Нормативные и расчетные характеристики бетона

Нормативные значения сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) R_b,_n и осевому растяжению (при назначении класса по прочности на сжатие) R_bt,n принимают в зависимости от класса бетона В согласно таблице 9.1.1.

Таблица 9.1.1. Нормативные значения сопротивления бетона осевому сжатию

Вид сопротивления	Нормативные сопротивления бетона Rb,n и Rbt,n и расчетные значения сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb,ser и Rbt,ser МПа (кгс/см^2) при классе бетона по прочности на сжатие
В10	В15	Б20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
Сжатие осевое Rb,n, Rb,ser	7,5 (76,5)	11,0 (112)	15,0 (153)	18,5 (188)	22,0 (224)	25,5 (260)	29,0 (296)	32,0 (326)	36,0 (367)	39,5 (403)	43,0 (438)
Растяжение Rbt,nRbt,ser	0,85 (8,7)	1,10 (11,2)	1,35 (13,8)	1,55 (15,8)	1,75 (17,8)	1,95 (19,9)	2,10 (21,4)	2,25 (22,9)	2,45 (25,0)	2,60 (26,5)	2,75 (28,0)

Расчетные значения сопротивления бетона осевому сжатию R_b.ser и осевому растяжению R_bt,ser для предельных состояний второй группы принимают равными соответствующим нормативным сопротивлениям, т.е. вводят в расчет с коэффициентом надежности по бетону γ_ь= γ_bt = 1,0. Значения R_b.ser и R_bt,ser приведены в таблице 9.1.2

Таблица 9.1.2.Расчетное значения сопротивления бетона осевому сжатию

Вид сопротивления	Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rbи Rbt, МПа (кгс/см^2) при классе бетона по прочности на сжатие
В10	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
Сжатие осевое, Rb	6,0 (61,2)	8,5 (86,6)	11,5 (117)	14,5 (148)	17,0 (173)	19,5 (199)	22,0 (224)	25,0 (255)	27,5 (280)	30,0 (306)	33,0 (33б)
Растяжение осевое, Rbt	0,56 (5,7)	0,75 (7,6)	0,90 (9,2)	1,05 (10,7)	1,15 (11,7)	1,30 (13,3)	1,40 (14,3)	1,50 (15,3)	1,60 (16,3)	1,70 (17,3)	1,80 (18,3)

 

Значение начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении E_b принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно таблице 9.1.3

Таблица 9.1.3. Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении

Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении Eb, 10^3 МПа (кгс/см^2), при классе бетона по прочности на сжатие
В10	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
19,0 (194)	24,0 (245)	27,5 (280)	30,0 (306)	32,5 (331)	34,5 (352)	36,0 (367)	37,0 (377)	38,0 (387)	39,0 (398)	39,5 (403)

 

Для определения массы железобетонной или бетонной конструкции плотность бетона принимается равной 2400 кг/м³.

Плотность железобетона при содержании арматуры 3% и менее может приниматься равной 2500 кг/м³; при содержании арматуры свыше 3% плотность определяется как сумма масс бетона и арматуры на единицу объема железобетонной конструкции.

При определении нагрузки от собственного веса конструкции удельный вес ее в кН/м³ допускается принимать равным 0,01 плотности в кг/м³.

Нормативные и расчетные характеристики арматуры

Основной прочностной характеристикой арматуры является нормативное значение сопротивления растяжению R_s,n принимаемое в зависимости от класса арматуры по таблице 9.2.1

Расчетные значения сопротивления арматуры растяжению R_s,_ser для предельных состоянии второй группы принимают равными соответствующим нормативным сопротивлениям R_s,n

Таблице 9.2.1. Нормативные значения сопротивления арматуры растяжению

Арматура классов	Нормативные значения сопротивления растяжению Rs,n и расчетные значения сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы Rs,ser МПа (кгс/см)
А240	240 (2450)
А300	300 (3060)
А400	400 (4080)
А500	500 (5100)
В500	500 (5100)

Расчетные значения сопротивления арматуры принимается согласно таблице9.2.2

 

Таблице 9.2.1. Расчетные значения сопротивления арматуры

Арматура классов	Расчетные значения сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы, МПа (кгс/см^2)
растяжению	сжатию, Rsc
продольной, Rs	поперечной (хомутов и отогнутых стержней), Rsw
А240	215 (2190)	170 (1730)	215 (2190)
А300	270 (2750)	215 (2190)	270 (2750)
А400	355 (3620)	285 (2900)	355 (3620)
А500	435 (4430)	300 (3060)	400 (4080)
В500	415 (4230)	300 (3060)	360 (3670)

Значения модуля упругости арматуры E_s принимают одинаковыми при растяжении и сжатии и равными E_s = 2,0·10⁵ МПа = 2,0·10⁶ кгс/см².

 

РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПЕРВОЙ ГРУППЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

Изгибаемые элементы

Расчет по прочности железобетонных элементов на действие изгибающих моментов следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси.

Расчет по прочности нормальных сечений следует производить в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона (формула 10.1) и значением граничной относительной высоты сжатой зоны (формула 10.2)

(10.1)

(10.2)

 

Прямоугольные сечения

Расчет прямоугольных сечений производится следующим образом в зависимости от высоты сжатой зоны

(10.3)

а) при - из условия

(10.4)

б)при - из условия

(10.5)

где

Рис.10.1.Схема усилий и эпюра напряжений в поперечном прямоугольном сечении изгибаемого железобетонного элемента

Подбор продольной арматуры производят следующим образом.

Вычисляют значение

(10.6)

Если a_т<a_r сжатая арматура по расчету не требуется.

При отсутствии сжатой арматуры площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле

(10.7)

Если a_т>a_r, требуется увеличить сечение или повысить класс бетона, или установить сжатую арматуру согласно.

Площади сечения растянутой A_s и сжатой A'_s арматуры, соответствующие минимуму их суммы, если по расчету требуется сжатая арматура определяют по формулам:

(10.8)

(10.9)