СП 311.1325800.2017
СВОД ПРАВИЛ
БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ БЕТОНОВ
ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
High strength concrete and reinforced high strength concrete structures. Design guidline
Дата введения 2018-05-10
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 9 ноября 2017 г. N 1518/пр и введен в действие с 10 мая 2018 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
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
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 с применением высокопрочного бетона класса по прочности на сжатие В60...В150.
Свод правил разработан авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель работы - д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев, д-ра техн. наук С.Б.Крылов, С.С.Каприелов, , А.В.Шейнфельд, кандидаты техн. наук В.В.Дьячков, С.А.Зенин, Д.В.Кузеванов, Б.С.Соколов, Р.Ш.Шарипов; инженер С.О.Слышенков).
Настоящий свод правил распространяется на проектирование сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов классов по прочности при сжатии В60 и выше для 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 высокопрочных тяжелых бетонов классов В110-В150, мелкозернистых бетонов классов В60-В100 и напрягающих бетонов классов В80-В100. Проектирование бетонных и железобетонных конструкций и изделий, изготовляемых из высокопрочных тяжелых бетонов классов В60-В100 и напрягающих бетонов классов В60, В70 следует выполнять по СП 63.13330.
Требования настоящего свода правил не распространяются на проектирование сталежелезобетонных конструкций, фибробетонных конструкций, сборно-монолитных конструкций, бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, покрытий автомобильных дорог и аэродромов и других специальных сооружений, конструкций, изготовляемые из бетонов средней плотностью менее 2000 и свыше 2500 кг/м, а также конструкций из бетонополимеров и полимербетонов.
В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:
СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, N 2)
ГОСТ 31914-2012 Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций. Правила контроля и оценка качества
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
В настоящем своде правил приняты термины и определения в соответствии с СП 63.13330, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 бетонные конструкции: Конструкции, выполненные из высокопрочного бетона с арматурой, устанавливаемой по конструктивным соображениям и не учитываемой в расчете.
3.2 высокопрочный бетон: Тяжелый, мелкозернистый или напрягающий бетон класса В60 и выше, приготовленный с применением вяжущего на основе портландцементного клинкера.
4.1 Бетонные и железобетонные конструкции из высокопрочных бетонов должны удовлетворять требованиям раздела 4 СП 63.13330.2012 и пункта 4.2.
4.2 Для бетонных конструкций из высокопрочных бетонов класс бетона рекомендуется принимать не выше В60.
5.1 Расчеты бетонных и железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов следует производить по разделу 5 СП 63.13330.2012 и пунктам 5.2-5.4.
5.2 Нагрузку от собственного веса конструкции из высокопрочного бетона следует принимать по приведенной плотности конструкции. При отсутствии таких данных допускается значение приведенной плотности конструкции принимать по таблице 5.1.
Таблица 5.1 - Приведенная плотность конструкций
Коэффициент армирования конструкции | Приведенная плотность конструкций, кг/м | ||
В60 | В100 | В150 | |
0 | 2400 | 2450 | 2500 |
1 | 2450 | 2500 | 2550 |
2 | 2500 | 2550 | 2600 |
4 | 2600 | 2650 | 2700 |
Примечание - Для промежуточных значений классов бетона и коэффициентов армирования значения следует определять по линейной интерполяции. |
При содержании арматуры свыше 4% плотность определяется как сумма масс бетона и арматуры на единицу объема железобетонной конструкции.
5.3 Расчет бетонных конструкций из высокопрочных бетонов класса В60 следует производить по разделу 7 СП 63.13330.2012.
5.4 Для монолитных железобетонных конструкций, у которых установленная по ГОСТ 31914 прочность бетона поверхностных и глубинных слоев сечения различается на 15% и больше, и фактическая прочность бетона поверхностных слоев ниже проектной, следует производить поверочные расчеты прочности их нормальных сечений с учетом неоднородности прочности бетона. Поверочные расчеты следует производить по разделу 9.
6.1.1 Для бетонных и железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с настоящим сводом правил, следует предусматривать следующие высокопрочные конструкционные бетоны:
- тяжелый средней плотности от 2350 до 2500 кг/м включительно;
- мелкозернистый средней плотности от 2000 до 2350 кг/м включительно;
- напрягающий.
6.1.2 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от их назначения и условий работы следует устанавливать нормируемые показатели качества высокопрочного бетона, основные из которых приведены ниже:
класс по прочности на сжатие В;
класс по прочности на осевое растяжение ;
марка по морозостойкости ;
марка по водонепроницаемости W;
марка по самонапряжению - для напрягающих бетонов.
6.1.3 Для бетонных и железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с настоящим сводом правил, следует предусматривать высокопрочные бетоны классов и марок, приведенных в таблицах 6.1-6.5.
Таблица 6.1 - Классы высокопрочного бетона по прочности на сжатие
Бетон | Классы по прочности на сжатие |
Тяжелый бетон | В110; В120; В130; В140; В150 |
Мелкозернистый бетон | В70; В80; В90; В100 |
Напрягающий бетон | В80; В90; В100; В110; В120; В130; В140; В150 |
Таблица 6.2 - Классы высокопрочного бетона по прочности на осевое растяжение
Бетон | Класс прочности на осевое растяжение |
Тяжелый, напрягающий и мелкозернистый бетоны |
|
Таблица 6.3 - Марки высокопрочного бетона по морозостойкости
Бетон | Марки по морозостойкости |
Тяжелый, напрягающий и мелкозернистый бетоны |
|
Таблица 6.4 - Марки высокопрочного бетона по водонепроницаемости
Бетон | Марки по водонепроницаемости |
Тяжелый, напрягающий и мелкозернистый бетоны | W8; W10; W12; W14; W16; W18; W20 |
Таблица 6.5 - Марки высокопрочного бетона по самонапряжению
Бетон | Марки по самонапряжению |
Напрягающий бетон |
|
6.1.4 Возраст высокопрочного бетона, соответствующий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, значение нормируемых отпускной и передаточной прочности бетона в элементах сборных конструкций следует назначать согласно пунктам 6.1.5 и 6.1.6 СП 63.13330.2012.
6.1.5 Для железобетонных конструкций, подвергающихся воздействию многократно повторяющейся нагрузки, не допускается применять мелкозернистый высокопрочный бетон без специального экспериментального обоснования.
6.1.6 Основные прочностные характеристики высокопрочного бетона - нормативные значения:
сопротивления бетона осевому сжатию ;
сопротивления бетона осевому растяжению .
Нормативные значения сопротивления высокопрочного бетона осевому сжатию (призменная прочность) и осевому растяжению (при назначении класса бетона на прочность на сжатие) принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно таблице 6.6.
Таблица 6.6
Вид | Бетон | Нормативные сопротивления бетона | ||||||||
В70 | В80 | В90 | В100 | В110 | В120 | В130 | В140 | В150 | ||
Сжатие осевое (призменная прочность) | Тяжелый и напрягающий | - | 57 | 64 | 71 | 78 | 85 | 92 | 99 | 106 |
Мелкозернистый | 50 | 57 | 64 | 71 | - | - | - | - | - | |
Растяжение осевое | Тяжелый и напрягающий | - | 3,30 | 3,60 | 3,8 | 4,00 | 4,20 | 4,40 | 4,60 | 4,80 |
Мелкозернистый | 3,0 | 3,30 | 3,60 | 3,8 | - | - | - | - | - | |
Примечание - Для напрягающего бетона значения |
6.1.7 Расчетные значения сопротивления высокопрочного бетона осевому сжатию и осевому растяжению
определяют по формулам:
; (6.1)
. (6.2)
где и
- коэффициенты надежности по бетону при его сжатии и растяжении;
- коэффициент, учитывающий увеличение хрупкости высокопрочных бетонов.
Значение коэффициентов и
принимают по таблице 6.7.
Значение коэффициента определяют по формуле
, (6.3)
где - класс высокопрочного бетона по прочности на сжатие.
Таблица 6.7
Вид бетона | Коэффициенты надежности по бетону при сжатии и растяжении | |||
Первой группы | Второй группы | |||
| ||||
на сжатие | на растяжение | |||
Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий бетон | 1,3 | 1,5 | 1,3 | 1,0 |
Расчетные значения сопротивления высокопрочного бетона ,
,
,
в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение приведены (с округлением): для предельных состояний первой группы - в таблице 6.8, второй группы - в таблице 6.6.
Таблица 6.8
Вид | Бетон | Расчетные сопротивления бетона | ||||||||
В70 | В80 | В90 | В100 | В110 | В120 | В130 | В140 | В150 | ||
Сжатие осевое (призменная прочность) | Тяжелый и напрягающий | 41 | 44 | 47,5 | 50 | 52 | 54 | 55,5 | 57 | |
Мелкозернистый | 37 | 41 | 44 | 47,5 | - | - | - | - | - | |
Растяжение осевое | Тяжелый и напрягающий | 2,1 | 2,1 | 2,2 | 2,2 | 2,25 | 2,25 | 2,25 | 2,25 | |
Мелкозернистый | 1,9 | 2,1 | 2,1 | 2,2 | - | - | - | - | - | |
Примечание - Для напрягающего бетона значения |
6.1.8 В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик высокопрочного бетона принимаются с учетом коэффициентов условия работы , учитывающих особенности работы бетона в конструкции (вид бетона, характер нагрузки, условия окружающей среды и т.д.). Значения коэффициентов
следует принимать по таблице 6.9.
Таблица 6.9
Факторы, обусловливающие введение коэффициента условий работы бетона | Коэффициент условий работы бетона | |
условное обозначение | числовое значение | |
1 Длительность действия нагрузки: | ||
- при непродолжительном (кратковременном) действии нагрузки | 1,00 | |
- при продолжительном действии нагрузки | 0,90 | |
2 Бетонирование в вертикальном положении (высота слоя бетонирования свыше 1,5 м) | 0,85 |
6.1.9 Основными деформационными характеристиками высокопрочного бетона являются значения: предельных относительных деформаций бетона при осевом сжатии и растяжении при однородном напряженном состоянии бетона и
, начального модуля упругости
, модуля сдвига
, коэффициента (характеристики) ползучести
, коэффициента поперечной деформации бетона (коэффициента Пуассона)
, коэффициента линейной температурной деформации бетона
.
6.1.10 Значения предельных относительных деформаций для тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетонов принимают:
- при непродолжительном действии нагрузки:0,002 при осевом сжатии - для бетонов классов В100 и ниже и по линейному закону от 0,002 при В100 до 0,0025 при В150 - для бетонов классов В110-В150;
0,0001 - при осевом растяжении для бетонов класса В100 и ниже и по линейному закону от 0,0001 при В100 до 0,00012 при В150 - для бетонов классов В110-В150;
- при продолжительном действии нагрузки: принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения
для В150, определяемого по 6.1.15;
принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения
для В150, определяемого по 6.1.15.
6.1.11 Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно таблице 6.10. Значения модуля сдвига бетона принимают равным 0,4.
При продолжительном действии нагрузки значения модуля деформаций бетона определяют по формуле
, (6.4)
где - коэффициент ползучести бетона, принимаемый согласно 6.1.11.
Таблица 6.10
Бетон | Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении | ||||||||
В70 | В80 | В90 | В100 | В110 | В120 | В130 | В140 | В150 | |
Тяжелый | - | 42 | 42,5 | 43 | 43,5 | 44,0 | 44,5 | 45,0 | 45,5 |
Мелкозернистый | 33 | 34,5 | 36,0 | 37,5 | - | - | - | - | - |
Примечание - Для напрягающего бетона значения |
6.1.12 Значения коэффициента ползучести для высокопрочного бетона в зависимости от относительной влажности воздуха принимают по таблице 6.11.
Таблица 6.11
Относительная влажность воздуха окружающей среды, % | Значения коэффициента ползучести бетона | ||
В60-В100 | В110-В120 | В130-В150 | |
Выше 75 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
40-75 | 1,4 | 1,3 | 1,2 |
Ниже 40 | 2,0 | 1,6 | 1,4 |
6.1.13 Значение коэффициента поперечной деформации высокопрочного бетона принимают равным 0,2.
6.1.14 Значение коэффициента линейной температурной деформации для высокопрочных бетонов при изменении температуры от минус 40°С до плюс 50°С следует принимать равным 1·10
°С
.
6.1.15 В качестве рабочих диаграмм высокопрочного бетона, определяющих связь между напряжениями и относительными деформациями используют упрощенную двухлинейную диаграмму по типу диаграмм Прандтля.
Для двухлинейной диаграммы осевого сжатия значения относительных деформаций и
для высокопрочных бетонов классов В60-В100 при продолжительном и непродолжительном действии нагрузки принимают по СП 63.13330, а для высокопрочных бетонов классов В110-В150 принимают:
- по линейному закону от 0,0015 при В100 до 0,0023 при В150 - относительные деформации при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формуле
, (6.5)
где принимают по таблице 6.10 СП 63.13330.2012;
- по линейному закону от 0,0028 при В100 до 0,0025 при В150 - относительные деформации при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формуле
, (6.6)
где принимают по таблице 6.10 СП 63.13330.2012 для бетона класса В100 с учетом указанного в этой таблице примечания 2.
В формулах (6.5), (6.6) В - класс высокопрочного бетона по прочности на сжатие.
Для двухлинейной диаграммы осевого растяжения значения относительных деформаций и
для высокопрочных бетонов классов В60-В100 принимают по СП 63.13330, а для высокопрочных бетонов классов В110-В150 принимают:
- по линейному закону от 0,0001 при В100 до 0,00011 при В150 - относительные деформации при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формуле (6.5), в которую вместо параметра
следует подставлять
, значение которого принимают по таблице 6.10 СП 63.13330.2012;
- по линейному закону от 0,00015 при В100 до 0,00012 при В150 - относительные деформации при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012 с корректировкой приведенных в ней значений путем умножения на соотношение (775-В)/675.
6.2.1 Для железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов следует применять арматуру по СП 63.13330.
Допускается применять: термомеханически упрочненную арматуру периодического профиля класса А600С из стали марки 20Г2СФБА [1], в том числе в сварных сетках и каркасах - для железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов без предварительного напряжения арматуры в качестве рабочей арматуры, устанавливаемой по расчету;
термомеханически упрочненную арматуру периодического профиля класса А600С из стали марки 20Г2СФБА [1] - для предварительно напряженных железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов.
6.2.2 Для конструкций, эксплуатируемых при температуре ниже минус 55°С, рекомендуется применять арматуру класса Ас500С [2] и А600С из стали марки 20Г2СФБА [1].
6.2.3 Нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик арматуры, диаграммы состояния арматуры для расчетов по предельным состояниям первой и второй групп следует принимать по СП 63.13330.
7.1.1 Железобетонные элементы из высокопрочных бетонов следует рассчитывать по прочности на действие изгибающих моментов, крутящих моментов, поперечных сил, продольных сил и на местное действие нагрузки (продавливание, местное сжатие).
7.1.2 Расчет по прочности нормальных сечений железобетонных элементов при действии изгибающих моментов и продольных сил (внецентренное сжатие или растяжение) следует производить на основе нелинейной деформационной модели согласно пунктам 8.1.20-8.1.30 СП 63.13330.2012 и пунктам 6.1.10-6.1.16.
Расчет по прочности нормальных сечений железобетонных элементов прямоугольного, двутаврового и таврового сечений с арматурой, расположенной у перпендикулярных плоскости изгиба граней элемента, при действии усилий в плоскости симметрии нормальных сечений методом предельных усилий следует производить по СП 63.13330 и 7.1.3.
7.1.3 При расчете по прочности нормальных сечений на действие изгибающих моментов и продольных сил методом предельных усилий значение граничной относительной высоты сжатой зоны бетона следует определять по формуле
(7.1)
где - коэффициент полноты эпюры напряжений в бетоне сжатой зоны сечения, принимаемый равным 0,7 - для высокопрочных бетонов класса В100 и ниже, а для бетонов класса В110 и выше - вычисляемый по формуле
, (7.2)
здесь - числовое значение класса бетона;
- относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных
, принимаемая в соответствии с 6.1.15;
- относительная деформация растянутой арматуры при напряжениях, равных
; (7.3)
- расчетное сопротивление арматуры растяжению;
- модуль упругости арматуры.
7.1.4 Расчет центрально и внецентренно растянутых элементов из высокопрочных бетонов следует производить по пунктам 8.1.18, 8.1.19 СП 63.13330.2012 и 7.1.3.
7.1.5 Расчет по прочности железобетонных элементов при действии поперечных сил следует производить по пунктам 8.1.31-8.1.35 СП 63.13330.2012.
7.1.6 Расчет по прочности железобетонных элементов при действии крутящих моментов следует производить по пунктам 8.1.36-8.1.42 СП 63.13330.2012.
7.1.7 Расчет по прочности железобетонных элементов на местное сжатие (смятие) производят при действии сжимающей силы, приложенной на ограниченной площади нормально к поверхности железобетонного элемента производить по пунктам 8.1.43-8.1.45 СП 63.13330.2012.
7.1.8 Расчет по прочности на продавливание плоских железобетонных элементов (плит) при действии на них (нормально к плоскости элемента) местных, концентрированно приложенных усилий - сосредоточенных силы и изгибающего момента следует производить по пунктам 8.1.46-8.1.52 СП 63.13330.2012. При этом в расчете прочность бетона на растяжение принимается не более 2,2 МПа.
7.2.1 Расчеты железобетонных конструкций из высокопрочного бетона по предельным состояниям второй группы (расчет элементов по образованию и ширине раскрытия трещин нормальных к продольной оси элемента, по прогибам и деформациям) следует проводить производить по СП 63.13330 и 7.2.2-7.2.4.
7.2.2 При определении кривизны жесткость железобетонных элементов на участке без трещин определяют принимая значения модуля деформации бетона классов В60-В100 при продолжительном и непродолжительном действиях нагрузки по пункту 8.2.26 СП 63.13330.2012, а для бетона классов В110-В150:
при непродолжительном действии нагрузки - по формуле
, (7.4)
где - коэффициент, определяемый по линейному закону от значения 0,85 для В100 до значения 1,0 для В150;
при продолжительном действии нагрузки - по пункту 8.2.26 СП 63.13330.2012 принимая при этом значение коэффициента ползучести бетона в соответствии с 6.1.12.
7.2.3 Для прямоугольных сечений и тавровых сечений с полкой, расположенной в сжатой зоне, значение упругопластического момента сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна бетона при действии момента в плоскости оси симметрии допускается принимать равным
, (7.5)
где - упругий момент сопротивления приведенного сечения по растянутой зоне сечения, определяемый в соответствии с пунктом 8.2.12 СП 63.13330.2012;
- коэффициент, принимаемый для высокопрочного бетона класса В100 и ниже равным 1,3, а для бетонов классов В110-В150 - определяемый по линейному закону от значения 1,3 для В100 до значения 1,0 для В150.
Расчет предварительно напряженных конструкций следует проводить в соответствии с СП 63.13330 и 8.1-8.3.
Предварительные напряжения арматуры следует принимать в соответствии с пунктами 9.1.1-9.1.12 СП 63.13330.2012 и приведенным ниже:
- потери от усадки высокопрочного бетона при натяжении арматуры на упоры следует определять по формуле (9.8) СП 63.13330.2012, в которой деформации усадки бетона для бетона классов В110-В150 следует принимать равными 0,0003; для бетона, подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении, потери от усадки бетона
следует вычислять по формуле (9.8) СП 63.13330.2012 с умножением полученного результата на коэффициент, равный 0,85.
- потери от усадки бетона при натяжении арматуры на бетон следует определять по формуле (9.8) СП 63.13330.2012 с умножением полученного результата независимо от условий твердения бетона на коэффициент, равный 0,75.
- потери от ползучести следует определять по формуле (9.9) СП 63.13330.2012, в которой коэффициент ползучести бетона назначают согласно 6.1.
8.2.1 Расчет предварительно напряженных элементов из высокопрочного железобетона для стадии эксплуатации на действие изгибающих моментов и поперечных сил от внешних нагрузок и для стадии предварительного обжатия на действие усилий от предварительного натяжения арматуры и усилий от внешних нагрузок, действующих в стадии обжатия следует производить по пункту 9.2 СП 63.13330.2012 и 8.2.2.
8.2.2 Значения граничной высоты сжатой зоны бетона следует определять по 7.1.3, при этом в формуле (7.1) относительные деформации арматуры растянутой зоны
для арматуры с условным пределом текучести вычисляют по формуле
, (8.1)
где - предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь, принимаемое при значении коэффициента
0,9.
8.3.1 Расчеты предварительно напряженных элементов из высокопрочного бетона по предельным состояниям второй группы следует производить по пункту 9.3 СП 63.13330.2012 и 8.3.2-8.3.4.
8.3.2 При расчете по образованию трещин в элементах прямоугольных сечений и тавровых сечений с полкой, расположенной в сжатой зоне, значение упругопластического момента сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна бетона при действии момента в плоскости оси симметрии следует определять по 7.2.3.
8.3.3 При определении кривизны жесткость предварительно напряженных железобетонных элементов на участке без трещин следует определять принимая значения модуля деформации бетона классов В60-В100 при продолжительном и непродолжительном действии нагрузки по пункту 8.2.26 СП 63.13330.2012, а для бетона классов В110-В150 - по 7.2.2.
9.1 Поверочные расчеты монолитных железобетонных конструкций по прочности их нормальных сечений с учетом неоднородной прочности бетона следует производить в зависимости от степени неоднородности прочности бетона по 9.2 и 9.3.
9.2 В случае, когда в поверхностных слоях конструкции прочность бетона на сжатие ниже прочности бетона глубинных слоев не более, чем на 20%, расчет следует производить по 7.1.2-7.1.4. При этом, в расчетных зависимостях значение расчетного сопротивления бетона сжатию для всего сечения следует принимать равным установленному по ГОСТ 31914 значению расчетного сопротивления сжатию бетона глубинных слоев с учетом 6.1.7, 6.1.8 и с дополнительным понижающим коэффициентом 0,95.
9.3 В случае, когда установленная по ГОСТ 31914 прочность на сжатие бетона в глубинных слоях конструкции более, чем на 20% выше прочности на сжатие бетона поверхностных слоев, расчет следует производить по деформационной модели с прямым учетом неоднородной прочности бетона по сечению элемента. При этом, значения жесткостных характеристик (
1, 2, 3) в приведенных в СП 63.13330.2012 уравнениях (8.39)-(8.41) следует определять по следующим формулам (рисунок 9.1):
; (9.1)
; (9.2)
; (9.3)
; (9.4)
; (9.5)
; (9.6)
где,
,
- площадь и координаты центра тяжести
-го участка глубинных слоев бетона;
,
,
- площадь и координаты центра тяжести
-го участка поверхностного слоя бетона;
,
,
- площадь и координаты центра тяжести
-го стержня арматуры;
- начальный модуль упругости глубинных слоев бетона;
- начальный модуль упругости поверхностного слоя бетона;
- модуль упругости
-го стержня арматуры;
- коэффициент упругости бетона
-го участка глубинных слоев бетона в сечении элемента;
- коэффициент упругости бетона
-го участка поверхностного слоев бетона в сечении элемента;
- коэффициент упругости
-го стержня арматуры.
Рисунок 9.1 - Расчетная схема нормального сечения железобетонного элемента с неоднородной прочностью бетона
Коэффициенты и
принимают по соответствующим диаграммам состояния бетона поверхностных и глубинных слоев сечения конструкции.
Глубину поверхностного слоя бетона с пониженной прочностью на сжатие по всему периметру сечения следует принимать равной 50 мм.
10.1 Конструктивные требования к геометрическим размерам и армированию конструкций из высокопрочных бетонов для обеспечения их безопасности и эксплуатационной пригодности следует принимать по разделу 10 СП 63.3330.2012* и 10.2-10.7.
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: СП 63.13330.2012. - Примечание изготовителя базы данных.
10.2 В железобетонных колоннах наибольшие расстояния между осями стержней продольной арматуры должны быть не более:
- 300 мм - в направлении, перпендикулярном к плоскости изгиба;
- 400 мм - в направлении плоскости изгиба.
10.3 Диаметр поперечной арматуры (хомутов) в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов следует принимать не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 8 мм.
Диаметр поперечной арматуры в вязаных каркасах изгибаемых элементов принимают не менее 8 мм.
10.4 В железобетонных элементах, в которых поперечная сила по расчету не может быть воспринята только бетоном, следует предусматривать установку поперечной арматуры с шагом не более 0,5 и не более 250 мм.
В балках и ребрах высотой 150 мм и более, а также в часторебристых плитах высотой 300 мм и более, на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном, следует предусматривать установку поперечной арматуры с шагом не более 0,75 и не более 400 мм.
10.5 Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры в целях предотвращения выпучивания продольной арматуры следует устанавливать поперечную арматуру с шагом не более 15 и не более 400 мм (
- диаметр сжатой продольной арматуры).
Если площадь сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5%, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10 и не более 250 мм.
10.6 Поперечную арматуру в плитах в зоне продавливания в направлении, перпендикулярном к сторонам расчетного контура, устанавливают с шагом не более 1/3 и не более 250 мм.
10.7 Для соединения стержней ненапрягаемой арматуры следует принимать один из типов стыков согласно пунктам 10.3.30-10.3.32 СП 63.13330.2012. Соединения стержней ненапрягаемой арматуры следует проектировать в соответствии с пунктами 10.3.29-10.3.32 СП 63.13330.2012.
11.1 При изготовлении, возведении и эксплуатации железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов следует выполнять требования раздела 11 СП 63.13330.2012 и 11.2-11.4.
11.2 Технологические требования к укладке и уплотнению высокопрочного бетона должны быть указаны в проекте производства работ или рабочей документации (проекте).
11.3 Требования по обеспечению твердения и уходу за высокопрочным бетоном конструкций должны быть указаны в проекте производства работ.
11.4 Расположение температурно-усадочных швов и границ захваток (технологических швов) при бетонировании монолитных конструкций из высокопрочных бетонов следует назначать из условия обеспечения термической трещиностойкости при перепадах температуры окружающей среды и в конструкциях - как на стадии изготовления, так и на стадии эксплуатации конструкций.
[1] ТУ 14-1-5596-2010 Прокат термомеханически упрочненный класса А600С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
[2] ТУ 14-1-5543-2006 Прокат термомеханически упрочненный класса Ас500С повышенной хладостойкости для армирования железобетонных конструкций
Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2018
Название документа: |
СП 311.1325800.2017 Бетонные и железобетонные конструкции из высокопрочных бетонов. Правила проектирования |
Номер документа: | 311.1325800.2017 |
Вид документа: |
СП (Свод правил) |
Принявший орган: |
Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации |
Статус: |
Действующий |
Опубликован: | Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2018 год |
Дата принятия: |
09 ноября 2017 |
Дата начала действия: | 10 мая 2018 |