущественно в конструкциях, работающих на сжатие при расположении продольной силы в пределах поперечного сечения элемента;

б) в отдельных случаях в конструкциях, работающих на сжатие при расположении продольной силы за пределами поперечного сечения элемента, а также в изгибаемых конструкциях, когда их разрушение не представляет непосредственной опасности для жизни людей и сохранности оборудования (например, элементы, лежащие на сплошном основании).

Конструкции рассматривают как бетонные, если их прочность в стадии эксплуатации обеспечена одним бетоном.

1.5. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно СНиП 23-01-99. Расчетные технологические температуры устанавливаются заданием на проектирование.

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.6. Расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует производить по предельным состояниям, включающим:

- предельные состояния первой группы (по полной непригодности к эксплуатации вследствие потери несущей способности);

- предельные состояния второй группы (по непригодности к нормальной эксплуатации вследствие образования или чрезмерного раскрытия трещин, появления недопустимых деформаций и др.).

Расчеты по предельным состояниям первой группы, содержащиеся в настоящем Пособии, включают расчеты по прочности с учетом в необходимых случаях деформированного состояния конструкции перед разрушением.

Расчеты по предельным состояниям второй группы, содержащиеся в настоящем Пособии, включают расчеты по раскрытию трещин и по деформациям.

Расчет бетонных конструкций по предельным состояниям второй группы не производится.

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

1.7. Определение усилий и деформаций от различных воздействий в конструкциях и в образуемых ими системах зданий и сооружений следует производить с учетом возможного образования трещин и неупругих деформаций в бетоне и арматуре (физическая нелинейность), а также с учетом в необходимых случаях деформированного состояния конструкций перед разрушением (геометрическая нелинейность).

Для статически неопределимых конструкций, методика расчета которых с учетом физической нелинейности не разработана, допускается определять усилия в предположении линейной упругости материала.

1.8. Нормативные значения нагрузок и воздействий, коэффициенты сочетаний, коэффициенты надежности по нагрузке, коэффициенты надежности по назначению, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные (длительные и кратковременные) принимают согласно СНиП 2.01.07-85*.

1.9. При расчете элементов сборных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от веса элемента следует принимать с коэффициентом динамичности, равным: 1,60 - при транспортировании, 1,40 - при подъеме и монтаже. В этом случае следует учитывать также коэффициенты надежности по нагрузке.

Допускается принимать более низкие, обоснованные в установленном порядке, значения коэффициентов динамичности, но не ниже 1,25.

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

БЕТОН

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА БЕТОНА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

2.1. Для бетонных и железобетонных конструкций следует предусматривать бетоны следующих классов и марок:

а) классов по прочности на сжатие:

B10; B15; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60;

б) классов по прочности на осевое растяжение:

0,8; 1,2; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3,2;

в) марок по морозостойкости:

F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500;

г) марок по водонепроницаемости:

W2; W4; W6; W8; W10; W12.

2.2. Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и на осевое растяжение (проектный возраст), назначают при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загружения конструкции проектными нагрузками. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливают в возрасте 28 суток.

Значение отпускной прочности бетона в элементах сборных конструкций следует назначать в соответствии с ГОСТ 13015.0* и стандартами на конструкции конкретных видов.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 13050-2003. - Примечание изготовителя базы данных.

2.3. Класс бетона по прочности на сжатие назначается во всех случаях.

Класс бетона по прочности на осевое растяжение назначается в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение, и ее контролируют на производстве (например, для бетонных изгибаемых элементов).

Марку по морозостойкости назначают для конструкций, подверженных в процессе эксплуатации попеременному замораживанию и оттаиванию (надземные конструкции, подвергающиеся атмосферным воздействиям, находящиеся во влажном грунте или под водой и др.).

Марку по водонепроницаемости назначают для конструкций, к которым предъявляют требования ограничения водопроницаемости (резервуары, подпорные стены и др.).

2.4. Для железобетонных конструкций рекомендуется принимать класс бетона на сжатие не ниже В15; при этом для сильно нагруженных сжатых стержневых элементов рекомендуется принимать класс бетона не ниже B25.

Для бетонных сжатых элементов не рекомендуется применять бетон класса выше B30.

2.5. Для надземных конструкций, повергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной зимней температуре наружного воздуха от минус 5 °С до минус 40 °С, принимают марку бетона по морозостойкости не ниже F75; при этом, если такие конструкции защищены от непосредственного воздействия атмосферных осадков, марку по морозостойкости можно применять не ниже F50.

При расчетной зимней температуре выше минус 5 °С в указанных выше конструкциях марку бетона по морозостойкости не нормируют.

Примечание. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается согласно п.1.5.

НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА

2.6. Нормативные значения сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) и осевому растяжению (при назначении класса по прочности на сжатие) принимают в зависимости от класса бетона B согласно табл.2.1.

Нормативные сопротивления бетона и и расчетные значения сопротивления бетона для предельных состояний второй группы и , МПа (кгс/см) при классе бетона по прочности на сжатие

Расчёт на внецентренное сжатие простенка из газобетонных блоков

Материал — газобетонный блок на ц.п. растворе. Марка блока М50, марка раствора М75. Расчётное сопротивление кладки сжатию R=16.3155*0.8=13.0524 кгс/см2. Коэффициент 0.8 принят по п.6.12 для кладки из блоков и камней из крупнопористых бетонов и из автоклавных ячеистых бетонов. Размеры простенка b=100 см, h=38 см. Высота простенка l₀=290 см. По результатам определения внутренних усилий в сечении простенка возникают следующие усилия: N=16.057 т, изгибающие моменты Мх=0.314 т*м, Му=0 т*м, поперечные силы, Qx=0 т, Qy=0.18 т;

Схема приложения нагрузок к простенку

Расчёт на внецентренное сжатие в плоскости изгиба

По п.7.7 Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций следует производить по формуле

m_g=1 — коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки и определяемый по формуле (16). При толщине стены более 30 см, принимается равным 1.

φ — коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента l₀

Для l₀=290 см, i_x=0.289*38=10.982 см, α=750, по таблице 19, при λ=l₀/i_x=290/10.982=26.407, φ=0.91138

		α_n
		750
λ_n	21	0.95
λ_i	26.407	0.91138
λ_n+1	28	0.9

φ_с — коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической высоте элемента Н по таблице 18 в плоскости действия изгибающего момента при гибкости:

где h_с и i_с — высота и радиус инерции сжатой части поперечного сечения Ас в плоскости действия изгибающего момента.

Площадь сжатой части сечения определяется по формуле:

A=b*h=3800 см 2 — площадь поперечного сечения простенка;

e_0x=M_x/N=0.314/16.057=1.955533 см – эксцентриситет расчётной силы N относительно центра тяжести сечения;

e_v=0 см — случайный эксцентриситет продольной силы, для несущих стен толщиной 25 см и более не учитывается.

Высота сжатой части сечения h_cx=A_c/b=34.0889 см;

Радиус инерции сжатой части сечения i_cx=0.289*h_cx=0.289*34.0889=9.8517 см, λ_cx=l₀/i_cx=290/9.8517=29.4365, φ_cx=0.88769

Читайте также: