БЭМЗ полищук доки / 2020 / А2000 минск / ТРЕБОВ АСКУЭ 71600

Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 09.05.2020, 8/35284

bp – предварительное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры, вызываемое обжатием сечения всей арматуры, МПа;

b – напряжение в бетоне на уровне центра тяжести арматуры, вызываемое натяжением одного пучка или стержня с учетом потерь, соответствующих данной стадии работы, МПа;

m1 – количество одинаковых пучков (стержней), натянутых после пучка (стержня), для которого определяют потери напряжения.

Д.1.11.4 Расчет на выносливость элементов железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой производится по формулам сопротивления материалов без учета работы бетона растянутой зоны. Этот расчет допускается производить по формулам, приведенным в таблице Д.1.

Формулы таблицы Д.1 могут быть использованы для определения по их левым частям значений min и max при вычислении коэффициентов , приведенных в таблицах

30 и 31.

Таблица Д.1

Примечания

1 Обозначения:

М, N – момент, кН м, и продольная сила, кН;

Ired – момент инерции приведенного сечения относительно нейтральной оси без учета растянутой зоны бетона, м4;

x – высота сжатой зоны бетона, м, определяемая по формулам упругого тела, без учета растянутой зоны бетона;

mb1, mas1 – коэффициенты условий работы, учитывающие асимметрию цикла напряжений в бетоне и в ненапрягаемой арматуре (с учетом сварных соединений) согласно 10.1.9 и 10.2.11;

au , au – расстояние от наружных соответственно растянутой и сжатой (или менее растянутой) граней до оси

ближайшего ряда арматуры, м;

Ared – площадь приведенного поперечного сечения элемента, м2.

2 При определении момента инерции приведенного сечения и площади приведенного поперечного сечения элемента применяется отношение n в соответствии с 10.2.19.

При расчете по формуле s < mas1Rs следует учитывать требования Д.1.11.1 о расчете на выносливость также и преимущественно сжатой арматуры при знакопеременных напряжениях.

Аналогичным образом следует выполнять расчет внецентренно растянутых элементов. При расчете центрально растянутых элементов все растягивающее усилие передается на арматуру.

Кроме расчета на выносливость, сечения должны быть рассчитаны по прочности.

201

Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 09.05.2020, 8/35284

Д.2 Расчет бетонных и железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы

Д.2.1 Расчет по образованию трещин

Д.2.1.1 Трещиностойкость железобетонных конструкций мостов и труб обеспечивается ограничениями возникающих в элементах растягивающих и сжимающих напряжений, а в бетонных конструкциях – сжимающих напряжений.

Предельные значения указанных напряжений принимаются в зависимости от условий, которые необходимо обеспечить:

а) появление (образование) трещин в элементах конструкции недопустимо; б) появление трещин с ограниченным раскрытием их по ширине допустимо

(возможно).

Д.2.1.2 Образование продольных трещин от нормальных сжимающих напряжений во всех конструкциях и на всех стадиях их работы недопустимо.

Возникающие от действующих нормативных нагрузок и воздействий нормальные сжимающие напряжения bx в сечениях элементов не должны превышать:

–в бетонных и железобетонных конструкциях с ненапрягаемой арматурой – расчетных сопротивлений Rb,mc2 (с учетом 10.2.19 и 10.5.5);

–в обжимаемой зоне бетона предварительно напряженных конструкций – расчетных сопротивлений Rb,mc1 (на стадии изготовления и монтажа) и Rb,mc2 (на стадии постоянной эксплуатации).

Возникающие в бетоне стенок предварительно напряженных балок главные сжимающие напряжения не должны во всех случаях превышать расчетное сопротивление бетона Rb,mc2.

Д.2.1.3 Образование трещин, нормальных к продольной оси элемента

(перпендикулярных направлению действия нормальных растягивающих напряжений),

в обжимаемом бетоне не должны превышать значений, указанных в таблице 39 и 10.5.5. Д.2.1.4 В конструкциях, проектируемых по категориям требований

по трещиностойкости 2б, 3а, 3б и 3в, допускается образование поперечных трещин. При

показателями, приведенными в таблице 39, – предельно допустимыми растягивающими

напряженных балок должны ограничиваться с учетом отношения главных сжимающих напряжений mc к расчетному сопротивлению бетона сжатию Rb,mc2, рассматривая сечение как сплошное.

Предельные значения главных растягивающих напряжений в зависимости от отношения значений указанных величин следует принимать не более указанных в таблице Д.2.

202

Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 09.05.2020, 8/35284

Таблица Д.2

Примечания

1Для промежуточных значений отношения mc/Rb,mc2 предельные значения mt следует определять интерполяцией.

2Предварительное значение главных растягивающих напряжений в бетоне зон, примыкающих к клееным стыкам в составных конструкциях пролетных строений, следует уменьшить на 10 %. Длина указанной зоны принимается равной высоте стыка в каждую сторону от стыка.

Д.2.1.6 Главные сжимающие и главные растягивающие напряжения, указанные в Д.2.1.2 и Д.2.1.4, следует определять по формуле

к продольной оси элемента, от напрягаемых хомутов, наклонной арматуры и напряжений от опорной реакции, при этом распределение сжимающих усилий от опорной реакции следует принимать под углом 45 ;

здесь q – касательные напряжения от поперечной силы, МПа, определяемой от внешней нагрузки и предварительного напряжения;

на главные напряжения по формуле (Д.77) входящие в формулу касательные напряжения по контакту между поперечно обжатым бетоном стыка и блоками следует ограничивать значениями, приведенными в формуле (Д.78), в правую часть которой вместе с коэффициентом mb6 необходимо вводить также коэффициент mb15. При необжатых стыках вместо коэффициента mb6 следует вводить коэффициент mb15. Сечение бетона омоноличивания допускается учитывать при расчете по предельным состояниям второй группы, если расчетом обоснована и конструктивно обеспечена передача сдвигающего усилия по контакту бетона омоноличивания с бетоном блоков и если скалывающие напряжения в бетоне по контакту не превышают 0,5Rb,sh согласно таблице 23. Сечение инъецированного раствора в закрытых каналах учитывается в расчете полностью.

Определение нормальных и касательных напряжений в элементах высотой, изменяющейся по длине пролета, следует выполнять с учетом переменности сечения.

203

Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 09.05.2020, 8/35284

Д.2.2 Расчет по раскрытию трещин

Д.2.2.1 Ширину раскрытия нормальных и наклонных к продольной оси трещин acr, м, в железобетонных элементах, проектируемых по категориям требований по трещиностойкости 2б, 3а, 3б и 3в, следует определять по формуле

армирования (учитывает влияние бетона растянутой зоны, деформации арматуры, ее профиль и условия работы элемента); принимают по Д.2.2.5;

cr – предельное значение расчетной ширины раскрытия трещин, мм; принимают по таблице 39.

Д.2.2.2 При определении ширины раскрытия трещин по формуле (Д.79) при

где 1, 2 – коэффициенты раскрытия трещин для ненапрягаемой и напрягаемой арматуры соответственно; принимают в соответствии с Д.2.2.5.

Д.2.2.3 Растягивающие напряжения s, МПа, в поперечной и продольной арматуре стенок (ребер) балок допускается определять по формуле

где bt – напряжение в предварительно напряженных балках, МПа, не имеющих напрягаемых хомутов, принимаемое равным главному растягивающему напряжению mt на уровне центра тяжести сечения, в балках с ненапрягаемой арматурой – равным касательному напряжению на том же уровне;

– коэффициент армирования стенки стержнями, пересекающими наклонное сечение (между вутами поясов), определяемый как отношение проекции площадей сечения этих стержней на нормаль к наклонному сечению к площади бетона наклонного сечения;

– коэффициент, учитывающий перераспределение напряжений в зоне образования наклонных трещин; определяют по формуле

здесь li – длина предполагаемой наклонной трещины на участке между вутами поясов, см (в тавровых балках начало наклонного сечения принимается от крайнего, в сторону

204

Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 09.05.2020, 8/35284

предварительно напряженных элементов следует учитывать всю растянутую арматуру.

в расчете площади поперечного сечения продольной арматуры к площади всей растянутой

центра тяжести той части площади растянутой зоны бетона, в пределах которой растягивающие напряжения не превышают 1,4 bt,ser.

где bts – напряжения в бетоне на уровне центра тяжести части площади Abts растянутой зоны бетона, МПа, в пределах которой напряжения в бетоне превышают 1,4 bt,ser;

s – коэффициент, рассчитываемый по формуле

периодического профиля, пучков из этой проволоки, канатов класса К-7 и пучков из них и стальных канатов со спиральной и двойной свивкой, а также для любой арматуры в стенках.

205

Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 09.05.2020, 8/35284

с бетоном согласно таблице Д.3;

n – количество арматурных элементов одинакового номинального диаметра d;

по контуру, радиус взаимодействия r принимают равным 3d.

Для пучков и канатов d соответствует наружному контуру арматурного элемента,

а r 5d.

Таблица Д.3

к нейтральной оси ряда стержней. Если в крайнем ряду установлено менее половины площади поперечного сечения стержней по отношению к площади арматуры в каждом

принимается равной всей площади сечения. В круглых сечениях площадь зоны взаимодействия и радиус армирования следует определять для наиболее напряженного стержня или пучка.

При расчете ширины наклонных трещин радиус армирования следует определять по формуле

здесь li – длина наклонного сечения стенки, определяют в соответствии с Д.2.2.3;

206

Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 09.05.2020, 8/35284

b – толщина стенки, м;

ni, nw, n1 – количество соответственно наклонных стержней, ветвей хомутов и продольных стержней в пределах наклонного сечения;

di, dw, d1 – диаметры соответственно наклонных стержней (или пучков), хомутов

ипродольных стержней, пересекающих наклонное сечение в пределах стенки, м;

i , w , 1 – углы между наклонными стержнями (или пучками), хомутами,

продольными стержнями и нормалью к наклонному сечению согласно рисунку Д.13. Д.2.2.7 Трещиностойкость элементов от местных напряжений, вызываемых

сосредоточенно приложенными силами предварительного напряжения, и изгиб стенок (балок) от местной нагрузки допускается обеспечивать установкой дополнительной арматуры, воспринимающей передающееся на нее с бетона все растягивающее усилие от местных воздействий в предположении образования трещин на рассматриваемом участке. При этом вычисленная ширина трещин не должна превышать нормированную для категорий требований по трещиностойкости 3б или 3в (см. таблицу 39). Для участков, где указанные напряжения не превышают 0,4Rbt,ser, армирование разрешается осуществлять конструктивно.

При расчете бетона на местное сжатие под анкером усилие, передаваемое анкером, следует принимать равным: при натяжении арматуры на бетон – 100 %, при натяжении на упоры пучка с внутренним анкером – 30 % от усилия в арматуре.

1 – нормаль; 2 – хомут; 3 – наклонное сечение; 4 – продольная арматура; 5 – касательная к пучку; 6 – вут

Рисунок Д.13 – Проекции усилий в поперечной арматуре на нормаль к наклонному сечению

Д.3 Определение прогибов и углов поворота

Д.3.1 Прогибы, углы поворота и продольные перемещения вычисляют по формулам строительной механики в зависимости от кривизны элементов 1/ , а также от относительных продольных перемещений, которые определяют исходя из гипотезы плоских сечений для полных (упругих и неупругих) деформаций.

Прогиб f или угол поворота , обусловленные деформациями изгиба элемента, следует определять по формуле

где M (x) – при определении прогиба f – функция изгибающего момента от единичной силы, приложенной в направлении искомого прогиба f; при определении угла

207

Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 09.05.2020, 8/35284

поворота – функция изгибающего момента от единичного момента, приложенного в направлении искомого угла поворота;

1 ( x) – кривизна элемента в том же сечении от нагрузки, под которой определяется

прогиб или угол поворота (знак принимается в соответствии со знаком изгибающего момента в указанном сечении).

В формуле (Д.89) суммирование производится по всем участкам (по длине пролета),

1

различающимся законами изменения величин M (x) и (x).

Вычисление прогибов (углов поворота) допускается производить численными приемами, используя выражение

длиной x, где изменение указанных параметров имеет плавный характер.

Д.3.2 Кривизну предварительно напряженных элементов, в которых пояса отнесены к категориям требований по трещиностойкости 2а, 2б и 3б, допускается определять как для сплошного сечения по формуле

где Mp, Mg, M – моменты в рассматриваемом сечении, создаваемые соответственно усилием в напрягаемой арматуре, постоянной и временной нагрузками, кН м;

B*p , Bg* – жесткости сечения при длительном воздействии соответственно усилия

в напрягаемой арматуре и постоянной нагрузки, МПа м4;

B – жесткость сплошного сечения при кратковременном действии нагрузок, МПа м4. Значения перечисленных жесткостей определяют в соответствии с Д.4.

Допускается правую часть формулы (Д.91) определять другими методами,

с учетом веса монтируемых блоков и других возможных строительных нагрузок. При определении жесткостей B*p учитывается влияние усилия предварительного

напряжения и длительности действия нагрузки.

Д.3.3 Кривизну элементов с ненапрягаемой арматурой, в которых пояса отнесены к категории требований по трещиностойкости 3в, следует определять по формуле

где Bg* – жесткость сечения при действии постоянной нагрузки с учетом образования трещин и ползучести бетона, МПа м4;

208

Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 09.05.2020, 8/35284

B – жесткость сплошного сечения при кратковременном действии временной нагрузки с учетом образования трещин, МПа м4.

При вычислении кривизны элементов допускается принимать, что вся постоянная нагрузка действует в бетоне одного возраста, соответствующего приложению наибольшей части этой нагрузки.

Определение кривизны железобетонных элементов с напрягаемой арматурой на участках с трещинами (шириной, превышающей 0,015 см) в растянутой зоне допускается производить в соответствии с требованиями [2].

Д.3.4 При вычислении прогибов балок с ненапрягаемой арматурой (если ширина трещин в бетоне не превышает 0,15 мм) по формулам сопротивления упругих материалов, а также для расчета перемещений опор, столбов, свай-оболочек (в том числе заполненных бетоном) независимо от определяемой ширины раскрытия трещин жесткость сечения допускается определять по формуле

где Jb – момент инерции бетонного сечения, м4.

Расчет перемещений массивных бетонных и железобетонных элементов (опор) от временной и постоянной нагрузок допускается производить с учетом жесткостей, определенных по полным сечениям элементов без учета ползучести и усадки бетона.

Д.4 Определение жесткостей сечений железобетонных элементов для расчета прогибов и углов поворота с учетом ползучести бетона

Д.4.1 Жесткость сечения предварительно напряженного элемента (целого по длине) при длительном воздействии усилия предварительного напряжения B*p или постоянной

нагрузки Bg* , приложенных в момент времени ti, определяют по формуле

При определении прогибов и углов поворота от действия временной нагрузки или кратковременного действия постоянной нагрузки (в том числе кратковременного выгиба

от усилия предварительного напряжения) в формуле (Д.94) значение *lim,i следует принимать равным нулю, а жесткость B* – заменить на B.

Д.4.2 Значение *lim,i вычисляют по формулам:

– при определении жесткости B*р

209

Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 09.05.2020, 8/35284

Д.4.3 Определение компонентов для вычисления приведенного значения характеристики ползучести бетона *lim,i

*lim,i представляет собой функцию, учитывающую влияние предварительного

напряжения (обжатия) бетона под постоянной нагрузкой на предельное (при t ) значение изменения предварительного напряжения арматуры, определяемое по формуле

здесь 1 Ab y2 – характеристика бетонной части сечения;

Ib

Ab, Ib – соответственно площадь, м2, и момент инерции, м4, бетонной части сечения относительно центра тяжести сечения;

y – расстояние от центра тяжести бетонной части сечения до центра тяжести рассматриваемой напрягаемой арматуры, м;

n1 – отношение модулей упругости арматуры и бетона; принимают в соответствии с 10.2.19;

Rb,ser – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию согласно таблице 23 при расчете по предельным состояниям второй группы, МПа;

Eb – значение модуля упругости бетона, МПа, принимаемое по таблице 28 (к началу данной стадии), соответствующее передаточной прочности бетона Rbp;

210