25. Нормативные сопротивления бетона и арматуры. Коэффициент надежности по материалам

 Нормативные и расчетные сопротивления материалов

В расчете по методу предельных состояний надежность конструкции обеспечивается за счет учета возможных отклонений как действительных нагрузок, так и характеристик материалов от среднестатистических значений в неблагоприятную сторону. Значения усилий Q, так же как и несущей способности Ф, зависят от изменчивости указанных факторов и статистически подчиняются закону нормального (гауссового) распределения (рис. 3.4). Выполнение условия (3.1) должно гарантировать несущую способность конструкций с уровнем надежности не менее 99,7 %. Таким образом, нормативные сопротивления материалов наряду с нормативными нагрузками являются определяющими величинами в расчете по методу предельных состояний.

Нормативное сопротивление Rn это установленное нормами предельное значение напряжений в материале. Оно служит основной характеристикой сопротивления материалов силовым воздействиям и обычно равно контрольной характеристике в соответствии с ГОСТами на материалы. Нормами установлены и другие нормативные характеристики материалов (плотность, модуль упругости, коэффициенты трения, сцепления ползучести. усадки и др.).

таблица 3.3.

Вид сопротивления	Бетоны	Нормативные сопротивления бетона Rbn и Rbtm - расчетные сопротивления предельных состояний II группы Rb,wr и Rbl, wr, МПа, при классе бетона по прочности на сжатие
В7,5	В10	В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
Сжатое осевое (призменная прочность) Rbn, Rb,wr	Тяжелый и мелкозернистый	5,50	7,50	9,50	11,0	15,0	18,5	22,0	25,5	29,0	32,0	36,0	39,5	43,0
Легкий	5,50	7,50	9,50	11,0	15,0	18,5	22,0	25,5	29,9	-	-	-	-
Растяжение осевое Rhtn, Rbt,wr	Тяжелый	0,700	0,850	1,00	1,15	1,40	1,60	1,80	1,95	2,10	2,20	2,30	2,40	2,50
Мелкозернистый вида: А	0,700	0,850	1,00	1,15	1,40	1,60	1,80	1,95	2,10	-	-	-	-
Б	0,600	0,700	0,850	0,950	1,15	1,35	1,50	-	-	-	-	-	-
В	-	-	-	1,15	1,40	1,60	1,80	1,95	2,10	-	-	-	-
Легкий при мелком заполнителе: Плотном	0,700	0,850	1,00	1,15	1,40	1,60	1,80	1,95	2,10	-	-	-	-
Пористом	0,700	0,850	1,00	1,15	1,40	1,60	1,80	1,95	2,10	-	-	-	-

 

Нормативное сопротивление бетона принимают в виде двух величин: временное сопротивление призм осевому сжатию (нормативная призменная прочность) и временное сопротивление осевому растяжению

Нормативные сопротивления бетона (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие даны в табл. 3.3. Величину R определяют различными способами в зависимости от того, как контролируется прочность бетона. В тех случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, принимают косвенным путем - в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие согласно табл. 3.3. Если же осуществляют непосредственный контроль класса бетона по прочности на осевое растяжение, то нормативное сопротивление бетона осевому растяжению принимают равным его гарантированной прочности (классу) на осовое растяжение.

Таблица 3.4.

Арматура	Класс	Диаметр	Нормативные сопротивления растяжения Rsn и расчетные сопротивления растяжения Rn,ser для предельных состояний II группы, МПа
Стержневая	А - I А - II А - III А - IIIв А - IV А - V А - VI	Все диаметры
Проволочная	Вр-I
Вр-II
Вр-II
К-7
К-19

Нормативные сопротивления бетона (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие даны в табл. 3.3. Величину R определяют различными способами в зависимости от того, как контролируется прочность бетона. В тех случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, принимают косвенным путем - в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие согласно табл. 3.3. Если же осуществляют непосредственный контроль класса бетона по прочности на осевое растяжение, то нормативное сопротивление бетона осевому растяжению принимают равным его гарантированной прочности (классу) на осовое растяжение.

Таблица 3.4.

Арматура	Класс	Диаметр	Нормативные сопротивления растяжения Rsn и расчетные сопротивления растяжения Rn,ser для предельных состояний II группы, МПа
Стержневая	А - I А - II А - III А - IIIв А - IV А - V А - VI	Все диаметры
Проволочная	Вр-I
Вр-II
Вр-II
К-7
К-19

 

Нормативные сопротивления арматуры с учетом разброса прочности принимают равными наименьшему (с вероятностью 0,95) контролируемому значению предела текучести физического или же условного. Исключение составляет обыкновенная (не высокопрочная) арматурная проволока класса В-II, для которой нормативное сопротивление R принимают равным наименьшему (с вероятностью 0,95) контролируемому значению напряжения, соответствующему 75% от временного сопротивления разрыву. Нормативные сопротивления арматуры приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.6.

Класс стержневой арматуры и ее диаметр d, мм	При растяжении	При сжатии (...)
Продольной, а также поперечной (хомутом и отогнутых стержней) при расчете наклонных сечений на действие изгибающего момента Rμ	Поперечный (хомутов и отогнутых стержней) при расчете наклонных сечений на действие поперечной силы R(...)
A - I A - II A - III d=6...8 A - III d=10...40 A - IV A - V A - VI		285 (255*) 290 (255*)
A - III d: С контролем удлинения и напряжения Только удлинения
Вр - I d=3 Вр - I d=4 Вр - I d=5
Вр - II d=3 Вр - II d=4 Вр - II d=5 Вр - II d=6 Вр - II d=7 Вр - II d=8
Вр - II d=3 Вр - II d=4 Вр - II d=5 Вр - II d=6 Вр - II d=7 Вр - II d=8
К - 7 d=6 К - 7 d=9 К - 7 d=12 К - 7 d=15
К - 19 d=14

При проектировании нормативное сопротивление бетона принимается численно равным прочности бетона, соответствующей его классу.

Нормативное сопротивление бетонных призм осевому сжатию R_b,n(призменная прочность) определяется по нормативному значению кубиковой прочности с учетом зависимости, связывающей призменную и кубиковую прочность.

Нормативные сопротивления бетона осевому растяжению R_bt,nв случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, определяются по нормативному значению кубиковой прочности с учетом зависимости , связывающей прочность на растяжение с прочностью на сжатие.

Если же прочность бетона на растяжение контролируется непосредственным испытанием образцов на производстве, то нормативное сопротивление осевому растяжению принимается равным R_bt,n=R_bt,m(1-1,64ν) и характеризует класс бетона по прочности на растяжение.