Расчетное сопротивление сжатию бетона – СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

Нормативные и расчетные характеристики бетона

2.8. Нормативными сопротивлениями бетона являются сопро­тив­ление осевому сжатию призм (призменная прочность) Rbn и сопротивление осевому растяжению Rbtn.

Нормативное сопротивление Rbn принято равным

Rbn = (0.85 - 0.00135 В) В, (10)

но не менее 0,8 В, где В - в МПа.

Нормативное сопротивление Rbtn принято равным

(11)

где B - в МПа.

Нормативные сопротивления бетона Rbn с округлением в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 8.

2.9. Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой и второй групп определяются путем деления нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по бетону при сжатии

gbc или при растяжении gbt, принимаемые по табл. 9.

Значения расчетных сопротивлений бетона в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие для предельных состояний первой группы Rb и Rbt, приведены (с округлением) в табл. 10, для предельных состояний второй группы Rb.ser и Rbt.ser - в табл. 8.

2.10. Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb, и Rbt, приведенные в табл. 10, следует снижать (или повышать) путем умножения на коэффициенты условий работы бетона ¡bc учитывающие особенности свойств бетона, длительность действия нагрузки и ее многократную повторяемость, условия и стадию работы конструкций, способ их изготовления, размеры сечения и т. п. Значения коэффициентов ¡bi, приведены в табл. 11.

Таблица 8

Вид

сопротивления

Нормативные сопротивления бетона Rbn, Rbtn и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb/ser и Rbt.ser при классе бетона по прочности на сжатие

В10

В12,5

В15

В20

В25

В30

В35

В40

В45

Сжатие осевое (призменная прочность) Rbn и Rb.ser

8,4

85,7

10,4

106

12,4

127

16,5

168

20,4

208

24,3

248

28,1

286

32,0

326

35,5

362

Растяжение осевое Rbtn и Rbt.ser

0,9

9,2

1,05

10,7

1,15

11,7

1,40

14,3

1,60

16,3

1,75

17,8

1,90

19,4

2,0

20,4

2,10

21,4

П р и м е ч а н и е: Над чертой указаны значения в МПа, под чертой - в кгс/см2.

Таблица 9

Группа предельных

Коэффициенты надежности по бетону

состояний

при сжатии gbc

при растяжении gbt

Первая

1,35

1,55

Вторая

1,00

1,00

2.11. Расчетные сопротивления при растяжении Rbt.ser предельных состояний второй группы при расчете по деформациям следует увеличивать путем умножения на коэффициент условий работы бетона gbt1 =1,4, а при расчете по образованию нормальных и наклонных трещин от многократно повторных нагрузок, а также при расчете по образованию наклонных трещин от любых нагрузок - уменьшать путем умножения на коэффициент условий работы бетона соответственно gb1, и gb4, значения которых приведены в табл. 11 и 12.

2.12. Значения начального модуля упругости бетона Eb, при сжатии и растяжении принимаются по табл. 13.

Для незащищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенных для эксплуатации в климатическом подрайоне IVA согласно СНиП 2.01.01-82, значения Еb, указанные в табл. 13, следует умножать на коэффициент 0,85.

Для бетона, подвергающегося попеременному замораживанию и оттаиванию, значения

Еb, указанные в табл. 13, следует умножать на коэффициент условий работы бетона gb6, принимаемый по табл. 17 СНиП 2.03.01-84.

При наличии данных о составе бетона, условиях изготовления и т. д. допускается принимать другие значения Еb, согласованные в установленном порядке.

2.13. Предельные значения характеристики ползучести бетона jb следует определять в зависимости от влажностного режима эксплуатации конструкций по формуле

(12)

где jьт - предельные значения характеристики ползучести бетона при влажности окружающей воздушной среды 40-75 %, принимаемые по табл. 14 настоящих норм;

h1 - коэффициент, принимаемый равным при относительной влаж­ности внутреннего воздуха, %:

свыше 75 или во влажной зоне. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,1

от 40 до 75 или в зоне нормальной влажности. . . . . . . . . .1,0

до 40 или в сухой зоне. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,9

2.14. Коэффициент линейной температурной деформации бетона abt при изменении температур от минус 50 до плюс 50 °С следует принимать равным 110-5 °С-1.

При наличии данных о минералогическом составе заполнителей, составе и водонасыщении бетона и т. п. допускается принимать другие значения abt, обоснованные в установленном порядке.

Для расчетной температуры ниже минус 50 С величину abt следует принимать по экспериментальным данным.

2.15. Начальный коэффициент поперечной деформации бетона (коэффициент Пуассона) n следует принимать равным 0,2, а модуль сдвига бетона G- равным 0,4 соответствующих значений Еb, указанных в табл. 13.

Таблица 10

Вид

сопротив­ления

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbt при классе бетона по прочности на сжатие

В10

В12,5

В15

В20

В25

В30

В35

В40

В45

Сжатие осевое (призменная прочность) Rb

6,2

63

7,7

84

9,2

94

12,2

124

15,1

154

18,0

184

20,8

212

23,7

242

26,3

268

Растяжение

осевое Rbt

0,58

5,9

0,68

6,9

0,74

7,5

0,90

9,2

1,03

10,5

1,13

11,5

1,23

12,5

1,29

13,1

1,35

13,8

П р и м е ч а н и е. Над чертой указаны значения в МПа, под чертой - в кгс/см2.

Таблица 11

Коэффициенты условий работы бетона

Факторы, обусловливающие введение коэффициентов условий работы бетона

условное обозна­чение

числовое значение

1. Многократно повторяющаяся нагру­зка

gb1

См. табл. 12

2. Длительность действия нагрузки:

а) при учете постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, кроме наг­рузок непродолжительного действия, суммарная длительность которых за пе­риод эксплуатации мала (например, кра­новые нагрузки; нагрузки от транспорт­ных средств; ветровые нагрузки; нагру­зки, возникающие при изготовлении, транспор­тировании и возведении и т.п.), а также при учете особых нагрузок, выз­ванных деформациями просадочных, набухающих, вечномерзлых и подобных грунтов;

gb2

0,85

б) при учете в рассматриваемом сочета­нии кратковременных нагрузок непро­должи­тельного действия или особых на­грузок, не указанных в поз. 2а

1,00

3. Бетонирование в вертикальном поло­жении при высоте слоя бетонирования свыше 1,5 м

gb3

0,85

4. Влияние двухосного сложного напря­женного состояния „сжатие - растяже­ние" на прочность бетона

gb4

См. п.4.11

СНиП 2.03.01-84

5. Попеременное замораживание и отта­ивание

gb6

См. табл. 17

СНиП 2.03.01-84

6. Эксплуатация не защищенных от сол­нечной радиации конструкций в клима­тическом подрайоне IVA согласно СНиП 2.01.01-82

gb7

0,85

7. Бетонные конструкции

gb9

0,90

8. Стыки сборных элементов при тол­щине шва менее 1/5 наименьшего размера сечения элемента и менее 10 см

gb12

1,15

9. Сжатые элементы с содержанием ар­матуры S менее 0,3 % площади сечения бетона при эксцентриситете продоль­ного усилия е0 > 0,3h

gb13

0,90

10. Простенки площадью сечения менее 0,1 м2 в стеновых панелях

gb14

0,80

11. Особенности упругопластических свойств бетона классов:

В30, В35

gb15

0,95

В40

0,90

В45

0,85

12. Неравномерность распределения прочности бетона всех классов по высоте сечения конструкций

gb16

0,85

Примечания. Коэффициенты условий работы бетона по поз. 1, 2, 5, 6, 7 должны учитываться при определении расчетных сопротивлений бетона Rb, и Rbt по поз. 4 - при определении Rbt,ser а по остальным позициям - только при определении Rb.

2. Для конструкций, находящихся под действием многократно повторяющейся нагрузки, коэффициент gb2 учитывается при расчете по прочности, а gb1- при расчете на выносливость и по образованию трещин.

3. При расчете конструкций в стадии предварительного обжатия коэффициент gb2принимается равным единице.

4. Коэффициенты условий работы бетона вводятся независимо друг от друга, но при этом их произведение должно быть не менее 0,45.

Таблица 12

Коэффициенты асиммет­рии цикла напряжений в бетоне rb

0‑0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

Коэффициент gb1

0,50

0,55

0,60

0,70

0,75

0,80

0,85

В табл. 12

где и ‑ соответственно наименьшее и наибольшее напряжения в бетоне в пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно п. 3.47 СНиП 2.03.01-84 с учетом требований п. 3.14 настоящих норм.

Таблица 13

Бетон

Начальные модули упругости при сжатии и растяжении Eb×10-3 при классе бетона по прочности на сжатие

В10

B12,5

B15

B20

B25

В30

В35

В40

В45

На известково-песча­ном вяжущем

9,9

101

11,9

121

13,8

141

16,5

168

18,8

192

20,7

211

22,0

224

23,0

235

23,6

241

На известково-шлако­вом вяжущем

11,8

120

14,2

145

16,5

168

19,8

202

22,5

229

24,8

253

26,4

269

27,6

281

28,3

288

Примечания: 1. Над чертой указаны значения Eb×10-3 в МПа, под чертой ‑ в кгс/см2.

2. При расчете слоистых конструкций по предельным состояниям первой группы в тех случаях, когда в расчете учитываются слои не только из плотного силикатного бетона, но и из других материалов, приведенные в данной таблице значения модуля упругости плотного силикатного бетона следует увеличивать или уменьшать на 30 % исходя из отклонения в сторону, неблагоприятную для расчета.

Таблица 14

Бетон

Предельные значения характеристики ползучести jbm при классе бетона по прочности на сжатие

В10

В12,5

B15

B20

B25

B30

B35

В40

B45

На известково-песчаном вяжущем

2,00

2,00

1,75

1,50

1,50

1,25

1,25

1,00

1,00

Примечания: 1. Для плотного силикатного бетона на известково-шлаковом вяжущем предельное значение характеристики ползучести jbm следует принимать для рассмотренных классов бетона равным единице.

2. При наличии данных о составе бетона в условиях изготовления конструкций допускается принимать другие значения jb, согласованные в установленном порядке.

3. Влажность воздуха окружающей среды следует определять согласно указаниям п. 1.8 СНиП 2.03.01-84.

studfiles.net

48. Как определяется расчетное сопротивление бетона для 1 и 2 группы предельных состояний? с какой целью вводятся коэффициент надежности и коэффициенты условий работы?

Расчетное сопротивление бетона для расчета по первой группе предельных состояний определяют делением нормируемого сопротивления на соответствующий коэффициент надежности по бетону. Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию: Rb= Rbnbc. Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению: Rbt= Rbtnbt. При расчете элементов конструкций расчетное сопротивление бетона Rb и Rbt уменьшают, а в отдельных случаях увеличивают умножением на соответствующий коэффициент условий работы бетона.

Расчетное сопротивление бетона при расчете по второй группе предельных состояний устанавливают при коэффициенте надежности по бетону γb=1, т.е. применяют равными нормативным значениям Rbser= Rbn; Rbtser= Rbtn и вводят в расчет коэффициент условий работы бетона γbi= 1 за исключением некоторых случаев, установленных нормами. Коэффициент условий работы бетона учитывает особенность свойств бетона, длительность действия нагрузки и многократное повторение.

49. Расчетное сопротивление арматуры, коэффициенты надежности и условий работы. Чему равен коэффициент условий работы для высокопрочной арматуры, в чем его физический смысл?

Нормативное сопротивление арматуры Rsn устанавливают с учетом статистической изменчивости прочности и принимают равным наименьшему контрольному значению следующих величин: для стержневой арматуры – физический предел текучести σц или условного предела текучести σ0,2. Для проволочной арматуры условного предела текучести σ0,2=0,8σu. Расчетное сопротивление арматуры растяжению определяется Rs= Rsns, γs – для предельного состояния 1 группы γs=1,05-1,2.

Расчетное значение сопротивление арматуры сжатию Rsc принимают равным расчетному значению сопротивления арматуры растяжению Rs, но не более значений, отвечающих деформациям бетона, окружающих сжатую арматуру. При кратковременно действии нагрузки – не более 400 МПа, при длительном действии – не более 500 МПа. По аналогии с бетоном расчетное сопротивление арматуры умножают на коэффициент условий работы γsi.

По аналогии с бетоном при расчете группы предельных состояний γs=1, т.е. Rs,ser=Rsn

50. Каковы предпосылки расчета прочности сечений, нормальных к оси – при изгибе, внецентренных сжатий и растяжений?

При изгибе. В расчетной схеме усилий принимают, что на элемент действует изгибающий момент М, вычисляемый при расчетных значениях нагрузок , а в арматуре и бетоне действуют усилия, соответствующие напряжениям, равным расчетным сопротивлениям. Прочность сечения будет обеспечена, если расчетный момент от внешней нагрузки не превысит момента внутренних усилий, т.е. ∑М=0.

Внецентренно сжатые. Прочность сечений, нормальных к продольной оси внецентренно сжатых элементов, проверяют из условий:

NП≤[N];

NП·e≤[M], где NП – приведенная продольная сила, е – эксцентриситет продольной силы NП относительно центра тяжести растянутой или наименее сжатой арматуры

[N], [M] – предельные продольная сила и изгибающий момент, которые могут быть восприняты сечением при заданном эксцентриситете е.

Внецентренно растянутые. Прочность сечений, нормальных к продольной оси внецетренно растянутых элементов, проверяется из условий: N≤[N];

N·e≤[M], где N –продольная сила, е – эксцентриситет продольной силы NП относительно центра тяжести растянутой или наименее сжатой арматуры

[N], [M] – предельные продольная сила и изгибающий момент, которые могут быть восприняты сечением при заданном эксцентриситете е.

studfiles.net

6.Нормативные и расчетные сопротивления бетона.

Класс бетона по прочности устанавливается с учетом статистической изменчивости прочности. Опытные исследования, проведенные на заводах сборных железобетонных изделий, показали, что для тяжелых бетонов и бетонов на пористых заполнителях коэффициент вариации = 0,135, который и принят в нормах.

Расчетное сопротивление сжатию тяжелого бетона классов В50, В55, В60 умножают на коэффициенты, учитывающие особенность механических свойств высокопрочного бетона (снижение деформаций ползучести), соответственно равные 0,95; 0,925 и 0,9.

При расчете элементов конструкций расчетные сопротивления бетона уменьшают, а в отдельных случаях увеличивают умножением на соответствующие коэффициенты условий работы бетона, учитывающие особенности свойств бетонов: длительность действия нагрузки и ее многократную повторяемость; условия, характер и стадию работы конструкции; способ ее изготовления, размеры сечения и т. п.

Расчетные сопротивления бетона для расчета по второй группе предельных состояний устанавливают при коэффициенте надежности по бетону, т. е. принимают равными нормативными значения и вводят в расчет с коэффициентом условий работы бетона, за исключением случаев расчета железобетонных элементов по образованию трещин при действии многократно повторной нагрузки, когда следует вводить коэффициент.

7. Нормативные и расчетные сопротивления арматуры.

Нормативные сопротивления арматуры устанавливают с учетом статистической изменчивости прочности и принимают равными наименьшему контролируемому значению: для стержневой арматуры — физического предела текучести или условного предела текучести, для проволочной арматуры — условного предела текучести. Нормами установлена доверительная вероятность нормативного сопротивления арматуры 0,95.

Расчетные сопротивления арматуры растяжению для расчета по первой группе предельных состояний определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по арматуре

Расчетные сопротивления арматуры сжатию Rsc, используемые в расчете конструкций по первой группе предельных состояний, при сцеплении арматуры с бетоном принимают равными соответствующим расчетным сопротивлениям арматуры растяжению Rs, но не более 400 МПа (исходя из предельной сжимаемости бетона).

При расчете элементов конструкций расчетные сопротивления арматуры снижаются или в отдельных случаях повышаются умножением на соответствующие коэффициенты условий работы, учитывающие возможность неполного использования ее прочностных характеристик в связи с неравномерным распределением напряжений в сечении, низкой прочностью бетона, условиями анкеровки, наличием загибов, характером диаграммы растяжения стали, изменением ее свойств в зависимости от условий работы конструкции и т. п.

При расчете элементов на действие поперечной силы расчетные сопротивления поперечной арматуры снижают введением коэффициента условий работы, учитывающего неравномерность распределения напряжений в арматуре по длине наклонного сечения. Кроме того, для сварной поперечной арматуры из проволоки классов Вр-I и стержневой арматуры класса A-III введен коэффициент, учитывающий возможность хрупкого разрушения сварного соединения хомутов.

Кроме того, расчетные сопротивления Rs, Rsc и Rsw следует умножать на коэффициенты условий работы: Vs3, Ys4 — при многократном приложении нагрузки.

Расчетные сопротивления арматуры для расчета по второй группе предельных состояний устанавливают при коэффициенте надежности по арматуре, т.е. принимают равными нормативным значениям и вводят в расчет с коэффициентом условий работы арматуры.

studfiles.net

Нормативные и расчетные сопротивления бетона


6.Нормативные и расчетные сопротивления бетона.

Класс бетона по прочности устанавливается с учетом статистической изменчивости прочности. Опытные исследования, проведенные на заводах сборных железобетонных изделий, показали, что для тяжелых бетонов и бетонов на пористых заполнителях коэффициент вариации = 0,135, который и принят в нормах.

Расчетное сопротивление сжатию тяжелого бетона классов В50, В55, В60 умножают на коэффициенты, учитывающие особенность механических свойств высокопрочного бетона (снижение деформаций ползучести), соответственно равные 0,95; 0,925 и 0,9.

При расчете элементов конструкций расчетные сопротивления бетона уменьшают, а в отдельных случаях увеличивают умножением на соответствующие коэффициенты условий работы бетона, учитывающие особенности свойств бетонов: длительность действия нагрузки и ее многократную повторяемость; условия, характер и стадию работы конструкции; способ ее изготовления, размеры сечения и т. п.

Расчетные сопротивления бетона для расчета по второй группе предельных состояний устанавливают при коэффициенте надежности по бетону, т. е. принимают равными нормативными значения и вводят в расчет с коэффициентом условий работы бетона, за исключением случаев расчета железобетонных элементов по образованию трещин при действии многократно повторной нагрузки, когда следует вводить коэффициент.

7. Нормативные и расчетные сопротивления арматуры.

Нормативные сопротивления арматуры устанавливают с учетом статистической изменчивости прочности и принимают равными наименьшему контролируемому значению: для стержневой арматуры — физического предела текучести или условного предела текучести, для проволочной арматуры — условного предела текучести. Нормами установлена доверительная вероятность нормативного сопротивления арматуры 0,95.

Расчетные сопротивления арматуры растяжению для расчета по первой группе предельных состояний определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по арматуре

Расчетные сопротивления арматуры сжатию Rsc, используемые в расчете конструкций по первой группе предельных состояний, при сцеплении арматуры с бетоном принимают равными соответствующим расчетным сопротивлениям арматуры растяжению Rs, но не более 400 МПа (исходя из предельной сжимаемости бетона).

При расчете элементов конструкций расчетные сопротивления арматуры снижаются или в отдельных случаях повышаются умножением на соответствующие коэффициенты условий работы, учитывающие возможность неполного использования ее прочностных характеристик в связи с неравномерным распределением напряжений в сечении, низкой прочностью бетона, условиями анкеровки, наличием загибов, характером диаграммы растяжения стали, изменением ее свойств в зависимости от условий работы конструкции и т. п.

При расчете элементов на действие поперечной силы расчетные сопротивления поперечной арматуры снижают введением коэффициента условий работы, учитывающего неравномерность распределения напряжений в арматуре по длине наклонного сечения. Кроме того, для сварной поперечной арматуры из проволоки классов Вр-I и стержневой арматуры класса A-III введен коэффициент, учитывающий возможность хрупкого разрушения сварного соединения хомутов.

Кроме того, расчетные сопротивления Rs, Rsc и Rsw следует умножать на коэффициенты условий работы: Vs3, Ys4 — при многократном приложении нагрузки.

Расчетные сопротивления арматуры для расчета по второй группе предельных состояний устанавливают при коэффициенте надежности по арматуре, т.е. принимают равными нормативным значениям и вводят в расчет с коэффициентом условий работы арматуры.

studfiles.net

Нормативные и расчетные сопротивления бетона

Нормативные сопротивления бетона – это сопротивление осевому сжатию бетонных призм (призменная прочность) Rbn и сопротивление осевому растяжению Rbtn, которые определяются в зависимости от класса бетона по прочности (при обеспеченности 0,95).

Расчетные сопротивления бетона получают путем деления нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по материалу:

- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, где - коэффициент надежности по бетону при сжатии, зависящий от вида бетона.

- расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, где - коэффициент надежности по бетону при растяжении, зависящий от вида бетона.

При расчете элементов конструкций расчетные сопротивления бетона Rb и Rbt в отдельных случаях уменьшают или увеличивают умножением на соответствующие коэффициенты условия работы бетона γbi, которые учитывают следующие факторы: длительность действия нагрузки; многократную повторяемость нагрузки; условия, характер и стадию работы конструкции; способ ее изготовления; размеры сечения и т.д.

Нормативные и расчетные сопротивления арматуры

Нормативные сопротивления арматуры Rsn устанавливают с учетом статистической изменчивости прочности и принимают равными наименьшим контролируемым значениям предела текучести, физического или условного (равного значению напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0,2%). Доверительная вероятность нормативного сопротивления арматуры – 0,95.

Расчетные сопротивления арматуры растяжению определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по материалу:

,

где - коэффициент надежности по арматуре, зависящий от класса арматуры.

Расчетные сопротивления арматуры сжатию при наличии сцепления арматуры с бетоном: , но не более 400 МПа.

При расчете элементов конструкций расчетные сопротивления арматуры в отдельных случаях уменьшают или увеличивают умножением на соответствующие коэффициенты условия работы арматуры γsi, которые учитывают возможность неполного использования прочностных характеристик арматуры в связи с неравномерным распределением напряжений в сечении, низкой прочностью бетона, условиями анкеровки и т.д.

При расчете элементов на действие поперечной силы расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры снижают введением коэффициента условий работы в связи с неравномерным нагружением поперечных стержней γs1 = 0,8: .

megaobuchalka.ru

Нормативные и расчетные сопротивления бетона

Класс бетона по прочности устанавливается с учетом статистической изменчивости прочности. Опытные исследования, проведенные на заводах сборных железобетонных изделий, показали, что для тяжелых бетонов и бетонов на пористых заполнител

vest-beton.ru