СП 96.13330.2016 «Армоцементные конструкции»

4.1Основные положения

Армоцементные конструкции в зависимости от их армирования подразделяют на конструкции:

• с сетчатым армированием - при их армировании частыми тонкими ткаными, сварными или плетеными проволочными стальными или композитными сетками, равномерно распределенными по сечению элемента (рисунок 4.1, а );
• с комбинированным армированием - при их армировании указанными сетками, равномерно распределенными по сечению элемента, в сочетании со стержневой или проволочной арматурой (рисунок 4.1, б ).

Рисунок 4.1 - Армирование армоцементных конструкций

а - сетчатое; б

• комбинированное;

1 - частые тонкие тканые сетки; 2 - частые тонкие сварные сетки; 3 -стержневая или проволочная арматура

СП 96.13330.2016 повышенной влажности и т. п.), необходимо соблюдать дополнительные требования, предъявляемые к таким конструкциям соответствующими нормативными документами.

Применение армоцементных конструкций со стальной арматурой в среде со слабой степенью агрессивного воздействия на железобетонные конструкции допускается при выполнении требований, установленных СП 28.13330 для таких конструкций.

Армоцементные конструкции рекомендуется применять в элементах зданий и сооружений, для которых существенное значение имеют снижение собственного веса, уменьшение раскрытия трещин и обеспечение водонепроницаемости бетона.

Форма и размеры элементов должны принимать исходя из наиболее полного учета свойств армоцементных конструкций, возможности заводского механизированного изготовления, удобства транспортирования и монтажа конструкций.

Для обеспечения совместной работы армоцементной опалубки и монолитного бетона на поверхности армоцементной опалубки должны быть выполнены пазы шириной до 10 мм, глубиной до 5 мм с шагом до 100 мм, а поверхность армоцементной опалубки должна быть очищена от грязи, льда и

СП 96.13330.2016 снега, обработана стальной щеткой и обдута сжатым воздухом. Для связи арматуры несъемной армоцементной опалубки с основной арматурой конструкции необходимо предусматривать в опалубке выпуски сеток и стержней.

Рабочая документация на армоцементные конструкции должна содержать указания по способам их транспортирования, складирования и монтажа, а также в необходимых случаях точки передачи усилий на конструкцию.

СП 96.13330.2016 армоцементные конструкции пролетом выше 12 м при армировании арматурой классов В , Вр и К допускается проектировать только при специальном экспериментальном обосновании.

4.2Основные расчетные требования

• дисперсность армирования;
• тонкостенность конструкций;
• уменьшенный защитный слой бетона.

Расчеты должны обеспечивать надежность армоцементной конструкции в течение всего срока службы здания или сооружения с учетом их уровня ответственности, а также при производстве работ в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ним.

Расчеты по предельным состояниям первой группы включают расчет:

• по прочности;
• устойчивости формы (для тонкостенных конструкций);
• устойчивости положения (опрокидывание, скольжение, всплывание).

Расчеты по прочности армоцементных конструкций следует производить исходя из условия, по которому усилия, напряжения и деформации в конструкциях ввиду различных воздействий с учетом начального напряженного состояния (преднапряжение, температурные и другие воздействия) не должны превышать соответствующих значений, установленных нормативными документами.

Расчеты по устойчивости формы конструкции, а также по устойчивости положения (с учетом совместной работы конструкции и основания, их деформационных свойств, сопротивления сдвигу по контакту с основанием и других особенностей) следует производить согласно указаниям нормативных

СП 96.13330.2016 документов на отдельные виды конструкций. В отсутствие таких указаний следует принимать минимальный коэффициент запаса: по устойчивости формы равным 3; на опрокидывание равным 1,5 при наиболее неблагоприятных значениях коэффициентов надежности по нагрузке.

При необходимости в зависимости от вида и назначения конструкции должны быть произведены расчеты по предельным состояниям, связанным с явлениями, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации здания и сооружения (чрезмерные деформации, сдвиги в соединениях и другие явления).

Расчеты по предельным состояниям второй группы включают расчет:

• по образованию трещин;
• раскрытию трещин;
• деформациям.

Расчет армоцементных конструкций по образованию трещин следует производить исходя из условия, по которому усилия, напряжения или деформации в конструкциях ввиду различных воздействий не должны превышать соответствующих предельных значений, воспринимаемых конструкцией при образовании трещин.

Расчет армоцементных конструкций по раскрытию трещин производят исходя из условия, по которому ширина раскрытия трещин в конструкции ввиду различных воздействий не должна превышать предельно допустимых значений, устанавливаемых в зависимости от требований, предъявляемых к конструкции, условий ее эксплуатации, воздействия окружающей среды и характеристик материалов с учетом особенностей коррозионного поведения арматуры.

Расчет армоцементных конструкций по деформациям следует производить исходя из условия, по которому прогибы, углы поворота, перемещения и, в необходимых случаях, амплитуды колебания конструкций ввиду различных воздействий не должны превышать соответствующих предельно допустимых значений.

СП 96.13330.2016

Для конструкций, в которых не допустимо образование трещин, должны быть указаны и соблюдены требования по отсутствию трещин. В этом случае расчет по раскрытию трещин не производят.

Для остальных конструкций, в которых допустимо образование трещин, расчет по образованию трещин производят для определения необходимости расчета по раскрытию трещин и учета трещин при расчете по деформациям.

Нагрузки, учитываемые при расчете армоцементных конструкций по образованию и раскрытию трещин, следует принимать согласно указаниям п. 4.2.4, а учитываемые при расчете по деформациям - СП 63.13330.

В остальных армоцементных конструкциях образование трещин допустимо, и к ним в зависимости от условий, в которых работает конструкция, и от вида применяемой арматуры предъявляют требования по ограничению ширины раскрытия трещин. Предельные значения допустимой ширины

СП 96.13330.2016 раскрытия трещин в армоцементных конструкциях со стальной арматурой приведены в таблице 1.

Расчет армоцементных элементов следует производить по продолжительному (при совместном действии постоянных и длительных нагрузок) и по непродолжительному (при совместном действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок) раскрытию нормальных и наклонных трещин.

Нагрузки, учитываемые при расчете армоцементных конструкций по образованию и раскрытию трещин, должны принимать согласно таблице 2.

Требования к трещиностойкости армоцементных конструкций относятся к нормальным и наклонным к продольной оси элемента трещинам.

Во избежание раскрытия продольных трещин следует принимать конструктивные меры (установка соответствующей сетчатой арматуры), а для предварительно напряженных элементов должны быть ограничены значения сжимающих напряжений в бетоне в стадии предварительного обжатия (см. 4.3.4).

Для конструкций, методика расчета которых с учетом неупругих свойств армоцемента не разработана, усилия в статически неопределимых конструкциях допустимо определять в предположении их линейной упругости.

Значения предельно допустимых прогибов следует принимать согласно СП 20.13330 и нормативным документам на отдельные виды конструкций.

Таблица 1 - Предельно допустимая ширина раскрытия трещин

Таблица 2 - Нагрузки и коэффициент надежности по нагрузке

Среднюю плотность мелкозернистого бетона, учитываемую при расчете армоцементных конструкций, следует принимать равной 2300 кг/м³ . Средняя плотность армоцемента, армированного стальными сетками, при двух сетках принимают равной 2400 кг/м³ ; при наличии большего числа сеток среднюю плотность армоцемента следует увеличивать на 50 кг/м³ на каждую дополнительную сетку; при наличии данных о средней плотности армоцемента допускается принимать другие значения, обоснованные в установленном порядке.

4.3Дополнительные указания по проектированию предварительно напряженных конструкций

Сетки в сечении преднапряженных армоцементных конструкций следует учитывать в схеме усилий так же, как ненапрягаемая арматура.

СП 96.13330.2016

В элементах, рассчитываемых на воздействие многократно повторяющейся нагрузки, образование таких трещин не допускается.

Значения σ bp определяют на уровне крайнего сжатого волокна бетона с учетом потерь предварительного напряжения арматуры по СП 63.13330.

5.1Мелкозернистый бетон

Бетон должен иметь водопоглощение не более 8 %.

• бетон группы А (естественного твердения или подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, на песке с модулем крупности свыше 2,0) - В20, В25, В30, В35 и В40;
• бетон группы Б (естественного твердения или подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, на песке с модулем крупности 2,0 и менее) - В20, В25 и В30;
• бетон группы В (подвергнутый автоклавной обработке) - В20, В25, В30, В35, В40, В45, В50, В55, В60; б) классов по прочности на осевое растяжение: B t 0,8; B t 1,2; B t 1,6; B t 2,0; B t 2,4; B t 2,8; B t 3,2; в) марок по морозостойкости: F100, F150, F200, F300, F400, F500; г) марок по водонепроницаемости: W6, W8, W10, W12.

СП 96.13330.2016

Значение отпускной прочности бетона в элементах сборных конструкций следует назначать в соответствии с указаниями ГОСТ 13015 и стандартов на конструкции конкретных видов.

Передаточная прочность бетона назначается в соответствии с требованиями СП 63.13330.

Нормативные и расчетные характеристики мелкозернистого бетона

Здесь σ x и σ y - нормальные напряжения соответственно по направлению осей x и y .

Таблица 3 - Коэффициенты условий работы бетона

При наличии данных о сорте цемента, составе бетона, условиях изготовления и т. д. допустимо принимать другие значения Еb , согласованные в установленном порядке.

При наличии данных о минералогическом составе заполнителей, расходе цемента, степени водонасыщения, морозостойкости бетона и т. д. допустимо принимать другие значения α bt , обоснованные в установленном порядке. Для расчетной температуры ниже минус 40 о С и выше 50 о С значение α bt принимают по экспериментальным данным.

5.2Арматура

Примечание - Плетеные сетки по ГОСТ 2715 допустимо применять в качестве конструктивной арматуры.

Нормативные и расчетные характеристики арматуры

Расчетные сопротивления арматуры растяжению Rs для предельных состояний первой и второй групп, а также расчетные сопротивления стержневой и проволочной арматуры сжатию, используемые при расчете армоцементных конструкций по предельным состояниям первой группы Rsc , следует принимать согласно СП 63.13330.

Значения расчетных сопротивлений сеток растяжению для предельных состояний первой группы Rm и Rmw , а также сжатию Rmc с учетом коэффициента условий работы γ m 1 = 1,15 следует принимать по таблице 4.

Таблица 4 - Расчетные сопротивления сеток для предельных состояний первой группы

Расчетное сопротивление сеток сжатию, используемое при расчете конструкций по предельным состояниям первой группы Rmc , принимают равным расчетному сопротивлению растяжению для предельных состояний первой группы Rm . Расчетное сопротивление сеток сжатию Rmc, приведенное в таблице 4, необходимо дополнительно умножать на коэффициент условия работы сеток γ m 2, принимаемый при коэффициенте сетчатого армирования μ< 0,015 равным 1, при μ = 0,015…0,025 равным 0,75.

6.1Расчет армоцементных конструкций по предельным состояниям первой группы

Расчет элементов армоцементных конструкций на местное действие нагрузок следует производить в соответствии с требованиями СП 63.13330.

• для растянутой зоны μ m μ

=

• для сжатой зоны

′ μ m

= μ

′ + m m

+ s μ

′ μ s

R s

R

+ m

R sc

R sp

R

R m

R spc

R mc

+ mc

, где μ m , μ′ m - коэффициенты сетчатого армирования, равные

μ s , μ′ s - коэффициенты армирования стержневой и проволочной арматурой, равные

μ sp , μ′ sp - коэффициенты армирования преднапряженной арматурой

Am , A ′ m - площади сечения сеток на единицу длины соответственно в растянутой и сжатой зонах;

As 1 , A ′ s 1 - площади сечения ненапрягаемой стержневой арматуры на данном участке поперечного сечения элемента соответственно в растянутой и сжатой зонах;

Rs , Rsp - расчетные сопротивления растяжению арматуры соответственно обычной и преднапряженной;

Asp 1 , A ′ sp 1 - площади сечений напрягаемой арматуры соответственно в растянутой и сжатой зонах;

Rsc , Rspc - расчетные сопротивления сжатию арматуры соответственно обычной и преднапряженной;

А - площадь поперечного сечения на данном участке; t - толщина элемента на рассматриваемом участке сечения. μ sp

′ μ sp

;

,

(6.1)

На участках сечения, где расстояние между арматурными стержнями свыше 10 t , усилия в стержневой и проволочной арматуре следует учитывать для каждого стержня раздельно.

Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента

• сопротивление бетона растяжению принимают равным нулю;
• сопротивление бетона сжатию выражено напряжениями, равными Rb , равномерно распределенными по сжатой зоне бетона;
• напряжения в арматуре, расположенной в сжатой зоне бетона, принимают постоянными и не более Rmc , Rsc , Rpc ;
• растягивающие напряжения в арматуре принимают постоянными по высоте растянутой зоны сечения и не более Rm , Rs , Rsp .

1 - сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента;

• 2 - сосредоточенная стержневая или проволочная арматура Рисунок 6.1 - Схема внутренних усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси элемента, при расчете по прочности

где ε s,el - относительная деформация арматуры растянутой зоны, которую следует определять по формулам: для арматуры с условным пределом текучести

где σ sp - предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь и γ sp = 0,9; 400, МПа; для сеток

для ненапрягаемой арматуры с физическим пределом текучести

где ε b 2 - относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных Rb , принимаемая в соответствии с указаниями СП 63.13330.

Изгибаемые элементы прямоугольного, таврового, двутаврового и кольцевого сечений

при этом высоту сжатой зоны х определяют по формуле

μ m 1 - принимают согласно 6.1.2.

а - при b > h ; б - при b < h ; 1 - сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента Рисунок 6.2 - Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах прямоугольного сечения

где Ас = хb, при этом высоту сжатой зоны бетона определяют по формуле

1 - сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента; 3 - сосредоточенная стержневая или проволочная арматура

Рисунок 6.3 - Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах прямоугольного сечения с сосредоточенной стержневой и проволочной арматурой

1 - сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению

Рисунок 6.4 - Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах двутаврового сечения при х ≤ t ′ f б) если граница сжатой зоны проходит в ребре (см. рисунок 6.5), т. е. (6.9) не соблюдают, расчет выполняют по формуле

1 - тонкие сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению

Рисунок 6.5 - Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах двутаврового сечения при х > t ′ f

Высоту сжатой зоны х определяют по формуле

В формулах (6.9) - (6.12) :

Коэффициенты приведенного армирования стенки μ mw 1, сжатой полки μ′ mf 1 и растянутой полки μ mf 1 принимают в соответствии с 6.1.2.

прочность сечения определяют по формуле

1 - тонкие сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента; 3 - сосредоточенная стержневая или проволочная арматура

Рисунок 6.6 - Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах таврового сечения с полкой в сжатой зоне при х ≤ t ′ f б) если граница сжатой зоны выходит за пределы полки (см. рисунок 6.7), т. е. формула (6.13) не выполнено, прочность сечения определяют по формуле

при этом высоту сжатой зоны х определяют по формуле

В формулах (6.13) - (6.16):

Коэффициенты приведенного армирования μ′ mf1 , μ mf1 и μ mw1 принимают согласно 3.2.

1 - тонкие сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента; 3 - сосредоточенная стержневая или проволочная арматура

Рисунок 6.7 - Схема усилий и эпюра напряжений в изгибаемых элементах таврового сечения с полкой в сжатой зоне при х > t ′ f где

0,1

СП 96.13330.2016

.

<

<

′

′

M

≤

A

R cr

R sin cr ξ cir cir πξ π

=

R

= b

R b mc

R

+

+ μ mc

R mr μ

R

+ m

( mr mr μ

3,35 m

R

, mr μ rm - радиус срединной поверхности стенки кольцевого элемента, равный r m

+

=

,

(6.20) re , ri - радиусы наружной и внутренней граней кольцевого сечения соответственно; б) при Rm μ mr 1 < 0,38 Rcr 1 из условия

M ξ

≤ cir

A r

= sin

R cr

0,73

R

R πξ cir π μ mr m μ

R

; m mr

+ b

Rcr

= Rb + Rmc μ mr

. r i r e r

+

,

0,234 ξ

1,35

R m μ mr cir

1,6

) r m ξ

; cir r m

;

(6.17)

(6.18)

(6.19)

(6.21)

(6.22)

(6.23)

СП 96.13330.2016

Рисунок 6.8 - Схема кольцевого сечения, принимаемая в расчете по прочности армоцементных элементов

Внецентренно сжатые элементы прямоугольного, таврового, двутаврового и кольцевого сечений

при этом высоту сжатой зоны х определяют по формуле

В формулах (6.24) и (6.25): et - расстояние от точки приложения продольной силы до растянутой грани сечения;

Ac, At - площади сечений соответственно сжатой и растянутой зон сечения;

S ′ b - статический момент площади сжатой зоны бетона относительно точки приложения продольной силы N ;

S ′ m 1 - статический момент площади сжатой приведенной арматуры (см. 6.1.2) относительно той же точки;

Sm 1 - статический момент площади растянутой приведенной арматуры относительно той же точки;

где Nc -несущая способность центрально сжатого элемента, определяемого по формуле: здесь

Nin - несущая способность сечения, в котором высоту сжатой зоны бетона принимают равной х = ξ Rh и определяют по формуле

e 0 - эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения, равный e 0 = M/N; ein - эксцентриситет продольной расчетной силы Nin , определяемый по формуле

если x ≤ t ′ f (см. рисунок 6.9) по формуле

высоту сжатой зоны бетона определяют по формуле (6.25);

1 - тонкие сетки; 2

• стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента

Рисунок 6.9 - Схема усилий и эпюра напряжений во внецентренно сжатых элементах двутаврового сечения при х ≤ t ′ f если х > t ′ f (см. рисунок 6.10) из условия

где высоту сжатой зоны х определяют по формуле (6.25);

1 - тонкие сетки; 2

• стержневая или проволочная арматура, приведенная к равномерно распределенной по сечению элемента

Рисунок 6.10 - Схема усилий и эпюра напряжений во внецентренно сжатых элементах двутаврового сечения при x > t ′ f

где здесь при х < t ′ f при х &gt; t ′ f здесь

* с

′

′

= f f c y h t b

R

S

;

′ f t

СП 96.13330.2016

S

* t f t

; f f mf m y 0 - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до растянутой или менее сжатой грани; при х > t ′ f

Влияние прогиба элемента учитывают путем умножения значения e 0 на коэффициент η , вычисляемый по указаниям СП 63.13330.

В формулах (6.30) - (6.34) приняты обозначения такие же, как и в п. 6.1.9.

при этом величину относительной площади сжатой зоны бетона определяют по формуле

Если полученное из расчета по формуле (6.38) значение ξ cir < 0,15, в формулу (6.37) подставляют значение ξ cir , определяемое по формуле

В формуле (6.37)

=

R

Rr

=

Rb + Rm μ mr

.

Значение величины μ mr 1 определяют с использованием рекомендаций п. 6.1.2. μ b t y

Центрально растянутые элементы

Внецентренно растянутые элементы

где γ - коэффициент снижения несущей способности при внецентренном растяжении, принимаемый равным 0,8;

1 - сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура

Рисунок 6.11 - Эпюра напряжений во внецентренно растянутых элементах прямоугольного сечения при приложении продольной силы N в пределах

сечения

б) если продольная сила N приложена между ядром сечения и наружной гранью сечения по условию (6.41), где γ принимают равным 0,6; в) если продольная сила N приложена за пределами сечения (см. рисунок 6.12) - по формуле

при этом высота сжатой зоны х определяют по формуле

1 - сетки; 2 - стержневая или проволочная арматура Рисунок 6.12 - Эпюра напряжений во внецентренно растянутых элементах прямоугольного сечения при приложении продольной силы N за пределами сечения

Если полученное из расчета по формуле (6.43) значение х > ξ Rh , то в условие (6.42) подставляется значение х = ξ Rh.

Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента

При расчете по модели наклонных сечений должны быть обеспечены прочность элемента по полосе между наклонными сечениями и наклонному сечению на действие поперечных сил, а также прочность по наклонному сечению на действие момента.

Коэффициент ϕ w 1, учитывающий влияние поперечных проволок сеток, определяют по формуле

Коэффициент ϕ b 1 определяют по формуле

где значение Rb принимают в мегапаскалях, МПа.

где Q - поперечная сила, определяемая внешней нагрузкой, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

Qm - поперечная сила, воспринимаемая поперечными проволоками сетки в наклонном сечении;

Qb - поперечная сила, воспринимаемая бетоном сжатой зоны в наклонном сечении.

Значения Qm определяют по формуле

где aq - проекция наклонного сечения с углом наклона, равным 45 о ; qmw - интенсивность армирования элемента поперечными проволоками сеток в пределах наклонного сечения:

здесь μ mw 1 - коэффициент приведенного армирования стенки при расчете на поперечную силу, определяемый по формуле

Amw площадь сечения поперечных проволок сеток, расположенных в пределах наклонного сечения;

Asw - площадь сечения поперечных стержней, расположенных в пределах наклонного сечения; t w - толщина стенки, воспринимающей поперечную силу; β - угол наклона стенки складчатого элемента к вертикальной оси сечения элемента.

Значение поперечной силы Qb для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов определяют по формуле

где t w и h - соответственно ширина и высота элемента в рассчитываемом сечении.

В том случае, когда граница сжатой зоны располагается в пределах полки, допускается принимать aq = hw.

Рисунок 6.13 - Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси, при расчете по прочности на действие поперечной силы

где М - момент всех внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения относительно оси, проходящей через точку приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне и перпендикулярной плоскости действия момента.

Высоту сжатой зоны в наклонном сечении, измеренная по нормали к продольной оси элемента, определяют из условия равновесия проекций усилий в бетоне и арматуре наклонного сечения на продольную ось элемента. Проверку на действие изгибающего момента не производят для наклонных сечений, пересекающих растянутую грань элемента на участках, где не образуются нормальные трещины, т. е. там, где момент М от внешней нагрузки, на которую ведется расчет по прочности, меньше или равен моменту трещинообразования Мcrc , определяемому по СП 63.13330, с заменой Rbt,ser на Rbt.

6.2Расчет армоцементных конструкций по предельным состояниям второй группы

Расчет по образованию и раскрытию трещин

• нормальных к продольной оси элемента;
• наклонных к продольной оси элемента.

Расчет по раскрытию трещин производят по формуле

где acrc -ширина раскрытия трещин от действия внешней нагрузки, определяемая согласно 6.2.4-6.2.7; acrc,ult -предельно допустимая ширина раскрытия трещин (см. таблицу 1).

Ширину продолжительного раскрытия трещин определяют по формуле

а ширину непродолжительного раскрытия трещин - по формуле

СП 96.13330.2016

где acrc 1 -ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок; acrc 2 -ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок; acrc 3 - ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок.

Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента

где η m - коэффициент, принимаемый равным при сетках: сварных - 3, тканых - 3,5; ϕ l - коэффициент, принимаемый равным при учете:

• кратковременных и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок - 1;
• многократно повторяющихся, а также продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок для бетона группы А на песке с модулем крупности свыше 2,0 - 1,5; с модулем крупности 2,0 и ниже - 1,7; группы Б 1,65; σ m - напряжение в сетках у растянутой грани сечения от действия нагрузки определяют согласно п. 6.2.6;

Em - модуль упругости сетки, принимаемый согласно п. 5.2.8;

Sm размер ячейки сетки, мм.

СП 96.13330.2016 где ϕ - коэффициент, принимаемый равным для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов, - 1, растянутых - 1,2; γ m - коэффициент, зависящий от величины коэффициента приведенного сетчатого армирования растянутой зоны элемента и принимаемый:

η m - коэффициент, принимаемый равным при сетках: сварных - 0,8, тканых - 1; μ m 1 - коэффициент, принимаемый не более 0,02; ds - диаметр стержневой или проволочной арматуры, мм;

Em 1 -приведенный модуль упругости арматуры, определяемый по формуле

ψ s -коэффициент, учитывающий неравномерное распределение относительных деформаций растянутой арматуры между трещинами, определяемый по указаниям пункта 8.2.15 СП 63.13330.2012; l s - базовое (без учета влияния вида поверхности арматуры) расстояние между смежными нормальными трещинами, определяемое согласно пункту 8.2.17 СП 63.13330.2012.

где Р - усилие предварительного напряжения с учетом всех потерь;

Ab - площадь сечения бетона; б) для изгибаемых, внецентренно сжатых или внецентренно растянутых элементов - по правилам строительной механики как для упругого тела.

В расчете σ m следует рассматривать сечение, приведенное к эквивалентному стальному сечению (рисунок 6.14), с единой упругой характеристикой; в растянутой зоне к стальному сечению приводится только арматура с эквивалентной площадью сечения, а в сжатой зоне - арматура и бетон с эквивалентными площадями сечения (бетон - с учетом соотношения модулей упругости). а - сечение армоцементного элемента; б - сечение, приведенное к стальному Рисунок 6.14 - Схема приведения сечения армоцементных элементов к стальному

Значение σ m определяют:

• для изгибаемых элементов по формуле

• для внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов по формуле

В формулах (6.60) - (6.61):

Ws 1 -момент сопротивления приведенного к стальному сечения определяют по формуле

где I s 1 - момент инерции сечения, приведенного к эквивалентному стальному сечению, относительно его центра тяжести;

Ntot - равнодействующая продольной силы N и усилия предварительного обжатия Р ; e 0 Р - эксцентриситет приложения силы Р относительно центра тяжести сечения элемента; е 0 ,tot - эксцентриситет усилия Ntot относительно центра тяжести сечения; r - расстояние от ядровой точки, ближайшей к сжатой грани сечения.

В формуле (6.61) знак «минус» принимают при внецентренном сжатии, а знак «плюс» - при внецентренном растяжении.

Расчет по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента

где k 1 - коэффициент, принимаемый при сетках:

• тканых - (30 - 1500 μ m 1) 10 2 ,
• сварных - (20 - 1200 μ m 1) 10 2 ; dm - диаметр проволок сеток, расположенных по нормали к продольной оси элемента;

где Q - наибольшая поперечная сила на рассматриваемом участке длины элемента от действующей нагрузки;

Np - продольная сила в элементе от предварительного обжатия.

Расчет элементов армоцементных конструкций по деформациям

Расчет по деформациям следует производить на действие:

СП 96.13330.2016

• постоянных, временных длительных и кратковременных нагрузок при ограничении деформаций технологическими или конструктивными требованиями;
• постоянных и временных длительных нагрузок при ограничении деформаций эстетическими требованиями.

Значения предельно допустимых деформаций элементов принимают согласно СП 20.13330 и нормативным документам на отдельные виды конструкций.

Деформации (прогибы, углы поворота) элементов армоцементных конструкций следует вычислять по формулам общих правил строительной механики с определением входящих в них значений жесткости и кривизны в соответствии с 6.2.9-6.2.14.

Значения кривизны и деформации армоцементных элементов отсчитывают от их начального состояния; при наличии предварительного напряжения арматуры - от состояния до обжатия элемента.

Элементы или части элементов рассматривают без трещин в растянутой зоне, если трещины не образованы при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, нагрузки вводятся в расчет с коэффициентом надежности по нагрузке γ f = 1.

где Eb модуль упругости бетона, принимаемый по указаниям СП 63.13330;

I 1 - момент инерции армированного сечения, приведенного к бетонному, с учетом коэффициентов сетчатого армирования в соответствии с соотношением модулей Es /Em .

Приведенные коэффициенты армирования для расчета деформаций определяют по формулам:

Определение кривизны на участках без трещин в растянутой зоне

где 2 1 1 , 1 r r - кривизны соответственно от непродолжительного действия кратковременных нагрузок и от продолжительного действия постоянных и длительных временных нагрузок (без учета усилия Р ), определяемые по формулам:

здесь М - момент от соответствующей внешней нагрузки относительно оси, нормальной к плоскости действия момента и проходящей через центр тяжести приведенного сечения;

Df 1 - определяют по формуле (6.65); ϕ b , cr -коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона и принимаемый согласно таблице 6.12 СП 63.13330.2012;

Df 2 -жесткость армоцементных конструкций при учете продолжительного действия нагрузки, принимаемая равной

1 1 p r -кривизна, обусловленная выгибом элемента от непродолжительного действия усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле

2 1 p r - кривизна, обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле

здесь b b ε ε ′ , - относительные деформации бетона, вызванные его усадкой и ползучестью под действием усилия предварительного обжатия, определяемые соответственно на уровне растянутой и сжатой грани сечения по формулам:

Значение σ b принимают численно равным сумме потерь предварительного напряжения арматуры от усадки и ползучести бетона по указаниям СП 63.13330 - для арматуры растянутой зоны, а σ′ b - то же самое, для напрягаемой арматуры, если бы она имелась на уровне крайнего сжатого волокна бетона.

Значения кривизны 1 1 p r и 2 1 p r для элементов без предварительного напряжения допускается принимать равными нулю.

Определение кривизны на участках с трещинами в растянутой зоне

где 1 1 r - кривизна от непродолжительного действия всей нагрузки, на которую производят расчет по деформациям;

длительных нагрузок;

3 1 r - кривизна от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок;

где М - момент от всей внешней нагрузки относительно оси, нормальной к плоскости действия момента и проходящей через центр тяжести приведенного сечения;

Мcrc - момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин;

Df 1 - определяют по формуле (6.65);

Df 3 - определяют по формуле

здесь k - коэффициент, учитывающий снижение жесткости элемента и принимаемый по таблице 7.

Значение Мcrc определяют по формулам: для элементов без предварительного напряжения арматуры

для предварительно напряженных элементов

где Wpl - упругопластический момент сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна бетона, определяемый с учетом положений пункта 8.2.10 СП 63.13330.2012.

Таблица 7 - Коэффициент, учитывающий снижение жесткости элемента

Значение Мр в зависимости (6.79) определяется по формуле

В формуле (6.79) знак «плюс» следует принимать, когда направления моментов Mcrc и Мр противоположны, знак «минус» - когда направления совпадают.

В формуле (6.82):

Мр - момент усилия P относительно оси, параллельной нулевой линии и проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой зоны, трещиностойкость которой нужно определить; значение Мр определяют по указаниям СП 63.13330.

, ser

M

D f

M

0,8 ser

D f r где Mser - момент от постоянных и длительных нагрузок относительно оси, нормальной к плоскости действия момента и проходящей через центр тяжести приведенного сечения;

3 f D - определяют по формуле (6.77).

Определение прогибов

где x M - изгибающий момент в сечении х от действия единичной силы, приложенной по направлению искомого перемещения элемента в сечении х по длине пролета, для которого определен прогиб; x r 1 - полная величина кривизны элемента в сечении х от нагрузки, при которой определен прогиб; величину x r 1 определяют по формулам (6.67) и (6.75); знак кривизны принимают в соответствии с эпюрой кривизны.

Для элементов постоянного сечения, имеющих трещины на каждом участке, в пределах которого изгибающий момент не меняет знака, кривизну

=

=

(6.81)

(6.82)

,

СП 96.13330.2016 допускается вычислять для наиболее напряженного сечения, принимая кривизну для остальных сечений такого участка изменяющейся пропорционально значениям изгибающего момента.

Для некоторых наиболее распространенных случаев нагружения прогиб изгибаемого элемента постоянного сечения можно определять по формуле

где m - коэффициент, принимаемый в зависимости от условий опирания и схемы нагружения; r 1 - кривизна в сечении с наибольшим изгибающим моментом от нагрузки, при которой определен прогиб; l - расчетный пролет элемента.