Материалы бетонных и железобетонных конструкций

Расчет и конструирование железобетонной балки

Исходными данными для расчета балки являются нагрузки действующие на балку

Бетон:

Для бетонных и железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с требованиями СП 52-101-2003 [], следует предусматривать конструкционный тяжелый бетон средней плотности от 2200 кг/м3 до 2500 кг/м3 включительно.

Основными показателями качества бетона, устанавливаемыми при проектировании, являются:

а) класс бетона по прочности на сжатие ;

б) класс по прочности на осевое растяжение ;

в) марка по морозостойкости (назначают для конструкций, подвергаемых действию попеременногозамораживания и оттаивания);

г) марка по водонепроницаемости (назначают для конструкций, к которым предъявляют требования ограничения водопроницаемости).

Классы бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение отвечают значению гарантированной прочности бетона, МПа, с обеспеченностью 0,95.

5.1.3. Для бетонных и железобетонных конструкций следует предусматривать бетоны следующих классов и марок:

а) классов по прочности на сжатие: В10; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60;

б) классов по прочности на осевое растяжение: 0,8; 1, 2; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3, 2; t t t t t t t B B B B B B B

в) марок по морозостойкости: F50; F75; F100: F150; F200; F300; F400; F500;

г) марок по водонепроницаемости: W2; W4; W6; W8; W10; W12.

5.1.4. Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение (проектный возраст), назначают при проектировании исходя из возможных реальных сроков загружения конструкций проектными нагрузками. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливают в возрасте 28 сут.

Значение отпускной прочности бетона в элементах сборных конструкций следует назначать в соответствии с ГОСТ 13015.0 и стандартами на конструкции конкретных видов.

5.1.5. Для железобетонных конструкций рекомендуется применять класс бетона по прочности на сжатие не ниже В15.

5.1.6. Марку бетона по морозостойкости назначают в зависимости от требований, предъявляемых к конструкциям, режима их эксплуатации и условий окружающей среды.

Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной отрицательной температуре наружного воздуха в холодный период от минус 5 °С до минус 40 °С, принимают марку бетона по морозостойкости не ниже F75, а при расчетной температуре наружного воздуха выше минус 5 °С в указанных выше конструкциях марку бетона по морозостойкости не нормируют.

В остальных случаях требуемые марки бетона по морозостойкости устанавливают в зависимости от назначения конструкций и условий окружающей среды по специальным указаниям.

5.1.7. Марку бетона по водонепроницаемости назначают в зависимости от требований, предъявляемых к конструкциям, режима их эксплуатации и условий окружающей среды.

Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям при расчетной отрицательной температуре наружного воздуха выше минус 40 °С, а также для наружных стен отапливаемых зданий марку бетона по водонепроницаемости не нормируют.

Прочностные показатели:

Основными прочностными характеристиками бетона являются нормативные значения:

· сопротивления бетона осевому сжатию ;

· сопротивления бетона осевому растяжению .

Нормативные значения сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) и осевому растяжению (при назначении класса бетона по прочности на сжатие) принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно таблице 5.1.

Таблица 3.1 – Нормативные прочностные показатели бетона

Вид сопротивления	Нормативное значение сопротивления бетона , и расчетное значение сопротивления бетона для предельных состояния второй группы , , МПа, при классе бетона по прочности на сжатие
Сжатие осевое ,	7.5	11.0	15.0	18.5	22.0	25.5	29.0	32.0	36.0	39.5	43.0
Растяжение осевое ,	0.85	1.1	1.35	1.55	1.75	1.95	2.1	2.25	2.45	2.6	2.75

Расчетные значения сопротивления бетона осевому сжатию и осевому растяжению определяют по формулам:

(3.1)

где – коэффициент надежности по бетону при сжатии, 1.3 - для предельных состояний по несущей способности (первая группа), 1.0 - для предельных состояний по эксплуатационной пригодности (вторая группа); – коэффициент надежности при растяжении, 1.5 - для предельных состояний по несущей способности при назначении класса бетона по прочности на сжатие, 1.3 - для предельных состояний по несущей способности при назначении класса бетона по прочности на осевое растяжение, 1.0 - для предельных состояний по эксплуатационной пригодности.

Таблица 3.2 – Расчетные прочностные показатели бетона

Вид сопротивления	Расчетное значение сопротивления бетона для предельных состояний первой группы , , МПа, при классе бетона по прочности на сжатие
Сжатие осевое ,	6.0	8.5	11.5	14.5	17.0	19.5	22.0	25.0	27.5	30.0	33.0
Растяжение осевое ,	0.56	0.75	0.9	1.05	1.15	1.3	1.4	1.5	1.6	2.6	2.75

Деформационные характеристики бетона:

Основными деформационными характеристиками бетона являются значения:

· предельных относительных деформаций бетона при осевом сжатии и растяжении (при однородномнапряженном состоянии бетона) и ;

· начального модуля упругости ;

· коэффициента (характеристики) ползучести ;

· коэффициента поперечной деформации бетона (коэффициента Пуассона) ;

· коэффициента линейной температурной деформации бетона .

Значения предельных относительных деформаций бетона принимают равными: при непродолжительном действии нагрузки: = 0.002 - при осевом сжатии; = 0.0001 - при осевом растяжении; при продолжительном действии нагрузки определяется в зависимости от относительной влажности окружающей среды ().

Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие ().

Таблица 3.3 – Деформационные показатели бетона

Значение начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении , ГПа, при классе бетона по прочности на сжатие
19.0	24.0	27.5	30.0	32.5	34.5	36.0	37.0	38.0	39.0	39.5

При продолжительном действии нагрузки значения начального модуля деформаций бетона определяют по формуле

(3.2)

где - коэффициент ползучести ().

Таблица 3.4 – Значение коэффициента ползучести для бетона

Относительная влажность окружающего воздуха, %	Значение коэффициента ползучести при классе бетона на сжатие
Выше 75	2.8	2.4	2.0	1.8	1.6	1.5	1.4	1.3	1.2	1.1	1.0
40 – 75	3.9	3.4	2.8	2.5	2.3	2.1	1.9	1.8	1.6	1.5	1.4
Ниже 40	5.6	4.8	4.0	3.6	3.2	3.0	2.8	2.6	2.4	2.2	2.0

Таблица 3.5 – Относительные деформации бетона при продолжительном действии нагрузок

Относительная влажность окружающего воздуха, %	Относительные деформации бетона при продолжительном действии нагрузок, 10-3
При сжатии	При растяжении
Выше 75	3.0	4.2	2.4	0.21	0.27	0.19
40 – 75	3.4	4.8	2.8	0.24	0.31	0.22
Ниже 40	4.0	5.6	3.4	0.28	0.36	0.26

Значение коэффициента поперечной деформации бетона допускается принимать = 0.2.

Значение коэффициента линейной температурной деформации бетона при изменении температуры от -40 до +50 °С принимают равным 1·10^{-5 0} С ^-1.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 34; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!