ГОСГРАЖДАНСТРОЙ

ЛЕНЗНИИЭП

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО РАСЧЁТУ АРМОЦЕМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ЗОНАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ТИПОВОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ ГОСГРАЖДАНСТРОЯ

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО РАСЧЁТУ АРМОЦЕМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ОТДЕЛ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМА11ИИ И ОБОБЩЕНИЯ ОПЫТА

ЛЕНИНГРАД 1971

Таблица 5

Расчетные характеристики армоцемента при осевом сжатии

Суммарное напряжение и модули деформаций для •е»    бетона    «арок

к 0» а X 3 0 0 4 0 0 5 0 0 f. гс* е с . С V S. ; г* С* е л *5* 4ю, г* S? t* ! £ rv -5: ? s *<с-ю II 28 2,50 1.63 _ I _ _ _ D - - - 36 ' г.бо 1,95 - - - 16 - - - - i _ - 47 3,00 2,22 20 43 2,13 1,55, 49 2,45 1,89 55 2,75 2,14 30 58 1,93 1,47 68 2,26 1.79 76 2,53 2,04 <.0 72 1,80 1,38 85 2,12 1,69 97 2,42 1,94 50 85 1,70 1,28 102|2,03 1,59 116 2,32 1,83 60 98 1,63 1,18 117 1,95 1,48 D5 2,25 1,72 70 109 1.55 1,06 DI 1,87 1,36 152 2,17 1,60 80 119 1,48 0,93 144 ,1,80 1,22 168 2,Ю 1,47 90 127 1,42 0,70 155 '1,73 1,08 183 2,0* 1,33 100 D4 1,34 [0,60 165 1,65 0,90 199 1,99 1,Г7 по 139 1,37 0,82 »173 1,58 0,69 208 1,89 0,98 т 140 1,23 0,00 - - 1 - - - 120 - - - 179 1,49 ! 0,37 218 1,72 0,76 124 - - 180 ■М5 '0,00 - - ~ DO - - - - 1 " 1 - 226 1,73 0,42 140 ““ *■ 1 _ | 1 I - 1 230 1,65 0,00

16. Конечная мера ползучести для сжатого армоцемента на мелкозерниотом песчаном бетоне определяется формулой

0“ *i*2*3V5^x6⁰o 10

где o_Q - эталонная мера ползучеоти мелкозернистого

песчаного соотава ИЗ при 1^Л1-0»*0. нагруженного в возрасте 28 суж. при фактической влажнооти воздуха 7СЙ с размером образцов 10x10 ом (эталонная мера ползучести принимается по табл«6 [$, ^х1*2^,х3"^{ф х}6 “ коэффициенты, принимаете по табл.7 в зависимости от фактических уоловий экоплуа^ тации конструкции (сы.^]^

Таблица б

Эталонная мера ползучеоти для песчаного бетона

Мелкозернистый песчаный бетон на обычном тэтгггб портландцементе

Мелкозернистый пеочаный бетон на выооко-прочном портландцементе (алитовый портландцемент марки 500 и выше).........

Значения коэффициентов    учитывасщие    условия

изготовления, загружения и эксплуатации

Таблица 7

Факторы Значения коэффициентов Х1 х2 ъ *5 хб -„_1___ _2_ X ч 51 * Возраст бетона в момент загружения. оутд 28....... 60....... 9Q....... 1.0 0,85 0,75 Относительная прочность в момент загружения, % 1

1	2	3	h	5	6	7
00 .........		1.0 0,75 0,55
90 .........
95.........
Водоцементное отношение, В/Ц 0,35.......			0,8 1.0 1,50
0,40 .......
0,50.......
Соотав бетона,ц/п TtP........				I.* 1.0
1:3 »•••••*•
Влажность воздуха,# 90 .........						0,80 0,90 1.0 i;io 1.15 1,20
80 .........
70 .........
60 .........
50 .........
40.........
Толщина поперечного сечения, мм 2,0 ... 5,0 ...						I.* 1.2

17. Длительный секущий модуль деформации армо-цемента в мсыент стабилизации деформаций ползучести определяется по формуле ^

Ь*^ттг&'    ⁽⁷⁾

где с - конечная мера ползучести бетона по (6).

Сжатие прж изгибе

16. Нормативные и раочетные характеристики армо-

цеыеита ддя сжатия при изгибе принимаются по соответ -

ствующим характеристикам сжатия при изгибе песчаного

бетона. Диаграмма армоцемента для сжатия при изгибе выражаетоя аналитически формулами (2)45) при замене в них призменной прочности R_n, на прочность сжатия при изгибе    и    предельных    деформаций    бос, €*с

предельными деформациями б _t .

Q0 ' А Я

Таблица 8

Предельная деформация для сжатия при сгибе

Наименование характеристики Обозна- Предельные деформа- чения ции для бетона марок

300 400 500 Начальная деформация,соответствующая нормативному * пределу пропорциональности £0/1 15x10-5 <0x10-5 80ХПГ5 Начальвя деформщия,соответствующая расчетному пределу пропорциональности ................ бон BxIO"5 1бх10-5 15 НО-4' Конечная деформация, соответствующая пределу прочности сжатия при ~ изгибе ............J... €км ] 37хЮ"5 152хЮ“5 175ХКГ5

Примечание. Нормативным пределом пропорциональности считается фактическая граница линейного участка нормативной диаграммы сжатия при изгибе; расчетнвм пределом пропорциональности считается величина, равная 20$ от расчетного сопротивления сжатию при изгибе.

19, Расчетные деформативные характеристики сжатия при изгибе армоцемента принимаются по условной диаграмме с конечной точкой деформирования, соответствующей расчетному сопротивлению песчаного бетона. Для получения расчетной диаграммы армоцемента для сжатия при изгибе необходимо в формулах (2) - (5) использовать расчетное сопротивление армоцемента сжаиию при изгибе и начальные деформации, соответствующие расчетному пределу пропорциональности- для сжатия при изгибе. Расчетные характеристики армоцемента для сжатия при изгибе принимается по табл. 9.

Таблица 9

Расчетные характеристики армоцемента для сжатия при изгибе

Деформа ции С-105	Суммарные напряа бетона маюс			ения £_	и модули деформации для
	300			400			500
	пг		-V -J	О	L*	/У Ат*	п	Ъ'О	/» -3 г-"/0
14	34	2,50	1,66
16				44	2,80	1,92
19							58	3,00	2,26
20	44	2,20	1,61	53	2,65	1,89	59	2,95	2,24
30	60	2,00	1.54	72	2,40	1.82	81	2,70	2,16
40	75	1,88	1,47	90	2,25	1,74	102	2,56	2,03
50	89	1,79	1,39	Г07	2,14	1,67	122	2,44	2,01
60	103	I.7I	1.31	[28	2,05	1,58	142	2,37	1,92
70	115	1,65	1,22	[38	1.97	1,49	161	2,30	1,8*
80	127	1.59	1,12	Г53	I.9I	1,40	179	2,24	1.75
90	138	1.53	1,02	[66	1,85	1,30	196	2,18	1,66
100	148	1,48	0.90	[79	1.79	I.I9	212	2,12	1,56
ПО	156	1.42	0,77	[90	1.73	1,07	227	2,06	1.45
120	163	1,36	0,61	ЮО	1,67	0,93	241	2,01	1,33
130	168	Г. 29	0,39	>09	1,61	0,76	254	1.95	1,20
197	170	1.25	0,00

215    1.5*    0,57    265    1,89    1,06

220    I,*6    0,23    275    1,83    0,90

220    I,*5    0,00

283    1,77    0,69

289    1,70    0,*0

290    1,65    0,00

Осевое растяжение

20. Диаграмма осевого растяжения армоцемента описывается аналитически следующими соотношениями:

е- £. е ,

О <е & о <е * Jk ■

£б

(9)

(10)

WL

»-*«• C,l(t-CA)/LKS-(sf]; >

i.c{i <С1'*‘)>1сл(гчЩ^1а>

N - /00 — ”    >

^F и

/f„=sf    '

ooo <?q_t t O,/0hh,

{S 4J*' ^ 3,0 ;

, и.<Ш<ф(г'-<*Г] . _(ia

? os* CO-C_£a_T)-//•’-

*' IFWcfT^P    ^<:

Формулы (12), (13) распространяются на область изменения параметров:

R„ < е <. у* & ;

qoo < Q_T « <?, /<?_жя, ;

/,5<у*'^ 4 ^

В формулах (II), (12), (D) эмпирические коэффициенты Cg.C^.C^ постоянны, их значения оледующие:

^с2 ^{=    С}3"    ²⁰ 1Я*~”мм ' ^С4“ ⁹⁰ “ffi—

Величина эмпирического коэффициента Cj зависит от того, какая диаграмма осевого растяжения рассматривавтоя -нормативная или расчетная. Нормативное значение эмпирического коэффициента С_т поотоянно и равно: Ст*320 у .

^{1    А}    ом^мм

Расчетное значение эмпирического коэффициента Cj принимается по табл.10, в зависимости от марки бетона и коэффициента армирования, в процентах.

Таблица 10

Раочетные значения постоянной Cj

Марка    С_т    ,    кг/см2    мм

бетона     •_

процент армирования

1.5 1.8 более 1,8 300 192 224 224 400 D2 192 224 500 72 150 224

21. Величина сопротивления армоцемента в момент образования ыикротрещин (т.е. трещин с шириной раскрытия порядка 0,1мк) не зависит от вида рассматриваемой диаграммы осевого растяжения и принимается по табл.II, или вычисляется по формуле (9).

Сопротивление армоцемента в момент образования микротре1цин при осевом растяжении

Коэффициент армирования г	Напряжения при образовании ыикротрещин кг/шм2, бетона марок
	300	400	500
0,015	21,4	25,4	29,4
0,018	21.8	25,8	29,9
0,021	22,2	26,2	30,3
0,024	22,5	26,7	30,7
0,027	22,9	27,1	ах, г
0,030	23,3	27,5	31,6

22. Для получения расчетной диаграммы осевого растяжения армоцемента необходимо в формулах (II),(12), (13) использовать расчетные значения коэффициента Cj, принимаемого по табл. 10. Расчетов характеристики армоцемента при осевом растяжении по прочное™ принн -маются по табл. Е2,D,I4.

Расчетные характеристики армоцеыента при осевом растяжении бля бетона марки 300

Г» рив еденная ширина рас-крытия тре-щин дт мм		Суммарные напряжения и			средние деформации
		Коэ'Штиент сетчатого а			вдипоэания А
		1.5	Х.8	2,1	2,9	2,7	3,0
0,01		23,2	29,9	25,3	26,5	27.8	29,3
		18	19	19	20	21	22
0,02		24,9	26,5	28,1	30,0	32,2	39,8
		25	27	30	33	37	91
0,03		26,3	28,9	30,5	33,1	36,1	39,5
		33	38	99	51	60	70
0,0+		27,6	30,2	32,7	35,8	39,5	93,7
		93	51	62	79	90	107
0,05		28,6	31,6	39,5	38,1	92,3	97,1
		59	66	83	103	127	159
0,06		29,9	32,8	36,0	39,9	99,6	50,0
		66	85	108	D6	170	209
0,07		30,1	33,7	37,Т	91,9	96,9	52,3
		аэ	105	D7	175	221	275
о,ое		30,6	39,3	37,9	92,5	97,7	53,8
		95	126	169	220	281	350
0,09		30,9	39,7	38,9	93,1	98,5	59.7
		П1	152	205	269	395	939
0,10		31,0	39,9	38,6	93 .'3	98,7	55,1
		128	180	299	329	920	530

Работа представляет собой руководстве по расчету элементов несуишх тонкостенных пространственных армоцементных конструкт! с оетчатыы или сетчато-стержневым армированием.

Методика расчета армоцементных элементов представлена в форме СйстемчткзнрованноЙ последовательности алгоритмов. Базисным положенной методики является теорема о синтезе принцип дискретности с гипотезой континуума.

Работа одобрена Научно-техническим советом ЛенЗНИИЭПа (Протокол # 12 от I апреля 1970 г.)

Составители - канд.техн.наук

Е.Н.Митрофанов, А.И.Раскин

ВВЕДЕНИЕ

Практика проектирования и строительства зданий и сооружений различного назначения с использованием конструкций из армоцемента подтвердила эффективность их применения как конструкций, обладающих меньшим собственным весом при одновременном обеспечении эквивалентно! прочности, жесткости, трещиностойкости в сравнении с железобетонными аналогами. Однако многообразие конструктивных фор|, вариантов ар^тсрования и методов изготовления армоцементных конструкций в отдельных случаях приводит к существенным затруднениям в части их расчета. Это обстоятельство мстивируетш тем, что для большого количества армоцементных конструкций (различные типы оболочек, складки и так далее) еще не установлены схемы предельных состояний по прочности или условия наступления предельных состояний не могут быть выражены через усилия в сечении.

ажотеяцже рекомендации, в основе которых соложен принцип использования операторных форм упругих решений и соотношений связи напряженного, структурного и деформированного состояли!, позволяют дополнить и развить теорию расчета армоцементных конструкций. Известно, что напряжены;» деформированное состояние армоцементных элементов и конструкций во многом зависит от варианта и интенсивности армирования, прочности бетона, момента загру-жения и так далее. Учитывая это, представляется целесообразным рассматривать различные типы армоцементных кон-

з

струкций по признаку армирования, разбить на два класса:

-    конструкции комбинированного армирования с преобладанием стержневого (сетчатая арматура, приходящаяся на единичную площадку поперечного сечения элемента, имеет суммарную прочность на растяжение, меньшую предела прочности бетона на растяжение);

-    конструкции с комбинированным или сетчатым армированием (суммарная прочность сетчатой арматуры в единичной площадке поперечного сечения элемента превышает предел прочности бетона на растяжение на величину, не меньшую трех стандартов прочности бетона при растяжении).

Конструкции первого класса армирования с достаточной для практики достоверностью могут рассчитываться в соответствии с "Указаниями по проектированию арно-цементных конструкций" СН366-67 и предложений, касающихся учета дополнительных коэффициентов условия работы, которые, по сути дела, являются общими для элементов I и П класса армирования.

Конструкции П класса армирования следует рассчитывать в соответствии с настоящими рекомендациями.

Проект рекомендаций разработан сотрудниками лаборатории исследования и испытания строительных конструкций зданий и сооружений ЛенЗНИИЭП - заведующим лабораторией к.т.н., доц. Е.Н.Митрофановым и и.о. ст. научн.сотр. А.И.Раскиным.

При разработке "Рекомендаций" использованы материалы теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в ЛенЗНИИЭП с 1958 по 1970 г.

I.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

I. Настоящие рекомендации распространяются на проектирование несущих армоцементных тонкостенных конструкций различного типа и назначения с преобладающим значением сетчатого армирования, т.е. f I,% и прочность мелкозернистого бетона не превышает 500 кг/см^.

2.    При проектировании несущих армоцементных конструкций оледует руководствоваться общими и специальными требоданиями, изложенными в СН 366-67, а также настоящими рекомендациями в части расчета элемэнтов.

3.    Выбор конструктивных решений должен производиться в соответствии о принятыми методами изготовления и возведения, а также с учетом: условий эксплуатации конструкций, их транспортирования и монтажа, необходимости широкого применения сборных конструкций преимущественно из унифицированна стандартных или типовых элементов.

4.    При проектировании должны предусматриваться мероприятия по защите армоцементных конструкций от коррозии в случае нахождения их в агрессивной среде.

5.    В условиях длительного нагревания, происходящего в результате производственных процессов, армоцемен*-ные конструкции допускаетоя применять только в том случае, если установившаяся температура армоцемента при этом не превышает +100°С.

6.    В сборных конструкциях особое внимание должно быть обращено на прочность, жесткость и долговечность соединений.

II.МАТЕРИ АЛЫ

7.    Для изготовления армоцементных конструкций должен применяться мелкозернистый бетон марки не ниже 300.

8.    Для приготовления мелкозернистого бетона рекомендуется использовать портландцемент марки не ниже 400.

9.    Песок для приготовления мелкозернистого бетона должен удовлетворять требованиям ГОСТ 10268-62. Крупность частиц песка не должна превышать

где О - размер ячейки сетки в свету, в мм,

с/_л - максимальней размер частиц песка, в мм.

10.    Для конструкций, подвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию, устанавливается проектная марка бетона по морозостойкости и водонепроницаемости в соответствии со СНиП П-В-72.

11.    Нормативные сопротивления мелкозернистого песчаного бетона по прочности, а также начальные модули упругости принимаются по табл. I и 2.

Таблица I

Нормативные сопротивления песчаного бетона

Вид напряженного состояния Обозна чения Номативное сопротивление для бетона масок (кг/см2) 300 400 500 Сжатие осевре Призменная прочность). . . С 200 260 330 Растяжение осе- о" вое...... Кг 25 30 35 Сжатие при жа-гибе........... я: 240 320 420 Растяжение при изгибе ..... ’'pH 35 45 55

Таблица 2

Начальные модули упругости песчаного бетона

Наименование характеристики Обозна чение Начальные модули упругости для бетона масок 300 400 500 Начальный модуль упругости бетона н при и,2 Rnft . 4 250000 280000 300000 Начальной моду; сдвига . . . 1Ь г * 100000 110000 120000

12. Переход к расчетным сопротивлениям армоце-мента осуществляете^ умножением его нормативных сопротивлений на коэффициент однородности (талб.Э).

Таблице 3

Коэффициенты однородности для армоцемента

Вид напряженного состояния	Обозначение	Коэффициент однородное-
Сжатие осевое....		0.7
Растяжение осевое .........	Kq	0.7
Растяжение при проверке трещи-ностоикости ....	Кот	0,8

D. Нормативные сопротивления, начальные модули упругости, коэффициенты однородности стержневой и сетчатой арматуры си.нормативы СН 366-67, СНиП П-В-62.

Ш. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЬЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРМОЦЕМЕНТА

Осевое сжатие

1**_# Нормативные и расчетные характеристики армоцемента при осевой сжатии принимаются по соответ-ствуюци характеристикам осевого сжатия песчаного бетона.

Диаграмма осевого сжатия выражается аналитически следующим образом:

? ■ ^ А ^; | о <£'    ,    )

Таблица 4 Предельные деформации при осевом сжатии

Наименование характеристики Обозначе ния - Предельные деформации для бетона марок 300 400 500 Начальная деформация, соответствующая нормативному проделу пропорциональности.. сос I5XIC"5 ЭОхКГ5 60хЮ~* Начальная деформация, соответствующая расчетному пределу про-п орци онал ьн ости... £ос IIXI0-5 DxIO-5 16x10s Конечная деформация, соответствующая, пределу прочности ............... _ ЬхКГ* гг^хю-5 Г40Х10-5

Примечание. Нормативным пределом пропорциональности считается фактическая граница линейного участка нормативной диаграммы армоцемента при ооевом сжатии; расчетным пределом пропорциональности считается величина, равная 20% от расчетного значения призменной прочности.

15. Для получения расчетной диаграммы осевого сжатия армоцемента необходимо в формулах (2) - (5) использовать расчетное значение призменной прочности и начальные деформации, соответствующие расчетному пределу пропорциональности. Расчетные характеристики армоцемента при оиевом сжатии принимаются по табл.5.