Нормативные и расчетные характеристики бетона и арматуры. Расчетное сопротивление бетона


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 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.

Расчетные сопротивления — результат деления нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности: по бетону при сжатии (растяжении) или по арматуре. Назначая эти коэффициенты, учитывают не только разброс значений прочности, но и другие факторы, влияющие на надежность конструкции, которые с трудом поддаются статистическому определению. Расчетные сопротивления бетона классов В50 ..В60 дополнительно умножают на коэффициенты, равные 0,90...0,95, учитывающие особенность высокопрочного бетона - его пониженную ползучесть. В табл. 3.5 приведены расчетные сопротивления тяжелого бетона, полученные подобным способом (с округлением).

В зависимости от класса арматуры принимают коэффициенты надежности по арматуре V, 1,05..1,20. Расчетные сопротивления арматуры R растяжению даны в табл. 3.6. При сжатии расчетные сопротивления арматуры в расчете но I группе предельных состояний (кроме класса А-IIIв) принимают равными расчетным сопротивлениям арматуры R при растяжении, но не более 400 МПа.

Таблица 3.5.

Вид сопротивления Бетоны Расчетные сопротивления для предельных состояний I группы Rb и Rbl, 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) Rb, Тяжелый и мелкозернистый 4,50 6,00 7,50 8,50 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 25,0 27,5 30,0 33,0
Легкий 4,50 6,00 7,50 8,50 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 - - - -
Растяжение осевое Rbl Тяжелый 0,480 0,570 0,660 0,750 0,900 1,05 1,20 1,30 1,40 1,45 1,55 1,60 1,65
Мелкозернистый вида: А 0,480 0,570 0,660 0,750 0,900 1,05 1,20 1,30 1,40 - - - -
Б 0,400 0,450 0,570 0,640 0,770 0,900 1,00 - - - - - -
В - - - 0,750 0,900 1,05 1,20 1,30 1,40 - - - -
Легкий при мелком заполнителе: Плотном 0,480 0,570 0,660 0,750 0,900 1,05 1,20 1,30 1,40 - - - -
Пористом 0,480 0,570 0,660 0,740 0,800 0,900 1,00 1,10 1,20 - - - -

 

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

 

Таблица 3.7.

Факторы, обуславливающие введение коэффициента условий работы γbi Числовое значение
Многократно повторяющаяся нагрузка γb1 0,45 ... 1,0
Длительность действия нагрузки: а)при учете посторонних, длительных и кратковременных нагрузок, кроме нагрузок непродолжительного действия, суммарная длительность которых мала ( например крановые, ветровые, возникающие про изготовлении транспортировании и возведении), а также при учете особых нагрузок, вызванных деформациями просадочных, набухающих, вечномерзлых грунтов: если конструкция эксплуатируется в условиях благоприятных для нарастания прочности бетона (твердение под водой; во влажном грунте; на воздухе, при влажности воздуха выше 75%) в остальных случаях б) при учете в рассматриваемом сочетании кратковременных нагрузок, суммарная длительность которых мала, или особых нагрузок не указанных выше γb2 1,0     0,9   1,1
Бетонирование в вертикальных положениях, при высоте слоя бетонирования более 1,5м γb3 0,85
Влияние 2-осного напряженного состояния на прочность бетона γb4 По формуле (6.13)
Бетонирование монолитных бетонных столбов и железобетонных колонн с наибольшим размером сечения менее 30 см γb5 0,85
Попеременное замораживание и оттаивание γb6 0,7...1,0
Эксплуатация конструкций, незащищенных от сильной солнечной радиации (в южных районах γb7 0,85
Расчет в стадии предварительного обжатия конструкций (и скобках - для легкого бетона): С проволочной арматурой Со стержневой арматурой γb8     1,0(1,25) 1,2(1,35)
Бетонные конструкции γb9 0,9
Бетонные конструкции повышенной прочности при учете коэффициента γΔ γb10 0,3 + ω <1 (ω - по формуле 4.7)
Стыки сборных элементов при толщине шва менее 1/3 меньшего размера сечения элемента и менее 10 см γb11 1,15

 

Таблица 3.8

Фактор, обуславливающий введение коэффициента условий работы арматуры Характеристика арматуры Класс арматуры γsi
γsi Числовое значение коэффициента
Многократное повторение нагрузки Продольная и поперечная A - I, A - II, A - III, A - IV, A - V, Bр-I, B-II, Bp - II и K - 7 γs3 0,31...1,0
Наличие сварных соединений при многократном повторении нагрузки A - I, A - II, A - III, A - IV, A - V γs4 0,2, 1,0 (учитывается одновременно с γs3)
Зона передачи напряжений для арматуры без анкеров и зона анкеровки ненапрягаемой арматуры Продольная напрягаемая и ненапрягаемая Независимо от класса γs5 l../l.. для напрягаемой и l../l.... для ненапрягаемой арматуры; l. - расстояние от начала зоны передачи напряжений до рассматриваемого сечения: l.., l.. - соответственно длина зоны передачи напряжений и зоны анкеровки арматуры
Работа высокопрочной арматуры при напряженных выше условного предела текучести Продольная растянутая A - IV, A - V, A - VI, B-II, Bp - II, K - 7 и К -19 γs6 1,05...1,2 (по формуле 4.7)

 

Нормативные и расчётные сопротивления бетона

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

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

Нормативные сопротивления бетона осевому растяжению Rbt,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 Rbt,n=Rbt,m(1-1,64ν) и характеризует класс бетона по прочности на растяжение.

Расчетные сопротивления бетона для предельных со­стояний первой группы Rb и Rbt определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэф­фициенты надежности бетона при сжатии γbcили γbt при растяжении :Rb =Rb,n/γbc , Rbt = Rbt,n/ γbt

Для тяжелого бетона γbс= 1,3; γbе=1,5. Эти коэффициенты учитывают возможность понижения фактической прочности по сравнению с нормативной вследствие отличия прочности бетона в реальных конструкциях от прочности в образцах и ряд других факторов, зависящих от условий изготовления и эксплуатации конструкций.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний 2-ой группы Rb,serи Rbt,ser определяются при коэфффициентах надежности γbс = γbt=1, т.е. принимаются равными нормативным сопротивлениям. Это объясняется тем, что наступление предельных состояний II группы менее опасно, чем I группы, поскольку оно, как правило, не приводит к обрушению сооружений и их элементов. При расчете бетонных и железобетонных конструкций расчетные сопротивления бетона в необходимых случаях умножают на коэффициенты условий работы γbi, учитывающие: длительность действия и повторяе­мость нагрузки, условия изготовления, характер работы конструкции и т. п. Например, с целью учета сниже­ния прочности бетона, имеющего место при длительной нагрузке, вводят коэффициент γb2= 0,85...0,9, при учёте нагрузок малой длительности γb2 = 1,1

Нормативные и расчетные сопротивления арматуры. Нормативные сопротивления арматуры принимают равными наименьшим контролируемым значениям для стержневой арматуры, высокопрочной проволоки и арматурных канатов — пределу текучести, физическому (σy, или условному σ0,02; для обыкновенной арматурной проволоки — напряжению, составляющему 0,75 от временного сопротивления разрыву, Значения нормативных сопротивлений Rsn принимают в соответствии с действующими стандартами на арматурные стали, как и для бетона, с надежностью 0,95 .Расчетные сопротивления арматуры растяжению Rs и Rs.ser для предельных состояний I и II группы определяются делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по арматуре γs:Rs= Rsn / γs

Коэффициент надежности устанавливают, чтобы исключить возможность разрушения элементов в случае чрезмерного сближения Rs и Rsn Он учитывает изменчивость площади поперечного сечения стержней, раннее развитие пластических деформаций арматуры и т.п. Его значение для стержневой арматуры классов А-I, А-П составляет 1,05; классов А-III — 1,07...1,1; классов А-1V, А-V—1,15; классов А-VI —1,2; для проволочной арматуры классов Вр-I, В-I — 1,1; классов В-II, Вр-II, К-7, К-19— 1,2.

При расчете по предельным состояниям II группы значение коэффициента надежности для всех видов арматуры принято равным единице, т.е. расчетные сопротивления численно равны нормативным.

При назначении расчетных сопротивлений арматуры сжатию Rsc учитываются не только свойства стали, но и предельная сжимаемость бетона. Принимая ε bcu=2*10-3, модуль упругости стали Es=2*10 -5 МПа, можно получить наибольшее напряжение, достигаемое в арматуре перед разрушением бетона из условия совместных деформаций бетона и арматуры σ cs= ε bcuEs Согласно нормам расчетное сопротивление арматуры сжатию Rsv принимают равным Rs, если оно не превышает 400 МПа; для арматуры с более высоким значением Rs, расчетное сопротивление принимают 400 МПа (или 330 МПа при расчете в стадии обжатия). При длительном действии нагрузки ползучесть бетона приводит к повышению напряжения сжатия в арматуре. Поэтому если расчетное сопротивление бетона прини­мают с учетом коэффициента условий работы γb2=0,85...0,9 (т.е. с учетом продолжительного действия нагрузки), то допускается при соблюдении соответствующих конструктивных требований повышать значение Rзс до 450 МПа для сталей класса А- IV и до 500 МПа для сталей классов Ат-IV и выше.

При расчетах конструкций по I группе предельных состояний расчетные сопротивления арматуры в необходимых случаях умножаются на коэффициенты условий работы γsi , учитывающие неравномерность распределения напряжений в сечении, наличие сварных соединений, многократное действие нагрузки и др. Например, работа высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести учитывается коэффициентом условий работы у8б, величина которого зависит от класса арматуры и изменяется от 1,1 до 1,2

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Нормативные и расчетные характеристики бетона и арматуры

12 мая 2016 г.

Основными показателями прочности и деформативности бето­на являются нормативные значения их прочностных и деформаци­онных характеристик. 

Основными прочностными характеристиками бетона являются нормативные значения:

  • сопротивления бетона осевому сжатию Rb,n;
  • сопротивления бетона осевому растяжению Rbt,n.

Нормативное значение сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) следует устанавливать в зависимости от нормативного значения прочности образцов-кубов (нормативная кубиковая прочность) для соответствующего вида бетона и контро­лируемого на производстве. 

Нормативное значение сопротивления бетона осевому растяже­нию при назначении класса бетона по прочности на сжатие следует устанавливать в зависимости от нормативного значения прочности на сжатие образцов-кубов для соответствующего вида бетона и кон­тролируемого на производстве. 

Соотношение между нормативными значениями призменной и кубиковой прочностями бетона на сжатие, а также соотношение между нормативными значениями прочности бетона на растяжение и прочности бетона на сжатие для соответствующего вида бетона следует устанавливать на основе стандартных испытаний. 

При назначении класса бетона по прочности на осевое растяже­ние нормативное значение сопротивления бетона осевому растяже­нию принимают равным числовой характеристике класса бетона по прочности на осевое растяжение, контролируемой на производстве. 

Основными деформационными характеристиками бетона явля­ются нормативные значения: 

  • предельных относительных деформаций бетона при осевом сжатии и растяжении εbo,n и εbto,n ;
  • начального модуля упругости бетона Еb,n.
  • Кроме того, устанавливают следующие деформационные харак­теристики:
  • начальный коэффициент поперечной деформации бетона v;
  • модуль сдвига бетона G;
  • коэффициент температурной деформации бетона αbt;
  • относительные деформации ползучести бетона εсг (или соот­ветствующие им характеристику ползучести φb,cr меру ползу­чести Cb,cr;
  • относительные деформации усадки бетона εshr.

Нормативные значения деформационных характеристик бето­на следует устанавливать в зависимости от вида бетона, класса бе­тона по прочности на сжатие, марки бетона по средней плотности, а также в зависимости от технологических параметров бетона, если они известны (состава и характеристики бетонной смеси, способов твердения бетона и других параметров). 

В качестве обобщенной характеристики механических свойств бетона при одноосном напряженном состоянии следует принимать нормативную диаграмму состояния (деформирования) бетона, уста­навливающую связь между напряжениями σb,n (σbt,n) и продольны­ми относительными деформациями εb,n (εbt,n) сжатого (растянуто­го) бетона при кратковременном действии однократно приложен­ной нагрузки (согласно стандартным испытаниям) вплоть до их нормативных значений.  

Основными расчетными прочностными характеристиками бе­тона, используемыми в расчете, являются расчетные значения со­противления бетона:

  • осевому сжатию Rb;
  • осевому растяжению Rbt.

Расчетные значения прочностных характеристик бетона следу­ет определять делением нормативных значений сопротивления бе­тона осевому сжатию и растяжению на соответствующие коэффи­циенты надежности по бетону при сжатии и растяжении. 

Значения коэффициентов надежности следует принимать в за­висимости от вида бетона, расчетной характеристики бетона, рас­сматриваемого предельного состояния, но не менее: 

  • для коэффициента надежности по бетону при сжатии:
  1. 1.3  - для предельных состояний первой группы;
  2. 1.0  - для предельных состояний второй группы;
  • для коэффициента надежности по бетону при растяжении:
  1. 1,5 - для предельных состояний первой группы при назначе­нии класса бетона по прочности на сжатие;
  2. 1.3  - то же, при назначении класса бетона по прочности на осевое растяжение;
  3. 1.0  - для предельных состояний второй группы.

Расчетные значения основных деформационных характеристик бетона для предельных состояний первой и второй групп следует принимать равными их нормативным значениям. 

Влияние характера нагрузки, окружающей среды, напряженно­го состояния бетона, конструктивных особенностей элемента и дру­гих факторов, не отражаемых непосредственно в расчетах, следует учитывать в расчетных прочностных и деформационных характе­ристиках бетона коэффициентами условий работы бетона γbi.

Расчетные диаграммы состояния (деформирования) бетона сле­дует определять путем замены нормативных значений параметров диаграмм на их соответствующие расчетные значения. 

Значения прочностных характеристик бетона при плоском (двухосном) или объемном (трехосном) напряженном состоянии следует определять с учетом вида и класса бетона из критерия, выражающего связь между предельными значениями напряже­ний, действующих в двух или трех взаимно перпендикулярных направлениях. 

Деформации бетона следует определять с учетом плоского или объемного напряженных состояний. 

Характеристики бетона — матрицы в дисперсно-армированных конструкциях следует принимать как для бетонных и железобетон­ных конструкций. 

Характеристики фибробетона в фибробетонных конструкциях следует устанавливать в зависимости от характеристик бетона, от­носительного содержания, формы, размеров и расположения фибр в бетоне, ее сцепления с бетоном и физико-механических свойств, а также в зависимости от размеров элемента или конструкции. 

Основными показателями прочности и деформативности арма­туры являются нормативные значения их прочностных и деформа­ционных характеристик. 

Основной прочностной характеристикой арматуры при растя­жении (сжатии) является нормативное значение сопротивления Rs,n, равное значению физического предела текучести или условного, соответствующего остаточному удлинению (укорочению), равному 0,2%. Кроме того, нормативные значения сопротивления арматуры при сжатии ограничивают значениями, отвечающими деформаци­ям, равным предельным относительным деформациям укорочения бетона, окружающего рассматриваемую сжатую арматуру.  

Основными деформационными характеристиками арматуры являются нормативные значения: 

  • относительных деформаций удлинения арматуры εs0,n при до­стижении напряжениями нормативных значений Rs,n;
  • модуля упругости арматуры Es,n.

Для арматуры с физическим пределом текучести нормативные значения относительной деформации удлинения арматуры εs0,n опре­деляют как упругие относительные деформации при нормативных значениях сопротивления арматуры и ее модуля упругости. 

Для арматуры с условным пределом текучести нормативные значения относительной деформации удлинения арматуры εs0,n опре­деляют как сумму остаточного удлинения арматуры, равного 0,2%, и упругих относительных деформаций при напряжении, равном условному пределу текучести. 

Для сжатой арматуры нормативные значения относительной деформации укорочения принимают такими же, как при растяже­нии, за исключением специально оговоренных случаев, но не более предельных относительных деформаций укорочения бетона. 

Нормативные значения модуля упругости арматуры при сжа­тии и растяжении принимают одинаковыми и устанавливают для соответствующих видов и классов арматуры.

В качестве обобщенной характеристики механических свойств арматуры следует принимать нормативную диаграмму состояния (деформирования) арматуры, устанавливающую связь между напря­жениями σs,n и относительными деформациями εs,n арматуры при кратковременном действии однократно приложенной нагрузки (со­гласно стандартным испытаниям) вплоть до достижения их уста­новленных нормативных значений.

Диаграммы состояния арматуры при растяжении и сжатии при­нимают одинаковыми, за исключением случаев, когда рассматрива­ется работа арматуры, в которой ранее были неупругие деформа­ции противоположного знака. 

Характер диаграммы состояния арматуры устанавливают в за­висимости от вида арматуры. 

Расчетные значения сопротивления арматуры Rs определяют делением нормативных значений сопротивления арматуры на ко­эффициент надежности по арматуре. 

Значения коэффициента надежности следует принимать в зави­симости от класса арматуры и рассматриваемого предельного со­стояния, но не менее: 

  • при расчете по предельным состояниям первой группы - 1,1;
  • при расчете по предельным состояниям второй группы - 1,0.

Расчетные значения модуля упругости арматуры Es принимают равными их нормативным значениям.

Влияние характера нагрузки, окружающей среды, напряженно­го состояния арматуры, технологических факторов и других усло­вий работы, не отражаемых непосредственно в расчетах, следует учитывать в расчетных прочностных и деформационных характе­ристиках арматуры коэффициентами условий работы арматуры γsi.  

Расчетные диаграммы состояния арматуры следует определять путем замены нормативных значений параметров диаграмм на их соответствующие расчетные значения.

ros-pipe.ru

Основы расчета железобетона. 200 вопросов и ответов, стр. №4

19. Почему величина lan зависит от прочности арматуры?

С увеличением прочности (расчетного сопротивления Rs) растет и выдергивающие усилие: Ns = RsAs. Для удержания арматуры требуется увеличить сумму сил Тсц, а это возможно (при прочих равных условиях) только увеличив длину анкеровки арматуры в бетоне. Поэтому, чем выше Rs, тем больше требуемая величина lan.

20. Почему величина lan зависит от прочности бетона?

Во-первых, чем выше прочность бетона (расчетное сопротивление Rb), тем выше его адгезия (силы склеивания) с металлом. Во-вторых, чем выше прочность бетона, тем лучше его выступы сопротивляются силам зацепления выступов арматуры. Поэтому, чем выше Rb, тем меньше величина lan.

21. Как быть, если арматуру в бетоне невозможно заделать на величину lan?

Когда такие случаи встречаются в проектной практике, приходится заанкеривать арматуру дополнительно. Например, концы монтажных петель загибают в “крюки” (рис. 12,а), концы рабочих стержней в узлах ферм загибают в “лапы” или приваривают к ним “коротыши” (рис. 12,б), продольную рабочую арматуру в изгибаемых элементах приваривают к опорным закладным изделиям (рис. 12,в).

Кстати, до середины 1950-х годов применяли преимущественно гладкую арматуру, сцепление которой с бетоном очень слабое. Поэтому для ее анкеровки в бетоне концы стержней всегда загибали в “крюки” или в “лапы”.

Рис. 12

22. Можно ли заделать рабочую арматуру на величину  lx < lan?

Можно только в одном случае – если арматура поставлена с запасом против требуемой расчетом по прочности. Например, по условию прочности требуемая площадь арматуры равна Аs1, а по условию трещиностойкости ее площадь пришлось увеличить вдвое: Аs2 = 2Аs1. В этом случае длину анкеровки lan, вычисленную для арматуры Аs2 по формуле, приведенной в ответе 17, можно уменьшить в отношении Аs1 /Аs2, т.е. наполовину.

23. Почему в расчете прочности железобетонных конструкций используют предел прочности сжатого бетона, но не используют предел прочности растянутой арматуры?

Если использовать предел прочности арматуры (временное сопротивление разрыву ssu – см. рис.9), то ее удлинения будут столь велики, что у конструкции образуются недопустимо большие трещины и перемещения, но главное – у изгибаемых элементов крайние сжатые волокна бетона намного раньше достигнут предельных деформаций сжатия (εbu на рис.1), и разрушение сжатой зоны наступит прежде, чем арматура достигнет предела прочности на растяжение. Поэтому в расчетах используют предел текучести – физический spl  или условный s02.

24. Что такое нормативное сопротивление бетона и арматуры?

Любой материал, даже бетон одного класса и сталь одной марки, не обладает стабильно одинаковой прочностью. Брать в таких случаях среднюю прочность`R слишком рискованно (50 % вероятности того, что в опасном сечении конструкции прочность материала окажется ниже`R), а брать Rmin – слишком накладно (столь низкая прочность приведет к увеличению размеров сечения). Поэтому специалисты условились принимать в качестве нормативной Rn такую прочность, которая давала бы 95 % гарантии, а риска – лишь 5 %, аналогично тому, как принимается класс бетона (см. вопрос 9). На математическом языке это называется “с обеспеченностью 0,95”. Следовательно, нормативным сопротивлением бетона сжатию Rbn является призменная прочность с обеспеченностью 0,95, а нормативным сопротивлением арматуры растяжению Rsn – условный или физический пределы текучести с обеспеченностью 0,95.

25. Что такое расчетное сопротивление бетона и арматуры?

Строительные конструкции должны обладать запасом несущей способности, который предохраняет от многих неприятных случайностей и обеспечивает долговечность зданий и сооружений. Вот почему в расчетах по прочности сечений используют не нормативные, а более низкие – расчетные сопротивления материалов, взятые с запасом по отношению к нормативным: R = Rn /g, где g - коэффициент надежности по прочности. Для бетонаgb =1,3, для арматуры gs = (1,05...1,2) в зависимости от класса стали. Значение g тем больше, чем больший разброс прочности материала, или, говоря иначе, чем менее однородна его прочность.

26. В каких расчетах используют нормативные сопротивления бетона и арматуры?                   

Если у конструкции в процессе эксплуатации чрезмерно раскрылись трещины или прогибы превысили допустимые значения, то последствия этого не столь опасны, как при исчерпании прочности (разрушении). Вот почему в расчетах по 2-й группе предельных состояний используют преимущественно нормативные сопротивления Rn. Правда, Нормы проектирования в последней редакции обозначают их Rser и именуют “расчетными сопротивлениями для предельных состояний 2-й группы”, но столь длинное название выговаривать неудобно, поэтому инженеры и ученые в обиходе по-прежнему употребляют термин “нормативное сопротивление”, тем более что численно Rser = Rn.

Страницы:

www.betontrans.ru


Смотрите также