Действующий
Восстановление и усиление железобетонных конструкций следует производить на основе результатов их натурного обследования, поверочного расчета, расчета и конструирования усиливаемых конструкций.
Путем натурных обследований в зависимости от конкретной задачи должны быть установлены: состояние конструкции, геометрические размеры конструкций, армирование конструкций, прочность бетона, вид и класс арматуры и ее состояние, прогибы конструкций, ширина раскрытия трещин, их длина и расположение, размеры и характер дефектов и повреждений, нагрузки, статическая схема конструкций.
12.3.1 Поверочные расчеты существующих конструкций следует производить при изменении действующих на них нагрузок, условий эксплуатации и объемно-планировочных решений, а также при обнаружении серьезных дефектов и повреждений в конструкциях.
На основе поверочных расчетов устанавливают пригодность конструкций к эксплуатации, необходимость их усиления, необходимость эксплуатационной нагрузки или полную непригодность конструкций.
12.3.2 Поверочные расчеты необходимо производить на основе проектных материалов, данных по изготовлению и возведению конструкций, а также результатов натурных обследований.
Расчетные схемы при проведении поверочных расчетов следует принимать с учетом установленных фактических геометрических размеров, фактического соединения и взаимодействия конструкций и элементов конструкций, выявленных отклонений при монтаже.
12.3.3 Поверочные расчеты следует производить по несущей способности, деформациям и трещиностойкости. Допускается не производить поверочные расчеты по эксплуатационной пригодности, если перемещения и ширина раскрытия трещин в существующих конструкциях при максимальных фактических нагрузках не превосходят допустимых значений, а усилия в сечениях элементов от возможных нагрузок не превышают значений усилий от фактически действующих нагрузок.
12.3.4 Расчетные значения характеристик бетона принимают по таблице 6.8 в зависимости от класса бетона, указанного в проекте, или условного класса бетона, определяемого с помощью переводных коэффициентов, обеспечивающих эквивалентную прочность по фактической средней прочности бетона, полученной по испытаниям бетона методами неразрушающего контроля или по испытаниям отобранных из конструкции образцов.
12.3.5 Расчетные значения характеристик арматуры принимают по таблице 6.8 в зависимости от класса арматуры, указанного в проекте, или условного класса арматуры, определяемого с помощью переводных коэффициентов, обеспечивающих эквивалентную прочность по фактическим значениям средней прочности арматуры, полученной по данным испытаний образцов арматуры, отобранных из обследуемых конструкций.
При отсутствии проектных данных и невозможности отбора образцов допускается класс арматуры устанавливать по виду профиля арматуры, а расчетные сопротивления принимать на 20% ниже соответствующих значений действующих нормативных документов, отвечающих данному классу.
12.3.6 При проведении поверочных расчетов должны быть учтены дефекты и повреждения конструкции, выявленные в процессе натурных обследований: снижение прочности, местные повреждения или разрушения бетона; обрыв арматуры, коррозия арматуры, нарушение анкеровки и сцепления арматуры с бетоном; опасное образование и раскрытие трещин; конструктивные отклонения от проекта в отдельных элементах конструкции и их соединениях.
12.3.7 Конструкции, не удовлетворяющие требованиям поверочных расчетов по несущей способности и эксплуатационной пригодности, подлежат усилению либо для них должна быть снижена эксплуатационная нагрузка.
Для конструкций, не удовлетворяющих требованиям поверочных расчетов по эксплуатационной пригодности, допускается не предусматривать усиления либо снижения нагрузки, если фактические прогибы превышают допустимые значения, но не препятствуют нормальной эксплуатации, а также если фактическое раскрытие трещин превышает допустимые значения, но не создает опасности разрушения.
12.4.1 Усиление железобетонных конструкций осуществляют с помощью стальных элементов, бетона и железобетона, арматуры и полимерных материалов.
12.4.2 При усилении железобетонных конструкций следует учитывать несущую способность как элементов усиления, так и усиливаемой конструкции. Для этого должно быть обеспечено включение в работу элементов усиления и совместная их работа с усиливаемой конструкцией. Для сильно поврежденных конструкций (при разрушении 50% и более сечения бетона или 50% и более площади сечения рабочей арматуры) элементы усиления следует рассчитывать на полную действующую нагрузку, при этом несущая способность усиливаемой конструкции в расчете не учитывается.
При заделке трещин с шириной раскрытия более допустимой и других дефектов бетона следует обеспечить равнопрочность участков конструкций, подвергнувшихся восстановлению, с основным бетоном.
12.4.3 Расчетные значения характеристик материалов усиления принимают по действующим нормативным документам.
Расчетные значения характеристик материалов усиливаемой конструкции принимают исходя из проектных данных с учетом результатов обследования согласно правилам, принятым при поверочных расчетах.
12.4.4 Расчет усиливаемой железобетонной конструкции следует производить по общим правилам расчета железобетонных конструкций с учетом напряженно-деформированного состояния конструкции, полученного ею до усиления.
13.1 Расчет железобетонных конструкций на выносливость следует выполнять при действии многократно повторяющейся (регулярной) нагрузки. Проверка сопротивления при расчете на выносливость выполняется отдельно для бетона и арматуры.
Расчет на выносливость выполняют по упругой стадии с трещинами. Работу растянутого бетона и сжатой арматуры не учитывают, и их прочность на выносливость не рассчитывается.
13.2 Расчет на выносливость необходимо производить из условий, при которых максимальные напряжения в сжатом бетоне и растянутой арматуре от повторяющейся нагрузки не превышают расчетных сопротивлений бетона и арматуры на сжатие и растяжение по выносливости соответственно.
13.3 Расчетные сопротивления бетона и арматуры по выносливости в общем случае определяются с учетом асимметрии циклов нагружений, классов бетона и арматуры (по прочности на сжатие и растяжение соответственно) для числа циклов, равного , с использованием ниспадающей криволинейной зависимости, полученной на основании опытных данных.
При определении расчетных сопротивлений бетона по выносливости следует учитывать вид бетона (тяжелый или легкий), а также состояние бетона по влажности. При определении расчетных сопротивлений арматуры по выносливости следует учитывать наличие сварных соединений.
Асимметрия циклов нагружений характеризуется отношением минимальных и максимальных напряжений в бетоне и арматуре в пределах цикла изменения нагрузки.
Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента | ||
M | - | изгибающий момент; |
- | изгибающий момент с учетом момента усилия предварительного обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения; | |
N | - | продольная сила; |
Q | - | поперечная сила; |
T | - | крутящий момент. |
Характеристики материалов | ||
- | нормативное сопротивление бетона осевому сжатию; | |
, | - | расчетные сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний соответственно первой и второй групп; |
- | нормативное сопротивление бетона осевому растяжению; | |
, | - | расчетные сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп; |
- | расчетное сопротивление бетона смятию; | |
- | передаточная прочность бетона; | |
- | расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном; | |
, | - | расчетные сопротивления арматуры растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп; |
- | расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению; | |
- | расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы; | |
- | начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении; | |
- | приведенный модуль деформации сжатого бетона; | |
- | модуль упругости арматуры; | |
- | приведенный модуль деформации арматуры, расположенной в растянутой зоне элемента с трещинами; | |
, | - | предельные относительные деформации бетона соответственно при равномерном осевом сжатии и осевом растяжении; |
- | относительные деформации арматуры при напряжении, равном ; | |
- | относительные деформации усадки бетона; | |
- | коэффициент ползучести бетона; | |
- | отношение соответствующих модулей упругости арматуры и бетона . | |
Характеристики положения продольной арматуры в поперечном сечении элемента | ||
S | - | обозначение продольной арматуры:а) при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в растянутой зоне;б) при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у менее сжатой грани сечения;в) при полностью растянутом от действия внешней нагрузки сечении: для внецентренно растянутых элементов - расположенной у более растянутой грани сечения; для центрально-растянутых элементов - всей в поперечном сечении элемента; |
- | обозначение продольной арматуры:а) при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в сжатой зоне;б) при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у более сжатой грани сечения;в) при полностью растянутом от действия внешней нагрузки сечении внецентренно растянутых элементов - расположенной у менее растянутой грани сечения. | |
Геометрические характеристики | ||
b | - | ширина прямоугольного сечения;ширина ребра таврового и двутаврового сечений; |
, | - | ширина полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах; |
h | - | высота прямоугольного, таврового и двутаврового сечений; |
, | - | высота полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах; |
, | - | расстояние от равнодействующей усилий в арматуре соответственно S и S' до ближайшей грани сечения; |
, | - | рабочая высота сечения, равная соответственно h-a и ; |
x | - | высота сжатой зоны бетона; |
- | относительная высота сжатой зоны бетона, равная ; | |
- | расстояние между хомутами, измеренное по длине элемента; | |
- | эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести приведенного сечения, определяемый с учетом указаний 7.1.7 и 8.1.7; | |
e, | - | расстояния от точки приложения продольной силы N до равнодействующей усилий в арматуре соответственно S и S'; |
- | эксцентриситет усилия предварительного обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения; | |
- | расстояние от нейтральной оси до точки приложения усилия предварительного обжатия с учетом изгибающего момента от внешней нагрузки; | |
- | расстояние от точки приложения усилия предварительного обжатия с учетом изгибающего момента от внешней нагрузки до центра тяжести растянутой или наименее сжатой арматуры; | |
l | - | пролет элемента; |
- | длина зоны анкеровки; | |
- | длина зоны передачи предварительного напряжения в арматуре на бетон; | |
- | расчетная длина элемента, подвергающегося действию сжимающей продольной силы; | |
i | - | радиус инерции поперечного сечения элемента относительно центра тяжести сечения; |
, | - | номинальный диаметр стержней соответственно продольной и поперечной арматуры; |
, | - | площади сечения арматуры соответственно S и S'; |
- | площадь сечения хомутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение; | |
- | коэффициент армирования, определяемый как отношение площади сечения арматуры S к площади поперечного сечения элемента без учета свесов сжатых и растянутых полок; | |
A | - | площадь всего бетона в поперечном сечении; |
- | площадь сечения бетона сжатой зоны; | |
- | площадь сечения бетона растянутой зоны; | |
- | лощадь приведенного сечения элемента; | |
- | площадь смятия бетона; | |
I | - | момент инерции сечения всего бетона относительно центра тяжести сечения элемента; |
- | момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести; | |
W | - | момент сопротивления сечения элемента для крайнего растянутого волокна. |
Характеристики предварительно напряженного элемента | ||
P, | - | усилие предварительного обжатия с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента; |
, | - | усилие в напрягаемой арматуре с учетом соответственно первых и всех потерь предварительного напряжения; |
- | предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента; | |
- | потери предварительного напряжения в арматуре; | |
- | сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре. | |
