Н И И Ж Б ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО НАЗНАЧЕНИЮ

ПЕРЕДАТОЧНОЙ

ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

ПРЕДНАПРЯЖЕННЫХ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

НОНСТРУНЦИЙ

МОСНВА-1986

Госстрой СССР

Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт бетона и железобетона (НИИЖБ)

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО НАЗНАЧЕНИЮ

ПЕРЕДАТОЧНОЙ

ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

ПРЕДШРЯЖЕННЫХ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

Утверждены директором НИИЖБ 23 июня 1986 г.

Москва 1966

3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПЕРЕВОДУ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ПОНИЖЕННЫЕ УРОВНИ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

3.1.    Перед переводом завода на выпуск преднапряженных конструкций с пониженной передаточной прочностью необходимо выполнить следующие мероприятия:

внедрить статистический контроль определения прочности бетона согласно требованиям ГОСТ Ш05.0-80, в том числе при оценке передаточной прочности бетона;

осуществить организационные мероприятия по внедрению плавного отпуска предналряжения;

провести испытания конструкций, изготовленных с пониженной передаточной прочностью бетона по ГОСТ 8829-85.

3.2.    Перевод завода на выпуск изделий с пониженной передаточной прочностью начинают с анализа особенностей заводской технологии, установления коэффициента вариации прочности бетона, наличия трещин в опорных и торцевых зонах выпускаемых конструкций, способов передачи усилия обжатия. Далее производят оценку типовых чертежей с целью выявления запасов по прочности, трещиностойкости и деформативности с помощью многовариантных расчетов с использованием ЭВМ в соответствии с алгоритмом, приведенным на рис.1.

3.3.    Многовариантные расчеты преднапряженных конструкций в кавдом конкретном случае имеют целью определение возможности снижения передаточной прочности. Если на заводе не внедрен статисти -ческий контроль определения прочности бетона по ГОСТ 18105,0-80,то перед переводом на изготовление конструкций с пониженным уровнем передаточной прочности производится внедрение ГОСТ I8I05.0-80, в том числе и при определении передаточной прочности бетона.

3.4.    Снижение уровня передаточной прочности бетона для некоторых типовых преднапряженных конструкций позволяет сократить на заводе расход цемента в среднем до 20-50 кг на I к³ бетонной смеси.

3.5.    Экономия энергозатрат при выпуске на заводах конструкций с пониженной передаточной прочностью составляет до 0,25 т усл.топл на I т цемента.

10

4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример I. Преднапряженная ферма серии ПК 01-129 (размер сечения нижнего пояса 25x20 см, бетон класса В25д 2 ф_р * 17МПа, напрягаемая арматура класса А-1У ( E_s - 0,2.10^ь МПа), площадь Д& =7,69 см^ (5014); натяжение производится на упоры стенда механическим способом. Бетон подвергается пропариванию. Продольная растягивающая сила в нижнем поясе Р ~ 260 кН, изгибающий момент М^- 11,3 кН.м. Определить возможность снижения проектной передаточной прочности бетона с 70 % от класса до минимальной.

Решение. Расчет производят на ЭВМ сначала по первой группе предельных состояний. Расчет по второй группе предельных состояний производят с перебором передаточной прочности бетона, начиная с минимально возможной, равной 50 % от класса бетона •

Так как во всех сдучаях (табл.З) М_сп ^> М _г (11,9 > 11,3), то для фермы минимальной передаточной прочностью бетона может бы т ь (?_ер = 0,5 от класса бетона (В25).

Таблица 3. Результаты расчетов

Вычисляемые величины	Единица измерения	Значения величин в зависимости от уровня передаточной прочности бетона
		0.5	0.6 .	0.65
а		8,78	7,9	7,55
^ red	см2	568	560	556
69pi	МПа	5,55	5,63	5,65
6 ер / Р ip	-	0,44	0,373	0,348
& &р	МПа	395	397	398
Pi	кН	304	305	306
^ 9р 2	МПа	5,4	5,4	5,5
ч	МПа	49	42	39
	Ша	315	324	328
Р'	кН	242	249	252
г	см	2,93	2,98	2,99
Mere	кН.м	II,9	12,2	12,3

II

При пересчете конструкции по СНиП 2.03.01-84 необходимо провести проверку прочности наклонного сечения согласно пп. 3.29-3.31 СНиП 2.03.01-84.

Пример 2. Преднапряженная ферма серии ПК 01-129 из бетона класса В25 изготовляется с передаточной прочностью R $_р - 70 % от класса бетона с применением цемента марки 350. Определить, что экономичнее - снизить уровень передаточной прочности и соответст -венно расход цемента или, оставив R_$p неизменной, увеличить цикл ТВ0.

Решение. По табл.2 Rg_p для данного класса бетона назначается не выше 65 % (при цикле ТВ0 13-15 ч). Используя цемент марки 350, завод перерасходует цемент. Произведя перерасчет фермы (см. пример I), принимаем R $_р = 50 % от класса бетона. По рис.2 устанавли -ваем, что при цементе марки 400 указанная передаточная прочность будет получена за 10,5 ч. Имея в наличии цемент марки 350 и снижая R_ff} до 0,5 В, цикл ТВ0 увеличится.    Вместе с тем, выпуская

в настоящее время фермы с прочностью R#_p - 70 % от класса бетона при наличии цемента марки 350, завод идет на перерасход цемента и вынужден увеличивать цикл ТВ0 больше 21 ч (см.рис.2). Следовательно, целесообразнее снижать Rg_p- с 70 % до 50 % от класса, что дает экономию цемента до 30 кг/м^э. Увеличение цикла ТВ0 на I ч приводит к перерасходу условного топлива на 20 кг на Г м³ бетона.

Некоторые справочные данные приведены в табл. 4, 5, 6.

Таблица 4. Данные об экономической эффективности при переводе фермы серии ПК 01-129 на пониженные значения R 8р

Единица измерения Значение показателя Эконо мия Показатель эталон Ьр=70 % новая техника =50 % I 2 3 4 5 Вид бетона - Тяжелый Тяжелый Объем бетона мэ 2,3 2,3 - Марка бетона - М 350 М 350 _ Расход цемента на I мэ бетона конструкции т 0,585 0,555 0,03 Марка цемента - 400 400 - Технология изготовления - Стендовая Стендовая

12

I

Время тепловлажностной обработки, включал I ч выдержки

Расход пара на технологические цели на I уг бетона

Себестоимость изготовления I м³ фермы

Удельные капитальные вложения, скорректированные на нормативный коэффициент (Ен.К), на I уг фермы

Приведенные затраты на 1 м³ фермы

Экономия энергозатрат в народном хозяйстве,(цемент + пар) на I г фермы

Продолжение табл.5

I 2 3 Потери от брака 3,13 3,13 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 52,06 48,43 Цеховые расходы 14,47 13,32 Общезаводские расходы 9,21 8,40 Итого: заводская себестоимость 153,64 145,78 Внепроизводственные расходы 0,82 0,80 Полная стоимость 154,46 146,58

Примечание. Настоящую таблицу следует смотреть совместно с табл.4.

Таблица 6. Удельные капитальные вложения

Обоснование Вид капитальных вложений Норматив на единицу Эталон R,p =70 % Новая техника R fp =50 % "Руководство по опре Произ 43 руб/т 25,16 43.0,585) 23 делению экономической эффективности повышения качества и долговечности строительных юив; 198п водство цемента (43.0,535) На I м3 фермы, руб. - - 25,16 23,0 То же, скорректированное на нормативный коэффициент эффектив- Н00Т8 * 0,15 руб/м3 3,77 3,45

Расчет экономии энергозатрат_в_народном хозяйстве

1.    Экономия пара на технологические цели

0,14 . 0,125 = 0,0175 т усл.топл.

2.    Экономия пара при производстве цемента

0,25 . 0,030 ш 0,0075 т усл.топл.

3.    Экономия энергозатрат в народном хозяйстве

0,0175 + 0,0075 = 0,025 т усл.топл.

14

Приложение I

ОБРАЗЕЦ ПИСЬМА О СОГЛАСОВАНИИ СНИЖЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ПРОЧНОСТИ

Главному инженеру завода Копия: НИИЖБ Госстроя СССР

О передаточной прочности балок серии I.462-1

Рассмотрев предложение завода о снижении передаточной прочности железобетонных балок 2Б012-4А1У и 2БП12-4А1У серии I.462-1 до 50 % от проектной прочности (по серии 70 56), а также представленные расчеты, институт считает возможным принять это предложение, так как оно отвечает требованиям СНиП 2,03.01-84 и подтверждено расчетом, согласованным с НИИЖБ Госстроя СССР.

Главный инженер проектного института

15

Приложение 2

Штамп предприятия,    НИИЖБ Госстроя СССР,

ведомственная принадлежность,    ОНТИ

адрес, реквизиты    109389, Москва,

_nN    тоо    2-я Институтская, 6

СПРАВКА

об использовании научно-технического достижения (НТД) по "Рекомендациям по назначению передаточной прочности бетона пред-напряженных железобетонных конструкций"*

1.    Наименование НТД

(указать вид продукции, технологический процессили

проекте использованием НТД;

2.    Название объекта

(указывается стройка, предприятие, где применены

конструкций, технология или проект с использованием НТД;

3, Реквизиты договора о сотрудничестве с НИИЖБ (если имеются)

4. Применение НТД по сравнению с

позволило снизить на единицу продукции (объекта): сметную стоимость    руб., %

затраты труды    чел.-дн., %

расход:    бетона    м³,    %

цемента    кг,    %

металла    кг,    %

энергии    кг усл.топл., %

5.    Годовой объем производства (использования) продукции

6.    Годовой эффект по приведенным затратам

7. Планируемый объем на

Руководитель организации

Примечание. Справка не предполагает каких-либо финансовых отношений с НИИЖБ и не является основанием для получения вознаг -равдения авторами Рекомендаций.

16

Предисловие ................................................. 3

1.    Общие положения и область применения..................... 4

2.    Снижение передаточной прочности бетона при проектировании

типовых конструкций к их изготовлении на заводах ЖБИ ..... 5

3.    Мероприятия по переводу типовых конструкций на пониженные

уровни передаточной прочности бетона..................... 10

4* Примеры    расчета.......................................... II

Приложение I. Образец письма о согласовании снижения переда -

точной прочности .............................. 15

Приложение 2. Справка об использовании НТД по настоящим Реко-

мендацияы............. 16

Рекомендации по назначению передаточной прочности бетона преднапряженных железобетонных конструкций

Отдел научно-технической информации НИИЖБ 109389, MocxBa_t 2-я Институтская ул., д.6

Редактор Н.А.Романова

Л - 97727    Подписано    в печать 19*08.86 Заказ Шмм

Формат 60x84/16. Ротапринт. Усл.кр.-отт.1,0. Уч.-мэд.лЛ,0. Тираж 1000 экз.    Цена    15    коп.

Типография ПЭМ ВНИИИС Госстроя СССР I2I47I, Москва, Можайское шоссе, д.25

УДК 624.012.45.046

Печатаются по решению секции железобетонных конструкций НТО НИИЖБ Госстроя СССР от 30 мая 1986 г.

Рекомендации по назначению передаточной прочности бетона пред-напряженных железобетонных конструкций.- М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1986, с. 17.

Содержат основные положения по переводу типовых предналряжен-ных конструкций на пониженные уровни передаточной прочности при их изготовлении.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников заводов железобетонных конструкций и проектных организаций.

Табл.6, илл.2.

® Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР, 1986

ПРЕДИСЛОВИЕ

Рекомендации имеют целью установить условия перевода типовых предналряженных конструкций, изготовляемых заводами ЯШИ с нормиро -ванными уровнями передаточной прочности 0,7-0,8 от класса (марки) бетона , на изготовление конструкций с более низкими (по сравнение с уровнем, принятым в типовых конструкциях) значениями передаточной прочности. Рекомендации содержат некоторые предложения, которые могут быть учтены при проектировании новых предналряженных конструкций массового применения.

Результаты исследований позволили определить критерии назначения передаточной прочности при проектировании новых предналряженных конструкций согласно СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции" и "Пособию по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого и легкого бетонов" (М,, ЦЮТ, 1986). При этом, если максимальная величина передаточной прочности не ограничена, то минимальная передаточная прочность должна быть, как это отмечено в СНиП 2.03.01-84, не менее 50 % от про-зктного класса (марки) бетона.

Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук пооф. Н.А.Маркаров, канд.техн.наук М.П.Рябцева).

В целях определения научно-технической эффективности в результате применения настоящих Рекомендаций дирекция НИИЖБ просит выслать Справку по форме, указанной в прил,2.

Замечания и предложения по содержанию Рекомендаций просим направлять в НИИЖБ по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д.6.

Дирекция НИИЖБ

3

L. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1.    Целью настоящих Рекомендаций является перевод типовых конструкций массового изготовления с нормируемых уровней переда -точной прочности бетона, принимаемых согласно СНиП П-21-75 "Бетонные и железобетонные конструкции" равными 0,8-0,7 от проектной марки, на пониженные уровни прочности 0,7-0,5 от класса (марки) бетона.

1.2.    Передаточная прочность бетона R $_р назначается на основании расчета, но должна быть ме менее II МПа. В соответствии с ГОСТ 25192-82 (прил.З) средняя прочность бетона при коэффициенте вариации V = 13,5 % равна

а __§___и__

0,098 (1-1,64 V) 0,098 (1-1,64,0,135)

= 140 кгс/см^.

1.3.    При использовании стержневой арматуры класса А^У1, арматурных канатов класса К-7 и К-19, а также проволочной арматуры без высаженных головок передаточная прочность должна быть не менее 15,5 МПа. Средняя прочность бетона при том же коэффициенте вариа -ции равна 200 кгс/см^. Передаточная прочность должна составлять не менее 50 % принятого класса (марки) бетона.

1.4.    Рекомендации распространяются на изготовление типовых предварительно напряженных конструкций на заводах ЖБИ по агрегатно-поточной и стендовой технологиях при воздействии температурных перепадов при нагреве ( Дt ) и охлаждении ( At¹ ) в диапазоне 20-100 °С, а также на проектирование новых предналряженных конструкций .

1.5.    Перевод типовых конструкций на пониженные уровни переда -точной прочности бетона, изготовляемых на заводах ЖБИ, возможен при условии проведения многовариантных расчетов конструкций, анализа особенностей технологии изготовления изделий на соответствующем заводе, внедрения методов статистического контроля по ГОСТ I8I05.0-80, согласования новых уровней с авторами проекта, а также при положительных результатах испытания конструкций с пониженными уровнями передаточной прочности бетона по ГОСТ 8829-85.

1.6.    Перевод конструкций на пониженные уровни R_6р рекомендуется в случаях:

если завод ЖБИ по тем или иным причинам не может получить в

4

нормируемые сроки проектную передаточную прочность бетона;

если отсутствует цемент необходимой марки (активности);

при удлиненном цикле твердения бетона и при двух-трехсменной работе, требующей сокращенного цикла тепловлажностной обработки (ТВО) бетона.

1.7. Перевод типовых преднапряженных конструкций на пониженные уровни передаточной прочности бетона позволяет экономить расход цемента и использовать цементы пониженной активности. Снижение уровня передаточной прочности позволяет сократить цикл ТВО бетона (на 4-6 ч) и увеличить оборачиваемость форм; экономический эффект от снижения R_6p может составить 0,9-1,4 руб./м^э.

2. СНИЖЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИХ ИЗГОТОВЛЕНИИ НА ЗАВОДАХ Ш

2.1. Перевод конструкций на пониженную передаточную прочность бетона рекомендуется выполнять на основе многовариантных расчетов преднапряженных конструкций по двум предельным состояниям согласно СНиП 2.03.01-84.

При расчете конструкций по второй группе предельных состояний перебор комбинаций варьирования параметров ^ бр необходимо начинать с минимальных уровней, рекомендуемых табл.1 в зависимости от класса (марки) бетона.

Таблица I. Минимально возможные уровни передаточной прочности для проектирования преднапряженных конструкций

Класс (марка) бетона по прочности на сжатие	Уровень передаточной прочности R6p / В
BI5 СИ200)	Не ниже 0,7 от класса бетона
В20 (М250)	Не ниже 0,55 от класса бетона
В25 (11350)
вэо (надо)	0,5, но не выше 0,65 от класса бетона
В35 (11450)
В40 С U 550) 1 более	0,5, но не выше 0,7 от класса бетона

5

При выборе оптимального значения **> необходимо учитывать: предельную величину относительного обжатия бетона б _8р / R согласно табл.7 СНиП 2.03.01-84;

прочность конструкций при воздействии усилия обжатия Р ; трещиностойкость, деформативность и ширину раскрытия трещин» определяемых при расчете конструкций по второй группе предельных состояний» т.е. при соблюдении условий

Mr ⁵⁵ М_сгс * f т ^ I jf т I > ^сгс ^

2.2.    Для многовариантных расчетов при выборе оптимального зна» чения передаточной прочности бетона преднапряженных конструкций рекомендуется использовать универсальные программы для ЭВМ. При этом применяется алгоритм расчета с включением специального блока определения минимальной величины R_6р (рисЛ), который позволяет провести перебор возможных комбинаций и выбрать из полученных результатов перебора вариант» отвечающий всем предельным состояниям. Оптимальные значения Re_P должны удовлетворять условиям» приведенным в п.2.1 настоящих Рекомендаций. Многовариантные расчеты производятся с привлечением проектной организации или собственными силами при обязательном последующем согласовании разработанных рекомендаций по снижению передаточной прочности с авторами проекта,

2.3.    В целях недопущения перерасхода цемента при нормируемом цикле тепловой обработки изделий (13-15 ч) рекомендуется назначать передаточную прочность тяжелого бетона в долях от принятого класса (марки) в соответствии с табл.1. В случае недостаточности уровня R_ep , значения» приведенные в табл.1, должны быть увеличены согласно рис.2.

При расчете действующих типовых конструкций с целью перевода их на пониженную передаточную прочность бетона рекомендуется пользоваться данными табл.2, которая позволяет назначать уровень R_9р в зависимости от имеющегося на заводе цемента. При этом следует провести оценку полученных данных и установить целесообразность и экономичность перевода на сниженный уровень передаточной прочности или увеличения цикла ТВО без снижения R_Sp (см.раэд.4 настоящих Рекомендаций, пример 2).

Таблица 2. Данные для перевода типовых конструкций на пониженную передаточную прочность

Класс (марка) Уровень передаточной Расход це мента, кг/м3, пои марке цемента бетона по прочности на сжатие прочности в 350 400 500 550 600 BI5 (11200) Не ниже 0,7 от класса бетона 290 265 245 Недопустимо использование Недопустимо использование В20 (М250) Не ниже 0,55 от класса бетона 310 270 240 То же То же В25 (11350) 0,5, но не вше 0,65 от класса бетона Перерасход цемента 350 325 и « ВЗО (11400) То же То же Перерасход цемента 370 360 335 В35 (U450) и N То же 415 400 350 В40 (11550) и более Не выше 0,7 от класса бетона И и Перерасход цемента 480 455

Примечания: I. Приведенные данные распространяются на цикл ТВО в пределах 13-15 ч.

2.    Уровень передаточной прочности в каждом конкретном случае определяется расчетом по предельным состояниям.

3.    В настоящей таблице приведен максимальный нормируемый расход цемента для данного класса (марки) бетона согласно СНиП 5.01.23-83 "Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитных бетонных, железобетонных изделий и конструкций"

1

Рис.2. Зависимость передаточной прочности бетона от продолжи тельноети цикла ТВО и класса бетона 1,2,3,4,5,6,7 - кривые уровней передаточной прочности бетона соответственно 0,8; 0,75; 0,7; 0,65; 0,6; 0,55; 0,5 от класса бетона

2.4.    При переводе типовых конструкций на пониженную передаточную прочность рекомендуется передачу усилия обжатия на бетон осуществлять плавно, например, с помощью газокислородной сварки с предварительным нагревом свободных участков арматуры или с помощью специальных устройств и т.д. Мгновенная обрезка канатной , а тахже стержневой арматуры класса А-У1 и выше при пониженных значения* передаточной прочности запрещена.

2.5.    При передаче усилия обжатия при изготовлении преднапря-женных конструкций с пониженной, по сравнению с проектной передаточной прочностью необходимо периодически осуществлять контрол! величины втягивания арматуры в торцевой зоне бетона и проводить сравнение с данными табл.47 "Руководства по технологии иэготовде -ния предварительно напряженных железобетонных конструкций" (М., Стройиздат, 1975). В торцевых зонах и на боковых участках конструкции (вдоль арматуры) не допускается появление продольных трещин.

9