(Действующий) Свод правил СП 41.13330.2012 "СНиП 2.06.08-87. Бетонные и...

Докипедия просит пользователей использовать в своей электронной переписке скопированные части текстов нормативных документов. Автоматически генерируемые обратные ссылки на источник информации, доставят удовольствие вашим адресатам.

Действующий
При проектировании сталежелезобетонных конструкций дополнительно необходимо рассчитывать прочность металлической облицовки на действие транспортных, монтажных и строительных нагрузок (в соответствии со специально разработанными техническими условиями) и анкеров, обеспечивающих совместную работу листовой арматуры и бетона.
7.3 Сборно-монолитные конструкции, а также конструкции с несущей арматурой надлежит рассчитывать для двух стадий работы конструкции:
до приобретения бетоном, уложенным на месте использования конструкции, заданной прочности - на действие собственного веса этого бетона и других нагрузок, действующих на данном этапе возведения сооружения;
после приобретения бетоном, уложенным на месте использования конструкции, заданной прочности - на нагрузки, действующие при эксплуатации конструкции, включая собственный вес.
Расчет на прочность производится на расчетные нагрузки раздельно по двум группам без суммирования усилий и напряжений.
7.4 Для сооружений I и II классов, заанкеренных в основание, наряду с расчетом конструкций следует производить экспериментальные исследования для определения несущей способности анкерных устройств, релаксации напряжений в бетоне, скальном основании и анкерах. Необходимо предусматривать мероприятия по защите анкеров от коррозии.
Для предварительно напряженных конструкций рекомендуется в проекте предусматривать возможность повторного натяжения анкеров или их замены, а также проведение контрольных наблюдений за состоянием анкеров в бетоне.
7.5 При расчете элементов сборных конструкций на усилия, возникающие при подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от собственного веса элемента следует вводить в расчет с коэффициентами динамичности.
7.6 Способ оценки прочности и трещиностойкости бетонных и железобетонных элементов (по усилиям или по напряжениям) определяется соотношением их размеров. В таблице 19 приведена классификация элементов и способы оценки наступления их предельных состояний в зависимости от соотношения их размеров.
7.7 При проверке несущей способности и пригодности к нормальной эксплуатации сооружения внутренние усилия (изгибающие и крутящие моменты, нормальные и перерезывающие силы), напряжения, перемещения и углы поворота следует определять, как правило, с учетом неупругого поведения конструкций, обусловленного трещинообразованием и ползучестью бетона, нелинейной зависимостью между напряжениями и деформациями материалов, а также с учетом последовательности возведения и нагружения сооружения.
Допускается усилия и напряжения в сечениях элементов определять в предположении упругой работы конструкции в тех случаях, когда расчет выполняется на предварительной стадии проектирования сооружения.
7.8 При определении линейных перемещений и углов поворота необходимо учитывать изменение жесткости сечений в результате трещинообразования в бетоне. Условия трещинообразования следует принимать в соответствии с разделом 9.
В статически неопределимых стержневых конструкциях, тонких плитах и арках внутренние усилия и перемещения следует определять методами строительной механики с учетом, как правило, неупругой работы, обусловленной изменением жесткости сечений в результате трещинообразования в бетоне.
7.9 При оценке прочности и трещиностойкости элементов (балки-стенки, консольные стенки, толстые арки и трубы и объемные элементы) последние определяются методами теории упругости.
7.10 Проверку прочности и трещиностойкости коротких балок и консолей, толстых плит и арок средней толщины допускается производить как по напряжениям, так и по усилиям. Напряжения в расчетных сечениях элемента определяются методами теории упругости (см. 7.7), а усилия - по величинам равнодействующих эпюр напряжений в сечении: N = D - Z; М = Dz (здесь D и Z - равнодействующие эпюр сжимающих и растягивающих напряжений; z - плечо пары внутренних сил).
7.11 Плитные элементы консольного типа или опирающиеся по двум противоположным сторонам, нагрузка по ширине которых распределена равномерно, рассчитываются по прочности и трещиностойкости аналогично консольным или балочным элементам. Расчеты в этом случае производятся для участка плиты единичной ширины.
Таблица 19
N п.п.
Отношение размеров элемента
Наименование элемента
Способ оценки наступления предельного состояния
по усилиям
по напряжениям
А. Балочные конструкции -
1
Стержневой элемент - балка
+
-
2
Короткая балка
+
+
3
Балка-стенка
-
+
Б. Консольные конструкции -
4
Стержневой элемент - консоль
+
-
5
Короткая консоль
+
+
6
Консольная стенка
-
+
В. Плитные конструкции -
7
Тонкая плита
+
-
8
Толстая плита
+
+
9
Объемный элемент
-
+
Г. Арочные и кольцевые конструкции
10
Тонкая арка, кольцо
+
-
11
Арка, кольцо средней толщины
+
+
12
Толстая арка, кольцо
-
+
Примечание - В таблице приняты следующие обозначения:l - длина (пролет) балки или консоли;b и h - соответственно ширина и высота поперечного сечения элемента;а - длина меньшей стороны плиты;t - толщина арки, стенки кольца;R - радиус осевой линии арки, кольца.
7.12 Величину противодавления воды в расчетных сечениях элементов следует определять с учетом условий работы конструкций в эксплуатационный период, а также с учетом конструктивных и технологических мероприятий, указанных в 4.7.
В элементах массивных напорных бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений противодавление воды необходимо учитывать как объемную силу и определять по СП 40.13330.
В стержневых и плитных элементах противодавление воды следует учитывать как растягивающую силу, приложенную в рассматриваемом расчетном сечении, при этом объемный вес материала принимается без учета взвешивания.
Противодавление воды следует учитывать как при расчете сечений, совпадающих со швами бетонирования, так и монолитных сечений.
7.13 Усилие противодавления в расчетных сечениях напорных стержневых, плитных, арочных и кольцевых элементов следует принимать равным площади эпюры напряжений, обусловленных воздействием противодавления. Указанные напряжения в отдельных точках сечения принимаются равными , где р - интенсивность гидростатического давления, - коэффициент эффективной площади противодавления в бетоне.
Для трещиностойких элементов следует принимать линейный закон изменения интенсивности гидростатического давления воды от величины давления на напорной (верховой) грани до величины давления на низовой грани.
Для нетрещиностойких элементов линейный закон изменения гидростатического давления следует принимать только в пределах сжатой зоны сечения. В пределах трещин принимается равномерное давление, определяемое заглублением трещин под уровень воды.
Коэффициенты эффективной площади противодавления для сооружений I и II классов следует определять на основании экспериментальных исследовний с учетом противофильтрационных устройств.
При отсутствии данных экспериментальных исследований в сечениях изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов допускается принимать следующие значения :
1,0 - в растянутой зоне сечений и в зоне распространения трещин;
0 - в сжатой зоне сечений элементов.
Высота сжатой зоны бетона определяется исходя из гипотезы плоских сечений. В нетрещиностойких элементах работа растянутого бетона не учитывается, а форма эпюры напряжений бетона в сжатой зоне сечения принимается треугольной.
Вид напряженного состояния сечения при определении дополнительных напряжений устанавливается исходя из гипотезы плоских сечений при действии всех нагрузок без учета силы противодавления.
7.14 При расчете элементов бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений допускается при специальном обосновании учитывать дополнительные связи строительного периода, носящие постоянный характер (эстакады, пазовые конструкции, балки подкрановых путей, дополнительная арматура для производства работ и т.п.).
7.15 Расчеты элементов бетонных и железобетонных конструкций, подлежащих усилению, при их ремонте или реконструкции, следует проводить с учетом фактических классов бетона, напряжений в бетоне и арматуре, имевших место к моменту начала реконструкции, и диаграмм деформирования бетона и арматуры.
7.16 При проектировании гидротехнических сооружений расчеты, которые не регламентированы настоящими нормами (расчеты предварительно напряженных конструкций, расчет сечений в общем случае, в том числе расчет на косое внецентренное сжатие и косой изгиб, расчет коротких консолей, расчет на продавливание и отрыв, расчет закладных деталей и др.), рекомендуется выполнять по указаниям действующих нормативных документов. При этом необходимо учитывать коэффициенты, принятые в настоящих нормах.
7.17 Расчет элементов конструкций на выносливость необходимо производить при числе циклов изменения нагрузки и более за весь расчетный срок эксплуатации сооружения (например, проточные части гидроагрегатов, водосбросы, плиты водобоя, подгенераторные конструкции и др.).

8 Расчеты элементов бетонных и железобетонных конструкций на прочность и выносливость

Расчет бетонных элементов на прочность

8.1 Расчет прочности элементов, условия, наступления предельных состояний которых выражаются через усилия (таблица 19), следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси, в соответствии с указаниями данного подраздела.
Расчеты прочности элементов, в которых условия наступления предельного состояния не могут быть выражены через усилия в сечениях, следует выполнять для площадок действия главных напряжений (таблица 19) в соответствии с указаниями данного подраздела.
8.2 Внецентренно сжатые элементы, в которых по условиям эксплуатации допускается образование трещин, рассчитываются без учета сопротивления бетона растянутой зоны сечения.
Все изгибаемые элементы, а также внецентренно сжатые элементы, в которых по условиям эксплуатации не допускается образование трещин, рассчитываются с учетом сопротивления бетона растяжению.
8.3 Бетонные конструкции, прочность которых определяется прочностью бетона растянутой зоны сечения, допускается применять в том случае, если образование трещин в них не приводит к разрушению, к недопустимым деформациям или к нарушению водонепроницаемости конструкции. При этом должна быть проведена проверка трещиностойкости элементов таких конструкций с учетом температурно-влажностных воздействий в соответствии с требованиями раздела 10.
8.4 Расчет бетонных изгибаемых элементов симметричных относительно плоскости действия нагрузки, условия, наступления предельного состояния которых выражаются через усилия, необходимо производить по формуле
, (22)
где - коэффициенты, принимаемые по СП 58.13330;
- коэффициент условий работы сооружения, принимаемый по строительным нормам и правилам на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений;
- коэффициенты условий работы бетона, принимаемые по таблице 5;
- расчетное сопротивление бетона на растяжение;
- момент сопротивления для растянутой грани сечения, определяемый в предположении упругой работы бетона.
8.5 Внецентренно сжатые элементы бетонных конструкций, симметричные относительно действия нагрузки, условия наступления предельного состояния которых выражаются через усилия, следует рассчитывать в предположении упругой работы бетона (рисунок 1) из условия ограничения величины краевых сжимающих и растягивающих напряжений по следующим формулам.