СП 52-101-2003. 
Диаграммы состояния бетона

СП 52-101-2003. Диаграммы состояния бетона
Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

      Стройка - Главная Написать нам
 
 
ПК Инфоплюс-смета Сварка - документы Бизнес-планы Исследования Тендеры  
 

 

 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
ПБ 05-580-03 - Правила безопасности при обогащении и брикетировании углей (сланцев).

 

Предложения Сети:
руками или Пескоструйный аппарат Ульяновск Категория Оборудование

 

 

Сварка ->  Строительные конструкции ->  СП 52-101-2003 -> 

 

 

Диаграммы состояния бетона

 

5.1.17 В качестве расчетных диаграмм состояния бетона, определяющих связь между напряжениями и относительными деформациями, принимают трехлинейную и двухлинейную диаграммы (рисунок 5.1, а, б).

Диаграммы состояния бетона используют при расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели.

5.1.18 При трехлинейной диаграмме (рисунок 5.1, а) сжимающие напряжения бетона sb в зависимости от относительных деформаций укорочения бетона eb определяют по формулам:

при 0 £ eb £ eb1

 

;                                                             (5.4)

 

при eb1 < eb < eb0

 

;                                            (5.5)

 

при eb0 £ eb £ eb2

 

sb = Rb.                                                                 (5.6)

 

 

а — трехлинейная диаграмма состояния сжатого бетона;

б — двухлинейная диаграмма состояния сжатого бетона

 

Рисунок 5.1. Диаграммы состояния сжатого бетона

 

Значения напряжений sb1 принимают:

 

sb1 = 0,6 Rb,

 

а значения относительных деформаций eb1 принимают:

 

.

 

Значения относительных деформаций eb2 принимают:

- при непродолжительном действии нагрузки eb2 = 0,0035;

- при продолжительном действии нагрузки — по таблице 5.6.

Значения Rb, Еb и eb0 принимают согласно 5.1.9, 5.1.10, 5.1.12, 5.1.13.

5.1.19 При двухлинейной диаграмме (рисунок 5.1, б) сжимающие напряжения бетона sb в зависимости от относительных деформаций eb определяют по формулам:

при 0 £ eb £ eb1, где

 

;                                                           (5.7)

 

при eb1 £ eb £ eb2

 

sb = Rb.                                                                 (5.8)

 

Значения приведенного модуля деформации бетона Еb,red принимают:

 

.                                                           (5.9)

 

Значения относительных деформаций eb1,red принимают:

- при непродолжительном действии нагрузки eb1,red = 0,0015;

- при продолжительном действии нагрузки — по таблице 5.6.

Значения Rb, eb2 принимают, как в 5.1.18.

5.1.20 Растягивающие напряжения бетона sbt в зависимости от относительных деформаций ebt определяют по приведенным в 5.1.18 и 5.1.19 диаграммам. При этом расчетные значения сопротивления бетона сжатию Rb заменяют на расчетные значения сопротивления бетона растяжению Rbt согласно 5.1.9, 5.1.10, значения начального модуля упругости Ebt определяют согласно 5.1.13, значения относительной деформации ebt0 принимают согласно 5.1.12, значения относительной деформации ebt2 принимают при непродолжительном действии нагрузки ebt2 = 0,00015, при продолжительном действии нагрузки — по таблице 5.6. Для двухлинейной диаграммы принимают ebt1,red = 0,00008 — при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном — по таблице 5.6; значения Ebt,red определяют по формуле (5.9), подставляя в нее Rbt и ebt1,red.

5.1.21 При расчете прочности железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели для определения напряженно-деформированного состояния сжатой зоны бетона используют диаграммы состояния сжатого бетона, приведенные в 5.1.18 и 5.1.19 с деформационными характеристиками, отвечающими непродолжительному действию нагрузки. При этом в качестве наиболее простой используют двухлинейную диаграмму состояния бетона.

5.1.22 При расчете образования трещин в железобетонных конструкциях по нелинейной деформационной модели для определения напряженно-деформированного состояния сжатого и растянутого бетона используют трехлинейную диаграмму состояния бетона, приведенную в 5.1.18 и 5.1.20 с деформационными характеристиками, отвечающими непродолжительному действию нагрузки. Двухлинейную диаграмму (5.1.19) как наиболее простую используют для определения напряженно-деформированного состояния растянутого бетона при упругой работе сжатого бетона.

5.1.23 При расчете деформаций железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели при отсутствии трещин для определения напряженно-деформированного состояния в сжатом и растянутом бетоне используют трехлинейную диаграмму состояния бетона с учетом непродолжительного и продолжительного действия нагрузки. При наличии трещин для определения напряженно-деформированного состояния сжатого бетона помимо указанной выше диаграммы используют как наиболее простую двухлинейную диаграмму состояния бетона с учетом непродолжительного и продолжительного действия нагрузки.

5.1.24 При расчете раскрытия нормальных трещин по нелинейной деформационной модели для определения напряженно-деформированного состояния в сжатом бетоне используют диаграммы состояния, приведенные в 5.1.18 и 5.1.19 с учетом непродолжительного действия нагрузки. При этом в качестве наиболее простой используют двухлинейную диаграмму состояния бетона.

5.1.25 Влияние попеременного замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур на деформационные характеристики бетона учитывают коэффициентом условий работы gbt £ 1,0. Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40 °С и выше, принимают коэффициент gbt = 1,0. В остальных случаях значения коэффициента gbt принимают в зависимости от назначения конструкций и условий окружающей среды.

 

5.2 Арматура

 

Показатели качества арматуры

 

5.2.1 Для армирования железобетонных конструкций следует применять отвечающую требованиям соответствующих государственных стандартов или утвержденных в установленном порядке технических условий арматуру следующих видов:

- горячекатаную гладкую и периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (соответственно кольцевой и серповидный профиль) диаметром 6—40 мм;

- термомеханически упрочненную периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (соответственно кольцевой и серповидный профиль) диаметром 6—40 мм;

- холоднодеформированную периодического профиля диаметром 3—12 мм.

5.2.2 Основным показателем качества арматуры, устанавливаемым при проектировании, является класс арматуры по прочности на растяжение, обозначаемый:

А — для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры;

В — для холоднодеформированной арматуры.

Классы арматуры по прочности на растяжение А и В отвечают гарантированному значению предела текучести (с округлением) с обеспеченностью не менее 0,95, определяемому по соответствующим стандартам.

Кроме того, в необходимых случаях к арматуре предъявляют требования по дополнительным показателям качества: свариваемость, пластичность, хладостойкость и др.

5.2.3 Для железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с требованиями настоящего Свода правил, следует предусматривать арматуру:

- гладкую класса А240 (A-I);

- периодического профиля классов А300 (A-II), А400 (А-III, А400С), А500 (А500С), В500 (Вр-I, В500С).

В качестве арматуры железобетонных конструкций, устанавливаемой по расчету, следует преимущественно применять арматуру периодического профиля классов А500 и А400, а также арматуру класса В500 в сварных сетках и каркасах. При обосновании экономической целесообразности допускается применять арматуру более высоких классов.

5.2.4 При выборе вида и марок стали для арматуры, устанавливаемой по расчету, а также прокатных сталей для закладных деталей следует учитывать температурные условия эксплуатации конструкций и характер их нагружения.

В конструкциях, эксплуатируемых при статической нагрузке в отапливаемых зданиях, а также на открытом воздухе и в неотапливаемых зданиях при расчетной температуре минус 40 °С и выше, может быть применена арматура всех вышеуказанных классов, за исключением арматуры класса А300 марки стали Ст5пс (диаметром 18—40 мм) и класса А240 марки стали Ст3кп, которые применяют при расчетной температуре минус 30 °С и выше.

При других условиях эксплуатации класс арматуры и марку стали принимают по специальным указаниям.

При проектировании анкеровки арматуры в бетоне и соединений арматуры внахлестку (без сварки) следует учитывать характер поверхности арматуры.

При проектировании сварных соединений арматуры следует учитывать способ изготовления арматуры.

5.2.5 Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и бетонных конструкций следует применять горячекатаную арматурную сталь класса А240 марок Ст3сп и Ст3пс.

В случае если возможен монтаж конструкций при расчетной зимней температуре ниже минус 40 °С, для монтажных петель не допускается применять сталь марки Ст3пс.

 

Нормативные и расчетные значения характеристик арматуры

 

Нормативные значения прочностных характеристик арматуры

 

Основной прочностной характеристикой арматуры является нормативное значение сопротивления растяжению Rs,n, принимаемое в зависимости от класса арматуры по таблице 5.7.

 

Таблица 5.7.

 

Арматура класса

Номинальный диаметр арматуры, мм

Нормативные значения сопротивления растяжению Rs,n и расчетные значения сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы Rs,ser, МПа

А240

6-40

240

А300

6-40

300

А400

6-40

400

А500

10-40

500

В500

3-12

500

 

Расчетные значения прочностных характеристик арматуры

 

5.2.6 Расчетные значения сопротивления арматуры растяжению Rs определяют по формуле

 

,                                                             (5.10)

 

где gs — коэффициент надежности по арматуре, принимаемый равным:

для предельных состояний первой группы:

1,1 — для арматуры классов А240, А300 и А400;

1,15 — для арматуры класса А500;

1,2 — для арматуры класса В500;

1,0 — для предельных состояний второй группы.

 

Расчетные значения сопротивления арматуры растяжению Rs приведены (с округлением) для предельных состояний первой группы в таблице 5.8, второй группы — в таблице 5.7. При этом значения Rs,n для предельных состояний первой группы приняты равными наименьшим контролируемым значениям по соответствующим ГОСТ.

Расчетные значения сопротивления арматуры сжатию Rsc принимают равными расчетным значениям сопротивления арматуры растяжению Rs, но не более значений, отвечающих деформациям укорочения бетона, окружающего сжатую арматуру: при кратковременном действии нагрузки — не более 400 МПа, при длительном действии нагрузки — не более 500 МПа. Для арматуры класса В500 граничные значения сопротивления сжатию принимаются с коэффициентом условий работы, равным 0,9 (таблица 5.8).

 

Таблица 5.8.

 

Арматура классов

Расчетные значения сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа

растяжению

сжатию

Rsc

продольной

Rs

поперечной (хомутов и отогнутых стержней) Rsw

А240

215

170

215

А300

270

215

270

А400

355

285

355

А500

435

300

435(400)

В500

415

300

415(360)

Примечание — Значения Rsc в скобках используют только при расчете на кратковременное действие нагрузки.

 

5.2.7 В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик арматуры умножают на коэффициенты условий работы gsi, учитывающие особенности работы арматуры в конструкции.

Расчетные значения сопротивления поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) Rsw снижают по сравнению с Rs путем умножения на коэффициент условий работы gs1 = 0,8, но принимают не более 300 МПа. Расчетные значения Rsw (с округлением) приведены в таблице 5.8.

 

Деформационные характеристики арматуры

 

5.2.8 Основными деформационными характеристиками арматуры являются значения:

- относительных деформаций удлинения арматуры es0 при достижении напряжениями расчетного сопротивления Rs;

- модуля упругости арматуры Es.

5.2.9 Значения относительных деформаций арматуры es0 определяют как упругие при значении сопротивления арматуры Rs

 

.                                                             (5.11)

 

5.2.10 Значения модуля упругости арматуры Es принимают одинаковыми при растяжении и сжатии и равными Es = 2,0 · 105 МПа.

 

Диаграммы состояния арматуры

 

5.2.11 При расчете железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели в качестве расчетной диаграммы состояния (деформирования) арматуры, устанавливающей связь между напряжениями ss и относительными деформациями es арматуры, принимают двухлинейную диаграмму (рисунок 5.2).

Диаграммы состояния арматуры при растяжении и сжатии принимают одинаковыми.

 

 

Рисунок 5.2. Диаграмма состояния растянутой арматуры

 

5.2.12 Напряжения в арматуре ss определяют в зависимости от относительных деформаций es согласно диаграмме состояния арматуры по формулам:

при 0 < es < es0

 

ss = es Es;                                                              (5.12)

 

при es0 £ es £ es2

 

ss = Rs.                                                              (5.13)

 

 

 

 

 

           
Разместить сайт в каталоге
Разместить статью в каталоге