Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Конструкції будинків і споруд



Конструкції будинків і споруд

БЕТОННІ ТА ЗАЛІЗОБЕТОННІ КОНСТРУКЦІЇ З ВАЖКОГО БЕТОНУ

Правила проектування

ДСТУ Б B.2.6-156: 2010

ИСС «Зодчий» ( г.. Киев, ул Авиатора Антонова, 5, оф. 602; т/ф. 531-34-25 8)

 

Київ

Мінрегіонбуд України

2011



ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО: Державне підприємство " Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій" (ДП НДІБК)

РОЗРОБНИКИ:

А. Бамбура, д-р техн. наук (науковий керівник); М. Безбожна; О. Гурківський, канд. техн. наук;    О. Дорогова; Т. Мірошник; П. Кривошеєв, канд. техн. наук, Ю. Немчинов, д-р техн. наук;                І. Сазонова; Ю. Слюсаренко, канд. техн. наук; В. Тарасюк, канд. техн. наук.

За участю:

КНУБА: А. Барашиков, д-р техн. наук ПДАБА: М. Савицький, д-р техн. наук

ХДТУБА: А. Шагін, д-р техн. наук; С. Фомін, д-р техн. наук

Полтавський НТУ ім. Ю. Кондратюка: А. Павліков, д-р техн. наук; В. Митрофанов, канд. техн. наук

ОДАБА: В. Дорофеєв, д-р техн. наук; В. Карпюк, канд. техн. наук Національний університет водного господарства та природокористування (м. Рівне): Є. Бабич, д-р техн. наук

Національний авіаційний університет: В. Колчунов, д-р техн. наук; І. Яковенко, канд. техн. наук

Уманський державний педагогічний університет: Т. Азізов, д-р техн. наук

ПАТ " КИЇВЗНДІЕП": В. Куцевич, д-р архітектури; Б. Губов

" Проектний інститут " КИЇВСЬКИЙ ПРОМБУДПРОЕКТ": Е. Воловик

3 ПОГОДЖЕНО:

Держпожбезпеки МНС України, лист від 03.12.2010 р. № 36/4/8175 Мінпромполітики України, лист від 25.01.2011 р. № 13/5-2-3983 Держгірпромнагляд, лист від 24.11.2010 р. № 1/05-2.6-13/8681

4 ВНЕСЕНО: Управління технічного регулювання в будівництві Мінрегіонбуду України

5 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Мінрегіонбуду України від 28 грудня 2010 р. № 566, чинний з 1 червня 2011 р.

6 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ


ЗМІСТ

с.

ВСТУП................................................................................................................................................... 4

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ.................................................................................................................... 5

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ................................................................................................................ 6

З МАТЕРІАЛИ ДЛЯ БЕТОННИХ І ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ...................................................... 6

3.1 Бетон............................................................................................................................................ 6

3.2 Арматура.................................................................................................................................... 11

3.3 Попередньо напружені елементи і конструкції............................................................................. 14

4 РОЗРАХУНОК ЕЛЕМЕНТІВ БЕТОННИХ І ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ ЗА ГРАНИЧНИМ СТАНОМ І ГРУПИ............................................................................................................................................................ 20

4.1 Розрахунок залізобетонних елементів за несучою здатністю...................................................... 20

4.2 Несуча здатність залізобетонних елементів прямокутного перерізу на дію згинальних моментів та поздовжніх сил................................................................................................................................. 21

4.3 Несуча здатність залізобетонних елементів двотаврового та таврового перерізів на дію згинальних моментів та поздовжніх сил.............................................................................................................. 24

4.4 Несуча здатність залізобетонних елементів кругового перерізу на дію згинальних моментів та поздовжніх сил................................................................................................................................................... 27

4.5 Несуча здатність залізобетонних елементів при двовісному впливі згинальних моментів та поздовжніх сил......................................................................................................................................................... 29

4.6 Розрахунок несучої здатності залізобетонних перерізів, похилих до поздовжньої осі................ 30

4.7 Крутіння...................................................................................................................................... 38

4.8 Продавлювання.......................................................................................................................... 40

4.9 Розрахунок із використанням стиснуто-розтягнутих моделей..................................................... 49

4.10 Місцева дія навантаження.......................................................................................................... 52

4.11 Втома........................................................................................................................................ 53

5 РОЗРАХУНОК ЕЛЕМЕНТІВ БЕТОННИХ І ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ ЗА ГРАНИЧНИМИ СТАНАМИ II ГРУПИ.................................................................................................................................................. 56

5.1 Загальні положення.................................................................................................................... 56

5.2 Обмеження рівня напружень....................................................................................................... 56

5.3 Обмеження розкриття тріщин...................................................................................................... 57

5.4 Обмеження прогинів.................................................................................................................... 63

6 РОЗРАХУНОК КОНСТРУКЦІЙ............................................................................................................ 66

6.1 Геометричні неточності............................................................................................................... 66

6.2 Впливи другого порядку............................................................................................................. 68

6.3 Робочий проліт ..................................................................................................................... 71

6.4 Врахування впливу повзучості.................................................................................................... 72

7 ОСНОВНІ ПРАВИЛА КОНСТРУЮВАННЯ БЕТОННИХ І ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ................. 72

7.1 Загальні положення.................................................................................................................... 72

7.2 Анкерування поздовжньої арматури........................................................................................... 73

7.3 Передача зусиль через напуски та механічні з'єднання 7.3.1 З'єднання внапуск......................... 78

7.4 Заанкерування арматурних пучків............................................................................................... 82

7.5 Анкерування попередньо напружених пучків............................................................................... 83

8 ОСОБЛИВІ ПРАВИЛА КОНСТРУЮВАННЯ ЗВИЧАЙНИХ ТА ПОПЕРЕДНЬО НАПРУЖЕНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ......................................................................................................................................... 87

8.1 Загальні положення.................................................................................................................... 87

8.2 Балки.......................................................................................................................................... 87

8.3 Суцільні (нерозрізні) плити.......................................................................................................... 92

8.4 Плоскі плити (безбалкові)........................................................................................................... 93

8.5 Колони........................................................................................................................................ 94

8.6 Стіни........................................................................................................................................... 95

8.7 Балки-стінки................................................................................................................................ 96

8.8 Фундаменти................................................................................................................................. 96

8.9 Системи в'язей............................................................................................................................ 99

9 КОНСТРУКЦІЇ З НЕАРМОВАНОГО І МАЛОАРМОВАНОГО БЕТОНУ................................................. 100

9.1 Загальні положення................................................................................................................... 100

9.2 Матеріали.................................................................................................................................. 101

9.3 Спрощений метод розрахунку стін та колон............................................................................. 101

10 ДОДАТКОВІ ПОЛОЖЕННЯ ДЛЯ ЗБІРНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ І КОНСТРУКЦІЙ........... 101

10.1 Конструктивний розрахунок.................................................................................................... 101

ДОДАТОК А

АЛГОРИТМ РОЗВ'ЯЗАННЯ СИСТЕМИ НЕЛІНІЙНИХ РІВНЯНЬ РІВНОВАГИ ЗАЛІЗОБЕТОННОГО РОЗРАХУНКОВОГО ПЕРЕРІЗУ ЗА ДЕФОРМАЦІЙНИМ МЕТОДОМ................................................ 108




ВСТУП

У даному стандарті наведені основні правила, методи розрахунку та проектування бетонних та залізобетонних конструкцій промислових, громадських будівель та споруд з важкого конструкційного бетону, які забезпечують виконання основних вимог ДБН В.2.6-98 " Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення проектування" щодо забезпечення несучої здатності, придатності до експлуатації, надійності та здатності конструкцій зберігати необхідні експлуатаційні якості протягом усього строку служби.

Даний стандарт не поширюється на розрахунок та проектування:

- вогнестійкості конструкцій; конструкцій, які експлуатуються за температури навколишнього середовища вище 50 °С і нижче мінус 70 °С;

- спеціальних типів будівель (розрахунок висотних будівель умовною висотою понад 73, 5 м на прогресуюче обвалення тощо);

- спеціальних типів цивільних споруд, на які є окремі норми (віадуки, мости, дамби, резервуари під тиском, прибережні платформи та водозахисні споруди);

- конструкцій із фібробетону, дрібнозернистих бетонів, та пінобетонних складових, а також конструкцій із бетону з надважкими заповнювачами;

- сталезалізобетонних та збірно-монолітних конструкцій, а також конструкцій, які піддаються циклічним та динамічним впливам, впливу агресивного середовища.

Положення даного стандарту не поширюються на проектування бетонних і залізобетонних конструкцій покриттів автомобільних шляхів і аеродромів, атомних станцій.

Рішення щодо використання даного стандарту для забезпечення основних вимог відносно бетонних та залізобетонних конструкцій згідно з ДБН В.2.6-98 " Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення проектування" приймається замовником або проектувальником. У випадку прийняття рішення щодо використання для проектування бетонних та залізобетонних конструкцій конкретних будівель та споруд даного стандарту повинні бути виконані всі передбачені в ньому вимоги.

У цьому стандарті позначення та одиниці фізичних величин прийняті відповідно до          ДБН В.2.6-98 " Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення проектування".


НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ


Правила проектування

Конструкции зданий и сооружений

БЕТОННЬІЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЬІЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

Правила проектирования

Structures of buildings end erections

CONCRETE AND REINFORSED CONCRETE SNRUCTURES WITH HEAVY WEIGHT

STRUCTURAL CONCRETE

Design rules

Чинний з 2011-06-01

СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

1.1 Положення даного стандарту поширюються на проектування бетонних та залізобетонних конструкцій будинків та споруд різного призначення, виготовлених із важкого конструкційного бетону класів міцності на стиск від С8/10 до С50/60, які експлуатуються в кліматичних умовах України в неагресивному середовищі.

1.2  Бетонні та залізобетонні конструкції повинні задовольняти основні вимоги безпеки, які визначені у " Технічному регламенті будівельних виробів, будівель і споруд", затвердженому постановою Кабінету Міністрів України № 1764 від 20 грудня 2006 p., ДБН В.2.6-98, ДБН В.1.2-14 та ДБН В.1.2-7-2008. Для забезпечення вимог безпеки конструкції повинні мати такі початкові властивості, щоб із необхідним ступенем надійності для різних розрахункових ситуацій у процесі будівництва та експлуатації будівель і споруд була виключена можливість руйнування будь-якого характеру або порушення експлуатаційної придатності, пов'язаного із спричиненням шкоди для життя або здоров'я людини, майна або навколишнього середовища.

1.3  Бетонні та залізобетонні конструкції повинні бути надійно забезпеченими від виникнення всіх видів граничних станів розрахунками, вибором показників якості матеріалів, призначенням розмірів та конструюванням згідно з цими нормами. При цьому повинні бути виконані вимоги щодо вогнестійкості згідно з ДБН В.1.1-7, ДБН В.1.2-7 та технології виготовлення конструкцій, щодо експлуатації будинків та споруд, а також щодо екології, які регламентуються відповідними нормативними документами.

1.4  Бетонні і малоармовані конструкції використовуються:

- як правило, при стиску з розміщенням поздовжньої стискальної сили в межах поперечного перерізу елемента;

- в окремих випадках у конструкціях, які працюють на стиск при розміщенні поздовжньої стискальної сили за межами поперечного перерізу елемента, а також у згинальних елементах, у разі руйнування яких не виникає безпосередньої загрози життю людей і збереженню обладнання і коли використання бетонних і малоармованих конструкцій має економічну доцільність.

Конструкції розглядаються як бетонні і малоармовані, коли їх несуча здатність забезпечується тільки характеристиками бетону.

1.5 Розрахунок бетонних та залізобетонних конструкцій необхідно виконувати за граничними станами згідно з 2.2 ДБН В.2.6-98, які включають:

- граничні стани першої групи;

- граничні стани другої групи.

Розрахунки за граничними станами першої групи включають розрахунки щодо визначення несучої здатності з урахуванням в необхідних випадках деформованого стану конструкції.

Розрахунки за граничними станами другої групи включають розрахунки щодо виникнення та розкриття тріщин і за деформаціями.

1.6 Розрахунки за граничними станами конструкції в цілому, а також окремих її елементів необхідно, як правило, виконувати для всіх стадій: виготовлення, транспортування, зведення та експлуатації; при цьому розрахункові схеми повинні відповідати реальній роботі конструкцій та прийнятим конструктивним рішенням.

1.7  Розрахунки зусиль, напружень та деформацій від зовнішніх навантажень та впливів навколишнього середовища в бетонних і залізобетонних конструкціях слід виконувати за загальними правилами будівельної механіки з урахуванням фізичної та геометричної нелінійності роботи конструкції у системі.

Необхідно враховувати перерозподіл зусиль в елементах системи внаслідок нелінійних деформацій бетону й арматури та процесів тріщиноутворення за граничним станом, що розглядається.

1.8 При проектуванні елементів збірних залізобетонних конструкцій на вплив зусиль, які вини кають при їх підйомі, транспортуванні і монтажі, навантаження від всіх елементів слід приймати з коефіцієнтом динамічності, який дорівнює: 1, 60 – при транспортуванні; 1, 40 – при підйомі та монтажі. У цьому випадку враховується також коефіцієнт надійності за навантаженням.

Допускається приймати більш низькі, обґрунтовані в установленому порядку значення коефіцієнтів динамічності, але не нижче 1, 25.

НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі нормативно-правові акти та нормативні документи:

Технічний регламент будівельних виробів, будівель і споруд, затверджений постановою Кабінету Міністрів України № 1764 від 20 грудня 2006 р.

ДБН В.2.6-98: 2009 Конструкції будинків і споруд. Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення проектування

ДБН В.1.2.-14: 2009 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ

ДБН В. 1.2-2: 2006 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Навантаження і впливи. Норми проектування

ДБН В.1.1-7-2002 Захист від пожежі. Пожежна безпека об'єктів будівництва

ДБН В.1.2-7: 2008 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Основні вимоги до споруд. Пожежна безпека

ДСТУ 3760: 2006 Прокат арматурний для залізобетонних конструкцій. Загальні технічні умови (ISO 6935-2: 1991, NEQ)

ДСТУ Б В.2.6-2-2009 Конструкції будинків і споруд. Вироби бетонні і залізобетонні. Загальні технічні умови

ДСТУ Б В.2.7-32-95 Будівельні матеріали. Пісок щільний природний для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт. Технічні умови

ДСТУ Б В.2.7-43-96 Будівельні матеріали. Бетони важкі. Технічні умови

ДСТУ Б В.2.7-46-96 Будівельні матеріали. Цементи загальнобудівельного призначення. Технічні умови

ДСТУ Б В.2.7-47-96 (ГОСТ 10060.0-95) Будівельні матеріали. Бетони. Методи визначення морозостійкості. Загальні вимоги

ДСТУ Б В.2.7-75-98 Будівельні матеріали. Щебінь та гравій щільні природні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій та робіт. Технічні умови

ДСТУ Б В.2.7-96-2000 (ГОСТ 7473-94) Будівельні матеріали. Суміші бетонні. Технічні умови

ДСТУ Б В.2.7-114-2002 (ГОСТ 10181-2000) Будівельні матеріали. Суміші бетонні. Методи випробувань

СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика (Будівельна кліматологія і геофізика)

СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции (Несучі та огороджувальні конструкції)

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкции. Технические условия (Сталь гарячекатана для армування залізобетонних конструкцій. Технічні умови)

ГОСТ 14098-91 Соединения сварные арматуры и закладних изделий железобетонных конструкции. Типы, конструкция и размеры (З'єднання зварні арматури і закладних виробів залізобетонних конструкцій. Типи, конструкція і розміри)

ДСТУ Б В.2.7-214: 2009 Будівельні матеріали. Бетони. Методи визначення міцності за контрольними зразками

ДСТУ Б В.2.7-170: 2008 Будівельні матеріали. Бетони. Методи визначення середньої густини, вологості, водопоглинання, пористості і водонепроникності

ДСТУ Б В.2.7-224: 2009 Будівельні матеріали. Бетони. Правила контролю міцності

ДСТУ Б В.2.7-220: 2009 Будівельні матеріали. Бетони. Визначення міцності механічними методами неруйнівного контролю

Бетон

Арматура

Загальні положення

3.3.1.1 Впливи попереднього напруження можуть розглядатись як вплив або як опір, спричинені попередньою деформацією або попереднім створенням кривизни. Несуча здатність повинна визначатись відповідним чином.

Як правило, попереднє напруження виконується до прикладення сполучення впливів, визначених ДБН В.1.2-2, як складова певного випадку навантаження і його впливи повинні враховуватись прикладенням внутрішнього моменту та осьової сили.

Виходячи з вищенаведеного, внесок попередньо напруженої арматури в несучу здатність перерізу повинен обмежуватись її залишковою міцністю вище попереднього напруження. Цю величину можна визначити, припустивши, що початкова точка залежності " напруження-деформації для попередньо напруженої арматури зміщена внаслідок впливів попереднього напруження.

3.3.1.2 Крихкого руйнування елемента можна уникнути за допомогою одного або декількох наступних методів:

метод А – забезпечення мінімального армування відповідно до 8.2.1.1;

метод В – застосування попереднього напруження арматури шляхом її натягування на упори;

метод С – забезпечення легкого доступу до попередньо напружених залізобетонних елементів для перевірки і контролю стану арматури неруйнівними методами або спостереженням;

метод D – забезпечення об'єктивних даних, що підтверджують надійність роботи напруженої арматури;

метод Е – гарантування того, що у разі руйнування внаслідок збільшення навантаження або зменшення попереднього напруження при повторюваному сполученні впливів матиме місце утворення тріщин до того, як буде перевищено граничну несучу здатність, з урахуванням перерозподілу моменту.

3.3.1.3 Попереднє напруження у більшості випадків передбачається як сприятлива дія, і при перевірці граничного стану необхідно застосовувати коефіцієнт надійності . Розрахункова величина попереднього напруження може базуватись на середньому значенні зусиль поперед нього напруження.

Величина  для довготривалих і короткотривалих розрахункових випадків дорівнює 1, 0.

Це значення також може використовуватись при перевірці втоми.

3.3.1.4 У разі перевірки стійкості залізобетонних конструкцій при зовнішньому попередньому напруженні, коли воно може бути несприятливою дією, необхідно застосовувати . Рекомендованою величиною при загальному розрахунку є  = 1, 3.

3.3.1.5 При перевірці місцевих впливів анкерування попередньо напружених пучків на упори також використовується . Рекомендованою величиною є  = 1, 2.

Зсув між стінкою і полицями

4.6.4.1  Міцність полиць на зсув може визначатись шляхом врахування полиці як системи стиснутих умовних елементів, сполучених із розтягнутими у вигляді розтягнутої арматури.

4.6.4.2  Мінімальна кількість поздовжньої арматури повинна визначатись відповідно до 8.3.1.

4.6.4.3  Поздовжні напруження від зсуву  у сполученні між однією стороною полиці і стінкою визначаються через зміну номінальної (поздовжньої) сили у частині полиці, яка розглядається:

Максимальне значення, яке можна припустити для , складає половину відстані між перерізом, де момент дорівнює нулю, і перерізом із максимальним моментом. У разі прикладання зосереджених сил довжина не повинна перевищувати відстані між зосередженими навантаженнями.

4.6.4.4 Поперечне армування на одиницю довжини  можна визначити за наступним виразом:

Для запобігання роздавлюванню стиснутих умовних елементів бетону у полиці повинна задовольнятись наступна умова:

Допустимий діапазон зміни величин для розрахунків за відсутності більш точних даних рекомендується приймати:

 при стиснутих полицях ( ),

 при розтягнутих полицях ( ).


 

Рисунок 4.10 – Познаки для сполучення між полицею і стінкою

4.6.4.5 У випадку складного зсуву між полицею і стінкою і поперечному згині площа армування повинна бути більшою ніж за виразом (4.60) або дорівнювати половині площі за (4.61) плюс необхідна арматура для сприйняття поперечного згину.

4.6.4.6 Якщо  менше або дорівнює , то додаткове армування, більше ніж для сприйняття згину, не потрібне.

4.6.4.7 Поздовжня розтягнута арматура у полиці повинна заанкеровуватись за межі стиснутого умовного елемента на величину, необхідну для передачі зусилля назад на стінку у перерізі, де ця арматура необхідна (переріз А-А на рисунку 4.10).


Крутіння

Загальні положення

4.7.1.1 У випадках, коли статична рівновага конструкції залежить від опору крутіння елементів конструкції, то необхідно виконувати повний розрахунок на крутіння, що охоплює граничні стани І і II груп.

4.7.1.2  Якщо у статично невизначеній конструкції крутіння виникає тільки як результат сумісності, а стійкість конструкції не залежить від опору крутінню, то нема потреби враховувати крутіння при перевірці граничного стану за несучою здатністю і стійкістю. У таких випадках необхідно передбачати мінімальне армування, наведене у розділах 5.3 і 8.2, у вигляді хомутів і поздовжніх стрижнів для запобігання надмірному тріщиноутворенню.

4.7.1.3  Опір перерізу крутінню можна визначити на основі замкнутого тонкостінного перерізу, у якому рівновага забезпечується замкненим розподілом зсуву. Суцільні перерізи можна моделювати еквівалентними тонкостінним перерізам. Поперечні перерізи складної форми, наприклад, Т-подібні, можуть розділятись на декілька складових перерізів, кожен із яких може моделюватись еквівалентним тонкостінним, а загальний опір крутінню приймається як сума опорів окремих елементів.

4.7.1.4  Розподіл діючих крутних моментів у окремих складових перерізах повинен здійснюватись пропорційно їх крутним жорсткостям без тріщин. Для несуцільних перерізів еквівалентна товщина стінки не повинна перевищувати фактичної товщини.

4.7.1.5  Кожен окремий складовий переріз може розраховуватись окремо.

Методика розрахунку

4.7.2.1 Напруження зсуву у стінці перерізу, на який діє чистий крутний момент, може визначатись за виразом:

Рисунок 4.14 – Познаки і визначення, використані у 4.7.2.1

4.7.2.2 Впливи крутіння і зсуву на порожнисті і суцільні елементи можуть накладатись у разі припущення однакової величини нахилу хомутів . Граничні значення для , надані у 4.6.3.2, застосовуються для випадку спільної дії зсуву і крутіння.

Максимальна несуча здатність елемента при дії навантаження зсуву і крутіння визначається із 4.6.3.5.

4.7.2.3 Необхідна площа поперечного перерізу поздовжньої арматури  при крутінні  визначається за виразом:

У стиснутих поясах кількість поздовжньої арматури можна зменшити пропорційно діючому зусиллю стиску. У розтягнутих поясах кількість поздовжньої арматури для сприйняття крутіння повинна додаватись до іншої арматури. Поздовжня арматура, як правило, повинна розподілятись на довжині сторони , але для малих перерізів вона може зосереджуватись на кінцях цієї довжини.

4.7.2.4 Максимальний розрахунковий опір елемента на дію крутіння і зсуву обмежується несучою здатністю стиснутих бетонних умовних елементів. Для того, щоб не перевищити цей опір, повинна задовольнятись наступна умова:

4.7.2.5 Для суцільних перерізів, близьких до прямокутних, необхідно передбачати тільки мінімальне армування (8.2.1.1) при забезпеченні виконання наступної умови:

4.7.2.6 Для замкнутих тонкостінних і суцільних поперечних перерізів зазвичай, деформацією крутіння можна знехтувати.

4.7.2.7 Для відкритих тонкостінних елементів слід враховувати деформацію крутіння. Для дуже гнучких поперечних перерізів необхідно здійснювати розрахунок на основі балочно-решіткових моделей, а для інших випадків – на основі " фермової моделі. У всіх випадках розрахунок необхідно виконувати згідно з правилами розрахунку при дії згину і поздовжньої нормальної сили та при зсуві.

Продавлювання

Загальні положення

4.8.1.1  Розрахунки на зріз при продавлюванні виконуються згідно з положеннями, наведеними в 6.4 ДБН В 2.6-98, та вказівками цього нормативного документа.

4.8.1.2  Зріз при продавлюванні може виникати від зосередженого навантаження або реакції, що діє на відносно малу площу, яка називається площею навантаження  плити або фундаменту. Відповідна розрахункова модель для перевірки руйнування від продавлювання за граничним станом І групи показана на рисунку 4.15.

4.8.1.3  Опір зрізу необхідно перевіряти вдовж грані колони й основного контрольного пери метра . Якщо поперечна арматура необхідна, то потрібно визначити наступний периметр, де поперечне армування вже не потрібне.

4.8.1.4  Вимоги, надані у цьому розділі, в основному сформульовані для випадку рівномірно розподіленого навантаження. В окремих випадках, таких як підошва фундаменту, навантаження в межах контрольного периметра сприяє опору конструктивної системи і може відніматись при визначенні розрахункового напруження зрізу при продавлюванні.

Стиснуті умовні елементи

4.9.1.1 Розрахунковий опір бетонного стиснутого умовного елемента у зоні з поперечними напруженнями стиску або без них може визначатись за виразом (рисунок 4.26):

У випадках наявності значного осьового стиску в окремих зонах можна допускати вищий розрахунковий опір.

Рисунок 4.26 – Розрахунковий опір бетонного стиснутого умовного елемента без поперечного розтягу

4.9.1.2 Розрахунковий опір бетонних стиснутих умовних елементів необхідно зменшувати за наявності тріщин у стиснутих зонах і, якщо не застосовуються більш точні підходи, можна визначати за виразом (рисунок 4.27).

Рисунок 4.27 – Розрахунковий опір бетонного стиснутого умовного елемента з поперечнимрозтягом

4.9.1.3 Для стиснутих умовних елементів між прямо навантаженими зонами, такими як консолі або короткі балки-стінки, у 4.9.2 і 4.9.3 наводяться альтернативні методи розрахунку.

Розтягнутий умовний елемент

4.9.2.1  Розрахунковий опір поперечних розтягнутих умовних елементів і арматури повинен обмежуватись у відповідності з 2.2 і 2.3 ДБН В.2.6-98.

4.9.2.2  Арматура повинна належним чином заанкеровуватись у вузлах.

4.9.2.3  Арматура, що необхідна для сприйняття зусиль у зосереджено навантажених вузлах, може бути розподіленою по довжині (рисунок 4.28а і 4.28б). Якщо арматура в зоні вузла проходить по значній довжині елемента, то її необхідно розподіляти на довжину, де траєкторії стиску скривляються (розтягнуті і стиснуті умовні елементи). Зусилля розтягу 7 можна отримати так:

а) для зон із частковим розподілом (рисунок 4.28а):

4.9.2.4 Вимоги щодо проектування вузлів наведені в 6.5.2 ДБН В 2.6-98.

a – часткова розривність; б – повна розривність

Рисунок 4.28 – Параметри для визначення поперечних зусиль розтягу у стиснутих полях із розподіленою арматурою

4.9.2.5 При визначенні несучої здатності вузлів із зосередженим навантаженням критичними є розміри і їх конструювання. Вузли із зосередженим навантаженням можуть виникати, наприклад, при зосереджених навантаженнях на опори, у зонах заанкерування з концентрацією звичайної і напруженої арматури, при відгинах арматурних стрижнів та у з'єднаннях і кутах елементів.

Вузли

4.9.3.1 Розрахункові величини напружень стиску у вузлах визначаються так:

а) у стиснутих вузлах, де не заанкеровані розтягнуті умовні елементи (рисунок 4.29)

Коефіцієнт визначається за виразом (4.97).

Примітка. За відсутності більш точних даних величину рекомендується приймати 1, 0.

Рисунок 4.29 – Стиснутий вузол без розтягнутих умовних елементів

б) у стиснуто-розтягнутих вузлах із забезпеченням заанкерування розтягнутих умовних елементів у одному напрямі (рисунок 4.30)

Рисунок 4.30 – Стиснуто-розтягнутий вузол із арматурою в одному напрямку

в) у стиснуто-розтягнутих вузлах із забезпеченням заанкерування розтягнутих умовних елементів більш ніж у одному напрямі (рисунок 4.31)

Примітка. За відсутності більш точних даних величину  рекомендовано приймати 0, 75.

Рисунок 4.31 – Стиснуто-розтягнутий вузол із арматурою у двох напрямках

4.9.3.2 За нижченаведених умов величини розрахункових напружень стиску у 4.9.3.1 можуть збільшуватись до 10 %, якщо виконується хоча б одне положення:

- припускається тривісний стиск;

- всі кути між умовними стиснуто-розтягнутими елементами 55°;

- напруження на опорах або в місцях зосередженого навантаження є рівномірними і у вузлах наявні хомути;

- арматура розміщена багатьма шарами;

- вузли надійно утримуються улаштуванням опор або тертям.

4.9.3.3 Вузли, що зазнають тривісного стиску, можуть перевірятись при , якщо розподіл навантаження відомий для всіх трьох напрямків стиснутих умовних елементів.

Примітка. Величину  рекомендується приймати 3, 0.

4.9.3.4  Анкерування арматури у стиснуто-розтягнутих вузлах починається з початку вузла, наприклад, для опори анкерування починається від внутрішньої грані (рисунок 4.30). Довжина анкерування повинна простягатись за повну довжину вузла. У деяких випадках арматура може заанкеровуватись поза вузлом. Стосовно анкерування і загинання арматури див. 7.2.

4.9.3.5  Стиснуті у площині вузли при сполученні трьох розтягнутих умовних елементів можуть перевірятись відповідно до рисунка 4.29. Максимальні середні головні напруження у вузлі (  ) повинні перевірятись згідно з 4.9.3.1 а). Зазвичай, можна припустити наступне:

4.9.3.6 Вузли на згинах арматури можуть розраховуватись згідно з рисунком 4.31. Середні напруження у розтягнутих умовних елементах повинні перевірятись відповідно до 4.9.3.2. Діаметр каналів необхідно перевіряти згідно з 7.2.

Місцева дія навантаження

4.10.1  При розрахунку на місцеву дію навантаження (обмежена частина конструкції) повинно враховуватись місцеве тріщиноутворення та поперечні зусилля розтягу (4.9).

4.10.2  При рівномірно розподіленому навантаженні на певну площу  (рисунок 4.32) зосереджене зусилля опору можна визначити так:

Рисунок 4.32 – Розрахунковий розподіл для частково навантажених зон

4.10.3 Розрахункова площа розподілу , яка необхідна для зусиль опору , повинна задовольняти наступні умови:

- висота для розподілу навантажень у напрямі прикладання навантаження повинна задовольняти умови, показані на рисунку 4.32;

- центр розрахункової площі розподілу  повинен знаходитись на осі впливу, яка проходить через центр площі навантаження ;

- якщо у поперечному перерізі бетону діє більш ніж одна сила стиску, розрахункові площі розподілу не повинні накладатись.

Величина  повинна зменшуватись, якщо навантаження нерівномірно розподілене на площі , або наявна висока інтенсивність зусиль зсуву.

4.10.4 Для сприйняття зусиль розтягу необхідно передбачати армування, яке залежить від впливу навантаження.

Втома

Загальні положення

4.11.1.1  Вимоги щодо перевірки опору конструкцій циклічним навантаженням наведено в 6.7 ДБН В.2.6-98.

4.11.1.2  При визначенні рівня напружень від впливів необхідно розділяти нециклічні і циклічні впливи, що викликають втому (певна кількість повторюваних впливів якогось навантаження).

4.11.1.3  Циклічні впливи повинні поєднуватись із несприятливим основним сполученням.

4.11.1.4  Основне сполучення нециклічних впливів те саме, що і при визначенні сполучення для II групи граничних станів.

Інші перевірки

4.11.4.1 Для незварюваних арматурних стрижнів при розтягу допускається приймати, що необхідний опір втомі забезпечується, якщо діапазон напружень при повторюваному циклічному навантаженні, сполученому з основною комбінацією, становить  = 70 МПа.

Для зварюваних арматурних стрижнів при розтягу допускається приймати, що необхідний опір втомі забезпечується, якщо діапазон напружень при повторюваному навантаженні, сполученому з основною комбінацією, становить  = 35 МПа.

4.11.4.2  Як спрощення вищенаведеного 4.11.4.1 перевірка може виконуватись із використанням часто повторюваного сполучення навантажень. Якщо така перевірка задовольняється, то у подальших перевірках немає необхідності.

4.11.4.3  Якщо застосовується з'єднання зварюванням або з'єднувальними пристроями у попередньо напруженому бетоні, то у бетонному перерізі не допускається розтяг у межах 200 мм від попередньо напруженої або звичайної сталі при дії повторюваного сполучення навантажень, з урахуванням коефіцієнта зниження  для середнього значення сили напруження .

Величину  рекомендується приймати 0, 9.

Загальні положення

5.1.1  Проектування залізобетонних конструкцій за II групою граничних станів виконується згідно з вимогами, наведеними в 7 ДБН В.2.6.-98.

5.1.2  При розрахунках напружень і прогинів вважається, що поперечні перерізи працюють без тріщин при забезпеченні умови, коли напруження розтягу в бетоні не повинні перевищувати  за умови, що розрахунок мінімального армування на розтяг також ґрунтується на тому ж значенні. Для розрахунку ширини розкриття тріщин і жорсткості при розтягу необхідно використовувати .

Обмеження рівня напружень

5.2.1 Напруження стиску у бетоні повинні обмежуватись для запобігання виникненню поздовжніх тріщин або високих рівнів повзучості. Поздовжні тріщини можуть виникати, якщо рівень напружень при нормативному сполученні навантажень перевищує критичну величину. Такі тріщини можуть призводити до зменшення довговічності. За відсутності інших заходів, таких як збільшення захисного шару для арматури у стиснутій зоні або встановлення поперечної арматури, можливо обмежити напруження стиску до величини  у зонах із середовищем класів впливу XD, XF і XS (таблиця 4.1 ДБН В.2.6.-98).

За відсутності більш точних даних величину  рекомендується приймати = 0, 6.

5.2.2 Якщо напруження у бетоні при квазіпостійних навантаженнях менші ніж , можна приймати лінійний характер повзучості. При перевищенні напружень у бетон і  необхідно враховувати нелінійний характер повзучості.

5.2.3 Можна вважати, що неприйнятному утворенню тріщин або деформуванню можна запобігти, якщо при основній комбінації навантажень для II групи граничних станів деформації розтягу в арматурі крайнього шару не перевищують  0, 0015. Середня величина напружень у попередньо напруженій арматурі не повинна перевищувати .

Обмеження розкриття тріщин

Загальні передумови

5.3.1.1  Утворення тріщин є нормальним для залізобетонних конструкцій, на які діє згин, зріз, крутіння або розтяг, викликані безпосереднім навантаженням або обмеженням прикладених деформацій. Утворення тріщин повинно обмежуватись до рівня, за якого вони не впливають на належне функціонування конструкції або вони є прийнятними.

5.3.1.2  Тріщини можуть також виникати з інших причин, таких як усадка або значні хімічні реакції у тужавіючому бетоні. Такі тріщини можуть бути неприйнятно значними, але запобігання їм не є предметом розгляду у цьому нормативному документі.

5.3.1.3  Утворення вказаних в 5.3.1.2 тріщин може бути прийнятним, якщо їх ширина не перевищує ширини тріщин для відповідних умов експлуатації і при забезпеченні умови, що вони не впливають на функціонування конструкції.

5.3.1.4 Повинна встановлюватись величина обмеження  обчисленої ширини розкриття тріщин , з урахуванням передбаченого функціонування і характеру конструкції, а також витрат на обмеження тріщиноутворення.

Рекомендовані величини  для відповідних класів впливу наведені у таблиці 5.1.

За відсутності особливих вимог (наприклад, жорсткості води) можна вважати, що обмеження визначеної ширини розкриття тріщин , наведені в таблиці 5.1, при основному сполученні навантажень буде достатнім для залізобетонних елементів у будівлях стосовно зовнішнього вигляду і довговічності.

Таблиця 5.1 – Рекомендовані величини , мм

Клас впливу

Армовані елементи і попередньо напружені елементи без зчеплення арматури Попередньо напружені елементи із зчепленням арматури
Основне сполучення навантажень Повторюване сполучення навантажень
Х0, ХС1 0, 41 0, 2
ХС2, ХС3, ХС4

0, 3

0, 22
XD1, XD2, XS1, XS2, XS3 Зменшення навантаження стиску

1 Для класів впливу Х0, ХС1 ширина тріщин не впливає на довговічність, а їх обмеження встановлюється для гарантування, як правило, прийнятного вигляду. Якщо умови зовнішнього вигляду відсутні, то це обмеження може послаблюватись.

2 Для цих класів впливу додатково повинно перевірятись зменшення навантаження стиску при основному сполученні навантажень.

5.3.1.5  На довговічність попередньо напружених елементів може більш критично впливати тріщиноутворення. За відсутності більш точних вимог можна припускати, що обмеження визначеної ширини розкриття тріщин , наведені в таблиці 5.1, при повторюваному сполученні навантажень буде достатнім для залізобетонних попередньо напружених елементів. Обмеження декомпресії вимагає, щоб усі частини напруженої арматури або каналів розміщалися щонайменше на 25 мм всередину стиснутого бетону.

5.3.1.6  Для елементів з напруженою арматурою без зчеплення з бетоном застосовуються ті самі вимоги, що і для залізобетонних елементів без попереднього напруження арматури. Для елементів із комбінованою зчепленою і незчепленою напруженою арматурою застосовуються вимоги для попередньо напружених елементів із зчепленням напруженої арматури.

5.3.1.7  Для елементів, що знаходяться у середовищі з класом впливу XD3, можуть знадобитись спеціальні заходи. Вибір заходів залежить від природи наявних агресивних речовин.

5.3.1.8  При використанні стиснуто-розтягнутих моделей з орієнтацією стиснутих умовних елементів відповідно до траєкторій напружень стиску у стані без тріщин можливо використовувати зусилля у розтягнутих умовних елементах для визначення відповідних напружень арматури з метою оцінки ширини розкриття тріщин.

5.3.1.9  Ширину розкриття тріщин можна обчислювати згідно з 5.3.4. Альтернативою є обмеження розміру стрижня або кроку згідно з 5.3.3.

Мінімальна площа армування

5.3.2.1 Якщо за більш точними розрахунками не показано, що менша площа достатня, то мінімальну площу арматури обчислюють за нижченаведеним виразом. У профільованих перерізах, таких як Т-подібні і коробчасті балки, мінімальне армування необхідно визначати для окремих частин перерізу (стінки, полиці).

а – балки; б – плити; в – розтягнуті елементи

Рисунок 5.1 – Ефективна розтягнута зона (типові випадки)

5.3.2.3 Попередньо напружені елементи не потребують мінімального армування у випадках, коли при основному сполученні навантажень і характеристичній величині попереднього напруження бетон стиснутий, або абсолютна величина напружень розтягу у бетоні менша ніж  згідно з 5.3.2.1.

Обмеження прогинів

Загальні передумови

5.4.1.1 Вимоги щодо обмеження прогинів наведено в 7.4 ДБН В.2.6-98. Для запобігання несприятливому впливу деформацій елемента або конструкції на їх належне функціонування і зовнішній вигляд необхідно встановлювати відповідні граничні величини прогинів з урахуванням характеру конструкції, оздоблення, перегородок і закріплень, а також функціонального призначення.

5.4.1.2 Деформації не повинні перевищувати тих, які можуть сприйняти інші закріплені елементи, такі як перегородки, скління, лицювання, комунікації або оздоблення. В окремих випадках обмеження необхідні для забезпечення належного функціонування обладнання або апаратури, що обпираються на конструкцію, або для запобігання деформаціям від затоплення плоских покрівель.

Примітка. Граничні прогини, наведені у 5.4.1.3 і 5.4.1.4, взяті з ISO 4356, повинні забезпечувати прийнятні характеристики житлових будинків, офісів, громадських будівель або підприємств. Слід звернути увагу, що допустимі прогини відповідають конкретним конструкціям, які розглядаються, і що немає спеціальних вимог. Подальшу інформацію стосовно прогинів і граничних величин можна отримати з ISO 4356.

5.4.1.3  Зовнішній вид та загальне використання конструкції може погіршуватись, якщо визначений прогин балки, плити або консолі при основному сполученні навантажень перевищує 1/250 прольоту. Прогин обчислюється відносно опор. Для компенсації певної частини або всього прогину може застосовуватись " будівельний підйом", зворотній вигин, сформований опалубкою, який не повинен перевищувати 1/250 прольоту.

5.4.1.4  Необхідно обмежувати прогини, які можуть спричинити пошкодження прилеглих частин конструкції. Після завершення будівництва прийнятним є граничний прогин 1/500 прольоту при основному сполученні навантажень. У залежності від чутливості прилеглих частин можуть розглядатись інші допустимі значення.

5.4.1.5  Граничний стан за деформацією може перевірятись:

- шляхом обмеження співвідношення проліт/висота згідно з 5.4.2;

- порівнянням прогину, визначеного згідно з 5.4.3, з гранично-допустимим.

Примітка. Фактичні деформації можуть відрізнятись від обчислених, особливо коли прикладені моменти, близькі до моментів тріщиноутворення. Відхилення залежать від дисперсії характеристик матеріалів, умов навколишнього середовища, послідовності навантаження, закріплення на опорах, ґрунтових умов тощо.

РОЗРАХУНОК КОНСТРУКЦІЙ

Геометричні неточності

6.1.1  Вимоги щодо врахування впливу геометричних недосконалостей наведені в 5.2     ДБН В.6.2-98.

6.1.2  Нижченаведені положення застосовуються для позацентрово стиснутих елементів і конструкцій при вертикальному навантаженні переважно у будівлях. Числові значення відносяться до звичайних відхилень при зведенні. При використанні інших відхилень значення повинні уточнюватись відповідним чином.

6.1.3  Неточності можуть виражатись через нахил , виражений, як:

6.1.4 У виразі (6.1) значення і залежать від впливу, що розглядається, і для якого вирізняють три основних класи (рисунок 6.1):

- вплив на окремий елемент: = фактична довжина елемента,  = 1;

- влив на систему в'язей: = висота будівлі,  = кількість вертикальних елементів, що пере дають горизонтальні зусилля на систему в'язей;

- вплив на диски перекриттів та покриттів, які розподіляють горизонтальні навантаження:        = висота поверху,  = кількість вертикальних елементів у поверсі (поверхах), що формують сумарне значення горизонтальної сили на перекриття.


 

а – окремі елементи з ексцентриситетом осьової сили або горизонтальною силою: б – в'язева система

Рисунок 6.1 – Приклади впливу геометричних неточностей

6.1.5 Для окремих елементів (6.2) вплив неточностей може враховуватись двома альтернативними способами – а або б:

а) як певний ексцентриситет , виражений через

Для стін і окремих колон, розкріплених системою в'язей, з метою спрощення завжди може використовуватись , що відповідає  = 1;

б) як певна перерізуюча сила , розташована так, щоб викликати максимальний момент:

- для нерозкріпленого в'язями елемента (рисунок 6.1 а1):

- для розкріпленого в'язями елемента (рисунок 6.1 а2):

Примітка. Ексцентриситет підходить для статично визначених елементів, тоді як поперечне навантаження може використовуватись як для статично визначених, так і невизначених елементів. Сила може розділятись на декілька еквівалентних поперечних впливів.

6.1.6 Для споруд дія нахилу  і може виражатись через поперечні сили, які враховуються у розрахунку, поряд з іншими діями:

- вплив на в'язеву систему (рисунок 6.1б):

6.1.7 Для стін і окремих колон, розкріплених системою в'язей, у якості альтернативного спрощення може використовуватись ексцентриситет , який охоплює неточності, пов'язані із відхиленнями, що виникають при нормальному зведенні (6.1.2).


Впливи другого порядку

Вимоги щодо врахування впливів другого порядку наведені в 5.7 ДБН В.2.6-98.

Визначення

Двовісний згин

Одночасний згин відносно двох головних осей

Втрата стійкості

Порушення рівноваги між внутрішніми зусиллями та зовнішніми впливами, спричинене нестабільністю якого-небудь елемента конструкції при дії тільки стиску і за відсутності поперечного навантаження

Примітка. Чиста втрата стійкості, як визначено вище, не є відповідним граничним станом у реальній конструкції внаслідок наявності неточностей і поперечних навантажень, але номінальне навантаження при втраті стійкості може використовуватись у якості певної характеристики у деяких методах розрахунку другого порядку (за деформованою схемою)

Критична сила

Навантаження, за якого відбувається втрата стійкості; для окремих елементів вона є синонімом Ейлеревої сили

Розрахункова довжина

Довжина, що використовується для оцінки форми втрати стійкості; вона також може визначатись як приведена довжина, тобто довжина шарнірно обпертої колони з вертикально прикладеною силою і буде мати переріз і критичну силу як і реальний елемент

Впливи першого порядку

Наслідки дій, обчислені без врахування впливу деформацій конструкції, але з включенням геометричних неточностей

Впливи другого порядку

Додаткові наслідки впливів, які спричинені деформаціями конструкції.



Загальні положення

7.1.1  Вимоги стосовно надійності та придатності до експлуатації задовольняються дотриманням наведених у цьому розділі правил разом з загальними правилами, наведеними в інших розділах цих норм та розділів 8 і 9 ДБН В.2.6-98. Правила, наведені у цьому розділі, застосовуються переважно до залізобетонних будівель.

7.1.2  Конструювання елементів повинно супроводжуватись прийнятими узгодженими роз рахунковими моделями і відповідними розрахунками.

7.1.3  Для попередження крихкого руйнування, недопустимого розкриття тріщин, а також сприйняття зусиль, що виникають у закріпленнях, встановлюються мінімальні площі арматури.

7.1.4  Відстань у чистоті (горизонтальна і вертикальна) між окремими паралельними стрижнями або горизонтальними рядами паралельних стрижнів повинна бути не меншою ніж максимальний діаметр стрижня  або 20 мм, де  – максимальний розмір заповнювача.

Рекомендованими величинами  є: 1 мм і 5 мм відповідно.

7.1.5  При розміщенні стрижнів у різних горизонтальних рядах стрижні у кожному ряді повинні розміщуватись вертикально один над одним. Між утвореними в результаті колонками стрижнів повинно бути достатньо простору для можливості проникнення вібратора та ущільнення бетону.

7.1.6  При з'єднанні внапуск дозволяється, щоб стрижні торкались один одного на довжині напуску.

7.1.7  Для запобігання ушкодженню арматури діаметр, на якому стрижні загнуті (діаметр сердечника), повинен бути не меншим ніж . Рекомендовані величини  наведено у таблиці 7.1.

7.1.8  Діаметр оправки немає необхідності контролювати (з метою запобігання зминанню бетону) за наступних умов:

- анкерування стрижнів не вимагає довжини більше 5 після закінчення загину;

- стрижень, не розміщений на краю (площина загину поблизу поверхні бетону), і є поперечний стрижень з діаметром не менше діаметра стрижня, який загинається, і розміщений у загині;

- діаметр оправки дорівнює значенням, рекомендованим у таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 – Мінімальний діаметр оправки

Для стрижнів і дроту

Діаметр стрижня Мінімальний діаметр оправки  при загинах, гачках і петлях (рисунок 7.1)
 16 4
 > 16 7

В іншому випадку діаметр оправки повинен бути збільшеним згідно з виразом:

Загальні положення

7.2.1.1 Для запобігання поздовжньому розтріскуванню або зминанню бетону необхідно арматурні стрижні, дріт або зварні сітки належним чином анкерувати. Поперечна арматура за необхідності повинна бути додаткового встановлена. Основні методи анкерування наведені на рисунку 7.1.

7.2.1.2 Загинання та гаки не застосовуються для заанкерування при стиску.

7.2.1.3  Руйнуванню бетону всередині згинів необхідно запобігати виконанням вимог 5.3 ДБН В.2.6-98.

7.2.1.4  При застосуванні механічних пристроїв вимоги стосовно випробувань повинні задовольняти вимоги відповідно до специфіката на вироби та технічних умов, затверджених в установленому порядку.

a – базова довжина анкерування  для будь-якої форми вдовж осі; б – еквівалентна довжина анкерування для стандартного гнутого стрижня; в – еквівалентна довжина анкерування для стандартного гака; г – еквівалентна довжина анкерування для стандартної петлі; д – еквівалентна довжина анкерування для привареного поперечного стрижня

Рисунок 7.1 – Методи заанкерування для непрямих стрижнів

а, б – хороші умови зчеплення для всіх стрижнів; в, г – незаштрихована зона – хороші умови зчеплення, заштрихована зона – недостатні умови зчеплення

Рисунок 7.2 – Характеристика умов зчеплення

Загальні положення

7.4.1.1  Якщо не обґрунтовано інше, то правила для окремих стрижнів застосовуються також для пучків стрижнів. В одному пучку всі стрижні повинні мати однакові характеристики (тип і клас на міцність). Стрижні різних розмірів можуть об'єднуватись у пучок за умови, що відношення діаметрів не перевищує 1, 7.

7.4.1.2  У розрахунку пучок замінюється умовним стрижнем тієї самої площі перерізу і з тим же центром ваги, що і у пучка. Еквівалентний діаметр  цього умовного стрижня визначається за виразом:

7.4.1.3 Для пучків застосовуються правила для визначення відстані між стрижнями, наведені у 7.1.4 - 7.1.7. Еквівалентний діаметр  повинен застосовуватись, але відстань у чистоті між пучками повинна вимірюватись від зовнішнього контуру арматурного пучка. Захисний шар бетону повинен вимірюватись від фактичного зовнішнього контуру пучка і бути не менше ніж .

7.4.1.4 При торканні двох стрижнів, що розташовані один над одним, і при хороших умовах зчеплення такі стрижні не повинні розглядатись як пучок.

7.4.1.5 Пучки стрижнів, що працюють на розтяг, можуть обрізатись на кінцевих і проміжних опорах. Пучки з еквівалентним діаметром < 32 мм можуть обрізатись біля опор без необхідності зміщення стрижнів відносно перерізу. Пучки з еквівалентним діаметром > 32 мм, які анкеруються поблизу опор, необхідно зміщувати у поздовжньому напрямі, як показано на рисунку 7.12.

7.4.1.6 Якщо окремі стрижні анкеруються при відстані зміщення більше ніж  (де  ґрунтується на діаметрі стрижня), діаметр стрижня може використовуватись для оцінки . Іншими словами, повинен використовуватись еквівалентний діаметр пучка

Рисунок 7.12 – Анкерування стрижнів у пучку, зміщених з інтервалами

7.4.1.7  При стиску заанкеровані стрижні у пучку не потрібно зміщувати. Для пучків з еквівалентним діаметром 32 мм, на кінцях повинно встановлюватись не менше чотирьох хомутів, що мають діаметр 12 мм. Наступні хомути повинні розташовуватись зразу над кінцем обрізаного стрижня.

7.4.1.8  Довжину напуску необхідно визначати згідно з 7.3.1.5 з використанням (7.4.1.2) як еквівалентного діаметра стрижня.

7.4.1.9  Для пучків, що складаються з двох стрижнів, еквівалентним діаметром ≥ 32 мм або трьох стрижнів окремі стрижні повинні зміщуватись у поздовжньому напрямку щонайменше на , як показано на рисунку 7.13, де  – визначене для окремого стрижня. У вказаному випадку стрижень № 4 використовується у якості стрижня внапуск. Необхідно забезпечувати умову, що у будь-якому перерізі з напуском не повинно бути більше чотирьох стрижнів.

Рисунок 7.13 – З'єднання напуском, що включає чотири стрижні при розтягу

Загальні положення

8.1.1  Вимоги стосовно надійності та придатності до експлуатації залізобетонних елементів задовольняються дотриманням наведених у цьому розділі положень та розділах 8 і 9 ДБН В.2.6-98. Положення, наведені у цьому розділі, застосовуються переважно до залізобетонних будівель.

8.1.2  Конструювання елементів повинно супроводжуватись прийнятими узгодженими роз рахунковими моделями і відповідними розрахунками.

8.1.3  Для попередження крихкого руйнування, недопустимого розкриття тріщин, а також для, сприйняття зусиль, що виникають у закріпленнях, встановлюються мінімальні площі арматури.

Балки

8.2.1 Поздовжня арматура

8.2.1.1 Площа поздовжньої розтягнутої арматури для балок повинна прийматись не менше ніж  , яка визначається за формулою:

8.2.1.2 Для допоміжних елементів, для яких допускається певний ризик крихкого руйнування,  може прийматись 1, 2 величини площі, визначеної при перевірці за граничним станом.

8.2.1.3 Перерізи з меншим армуванням ніж  повинні розглядатись як неармовані.

8.2.1.4  Площа поперечного перерізу розтягнутої та стиснутої арматури для балок, як правило, не повинна перевищувати  = 0, 04 за межами напуску.

8.2.1.5  Для елементів, попередньо напружених пучками без постійного зчеплення, або канатами із зовнішнім розташуванням необхідно перевіряти, щоб гранична несуча здатність на згин була більша ніж згинальний момент тріщиноутворення. Несуча здатність, що перевищує момент тріщиноутворення в 1, 15 раза, є достатньою.

8.2.2 Інші аспекти конструювання

8.2.2.1  У монолітних конструкціях, навіть за припущення шарнірних опор при розрахунку, перерізи над опорами повинні розраховуватись на згинальний момент, що виникає від часткового защемлення, який дорівнює  = 0, 15 від максимального згинального моменту у прольоті і не менше мінімальної площі поздовжньої арматури у перерізі, визначеної згідно з 8.2.1.1.

8.2.2.2  На проміжних опорах нерозрізних балок загальна площа розтягнутої арматури  у

перерізі з полицею повинна поширюватись на робочу ширину полиці (5.3.2 ДБН В.2.6.-98). Частина арматури може зосереджуватись на ширині стінки (рисунок 8.1).

8.2.2.3 Будь-яка поздовжня стиснута арматура (діаметром ), яка враховується при визначенні несучої здатності, повинна охоплюватись поперечною арматурою з кроком не більше ніж 15 .

8.2.3 Обрив поздовжньої розтягнутої арматури                     

8.2.3.1 Для сприйняття обвідної діючих зусиль розтягу включно із впливом похилих тріщин у стінках і полицях у всіх перерізах необхідно забезпечити відповідне армування.

Рисунок 8.1 – Розташування розтягнутої арматури у перерізі з полицями

8.2.3.2  Для елементів із поперечною арматурою необхідно визначати додаткове зусилля розтягу за формулою:

При цьому  повинна прийматись не більше ніж , де  – максимальний момент по довжині балки.

8.2.3.3 Для елементів без поперечної арматури  можна визначати шляхом зміщення епюри моментів  на відстань  ( – відстань від центра ваги нижнього шару арматури до стиснутої грані перерізу).

8.2.3.4 Додаткове зусилля розтягу показано на рисунку 8.2.

Рисунок 8.2 – Ілюстрація обриву поздовжньої арматури з урахуванням впливу похилих тріщин і опору арматури в межах довжин зон анкерування

8.2.3.5  Опір стрижнів у межах довжини зони анкерування може враховуватись за умови лінійної зміни зусиль (рисунок 8.2). При консервативному підході цей внесок можна не враховувати.

8.2.3.6  Довжина зони анкерування загнутого стрижня, внесок якого в опір зсуву враховується, повинна бути не меншою ніж 1, 3 у зоні розтягу і 0, 7 у зоні стиску. Вона вимірюється від точки перетину осей загнутого стрижня та поздовжньої арматури.

Проміжні опори

8.2.9.1  При обпиранні балки на іншу балку, а не на стіну або колону, необхідно передбачати та розраховувати армування для сприйняття дії взаємної реакції. Таке армування повинно бути додатковим до необхідного для інших дій. Це правило застосовується для плит, що не обпираються на верх балок.

8.2.9.2  Опорна арматура між двома балками повинна включати хомути, що охоплють основну арматуру опорного елемента. Деякі із з'єднань можуть розподілятись за межі об'єму бетону, що є спільним для двох балок (рисунок 8.7).

Рисунок 8.7 – Розміщення опорної арматури у зоні перетину двох балок (вид у плані)

Суцільні (нерозрізні) плити

Цей розділ застосовується до плит, суцільних в одному або двох напрямках, у яких становлять не менше ніж 5h (5.3.1 ДБН В.2.6-98).

8.3.1 Арматура, що працює на згин

8.3.1.1  У головних напрямках застосовуються мінімальні та максимальні відсотки армування згідно з 8.2.1.

8.3.1.2  У суцільних в одному напрямку плитах допоміжна поперечна арматура повинна становити не менше ніж 20 % від кількості основної арматури. У приопорних зонах поперечна до верхніх основних стрижнів арматура не вимагається, якщо відсутні поперечні згинальні моменти.

8.3.1.3  Крок стрижнів не повинен перевищувати :

- для основної арматури  400 мм, де  – загальна товщина плити;

- для додаткової арматури  450 мм.

У зонах зосереджених навантажень або максимальних моментів рекомендуються наступні величини:

- для основної арматури  250 мм;

- для додаткової арматури  400 мм;

8.3.1.4  Також застосовуються положення, наведені у 8.2.3.1 - 8.2.3.3, 8.2.4.1 - 8.2.4.3 та 8.2.5, але при .

8.3.1.5  У шарнірно обпертих плитах половина визначеної для прольоту арматури повинна продовжуватись аж до опори і заанкеровуватись у ній згідно з 7.2.

Обривання і заанкерування арматури виконується відповідно до 8.2.3, 8.2.4 і 8.2.5.

8.3.1.6  За наявності часткового защемлення вдовж грані плити, не врахованого у розрахунку, верхня арматура повинна розраховуватись на сприйняття щонайменше 25 % максимального моменту у прилеглому прольоті. Ця арматура повинна продовжуватись на відстань не менше ніж 0, 2 від величини прилеглого прольоту, виміряного від грані опори. Вона повинна бути нерозривною на проміжних опорах і заанкеровуватись на крайніх опорах. На крайній опорі величину моменту, який повинен сприйматись, можна зменшити до 15 % від максимального у прилеглому прольоті.

8.3.1.7  Вдовж вільних (без обпирання) граней плита, як правило, повинна мати поздовжнє і поперечне армування, розміщене, як показано на рисунку 8.8.

8.3.1.8 З вичайне армування плит може працювати як арматура граней.

Рисунок 8.8 – Армування грані плити

8.3.2 Поперечне армування

8.3.2.1  Плита, у якій передбачається поперечне армування, повинна мати товщину щонайменше 200 мм.

8.3.2.2  При конструюванні поперечної арматури застосовується визначення мінімальної величини і відсотка армування за 8.2.6, якщо нижченаведене не змінює цих положень.

8.3.2.3  У плитах, якщо  (4.6), поперечна арматура може повністю складатись із загнутих стрижнів або виробів для поперечного армування (каркасів).

8.3.2.4 Максимальний крок у поздовжньому напрямку розташованих один за одним хомутів становить:

8.3.2.5 Максимальний крок поперечної арматури не повинен перевищувати

Плоскі плити (безбалкові)

Плити біля середніх колон

7.4.1.1  Розміщення арматури у плитах плоскої конструкції повинно відображати характер роботи в умовах експлуатації. Як правило, це приводить до концентрації арматури навколо колон.

8.4.1.1  Біля середніх колон, якщо не виконується точна перевірка за граничними станами II групи, верхня арматура площею  повинна розташовуватись на ширині 0, 125 від сумарної ширини плити або сторони колони.  виражає площу арматури, яка необхідна для сприйняття повного негативного моменту, як сумарного з двох половин прольоту плит по обидві сторони колони.

8.4.1.2 Біля середніх колон нижню арматуру ( 2 стрижнів) необхідно встановлювати у кожному ортогональному напрямку і ця арматура повинна проходити через колону.

8.4.2 Плити біля крайніх і кутових колон

Арматура, перпендикулярна до відкритої грані, необхідна для передачі згинальних моментів від плити на крайню або кутову колону і повинна розміщуватись у межах робочої ширини показаної на рисунку 8, 9.

а – крайня колона; б – кутова колона

Рисунок 8.9 – Робоча ширина  плоскої плити

Примітка. У випадку крайньої колони  може бути > , а у випадку кутової колони  може бути > , а  може бути > , де  – відстань від грані плити до найбільш віддаленої внутрішньої грані колони.

8.4.3 Поперечне армування на продавлювання

8.4.3.1 Якщо необхідно встановлювати поперечну арматуру на продавлювання (4.8), вона повинна розміщуватись між площею навантаження колони і  всередині контрольного периметра, з якого поперечної арматури вже не вимагається. Арматура повинна встановлюватись щонайменш по двох периметрах у вигляді вертикальних елементів (хомутів) (рисунок 8.10). Крок з'єднувальних хомутів між периметрами не повинен перевищувати .

Крок хомутів по периметру не повинен перевищувати у першому контрольному периметрі ( від площі навантаження) і - для периметрів за межами першого контрольного периметра, якщо допускається, що та частина периметра робить внесок у несучу здатність на зсув (рисунок 4.25).

Для відігнутих вниз стрижнів, як показано на рисунку 8.10, один периметр з'єднувальних елементів (хомутів) може вважатись достатнім.

8.4.3.2 Якщо вимагається поперечне армування, то площа хомутів (або їх еквівалент)  визначається за виразом:

                  (8.11)

де    – кут між поперечною арматурою і основною арматурою (наприклад, для вертикальних хомутів = 90º, а  = 1);

– крок хомутів у радіальному напрямку;

– крок хомутів у тангенціальному напрямку;

 – у МПА.

У розрахунку можуть враховуватись тільки ті вертикальні компоненти попередньо напруженої арматури, які проходять на відстані  від колони.

а – крок з'єднувальних хомутів; б – крок відігнутих стрижнів

Рисунок 8.10 – Поперечне армування на продавлювання

8.4.3.3  Відігнуті стрижні, які проходять через площу навантаження або на відстані, що не перевищує  від цієї площі, можуть використовуватись як поперечна арматура на продавлювання (рисунок 8.10б, зверху).

8.4.3.4  Відстань між гранню колони, або контуром площі навантаження та найближчою поперечною арматурою, що враховується при розрахунку, не повинна перевищувати . Ця відстань повинна вимірюватись на рівні розтягнутої арматури. Якщо передбачається тільки один контур відігнутих стрижнів, їх нахил можна зменшувати до 30°.

Колони

8.5.1 Загальні положення

8.5.1.1  Цей розділ відноситься до колон, у яких більший розмір не перевищує більш ніж у 4 рази менший розмір .

8.5.1.2  Поздовжні стрижні повинні бути діаметром не менше ніж  = 8 мм.

8.5.1.3  Загальна кількість поздовжньої арматури повинна бути не менше ніж :

8.5.1.4 Площа поперечного перерізу поздовжньої арматури не повинна перевищувати .

Величину  рекомендується приймати 0, 04 за межами напусків, якщо тільки не показано, що цілісність бетону не порушується, і що повний опір досягається у граничному стані. Ця границя повинна підвищуватись до 0, 08 в напусках.

8.5.1.5 Для колон полігонального поперечного перерізу як мінімум один стрижень повинен розміщуватись у кожному куті. Кількість поздовжніх стрижнів у круглій колоні повинна бути не менше чотирьох.

8.5.3 Поперечне армування

8.5.3.1  Діаметр поперечної арматури (хомутів, петель або спіральної арматури) повинен бути не менше ніж 6 мм, або чверть від максимального діаметра поздовжніх стрижнів залежно від того, яка з величин більша. Діаметр дротів зварних сіток для поперечного армування повинен бути не менше ніж 5 мм.

8.5.3.2  Поперечна арматура повинна заанкеровуватись відповідним чином.

8.5.3.3  Крок поперечної арматури вдовж колони не повинен перевищувати . Величину  рекомендується приймати найменшу із наступних трьох відстаней:

- 20-кратний мінімальний діаметр поздовжньої арматури;

- найменший розмір колони;

- 400 мм.

8.5.3.4 Максимальний крок, визначений за 8.5.3.3, необхідно зменшувати застосуванням коефіцієнта 0, 6:

- у перерізах, розташованих на відстані, що дорівнює більшому розміру перерізу колони, вище або нижче балки чи плити;

- біля з'єднань напуском, якщо максимальний діаметр поздовжніх стрижнів більший ніж 14 мм, необхідно встановлювати мінімум три рівномірно розміщених стрижні.

8.5.3.5  Якщо напрям поздовжніх стрижнів змінюється (наприклад, при зміні розміру колони), крок поперечної арматури необхідно визначати з урахуванням бокових зусиль, що виникають. Ці впливи можна не враховувати, якщо зміна напрямку менша або дорівнює 1/12.

8.5.3.6  Кожний поздовжній стрижень або пучок, що розташований у куті, повинен утримуватись поперечною арматурою. Жоден із стрижнів у межах стиснутої зони не повинен бути далі ніж 150 мм від стрижня, який закріплюється.

Стіни

8.6.1 Загальні положення

Цей розділ поширюється на залізобетонні стіни із співвідношенням довжини до товщини 4 або більше, і в яких арматура враховується при розрахунку несучої здатності. Кількість і належне конструювання арматури можна отримувати за допомогою стиснуто-розтягнутих моделей (4.9). Для стін, що переважно зазнають згину із площини, застосовуються правила, як для плит (8.3).

8.6.2 Вертикальне армування

8.6.2.1 Площу вертикальної арматури необхідно призначати між  і .

8.6.2.2  Якщо мінімальна площа арматури  є контрольною при розрахунку, то половина цієї площі повинна розміщуватись на кожній грані.

8.6.2.3  Відстань між двома прилеглими вертикальними стрижнями не повинна перевищувати більше ніж у 3 рази товщину стіни або 400 мм у залежності від того, яка з величин менша.

8.6.3 Горизонтальне армування

8.6.3.1  Горизонтальна арматура, що проходить паралельно граням стіни (і вільним граням) повинна встановлюватись на кожній грані. Вона повинна бути не менше ніж . Рекомендується приймати величину  або 25 % від вертикальної арматури, або 0, 001 , у залежності від того, яка з величин більша.

8.6.3.2  Відстань між двома прилеглими горизонтальними стрижнями не повинна бути більше ніж 400 мм.

8.6.4 Поперечне армування

8.6.4.1  У будь-якій частині стіни, де загальна площа вертикальної арматури на двох гранях перевищує 0, 02 , необхідно передбачати поперечну арматуру у вигляді хомутів відповідно до вимог для колон (8.5.3). Більший розмір, що згадується у 8.5.3.4, не потрібно приймати більшим за чотирикратну товщину стіни.

8.6.4.2  Якщо основна арматура встановлюється близько до грані стіни, поперечну арматуру також необхідно передбачати у вигляді хомутів у кількості щонайменше чотирьох хомутів на 1 м2 площі стіни.

Примітка. Поперечну арматуру не потрібно передбачати, якщо використовуються зварні сітки із дроту і стрижнів 16 мм та захисному шарі бетону більше ніж

Балки-стінки

8.7.1  Балки-стінки (5.3.1.3 ДБН В.2.6-98) необхідно армувати ортогональною арматурною сіткою біля кожної грані при мінімумі армування . Величину  рекомендується приймати 0, 1 %, але не менше ніж 150 мм2/м на кожній грані та в кожному напрямку.

8.7.2  Відстань між двома прилеглими стрижнями сітки не повинна перевищувати менше значення із подвійної товщини балки-стінки або 300 мм.

8.7.3  Арматура, що відповідає умовному розтягнутому елементу у розрахунковій моделі, повинна повністю заанкеровуватись для рівноваги у вузлі (4.9.3) загинанням стрижнів, використанням U-подібних петель або анкерних пристроїв, окрім випадків, коли забезпечується належна довжина між вузлом та кінцем балки, яка дозволяє використати довжину зони анкерування .

Фундаменти

8.8.1 Пальові ростверки

8.8.1.1 Відстань від зовнішньої грані палі до грані пальового ростверка повинна бути такою, щоб зусилля розтягу умовних елементів належним чином заанкеровувались у ростверку. Необхідно враховувати очікуване відхилення паль на майданчику.

8.8.1.2 У відповідних випадках арматуру пальового ростверка необхідно визначати із застосуванням методу стиснуто-розтягнутих елементів або зігнутих елементів.

8.8.1.3 Основна розтягнута арматура, що сприймає впливи, повинна концентруватись у напру жених зонах між оголовками паль. Необхідно дотримуватись вимог щодо мінімального діаметра стрижня  = 8 мм. Якщо площа цієї арматури дорівнює мінімальній, то рівномірно розподілені стрижні вдовж нижньої грані елемента можна не встановлювати. Також можна не армувати верхні ділянки елемента, якщо немає ризику виникнення розтягу у цих частинах елемента.

8.8.1.4  Для заанкерування розтягнутої арматури можна застосовувати приварені поперечні стрижні. У цьому випадку поперечний стрижень може розглядатись як частина поперечної арматури у зоні заанкерування арматурного стрижня, що розглядається.

8.8.1.5  Допускається приймати, що стиск, спричинений опорною реакцією від палі, розподіляється під кутами 45º від грані палі (рисунок 8.11). При розрахунку довжини зони заанкерування цей стиск можна враховувати.

Рисунок 8.11 – Стиснута зона, що підвищує несучу здатність заанкерення

8.8.2 Фундаменти колон і стін

8.8.2.1  Основна арматура повинна заанкеровуватись згідно з вимогами 7.2. Необхідно забезпечувати мінімальний діаметр стрижня . Для фундаментів може застосовуватись роз рахункова модель, показана у 8.8.2.4.

8.8.2.2  Основна арматура круглих фундаментів може бути ортогональною і зосереджуватись у середині фундаменту на ширині 50 % 10 % діаметра фундаменту (рисунок 8.12). У цьому випадку неармована частина елемента повинна розглядатись як звичайний бетон для цілей проектування.

Рисунок 8.12 – Ортогональна арматура у круглому фундаменті на основі

8.8.2.3  Якщо дії викликають розтяг у верхній грані фундаменту, то необхідно перевірити результуючі напруження розтягу та передбачити необхідне армування.

8.8.2.4  Зусилля розтягу в арматурі визначається з умов рівноваги, з урахуванням похилих тріщин (рисунок 8.13). Зусилля розтягу на відстані х повинно заанкеровуватись у бетоні в межах такої ж відстані х від грані фундаменту.

8.8.2.5  Сила розтягу, яка повинна заанкеровуватись, визначається за виразом:

8.8.2.6 Плечі пар  і  можуть визначатись відносно необхідних стиснутих зон для  і  відповідно. Для спрощення  можна визначати за припущення  (рисунок 8.13), а  можна приймати

Рисунок 8.13 – Модель сили розтягу з урахуванням похилих тріщин

8.8.2.7 Можлива зона заанкерування для прямих стрижнів на рисунку 8.13 позначена як .

Якщо ця довжина недостатня для заанкерування , стрижні можуть загинатись для збільшення довжини або забезпечуватись анкерними пристроями на кінцях.

8.8.2.8 Для прямих стрижнів без анкерування на кінцях мінімальне значення х є найбільш критичним. Для спрощення можна приймати . Для інших типів заанкерування вище значення х може бути більш критичним.

8.8.3 Розподільні фундаментні балки

8.8.3.1 Розподільні балки можуть застосовуватись для запобігання навантаженню фундаментів з ексцентриситетом. Балки необхідно розраховувати на сприйняття результуючих згинальних моментів і поперечних сил. Необхідно дотримуватись мінімально допустимого діаметра стрижня  = 8 мм для арматури, яка сприймає згинальні моменти.

8.8.3.2 Розподільні балки також повинні розраховуватись на мінімальне навантаження , що діє вниз, якщо дія обладнання для ущільнення може впливати на розподільні балки. Величину  рекомендується приймати 10 кН/м.

8.8.4 Фундаменти колон на скельних ґрунтах

8.8.4.1 Потрібно забезпечувати відповідне поперечне армування для сприйняття зусиль розколювання у фундаментах, якщо тиск ґрунту у граничному стані перевищує  = 5 МПа. Ця арматура може розподілятись рівномірно у напрямку зусилля розколювання на висоту  (рисунок 8.14). Необхідно дотримуватись мінімального діаметра стрижня  = 8 мм.

8.8.4.2 Зусилля розколювання  можна визначати за наведеною формулою (рисунок 8.14):

а – фундамент із ; б – переріз; в – фундамент із

Рисунок 8.14 – Арматура для зусилля розколювання для фундаментів на скельних ґрунтах

8.8.5 Буронабивні палі

8.8.5.1  Нижченаведені положення відносяться до армованих буронабивних паль. Для неармованих буронабивних паль див. розділ 9.

8.8.5.2  Для забезпечення вільного протікання бетону навколо арматури, в першу чергу, важливо, щоб арматура, арматурні сітки та будь-які закладні вироби конструювались так, щоб не створювались перешкоди для протікання бетону.

8.8.5.3  Буронабивні палі діаметром, що не перевищує , повинні забезпечуватись мінімальною поздовжньою арматурою площею  відносно площі поперечного перерізу палі .

Величини  і  рекомендуються приймати:  = 600 мм, а  наведено у таблиці 8.6. Ця арматура повинна розподілятись вдовж периметра перерізу.

Таблиця 8.6 – Рекомендована мінімальна площа поздовжньої арматури у буронабивних палях

Поперечний переріз палі Ас, м2 Мінімальна площа поздовженьої арматури А s, bp min
Ас ≤ 0, 5 А s ≥ 0, 005·Ас, м2
0, 5 < Ас ≤ 1, 0 А s ≥ 0, 25, см2
Ас > 1, 0 А s ≥ 0, 0025·Ас, м2

Мінімальний діаметр поздовжніх стрижнів повинен становити не менше ніж 16 мм. Палі повинні мати щонайменше 6 поздовжніх стрижнів. Відстань у чистоті між стрижнями не повинна перевищувати 200 мм вдовж периметра палі.

8.8.5.4 Конструювання поздовжньої і поперечної арматури у буро-набивних палях наводиться у відповідному нормативному документі.

Системи в'язей

8.9.1 Загальні положення

Вимоги щодо в'язей наведено в 9.3 ДБН В.2.6-98.

8.9.2 Підбір в'язей

8.9.2.1  В'язі призначаються як мінімальне, а не як додаткове армування до необхідного за конструктивним розрахунком.

8.9.2.2  У рівні кожного перекриття і покриття необхідно забезпечувати належним чином нерозривні крайні в'язі в межах 1, 2 м від краю. В'язь може включати арматуру, що використовується як частина внутрішньої в'язі.

8.9.2.3  Крайня в'язь повинна бути здатною сприймати зусилля розтягу:

Величини  і рекомендуються приймати:  = 10 кН/м, а  = 70 кН.

8.9.2.4  Споруди з внутрішніми краями (наприклад, атріуми, внутрішні двори тощо) повинні забезпечуватись крайніми в'язями таким же способом, як і зовнішні краї, які повинні повністю заанкеровуватись.

8.9.2.5  Ці в'язі повинні бути у рівні кожного перекриття і покриття у двох напрямках приблизно під прямими кутами. Вони повинні бути фактично нерозривними по всій своїй довжині та заанкеровуватись до крайніх в'язей на кожному кінці, за винятком продовження у якості горизонтальних в'язей до колон або стін.

8.9.2.6  Внутрішні в'язі можуть частково або повністю розподілятись рівномірно у плитах або групуватись у балках, стінах або інших відповідних місцях. У стінах вони повинні бути в межах 0, 5 м від верху або низу плит перекриттів (рисунок 8.15).

8.9.2.7  У кожному напрямі внутрішні в'язі повинні сприймати розрахункову величину зусилля розтягу  = 20 кН/м (кН на метр довжини).

8.9.2.8  У перекриттях без стяжок, де в'язі не можуть розподілятись у напрямку довжини прольоту, поперечні в'язі можуть групуватись вдовж осей балок. У цьому випадку мінімальне зусилля у напрямку внутрішньої осі балки становить:

8.9.2.9 Внутрішні в'язі повинні з'єднуватись із крайніми в'язями так, щоб забезпечувалась передача зусиль.

8.9.2.10 Крайні колони і стіни повинні розв'язуватись горизонтально до споруди у рівні кожного перекриття і покриття.

8.9.2.11 В'язі повинні сприймати зусилля розтягу  на метр фасаду. Для колон достатнє зусилля до . Величини  і  рекомендується приймати:  = 20 кН/м, а               = 150 кН.

Рисунок 8.15 – В'язі Для аварійних дій

8.9.2.12  Кутові колони повинні розв'язуватись у двох напрямках. У цьому випадку сталь, що забезпечується для крайніх в'язей, може використовуватись як горизонтальна в'язь.

8.9.2.13  У панельних будівлях заввишки 5 і більше поверхів необхідно забезпечувати верти кальні в'язі у колонах і/або стінах для обмеження пошкоджень перекриття у разі аварійного руйнування розташованої нижче колони або стіни. Ці в'язі повинні формувати частину прольотної системи для перекривання ушкодженої зони.

8.9.2.14  Зазвичай, нерозривні вертикальні в'язі повинні забезпечуватись від найнижчого до найвищого рівня, бути здатними сприймати навантаження від проектної аварії на перекриття над зруйнованою колоною/стіною. Інші рішення, наприклад, на основі роботи діафрагми із уцілілих стін і/або дисків перекриттів, можуть застосовуватись, якщо можна підтвердити статичну рівновагу і відповідну деформативність.

8.9.2.15  Якщо колона або стіна обпирається на своїй найнижчій відмітці на елемент, відмінний від фундаменту (наприклад, балку або плиту), аварійну втрату цього елемента необхідно враховувати при розрахунку і забезпечувати прийнятний альтернативний розподіл навантаження.

8.9.3 Нерозривність і заанкерування в'язей

8.9.3.1  В'язі у двох горизонтальних напрямках повинні бути належним чином нерозривні та заанкеровані вдовж периметра споруди.

8.9.3.2  В'язі можуть повністю забезпечуватись у монолітному бетоні або з'єднаннями збірних елементів. Якщо в'язі розриваються в одній площині, то необхідно враховувати впливи згинів, що виникають внаслідок ексцентриситетів.

8.9.3.3 В'язі, зазвичай, не повинні з'єднуватись напуском у вузьких швах між збірними елементами. У таких випадках необхідно застосовувати механічні анкери.

Загальні положення

9.1.1  Вимоги стосовно надійності та придатності до експлуатації для неармованого бетону або арматури, яка менше ніж мінімально необхідна для залізобетону, задовольняються дотриманням наведених у цьому розділі правил, разом із загальними правилами, наведеними в інших розділах цих норм та розділу 12 ДБН В.2.6-98.

9.1.2  Положення цього розділу застосовуються до елементів, для яких впливом динамічних дій можна знехтувати. Прикладами таких елементів можуть слугувати:

- елементи, що переважно зазнають впливу стиску, окрім попереднього напруження, наприклад, стіни, колони, арки, склепіння та тунелі;

- стрічкові та окремі фундаменти;

- підпірні стіни;

- палі діаметром 600 мм та якщо

9.1.3 Елементи з важкого бетону не виключають застосування положень стосовно необхідної сталевої арматури для дотримання вимог як придатності до експлуатації і/або довговічності, так і армування певних частин елементів. Цю арматуру можна враховувати при перевірці локальних граничних станів за першою та другою групами.

Матеріали

9.2.1 Бетон: додаткові розрахункові передумови

9.2.1.1 Внаслідок нижчих характеристик податливості важкого бетону величини  і  можна приймати меншими ніж  і  для залізобетону і такими, що дорівнюють 0, 8.

9.2.1.2 У разі врахування напружень розтягу при визначенні розрахункового опору (3.1.5 ДБН В.2.6-98) елементів з важкого бетону, епюру " напруження-деформації" можна продовжити аж до розрахункової міцності на розтяг за допомогою виразу (3.7 ДБН В.2.6-98) або за лінійною залежністю

Конструктивний розрахунок

10.1.1 Загальні положення

10.1.1.1 Сприятливі впливи горизонтальних реакцій, викликаних тертям від власної ваги елемента на опорах, можуть враховуватись тільки у несейсмічних зонах (застосовуючи ) і якщо:

- тертя не є виключним фактором надійності для загальної стійкості конструкції;

- конструкція опор виключає можливість накопичення одностороннього ковзання елементів внаслідок нерівномірного характеру роботи при повторюваних діях (наприклад, циклічних температурних впливів на гранях контакту шарнірно обпертих елементів);

- виключена можливість значних ударних навантажень.

10.1.1.2 Впливи горизонтальних зрушень на опір конструкції і цілісність з'єднань повинні враховуватись при розрахунку.

10.1.2 Моменти у плитах від защемлення

10.1.2.1  Моменти від защемлення можуть сприйматись верхньою арматурою, розміщеною у верхній частині або вставленою у відкриті порожнини елементів. У першому випадку горизонтальний зсув у з'єднанні необхідно перевіряти згідно з 4.6.5. У другому випадку передачу зусиль між монолітним бетоном і порожнинами елементів необхідно перевіряти відповідно до 4.6.5. Довжина верхньої арматури повинна прийматись відповідно до 8.2.3.

10.1.2.2  Впливи непередбаченого защемлення шарнірно обпертих плит повинні враховуватись спеціальною арматурою і/або конструюванням.

10.1.3 З'єднання стін і перекриттів

10.1.3.1  Для елементів стін, встановлених на плити перекриття, необхідно передбачати армування для сприйняття можливих ексцентриситетів і зосереджених навантажень на кінці стіни. Стосовно плит перекриття -див. 10.1.2.

10.1.3.2  Якщо вертикальне навантаження , де  – товщина стіни (рисунок 10.1), то забезпечувати окремого армування не вимагається. За умови армування згідно з рисунком 10.1 та забезпеченні  6 мм, а кроку не більше ніж менше значення із і 200 мм, навантаження можна збільшувати до . Для вищих рівнів навантаження армування слід визначати відповідно до 10.1.3.1. Окрему перевірку необхідно виконувати для нижче розташованої стіни.

Рисунок 10.1 – Приклади армування стіни над стиком між двома плитами перекриття

10.1.4 З'єднання стін і перекриттів

10.1.4.1  Передача зусиль зсуву у з'єднаннях може досягатись різними способами. Три основ них типи з'єднань показано на рисунку 10.2.

а – забетоновані або заповнені розчином з'єднання; б – зварювані або на болтах (як приклад показано один тип зварюваного з'єднання); в – армованою набетонкою (може знадобитись вертикальна арматура для передачі зсуву у граничному стані)

Рисунок 10.2 – Приклади з'єднань для передачі зсуву

10.1.4.2  Розподіл поперечних навантажень повинен базуватись на розрахунку або випробуваннях з урахуванням можливої їх зміни між збірними елементами. Сумарні поперечні зусилля між елементами перекриття повинні враховуватись при розрахунку з'єднань і прилеглих частин елементів (наприклад, за межами ребер і стінок).

Для перекриттів із рівномірно розподіленим навантаженням, за відсутності більш точного розрахунку, це поперечне зусилля на одиницю довжини може прийматись, як:

10.1.4.3 Якщо передбачається, що збірні перекриття утворюють жорсткі диски для передачі горизонтальних навантажень на системи в'язей, необхідно враховувати наступне:

- диски повинні бути частиною реальної конструктивної моделі з урахуванням сумісності деформацій із системою в'язей;

- повинні враховуватись впливи горизонтальних деформацій всіх частин споруди, на які передаються горизонтальні навантаження;

- диски повинні армуватись для сприйняття зусиль розтягу, які передбачені конструктивною моделлю;

- при конструюванні арматури повинні враховуватись концентрації напружень біля прорізів і у з'єднаннях.

10.1.4.4 Поперечна арматура для передачі зусиль зсуву у з'єднаннях дисків може зосереджуватись вдовж опор, формуючи умовні розтягнуті елементи, що відповідають конструктивній моделі. Ця арматура може розташовуватись у набетонці за її наявності.

10.1.4.5 Збірні елементи з набетонкою щонайменше 40 мм можуть розраховуватись як складені елементи за умови, що їх взаємодія перевірена на зсув згідно з 4.6.5. Збірні елементи необхідно перевіряти на всіх стадіях будівництва до і після досягнення спільного характеру роботи.

10.1.4.6  Поперечна арматура при згинанні та впливах інших дій може повністю розміщуватись у набетонці. Конструювання повинно відповідати моделі конструкції, наприклад, якщо запроектовано обпирання по контуру.

10.1.4.7  Стінки або ребра у відокремлених елементах плит (тобто елементах, що не передають зсув через з'єднання) повинні забезпечуватись поперечною арматурою як балки.

10.1.4.8 Перекриття із збірних балок і блоків без набетонки можуть розраховуватись як суцільні (монолітні) плити, якщо у монолітних поперечних ребрах передбачено безперервну арматуру, яка проходить через збірні поздовжні ребра із кроком згідно з таблицею 10.1.

Таблиця 10.1 – Максимальний крок поперечних ребер  при розрахунку перекриттів із ребрами і блоками як монолітних

Тип прикладеного навантаження sL ≤ lL/ 8 sL > lL/ 8
Корисне, сніг Не вимагається sT 12h
Інше sT 10h sT 8 h

sL – крок повздовжних ребер, lL – довжина (проліт) повздовжних ребер, h – товщина ребристого перекриття

10.1.4.9 Середні поздовжні напруження зсуву, що діють у дисках плит перекриттів із заповненими бетоном або розчином з'єднаннями, повинні обмежуватись значенням 0, 1 МПа для дуже гладких поверхонь і 0, 15 МПа – для гладких і шорстких (4.6..5 – для визначення характеру поверхні).

10.1.4.10 Перевірка опору і жорсткості з'єднань може ґрунтуватись на розрахунку з можливим випробуванням (для проектування на базі випробувань). Необхідно враховувати неточності виконання. Розрахункові величини, визначені на основі випробувань, повинні включати несприятливі відхилення фактичних умов роботи від умов випробувань.

10.1.5 З'єднання, що передають зусилля стиску

10.1.5.1  У стиснутих з'єднаннях зусиллями зсуву можна знехтувати, якщо вони становлять менше 10 % від зусилля стиску.

10.1.5.2  Для з'єднань на вирівнювальних та ущільнювальних матеріалах (розчин, бетон або полімери) необхідно виключати можливість відносних зрушень між поверхнями, що з'єднуються під час твердіння матеріалу.

10.1.5.3  З'єднання без вирівнювальних та ущільнювальних матеріалів (сухе з'єднання) повинно використовуватись тільки у випадках, коли можливо досягти необхідної якості виконання. Середні напруження на опорі між плоскими поверхнями не повинні перевищувати . Сухі з'єднання, що включають криві (випуклі) поверхні, повинні розраховуватись при обов'язковому врахуванні геометрії.

10.1.5.4 Необхідно враховувати напруження розтягу у прилеглих елементах. Вони можуть виникати внаслідок зосередженого стиску відповідно до рисунка 10.3а або розширення м'якого вирівнювального матеріалу відповідно до рисунка 10.3б. Арматуру у випадку а) можна розрахувати і розмістити згідно з 4.9, у випадку б) арматуру необхідно розташувати близько до поверхонь прилеглих елементів.

10.1.5.5  За відсутності більш точних моделей арматуру у випадку б) можна визначати за виразом:

10.1.5.6 Максимальну несучу здатність стиснутих з'єднань можна визначити згідно з 7.7 або на основі розрахунку, перевіреному випробуваннями (для проектування на базі випробувань).

a – зосереджене обпирання; б – розширення м'якого шару

Рисунок 10.3 – Поперечні напруження розтягу у стиснутих з'єднаннях

10.1.6 Заанкерування арматури на опорах

10.1.6.1 Арматура в опорних елементах та тих, що обпираються, повинна конструюватись так, щоб забезпечити анкерування у відповідному вузлі з урахуванням відхилень. Приклад показано на рисунку 10.4.

Фактична довжина обпирання контролюється через відстань (рисунок 10.4) від грані відповідних елементів, де:

Рисунок 10.4 – Приклад конструювання арматури в опорі

10.1.7 Опори

10.1.7.1 Опори для з'єднаних (неізольованих) елементів

10.1.7.1.1 Номінальну довжину а шарнірної опори, показаної на рисунку 10.5, можна визначити, як:

Рисунок 10.5 – Приклади опор з познаками величин


Таблиця 10.2 – Мінімальне значення , мм

Відносні напруження на опорі   ≤ 0, 15 0, 15...0, 4 > 0, 4
Лінійне обпирання (перекриття, покриття) 25 30 40
Ребристі перекриття і прогони 55 70 80
Зосереджене обпирання (балки) 90 110 140

Таблиця 10.3 – Неробоча відстань , мм, від зовнішнього кінця опорного елемента

 

 

 

 

 

 

Матеріал опори

Вид обпирання

Відносне напруження

≤ 0, 15 0, 15...0, 4 > 0, 4

Сталь

лінійне 0 0 10
зосереджене 5 10 15

Залізобетон ≥ С30

лінійне 5 10 15
зосереджене 10 15 20

Звичайний бетон та залізобетон < С30

лінійне 10 15 25
зосереджене 20 25 35

Кам'яна кладка

лінійне 10 15 (–)
зосереджене 20 25 (–)

Примітка. При позначенні (–) необхідно застосовувати бетонну подушку.

Таблиця 10.4 – Відстань , мм, що вважається неробочою за зовнішнім кінцем елемента, що обпирається

 

Конструювання арматури

Обпирання

Лінійне Зосереджене
Нерозривні стрижні за опору (защемлені або без защемлення) 0 0
Прямі стрижні, горизонтально загнуті петлі, близько до кінця елемента 5 15, але не менше ніж захисний шар на кінці
Пучки або прямі стрижні, виведені на кінці елемента 5 15
Арматура з вертикально загнутою петлею 15 Захисний шар на кінці + радіус загинання

Таблиця 10.5 – Допуск  на відхилення відстані у чистоті між гранями опор ( – довжина прольоту)

 

Матеріал опори , мм
Сталь або збірний залізобетон 10 /1200 ≤ 30
Кам'яна кладка або монолітний бетон 15 /1200 + 5 ≤ 40

10.1.7.1.2 За відсутності інших специфікацій можна використовувати наступні величини міцності опор:

 при з'єднанні " насухо";

 для всіх інших випадків,

де  – найменший із розрахункових опорів опорного елемента та елемента, що обпирається;

 – розрахунковий опір матеріалу вирівнювального шару.

10.1.7.1.3 Якщо виконуються заходи для отримання рівномірного розподілу опорного тиску, наприклад, розчином, підкладкою із неопрену або схожого матеріалу, розрахункову ширину можна приймати такою, що дорівнює фактичній ширині обпирання. В іншому разі, за відсутності більш точного визначення,  не повинна перевищувати 600 мм.

10.1.8 Фундаменти стаканного типу

10.1.8.1 Стакани зі з'єднанням на шпонках

10.1.8.1.1  Можна вважати, що стакани з улаштованими нерівними заглибленнями або шпонками працюють із колоною як одне ціле.

10.1.8.1.2  За наявності вертикального розтягу внаслідок передачі моменту необхідно особливо ретельно конструювати напуски арматури колон і фундаментів зі шпонками, враховуючи роз ділення стрижнів з напуском. Довжину напуску згідно з 7.3.1 необхідно збільшувати, щонайменше, на величину горизонтальної відстані між стрижнями у колоні і фундаменті (рисунок 10.6а). Потрібно передбачати відповідне горизонтальне армування для з'єднання напуском.

10.1.8.1.3 Розрахунок на зсув при продавлюванні необхідно виконувати як для монолітних з'єднань колона/фундамент згідно з 4.8, як показано на рисунку 10.6а, при здійсненні перевірки на передачу зсуву між колоною і фундаментом. В іншому випадку розрахунок на зсув при продавлюванні необхідно виконувати як для стаканів з гладкими поверхнями.

10.1.8.2 Стакани із гладкими поверхнями

10.1.8.2.1  Допускається, що сили і моменти передаються від колони на фундамент через зусилля стиску  через бетон замонолічування і відповідні сили тертя, як показано на рисунку 10.6б. Для цієї моделі необхідно, щоб .

10.1.8.2.2  Коефіцієнт тертя не повинен прийматись більше ніж  = 0, 3.

10.1.8.2.3  Особливу увагу слід звернути на:

- конструювання арматури для  у верхній частині стінок стакана;

- передачу  вдовж бокових стінок на фундаменти;

- анкерування основної арматури у колоні та стінках стакана;

- опір продавлюванню плити фундаменту від дії зусиль у колоні, при розрахунку якого доцільно враховувати фактор наявності монолітного бетону, заповненого під збірним елементом на майданчику.

а – із з'єднувальними поверхнями на шпонках; б – із гладкими поверхнями з'єднання

Рисунок 10.6 – Фундаменти стаканного типу




ДОДАТОК А

(довідковий)

Конструкції будинків і споруд


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-04-09; Просмотров: 491; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (1.15 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь