Нормативные и расчетные сопротивления бетона (сп 52-101-2003)
Класс бетона по прочности на сжатие |
Нормативное сопротивление (Rn) |
Расчетное сопротивление (R) |
||
сжатие Rb,n, MПа |
растяжение Rbt,n, МПа |
сжатие Rb, MПа |
растяжение Rbt, MПа |
|
В10 |
7,5 |
0,85 |
6,0 |
0,56 |
В15 |
11,0 |
1,1 |
8,5 |
0,75 |
В20 |
15,0 |
1,35 |
11,5 |
0,9 |
В25 |
18,5 |
1,55 |
14,5 |
1,05 |
В30 |
22,0 |
1,75 |
17,0 |
1,15 |
В35 |
25,5 |
1,95 |
19,5 |
1,3 |
В40 |
29,0 |
2,1 |
22,0 |
1,4 |
В45 |
32,0 |
2,25 |
25,0 |
1,5 |
В50 |
36,0 |
2,45 |
27,5 |
1,6 |
В55 |
39,5 |
2,6 |
30,0 |
1,7 |
В60 |
43,0 |
2,75 |
33,0 |
1,8 |
|
|
|
|
|
Нормативное сопротивление бетона на сжатие (Rb,n ) и растяжение (Rbt,n) устанавливается по временному сопротивлению (прочности).
Расчетное сопротивление получают делением нормативного сопротивления на коэффициент надежности по бетону.
|
(16) |
..
Значение коэффициентов надежности по бетону принимают равными:
при сжатии - γbc
1,3 - для предельных состояний по несущей способности (первая группа);
1,0 – для предельных состояний по эксплуатационной пригодности (вторая группа);
при растяжении - γbt
1,5 - для предельных состояний первой группы;
1,0 – для предельных состояний второй группы.
Для предельных состояний второй группы расчетные сопротивления равны нормативным их значениям.
|
(17) |
.
Учет условий работы конструкции.
В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик бетонов умножают на коэффициенты работы γbi , учитывающие особенности работы бетона в конструкции (характер нагрузки, условия окружающей среды и т. д.):
а) γb1=0,9 при длительном действии нагрузки; его вводят к расчетным сопротивлениям бетона Rb и Rbt ;
б) γb1=1,0 при кратковременном действии нагрузки.
Другие значения коэффициентов условий работы приводятся в СНиП.
Деформативность бетона и модуль деформаций.
В бетоне различают объемные и силовые деформации. Объемные деформации вызываются усадкой бетона и изменениям температуры; силовые деформации – это деформации под нагрузкой. Они носят направленный характер.
Между напряжениями и деформациями бетона наблюдается нелинейная зависимость, т.е. бетон не укладывается в закон Гука.
Такой характер (рис. 6) носят деформации материала, свойства которого отвечают закону Гука.
Для бетона диаграмма σ – ε имеет другой вид (рис.7).
Начальный модуль упругости бетона – это нормируемая характеристика, она приводится в СНиП в зависимости от вида и класса бетона.
Упругие деформации характеризуются начальным модулем упругости
|
(18) |
.Полные деформации – модулем упруго-пластичности (модуль деформаций)
|
(19) |
.Из условий:
|
(20) |
|
(21) |
,
определяем
|
(22) |
,
где
- коэффициент упруго-пластичности
бетона.
Ползучесть бетона
Ползучесть бетона проявляется при длительном действии нагрузки – это возрастание пластических деформаций при постоянном длительном напряжении.
При расчете железобетонных конструкций ползучесть бетона учитывается введением специальных коэффициентов в расчетные формулы. При этом принимаются во внимание класс бетона, возраст бетона, длительность действия нагрузки, характер окружающей среды и др.
Предельные деформации бетона
Еbо – деформации бетона при достижении предела прочности. Значения предельных относительных деформаций бетона согласно СНиП-52-01-2003 принимаются:
а) непродолжительное действие нагрузки при осевом сжатии Еbо=0,002
при осевом растяжении Еbtо=0,0001
б) продолжительное действие нагрузки в зависимости от влажности окружающей среды:
при сжатии Еbо=0,003 - 0,004
при растяжении Еbtо=0,00021 – 0,00028