Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

74 страницы

714.00 ₽

Купить СП 360.1325800.2017 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Свод правил распространяется на проектирование сталефибробетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения. Свод правил устанавливает требования к проектированию сталефибробетонных конструкций, изготовляемых из тяжелого и мелкозернистого бетонов, и эксплуатируемых в климатических условиях Российской Федерации (при систематическом воздействии

температур не выше плюс 50 градусов Цельсия и не ниже минус 70 градусов Цельсия), в среде с неагрессивной степенью воздействия при статическом действии нагрузки.

 Скачать PDF

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Общие требования

5 Материалы

     5.1 Нормативные и расчетные характеристики стальной арматуры

     5.2 Нормативные и расчетные характеристики сталефибробетона

6 Сталефибробетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

     6.1 Расчет элементов сталефибробетонных конструкций по предельным состояниям первой группы

     6.2 Расчет элементов сталефибробетонных конструкций по предельным состояниям второй группы

7 Предварительно напряженные сталефибробетонные конструкции

     7.1 Предварительные напряжения арматуры

     7.2 Расчет элементов предварительно напряженных сталефибробетонных конструкций по предельным состояниям первой группы

     7.3 Расчет элементов предварительно напряженных сталефибробетонных конструкций по предельным состояниям второй группы

8 Конструктивные требования

Приложение А. Основные буквенные обозначения

Приложение Б. Определение остаточной прочности сталефибробетона на растяжение

Приложение В Определение сопротивлений сталефибробетона растяжению и сжатию с учетом влияния фибрового армирования

 
Дата введения12.06.2018
Добавлен в базу01.01.2019
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

11.12.2017УтвержденМинистерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации1642/пр
РазработанАО НИЦ Строительство НИИЖБ им. А.А. Гвоздева
ИзданСтандартинформ2018 г.

Steel fiber reinforced concrete structures. Design rules

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


СВОД ПРАВИЛ    СП    360.1325800.2017


КОНСТРУКЦИИ СТАЛЕФИБРОБЕТОННЫЕ

Правила проектирования


Издание официальное


Москва

Стандартинформ

2018


Предисловие

Сведения о своде правил

1    ИСПОЛНИТЕЛЬ — институт АО «НИЦ «Строительство» — НИИЖБ им. А.А. Гвоздева

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3    ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4    УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 11 декабря 2017 г. № 1642/лр и введен в действие с 12 июня 2018 г.

5    ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

© Минстрой России, 2017 © Стандартинформ, оформление, 2018

Настоящий свод правил не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Минстроя России

°1Ы


= R


ях


°РИ *'«Х2 < к'1Ы 5 еЛ(3


°Я»


= Rfbl2


‘rtx

К/Ы1

к*

е»2

i

u

1

Fft>f

О

‘/*3

~Г1Ы2


(54)


(55)


где е^,    1'^    и    cfef3    —    относительные    деформации,    определяемые    по    формулам:


с

е

с

е

_3SL-

1Ы0

«XI

= EftfO +

0.0001;

«Х2

= 0,004;

яхз

= 0.02-

0.0125


(56)


"*,2 J .


Rfbt2 и Rn>n — характеристики остаточного сопротивления сталефибробетона растяжению. принимаемые по таблице 2.



• - при *w 2* У. б-при Я^о/Ядо > 1

Рисунок 1 —Диаграммы деформирования сталефибробетона при сжатии и растяжении


6 Сталефибробетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

6.1    Расчет элементов сталефибробетонных конструкций по предельным

состояниям первой группы

Расчет по прочности элементов конструкций на действие изгибающих моментов и продольных сил

Общие положения

6.1.1    Расчет по прочности элементов сталефибробетонных конструкций при действии изгибающих моментов и продольных сил (внецентренное сжатие или растяжение) следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси.

Расчет по прочности нормальных сечений элементов следует производить на основе нелинейной деформационной модели согласно 6.1.18—6.1.25.

Расчет по прочности нормальных сечений элементов прямоугольного, таврового и двутаврового сечений без рабочей арматуры или с арматурой, расположенной у верхней и нижней граней сечения, допускается производить по предельным усилиям.

6.1.2    При расчете по прочности нормальных сечений внецентренно сжатых элементов следует учитывать случайный эксцентриситет приложения продольной силы и влияние продольного изгиба по СП 63.13330.

6.1.3    Для сталефибробетонных элементов, у которых предельное усилие по прочности оказывается меньше предельного усилия по образованию трещин, площадь сечения продольной растянутой арматуры должна быть увеличена по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15 % или определена из расчета по прочности на действие предельного усилия по образованию трещин.

Расчет по прочности нормальных сечений по предельным усилиям

6.1.4    Расчет по прочности нормальных сечений элементов по предельным усилиям следует производить. определяя предельные усилия, которые могут быть восприняты бетоном и арматурой в нормальном сечении, исходя из следующих положений:

-    сопротивление сталефибробетона растяжению представляется напряжениями, равными и равномерно распределенными по растянутой зоне сталефибробетона;

-    сопротивление сталефибробетона сжатию представляется напряжениями, равными R^ и равномерно распределенными по сжатой зоне сталефибробетона;

-    деформации (напряжения) в арматуре определяют в зависимости от высоты сжатой зоны сталефибробетона;

-    растягивающие напряжения в стержневой арматуре принимают не более расчетного сопротивления растяжению Rs:

-    сжимающие напряжения в стержневой арматуре принимают не более расчетного сопротивления сжатию Rsc-

6.1.5    Расчет по прочности нормальных сечений элементов без рабочей арматуры по предельным усилиям следует производить, исходя из следующих положений:

-    эпюру напряжений в сжатой зоне фибробетона принимают треугольной формы, как для упругого

тела;

-    эпюру напряжений в растянутой зоне фибробетона трапециевидной формы с напряжениями в растянутой грани сечения, равными

-    относительную деформацию крайнего растянутого волокна бетона принимают равной г^.

6.1.6    Расчет по прочности нормальных сечений сталефибробетонных элементов с рабочей арматурой следует производить в зависимости от соотношения между значением относительной высоты

х

сжатой зоны сталефибробетона £ = —, определяемым из соответствующих условий равновесия, и

значением граничной относительной высоты сжатой зоны S,R, при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs.

Значение lR следует определять ло формуле



О)

1 + -^-ря>2


(6.1)


где о) — характеристика сжатой зоны сталефибробетона, принимаемая для сталефибробетона из тяжелого бетона классов до В60 включительно равной 0.8. а для сталефибробетона из тяжелого бетона классов В70—В100 и из мелкозернистого бетона — равной 0.7; ts — расчетное значение предельных относительных деформаций арматуры, принимаемое по СП 63.13330;

vfb2 — относительные деформации сжатого сталефибробетона при напряжениях Rпринимаемые по СП 63.13330 как для обычного бетона.


Расчет изгибаемых эпементов

6.1.7    Расчет по прочности сечений изгибаемых элементов следует производить из условия

М<МШ,    (6.2)

где М — изгибающий момент от внешней нагрузки;

МЫ( — предельный изгибающий момент, который может быть воспринят сечением элемента.

При расчете по прочности сечений изгибаемых элементов рекомендуется соблюдать условие

х s s* • Л0.

В случае, когда по конструктивным соображениям или из расчета по предельным состояниям второй группы площадь растянутой стальной арматуры принята большей, чем это требуется для соблюдения условия x<,^R- h0, то значение предельного изгибающего момента определяют, принимая в формулах для его вычисления х = $R ■ h0. а вместо значения значение R^.

6.1.8    Значение МЫ( для изгибаемых сталефибробетонных элементов прямоугольного сечения определяют по формулам:

- для сталефибробетонных элементов без рабочей арматуры (см. рисунок 2)

Ч*-*лг-и^.    (6.3)

где Wp, — упругопластический момент сопротивления сечения элемента для крайнего растянутого волокна, определяемый с учетом 6.1.5; для элементов с прямоугольной формой сечения, изготовляемых из сталефибробетона класса по прочности на сжатие Bfi0 и ниже, допускается принимать равным:


Ь h2 3.6


(64)


Рисунок 2 — Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого сталефибробетонного элемента прямоугольного сечения без арматуры при его расчете по прочности


- для фибробетонных элементов с рабочей арматурой (см. рисунок 3) при £ = — <

%

(6.5)

Mu*=Rfb b x (/b-0,5x)-Rft(3 b.(/l-x).(^-a) + fisc

при этом высоту сжатой зоны определяют по формуле

(6.6)

Rs As~Rsc А* +    Ь    h

lRn> + Rfbt3^b

Рисунок 3 — Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого сталефибробетонного элемента прямоугольного сечения с арматурой, при его расчете по прочности

6.1.9 Значение Мм для изгибаемых сталефибробетонных элементов таврового и двутаврового сечений с полкой в сжатой зоне определяют:

- для сталефибробетонных элементов без рабочей арматуры — по формуле (6.3). в которой определяют с учетом 6.1.5 и формы поперечного сечения элемента.

Значение МЫ( допускается определять:

а) если граница проходит в полке (см. рисунок 4. а), т. е. соблюдается условие

Rfbt3 (bf hf +bw Л*) - Я/ь ' Ц ■ h'f,    (6.7)

no формуле

Muit = °-5Rn>i3 ■ Ibf (hf - x) (h'/ + x) + bf hf (h, - x+ 2-{h^ + h})) +

+ bwhw(hw-x + 2h,f)],    (6.8)

при этом высоту сжатой зоны определяют по формуле

х Rib,3 (b't h',+bm hw +b, h,)' br (Rrbt3+Rn>)

б) если граница проходит в ребре (см. рисунок 4, б), т. е. условие (6.7) не соблюдается, по формуле

Ч* =Rfb t>„ (x-h;) (x-o.5 h})+Rfbly(bw .(hw +/»;-х)+ + b„ hr(h-0,5 ■(/>/ +/),»!.

а




б

а — в полке; б — в ребре

Рисунок 4 — Положение границы сжатой зоны в сечении изгибаемого сталефибробетонного элемента без арматуры

при этом высоту сжатой зоны определяют по формуле

(6.11)

X =

*»,з•<»„лал ал> а л •<»;а>.

Ь* А,3

- для сталефибробетонных элементов с рабочей арматурой при £ = — £ (см. рисунок 5):

ho

а) если граница проходит в полке (см. рисунок 5. а), т. е. соблюдается условие

Я* A +Rfbt3 А Л w hw)ZRscAs+Rtbb(h'f’    (в 12)

значение Muf( определяют по формуле

Muit = Rfb Ц • x• (Ль -0.5x)-    • [fy • hf • (0.5hf -a) + bw-hw• (0.5hw + hf-a) +

+ b’f (h'f-x) (ho-0,5-(h'f + x))) + Rsc A A -a’),    (6.13)

при этом высоту сжатой зоны определяют по формуле

х Л+Я/ыз (ь;-hj*bw ■hw*brh,)-Rx л;.

б) если граница проходит в ребре (см. рисунок 5. б), т. е. условие (6.12) не соблюдается, значение Muft определяют по формуле

(6.15)


О    V/

при этом высоту сжатой зоны сталефибробетона х определяют по формуле

(«1Ъ,3 * *я>>

Значение b’f, вводимое в расчет, принимают по СП 63.13330.

-Яд,,з (Ь/ ■Лг(0.5Л/-а) + ^-(Л-^-х)-(/\)-0.5-(Л + х-Л,))1 +

(6.16)

а — в полке; <5 — в ребре

Рисунок 5 — Положение границы сжатой зоны в сечении изгибаемого сталефибробетонного элемента с арматурой


6.1.10 Расчет по прочности изгибаемых сталефибробетонных элементов кольцевых сечений (см. рисунок 6) производится из условия


М<, А,


*/ъ~ + 0.234/^3


Лп.


(6.17)


где Аг — общая площадь кольцевого сечения, определяемая по формуле


Ae = 2nrmtr


(6.18)


г — радиус срединной поверхности стенки кольцевого элемента, определяемый по формуле


'\+'г .


(6.19)


г, и г2 — радиусы соответственно внутренней и наружной граней кольцевого сечения;


а, =


0.73R,

+ 2 R,


(6.20)


(ЬГЗ

Д> т " VW3

Рисунок 6 — Схема кольцевого сечения сталефибробетонного элемента, принимаемая при его расчете по прочности на изгиб


6.1.11    Допускается при расчете по прочности нормальных сечений сталефибробетонных элементов значения сопротивления сталефибробетона сжатию и остаточного сопротивления сталефибробетона растяжению Rfbti вычислять в зависимости от класса по прочности на сжатие бетона-матрицы, процента фибрового армирования по объему, прочности и агрегатного состояния фибры, геометрии и размеров сечения элемента в соответствии с приложением В.

6.1.12    При расчете по прочности изгибаемых элементов рекомендуется соблюдать условие х ^ sr ■ ^о-

В случае, когда по конструктивным соображениям или из расчета по предельным состояниям второй группы площадь растянутой арматуры принята большей, чем это требуется для соблюдения условия х £    •    h0.    допускается    предельный    изгибающий    момент    МиП    определять    по формуле (6.5) или

(6.15), подставляя в нее значение высоты сжатой зоны х = Z,R • h0.

Расчет внецентренно сжатых элементов

6.1.13    Расчет внецентренно сжатых сталефибробетонных элементов без рабочей арматуры при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента производят без учета сопротивления сталефибробетона растянутой зоны (см. рисунок 7) из условия

N*R»-Ab.    (6.21)

где N — действующая продольная сила;

Аь — площадь сжатой зоны бетона, определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения продольной силы N (с учетом прогиба).


Рисунок 7 — Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого сталефибробетонного элемента, рассчитываемого по прочности без учета сопротивления сталефибробетона растянутой зоны


Для элементов прямоугольного сечения

(622)

Ab=bh\

где е0 — случайный эксцентриситет, принимаемый по СП 63.13330.2018;

Ч — коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба (прогиба) элемента на его несущую способность и определяемый по формуле

Ч = —-jj~.    (6    23)

где Ncr — условная критическая сила, определяемая по формуле

(6 24)

здесь D — жесткость элемента в предельной по прочности стадии, определяемая по формуле

D = kb-Efb-I,    (6.25)

где Efo — модуль упругости сталефибробетона;

I — момент инерции площади поперечного сечения элемента относительно оси. проходящей через его центр тяжести;

(6.26)

к 015

Ь <*,(0.3 +б,)'

здесь <р, — коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки, определяют по формуле

Ф/=1 + ^1,    (6.27)

м\

где Mv М.л — моменты относительно наиболее растянутой или наименее сжатой (при целиком сжатом сечении) грани сечения соответственно от действия полной нагрузки и от действия постоянных и длительных нагрузок; б, — относительное значение эксцентриситета продольной силы e0/h, принимаемое не менее 0,15 и не более 1,5.

Расчет внецентренно сжатых сталефибробетонных элементов прямоугольного сечения при эксцентриситете продольной силы е0 < /7/30 и /0 < 20/) допускается производить из условия

Л/<Ф-ЯЛ-А    (6.28)

где А — площадь поперечного сечения элемента;

Ф — коэффициент, при длительном действии нагрузки принимаемый по таблице 3 в зависимости от гибкости /0//1 элемента; при кратковременном действии нагрузки значения ф определяют по линейному закону, принимая;

Ф = 0.9 при /0//7 = 10;

Ф = 0.85 при /0//7 = 20,

где /0 — расчетная длина элемента, определяемая по СП 63.13330 как для железобетонных элементов.

Таблица 3

l0lh

6

10

15

20

ф

0.92

0,90

0.80

0.60

6.1.14 Расчет внецентренно сжатых сталефибробетонных элементов без рабочей арматуры при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного сечения элемента и внецентренно сжатых сталефибробетонных элементов без рабочей арматуры при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента, в которых по условиям эксплуатации не допускается образование трещин, производят с учетом сопротивления сталефибробетона растянутой зоны (см. рисунок 8) из условия:

N £--?&—-.    (6.29)

yVl У,-1

Рисунок 8 — Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого сталефибробетонного элемента, рассчитываемого по прочности с учетом сопротивления сталефибробетона растянутой зоны

Для элементов прямоугольного сечения условие (6.29) имеет вид:

**■*>■*

6Л'1

h

В формулах (6.29)—(6.30):

Rfbt — расчетное сопротивление сталефибробетона осевому растяжению;

А — площадь поперечного сечения сталефибробетонного элемента;

I — момент инерции сечения сталефибробетонного элемента относительно его центра тяжести; у( — расстояние от центра тяжести сечения сталефибробетонного элемента до наиболее растянутого волокна;

П — коэффициент, определяемый по 6.1.13. при этом в формуле (6.24) значение жесткости элемента в предельной по прочности стадии определяют по формуле

D-kb -Efb-lt*0J Es - ls,    (6.31)


где I, Is — моменты инерции площадей сечения сталефибробетона и всей продольной арматуры соответственно относительно оси. проходящей через центр тяжести поперечного сечения элемента.

6.1.15 Расчет внецентренно сжатых сталефибробетонных элементов прямоугольного сечения с рабочей арматурой (см. рисунок 9) производят из условия


N е < Rfo Ь - х (hQ -0.5x)-Rftf3 b {h


(6.32)


где N — продольная сила от внешней нагрузки;

е — расстояние от точки приложения продольной силы N до центра тяжести сечения растянутой арматуры

e = e0-ti + ^—,    (6.33)

здесь е0 — случайный эксцентриситет, принимаемый по СП 63.13330;

11 — коэффициент, определяемый по 6.1.13.

Высоту сжатой зоны х определяют:


при с, = — <c,R (см. рисунок 9) — по формуле "о


X =


N + Rs \~R,c As+Rrb,3 b h


(К/ъ+*«„зИ>


(6.34)


при \ = — > \R — по формуле ho


N + R.A.--


RK As+RM3 b h


X =


(6.35)


N


RnP*


'ФГЗ


*RscAs

Rftt&h - *)


Рисунок 9 —Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого сталефибробетонного элемента с рабочей арматурой, при расчете ее по прочности


Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения ..............................................................2

4    Общие требования ..................................................................2

5    Материалы.........................................................................3

5.1    Нормативные и расчетные характеристики стальной арматуры..........................3

5.2    Нормативные и расчетные характеристики сталефибробетона ..........................3

6    Сталефибробетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры...............8

6.1    Расчет элементов сталефибробетонных конструкций по предельным

состояниям первой группы ........................................................8

6.2    Расчет элементов сталефибробетонных конструкций по предельным состояниям

второй группы..................................................................33

7    Предварительно напряженные сталефибробетонные конструкции ..........................45

7.1    Предварительные напряжения арматуры ...........................................45

7.2    Расчет элементов предварительно напряженных сталефибробетонных конструкций

по предельным состояниям первой группы..........................................49

7.3    Расчет предварительно напряженных сталефибробетонных элементов

по предельным состояниям второй группы ..........................................54

8    Конструктивные требования..........................................................58

Приложение А Основные буквенные обозначения .........................................61

Приложение Б Определение остаточной прочности сталефибробетона на растяжение ..........63

Приложение В Определение сопротивлений сталефибробетона растяжению и сжатию

с учетом влияния фибрового армирования ..................................67

Расчет по прочности прямоугопьных сечений внецентренно сжатых сталефибробетонных элементов с арматурой, расположенной у противоположных в плоскости изгиба сторон сечения, при эксцентриситете продольной силы е0 < — и гибкости — < 20 допускается производить из условия

30    h

N* No*    (в.Зб)


где NM


предельное значение продольной силы, которую может воспринять элемент, определяемое по формуле

Nutt * (Rfb ‘ А *    •    As    tot),    (6.37)


здесь А — площадь сталефибробетонного сечения;

— площадь всей продольной арматуры в сечении элемента;

Ф — коэффициент, при длительном действии нагрузки принимаемый по таблице 4 в зависимости от гибкости элемента; при кратковременном действии нагрузки значения ф определяют по линейному закону, принимая:

Ф = 0.9 при /0/Л = 10;

Ф = 0.85 при /0/Л = 20.


Таблица 4

Класс сталефибробетона В,

«рпри lQlh. равном

6

10

15

20

8,20—8,55

0.92

0.90

0.83

0.70

8,60

0,91

0,89

0,80

0,65

8,80

0,90

0,88

0.79

0,64


6.1.16 Расчет внецентренно сжатых сталефибробетонных элементов кольцевого сечения (см. рисунок 6) должен производиться из условия


N е< Аг


Rfb — ^fbt зМЭ5аг)гбаг


(6.38)


где Аг гт — см. 6.1.10.

При этом значение относительной площади сжатой зоны сталефибробетона определяется по формуле


а, =


N ^(ызЛьг К *3.35RM3)Ar '


(6.39)


Если полученное из расчета по формуле (6.39) значение иг < 0.15. в условие (6.38) подставляется значение аг определяемое по формуле


N + 0,73Р-,,Д.

а. =-


(6.40)


(ЫЗ)


6.1.17 Расчет прочности кольцевых сечений колонн с комбинированным армированием (см. рисунок 10) при соотношении внутреннего и наружного радиусов г, /г2 £ 0.5 и арматуре, равномерно распределенной по окружности (при минимум семи продольных стержнях), производится в зависимости от относительной площади сжатой зоны бетона по формуле


_N + RsAs.t0t * Ribt3A_

<К*+г7*,)А^+(«*+**, з>А


Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в федеральных законах от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», и содержит требования к расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций, армированных стальной фиброй.

Свод правил разработан авторским коллективом АО «НИЦ «Строительство» — НИИЖБ им. А.А. Гвоздева (д-р техн. наук ТА Мухамедиев. кандидаты техн. наук ИВ. Волков. Б.С. Соколов).

СВОД ПРАВИЛ

КОНСТРУКЦИИ СТАЛЕФИБРОБЕТОННЫЕ Правила проектирования

Steel fiber reinforced concrete structures Design rules

Дата введения — 2018—06—12

1    Область применения

1.1    Настоящий свод правил распространяется на проектирование сталефибробетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения.

1.2    Свод правил устанавливает требования к проектированию сталефибробетонных конструкций, изготовляемых из тяжелого и мелкозернистого бетонов и эксплуатируемых в климатических условиях Российской Федерации (при систематическом воздействии температур не выше плюс 50 °С и не ниже минус 70 °С). в среде с неагрессивной степенью воздействия при статическом действии нагрузки.

2    Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599—76) Штангенциркули. Технические условия ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07—85* Нагрузки и воздействия»

СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01—2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (с изменениями № 1.2. 3)

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты*, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов

Издание официальное

3    Термины и определения

В настоящем своде правил применены термины по СП 63.13330. а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    сталефибробетон: Тяжелый или мелкозернистый бетон на плотных заполнителях (бетон-матрица). армированный равномерно распределенными в его объеме стальными фибрами, имеющими сцепление с бетоном по их поверхности.

3.2    фибра: Стальные короткие волокна, резанные из листа, фрезерованные из сляба или рубленные из проволоки.

3.3    сталефибробетонные конструкции: Конструкции из сталефибробетона без стержневой арматуры или комбинированно армированные — с рабочей (в том числе предварительно напряженной) и/или конструктивной стержневой арматурой.

3.4    процент фибрового армирования по массе: Отношение массы фибр, содержащихся в единице объема сталефибробетона, к массе этой единицы объема, %.

3.5    коэффициент фибрового армирования по объему: Относительное содержание объема фибр в единице объема сталефибробетона.

4    Общие требования

4.1    Сталефибробетон рекомендуется применять для изготовления конструкций, в которых эффективно могут быть использованы следующие его характеристики:

-    повышенные трещиностойкость, ударная прочность, вязкость разрушения, износостойкость, морозостойкость, сопротивление кавитации:

-    пониженные усадка и ползучесть.

4.2    Сталефибробетонные конструкции без стержневой рабочей арматуры рекомендуется применять в случае их преимущественной работы:

-    на ударные нагрузки, смятие, истирание, воздействие кавитации;

-    на сжатие при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента;

-    на сжатие при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного сечения элемента и на изгиб — в случаях, когда их разрушение не представляет непосредственной опасности для жизни людей, исправности и сохранности оборудования.

В остальных случаях рекомендуется применять сталефибробетонные конструкции с рабочей арматурой.

4.3    Содержание фибры в единице объема сталефибробетона следует назначать в соответствии с требованиями к его физико-механическим свойствам, заданными из условий применения и требований настоящего свода правил.

4.4    В рабочих чертежах сталефибробетонных конструкций следует указывать маркировку фибры и ее требуемое содержание (объем фибры) в 1 м3 бетонной смеси, классы и марки сталефибробетона (в том числе класс по остаточной прочности на растяжение), а в случае необходимости приводить требования к технологическим приемам изготовления, обеспечивающим требуемые свойства сталефибробетона.

4.5    Расчеты сталефибробетонных конструкций следует проводить по предельным состояниям первой и второй групп.

4.6    Расчеты по предельным состояниям первой группы включают:

-    расчет по прочности;

-    расчет по устойчивости формы (для тонкостенных конструкций);

-    расчет по устойчивости положения (опрокидывание, скольжение, всплывание).

4.7    Расчеты по предельным состояниям второй группы включают:

-    расчет по образованию трещин;

-    расчет по раскрытию трещин;

-    расчет по деформациям.

4.8    При расчетах сталефибробетонных конструкций по предельным состояниям следует рассматривать различные расчетные ситуации в соответствии с ГОСТ 27751. в том числе стадии изготовления. транспортирования, возведения, эксплуатации, аварийные ситуации, а в необходимых случаях — пожар.

4.9    При расчете сталефибробетонных конструкций среднюю плотность сталефибробетона допускается принимать равной:

-    2500 кг/м3 для тяжелого бетона-матрицы;

-    2400 кг/м3 для мелкозернистого бетона-матрицы.

Допускается принимать более точное значение плотности сталефибробетона. определяемое с учетом коэффициента фибрового армирования по объему и плотности бетона-матрицы.

4.10    Расчеты сталефибробетонных конструкций следует производить на все виды нагрузок, соответствующих функциональному назначению конструкций, с учетом влияния окружающей среды, а в необходимых случаях — с учетом воздействия пожара, технологических температурных и влажностных воздействий и воздействий агрессивных химических сред.

4.11    Расчеты сталефибробетонных конструкций следует производить на действие изгибающих моментов, продольных и поперечных сил, а также на местное действие нагрузки.

4.12    При расчете сборных сталефибробетонных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от их массы следует принимать с коэффициентом динамичности, равным:

-    1,60 — при транспортировании;

-    1.40 — при подъеме и монтаже.

Допускается принимать более низкие, обоснованные в установленном порядке, значения коэффициентов динамичности, но не ниже 1.25.

4.13    При расчетах конструкций следует учитывать особенности свойств сталефибробетона и арматуры, влияния на них характера нагрузки и окружающей среды, способов армирования, совместность работы арматуры и сталефибробетона.

4.14    Расчеты по устойчивости формы конструкции, а также по устойчивости положения следует производить согласно нормативным документам на конкретные виды конструкций. В отсутствие нормативных документов минимальный коэффициент запаса по устойчивости формы следует принимать равным 3; минимальный коэффициент запаса на опрокидывание — равным 1,5 при наиболее неблагоприятных значениях коэффициентов надежности по нагрузке.

4.15    Расчет по прочности сталефибробетонных конструкций следует производить:

-    по нормальным сечениям (при действии изгибающих моментов и продольных сил);

-    по наклонным сечениям (при действии поперечных сил);

-    на местное действие нагрузки (местное сжатие, продавливание).

5 Материалы

5.1    Нормативные и расчетные характеристики стальной арматуры

5.1.1    Нормативные и расчетные значения характеристик стальной арматуры, а при расчете конструкций по нелинейной деформационной модели — диаграммы ее деформирования, следует принимать по СП 63.13330.

5.2 Нормативные и расчетные характеристики сталефибробетона

5.2.1    Для сталефибробетонных конструкций, проектируемых в соответствии с требованиями настоящего свода правил, в качестве бетона-матрицы следует использовать следующие конструкционные бетоны:

-    тяжелый средней плотности от 2200 до 2500 кг/м3;

-    мелкозернистый средней плотности от 1800 до 2200 кг/м3.

5.2.2    Основные нормируемые и контролируемые показатели качества сталефибробетона:

-    класс по прочности на сжатие Bt.

-    класс по прочности на осевое растяжение Вп\

-    класс по остаточной прочности на растяжение В^;

-    марка по морозостойкости F,

-    марка по водонепроницаемости И/

5.2.3    Класс сталефибробетона по прочности на сжатие Вг соответствует значению кубиковой прочности сталефибробетона на сжатие. МПа. с обеспеченностью 0.95 (нормативная кубиковая прочность).

Класс сталефибробетона по прочности на осевое растяжение Вп соответствует значению прочности сталефибробетона на осевое растяжение, МПа, с обеспеченностью 0,95 (нормативная прочность сталефибробетона).

Класс сталефибробетона по остаточной прочности на растяжение В* соответствует значению остаточной прочности сталефибробетона на растяжение. МПа, с обеспеченностью 0,95 (нормативная прочность сталефибробетона).

Марка сталефибробетона по морозостойкости F соответствует минимальному числу циклов переменного замораживания и оттаивания, выдерживаемых образцом при стандартном испытании.

Марка сталефибробетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению давления воды, МПа • 10"\ выдерживаемому сталефибробетонным образцом при испытании.

Классы сталефибробетона по прочности на сжатие и по прочности на осевое растяжение назначают по результатам испытаний контрольных образцов в соответствии с ГОСТ 10180. Допускается класс сталефибробетона по прочности на осевое растяжение назначать по результатам испытаний контрольных образцов-балок на изгиб (приложение Б).

Класс сталефибробетона по остаточной прочности на осевое растяжение 8* назначают с указанием подкласса «а», «Ь», «с», «с/» или «е» по результатам испытаний контрольных образцов-балок на изгиб (приложение Б). При назначении класса сталефибробетона по остаточной прочности на растяжение Bftз нормативные значения остаточного сопротивления растяжению R^n принимают равными числовой характеристике класса сталефибробетона по остаточной прочности на растяжение. Числовая характеристика класса сталефибробетона по остаточной прочности на растяжение характеризует гарантированную прочность сталефибробетона на растяжение R/^n, с обеспеченностью 0,95, соответствующую значению перемещений внешних граней надреза контрольных образцов, равному 2.5 мм. при испытаниях на изгиб (приложение Б).

Классы сталефибробетона по прочности на сжатие Bf, по прочности на осевое растяжение Bft и по остаточной прочности на растяжение Bft3 (с указанием подкласса) назначают для всех видов стале-фибробетонов и конструкций.

Марку сталефибробетона по морозостойкости F назначают для конструкций, подвергающихся воздействию переменного замораживания и оттаивания.

Марку сталефибробетона по водонепроницаемости W назначают для конструкций, к которым предъявляют требования по ограничению водопроницаемости.

5.2.4 Для сталефибробетонных конструкций следует предусматривать классы сталефибробетона по прочности на сжатие, классы сталефибробетона по прочности на осевое растяжение и марки сталефибробетона. принятые в СП 63.13330 для обычного тяжелого и мелкозернистого бетонов, и классы по остаточной прочности на растяжение, приведенные в таблице 1.

Таблица 1

Вид бетона

Классы сталефибробетона по остаточной прочности на растяжение

Тяжелый и мелкозернистый бетоны

ВтМ. 8* 1.5/; 8*2». 8*2.5»: 8*3». 8*3.5»; 8*4». 8*4.5г. 8*5». 8*5.5»; 8*6» (»= «а». еЬ». «с», «d» или «а» — индекс подкласса)

5.2.5    Основными прочностными характеристиками сталефибробетона являются нормативные значения:

-    сопротивления сталефибробетона осевому сжатию R^

-    сопротивления сталефибробетона осевому растяжению

-    остаточного сопротивления сталефибробетона осевому растяжению R^,2„;

-    остаточного сопротивления сталефибробетона осевому растяжению „.

5.2.6    Нормативные и расчетные значения сопротивления сталефибробетона осевому сжатию (призменная прочность) принимают равными их значениям, установленным в СП 63.13330 для аналогичного класса обычного бетона.

Нормативные значения сопротивления сталефибробетона осевому растяжению и остаточного сопротивления сталефибробетона осевому растяжению /?лг2 п и Rn>tз п определяют по результатам испытаний контрольных образцов на осевое растяжение. Допускается определять нормативные значения сопротивления сталефибробетона осевому растяжению и остаточного сопротивления

осевому растяжению R^n и Rtba.n по результатам испытаний контрольных образцов-балок на изгиб (приложение Б).

Rfbt3


_ Rtbt2j> .

tfl


Rfbl3.n

у»


Rfbl2


(5.2)


Расчетные значения сопротивления осевому растяжению Rlbt, остаточного сопротивления осевому растяжению P№f2 и остаточного сопротивления осевому растяжению R^ определяют по формулам:

при этом при расчете по прочности нормальных сечений элементов по предельным усилиям принимают Rfbr3 < R^. Значение коэффициента надежности по сталефибробетону yft принимают равным:

-    1.5 — для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса сталефи-бробетона по прочности на сжатие;

-    1.3 — для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса сталефи-бробетона по прочности на растяжение.

Расчетные значения сопротивления сталефибробетона Rfb и ser в зависимости от класса ста-лефибробетона по прочности на сжатие для предельных состояний первой и второй групп принимают как для обычного бетона по СП 63.13330.

Расчетные значения остаточного сопротивления сталефибробетона растяжению Rлг2 и Rfb(2 мг и остаточного сопротивления растяжению Rfbr3 и R^sar в зависимости от подклассов «а», «б», «о»! «с/» и «е» для предельных состояний первой и второй групп приведены в таблице 2.

Допускается принимать расчетные значения сопротивления сталефибробетона осевому сжатию Rfh и осевому растяжению R^ с учетом влияния фибрового армирования в соответствии с приложением В.

Таблица 2

Характеристика

Нормативные и расчетные для предельных состояний второй группы R^q ** и R^ и расчетные для предельных состояний первой группы R/bu и R^ значения сопротивления сталефибробетона растяжению при классе сталефибробетона по остаточной прочности на растяжение. МПа

в*1'

в»1.Я

8*2»

8*3»

8^3.5,

8*4»

8*4.5*

8*5*

8*5.5»

8*6»

Я1ЫЗ.пи Rtbt3ser

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

Rlbt2.n

И

RfbO,sef

i - a

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

11,00

12,00

i * b

1.43

2.14

2,86

3.57

4,29

5,00

5,71

6,43

7.14

7,86

8,57

i = c

1,11

1.67

2,22

2,78

3,33

3,89

4,44

5,00

5,56

6.11

6,67

i = d

0.91

1,36

1,82

2,27

2,73

3,18

3,64

4,09

4,55

5,00

5,45

i = e

0.77

1.15

1,54

1,92

2,31

2,69

3,08

3,46

3,85

4,23

4,62

RfbO

0.77

1.15

1.54

1,92

2,31

2,69

3,08

3,46

3,85

4,23

4,62

RfbO

i - a

1,54

2,30

3,08

3,84

4,62

5,38

6,16

6,92

7.70

8,46

9,24

i = b

1.10

1,64

2.20

2.74

3,30

3,84

4,40

4,94

5,50

6,04

6,60

i = c

0,86

1,28

1.71

2.13

2,57

2,99

3,42

3,84

4,28

4,70

5,13

i = d

0,70

1,05

1,40

1.75

2,10

2.45

2,80

3,15

3,50

3,85

4,20

i = e

0.59

0,88

1.18

1.48

1.78

2,07

2,37

2,66

2,96

3,25

3,55

5.2.7    В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик сталефибробето-на умножают на значения коэффициентов условий работы уы, учитывающих особенности работы ста-лефибробетона в конструкции (характер нагрузки, условия окружающей среды и т. д.):

yfc1 — коэффициент, вводимый к расчетным значениям сопротивлений RRи R^ и учитывающий влияние длительности действия статической нагрузки:

-    Уы = 1.0 при непродолжительном (кратковременном) действии нагрузки:

-    уй1 = 0.9 при продолжительном (длительном) действии нагрузки;

Чь2 — коэффициент, вводимый для сталефибробетонных конструкций без стержневой рабочей арматуры к расчетным значениям сопротивления Rn и учитывающий характер разрушения таких конструкций; у62 = 0.9;

уw — коэффициент, вводимый для сталефибробетонных конструкций, бетонируемых в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования свыше 1.5 м. к расчетному значению сопротивления сталефибробетона у63 = 0.85;

у^5 — коэффициент условий работы сталефибробетонных конструкций, учитывающий влияние попеременного замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур:

-    yw =1.0 для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40 °С и выше;

-    в других случаях уй5 S 1.0. и его значение принимают в зависимости от назначения конструкции и условий окружающей среды по специальным указаниям.

5.2.8    Основные деформационные характеристики сталефибробетона:

-    предельные относительные деформации сталефибробетона при осевом сжатии и растяжении (при однородном напряженном состоянии бетона) 1ло и

-    начальный модуль упругости Ел\

-    модуль сдвига G;

-    коэффициент (характеристики) ползучести <ре<у;

-    коэффициент поперечной деформации сталефибробетона (коэффициент Пуассона) vbP;

-    коэффициент линейной температурной деформации сталефибробетона аЬ(.

Значение начального модуля упругости сталефибробетона определяется по формуле

Efb = Еь 0    +Ef»fv

где Еь — начальный модуль упругости бетона-матрицы;

Ef — начальный модуль упругости стальной фибры;

— коэффициент фибрового армирования по объему.

Значение начального модуля сдвига сталефибробетона G принимают равным 0.4 Значение коэффициента (характеристики) ползучести <р6 а принимают, как для бетона-матрицы. 5.2.9 В качестве рабочих диаграмм деформирования сталефибробетона при осевом сжатии, определяющих связь между напряжениями и относительными деформациями, используют криволинейные. в том числе с ниспадающей ветвью, и упрощенную трехлинейную диаграммы. Параметрические точки рабочих диаграмм сжатого сталефибробетона допускается принимать, как для обычного бетона по СП 63.13330, а сжимающие напряжения сталефибробетона гт^ в зависимости от относительных деформаций укорочения сталефибробетона определяют по формулам, указанным в СП 63.13330 для обычного бетона.

В качестве рабочих диаграмм деформирования сталефибробетона при осевом растяжении используют упрощенную трехлинейную диаграмму (см. рисунок 1). Растягивающие напряжения сталефибробетона nft>l в зависимости от относительных деформаций укорочения сталефибробетона еЛГ определяют по формулам: при 0<ifbt<in)lo

"гы = Егъ ■ '-'гы-    (5-3)

ПРИ <е1Ы^ 1ГЫ2

"fbt ~ RfbP