Расчетные значения прочностных характеристик бетона

Нормативные значения прочностных характеристик бетона

Нормативные и расчетные значения характеристик бетона.

6.1.10. Основными прочностными характеристиками бетона являются нормативные значения:

- сопротивления бетона осевому сжатию R_b,n;

- сопротивления бетона осевому растяжению R_{bt,n .}

Нормативные значения сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) и осевому растяжению (при назначении класса бетона на прочность на сжатие) принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно табл. 6.1.

При назначении класса бетона по прочности на осевое растяжение В_t нормативные значения сопротивления бетона осевому растяжению R_bt,n принимают равными числовой характеристике класса бетона на осевое растяжение.

6.1.11. Расчетные значения сопротивления бетона осевому сжатию R_b и осевому растяжению R_bt определяют по формулам:

; (6. 1)

. (6. 2)

Значения коэффициента надежности по бетону при сжатии g_b принимают равными:

- для расчета по предельным состояниям первой группы:

1,3 – для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;

1,5 – для ячеистого бетона;

- для расчета по предельным состояниям второй группы: 1,0.

Значения коэффициента надежности по бетону при растяжении g_bt принимают равными:

- для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса бетона по прочности на сжатие:

1,5 - для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;

2,3 – для ячеистого бетона;

- для расчета по предельным состояниям первой группы при назначении класса бетона по прочности на растяжение:

1,3 - для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего и легкого бетонов;

- для расчета по предельным состояниям второй группы: 1,0.

Расчетные значения сопротивления бетона R_b, R_bt, R_b,ser, R_bt,ser (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение приведены: для предельных состояний первой группы - соответственно в табл.6.2, 6.3, второй группы - в табл.6.1.

6.1.12. В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик бетона умножают на следующие коэффициенты условий работы g_bi, учитывающие особенности работы бетона в конструкции (характер нагрузки, условия окружающей среды и т.д.):

а) g_b1 - для бетонных и железобетонных конструкций, вводимый к расчетным значениям сопротивлений R_b и R_bt и учитывающий влияние длительности действия статической нагрузки:

g_b1 =1,0 - при непродолжительном (кратковременном) действии нагрузки;

g_b1 =0,9 - при продолжительном (длительном) действии нагрузки. Для ячеистых и поризованных бетонов - g_b1 =0,85;

б) g_b2 - для бетонных конструкций, вводимый к расчетным значениям сопротивления R_b и учитывающий характер разрушения таких конструкций,

g_b2 = 0,9.

в) g_b3 - для бетонных и железобетонных конструкций, бетонируемых в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования свыше 1,5 м, вводимый к расчетному значению сопротивления бетона R_b,

g_b3 =0,85;

г) g_b4 – для ячеистых бетонов, вводимый к расчетному значению сопротивления бетона R_b,

g_b4 =1,00 - при влажности ячеистого бетона 10% и менее;

g_b4 =0,85 - при влажности ячеистого бетона более 25%;

по интерполяции - при влажности ячеистого бетона свыше 10% и менее 25%.

Влияние попеременного замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур, учитывают коэффициентом условий работы бетона γ_b5 ≤1,0. Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40⁰С и выше, принимают коэффициент γ_b5 =1,0. В остальных случаях значения коэффициента принимают в зависимости от назначения конструкции и условий окружающей среды согласно специальным указаниям.

Таблица 6.1

Вид	Бетон	Нормативные сопротивления бетона Rbn, Rbtn, МПа и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb,ser и Rbt,ser, МПа при классе бетона по прочности на сжатие
В1,5	В2	В2,5	В3,5	В5	В7,5	В10	В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60	В70	В80	В90	В100
Сжатие осевое (призменная прочность) Rbn и Rb,ser	Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий	¾	¾	¾	2.7	3.5	5.5	7.5	9.5			18.5		25.5				39.5
Легкий	¾	¾	1.9	2.7	3.5	5.5	7.5	9.5			18.5		25.5		¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾
Ячеистый	1.4	1.9	2.4	3.3	4.6	6.9	9.0	10.5	11.5	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾
Растяжение осевое Rbtn и Rbt,ser	Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий	¾	¾	¾	0.39	0.55	0.70	0.85	1.00	1.10	1.35	1.55	1.75	1.95	2.10	2.25	2.45	2.60	2.75	3.00	3.30	3.60	3.80
Легкий	¾	¾	0.29	0.39	0.55	0.70	0.85	1.00	1.10	1.35	1.55	1.75	1.95	2.10	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾
Ячеистый	0.22	0.26	0.31	0.41	0.55	0.63	0.89	1.00	1.05	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾

Примечания:

1. Значения сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10 %.

2. Для мелкозернистого бетона на песке с модулем крупности 2,0 и менее, а также для легкого бетона на мелком пористом заполнителе значения расчетных сопротивлений R_bt,n, R_bt,ser следует принимать с умножением на коэффициент 0,8.

3.Для поризованного бетона, а также для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значения расчетных сопротивлений R_bt,n, R_bt,ser следует принимать как для легкого бетона с умножением на коэффициент 0,7.

4. Для напрягающего бетона значения R_bt,n, R_bt,ser следует принимать с умножением на коэффициент 1,2.

Таблица 6.2

Вид	Бетон	Расчетные сопротивления бетона Rb, Rbt, МПа для предельных состояний первой группы при классе бетона по прочности на сжатие
В1,5	В2	В2,5	В3,5	В5	В7,5	В10	В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60	В70	В80	В90	В100
Сжатие осевое (призменная прочность) Rb	Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий	¾	¾	¾	2.1	2.8	4.5	6.0	7.5	8.5	11.5	14.5	17.0	19.5	22.0	25.0	27.5	30.0	33.0	37.0	41.0	44.0	47.5
Легкий	¾	¾	1.5	2.1	2.8	4.5	6.0	7.5	8.5	11.5	14.5	17.0	19.5	22.0	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾
Ячеистый	0.95	1.3	1.6	2.2	3.1	4.6	6.0	7.0	7.7	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾
Растяжение осевое Rbt	Тяжелый, мелкозернистый и напрягающий	¾	¾	¾	0.26	0.37	0.48	0.56	0.66	0.75	0.90	1.05	1.15	1.30	1.40	1.50	1.60	1.70	1.80	1.90	2.10	2.15	2.20
Легкий	¾	¾	0.20	0.26	0.37	0.48	0.56	0.66	0.75	0.90	1.05	1.15	1.30	1.40	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾
Ячеистый	0.09	0.12	0.14	0.18	0.24	0.28	0.39	0.44	0.46	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾

Примечания:

1. Значения сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10 %.

2. Для мелкозернистого бетона на песке с модулем крупности 2,0 и менее, а также для легкого бетона на мелком пористом заполнителе значения расчетных сопротивлений R_bt следует принимать с умножением на коэффициент 0,8.

3.Для поризованного бетона, а также для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значения расчетных сопротивлений R_bt следует принимать как для легкого бетона с умножением на коэффициент 0,7.

4. Для напрягающего бетона значения R_bt следует принимать с умножением на коэффициент 1,2.

5. Для тяжелых бетонов классов В70-В100 расчетные значения сопротивления осевому сжатию R_b и осевому растяжению R_bt приняты с учетом дополнительного понижающего коэффициента , учитывающего увеличение хрупкости высокопрочных бетонов в связи с уменьшением деформаций ползучести и равного ,где В – класс бетона по прочности на сжатие.

Таблица 6.3

Вид сопротивления	Бетон	Расчетные значения сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rbt, МПа, при классе бетона 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
Растяжение осевое Rbt	Тяжелый, мелкозер-нистый, напрягающий и легкий	0,62	0,93	1,25	1,55	1,85	2,15	2,45

Деформационные характеристики бетона.

6.1.13. Основными деформационными характеристиками бетона являются значения:

- предельных относительных деформаций бетона при осевом сжатии и растяжении (при однородном напряженном состоянии бетона), и ;

- начального модуля упругости Е_b;

- модуля сдвига G;

- коэффициента (характеристики) ползучести ;

- коэффициента поперечной деформации бетона (коэффициента
Пуассона) ;

- коэффициента линейной температурной деформации бетона

6.1.14. Значения предельных относительных деформаций тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетонов принимают равными:

при непродолжительном действии нагрузки:

e_bo = 0,002 – при осевом сжатии;

e_bto = 0,0001 – при осевом растяжении;

при продолжительном действии нагрузки - по табл. 6.4 в зависимости от относительной влажности окружающей среды.

Таблица 6.4

Относительная влажность воздуха окружающей среды, %	Относительные деформации тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетона при продолжительном действии нагрузки
при сжатии	при растяжении
ebo×10^3	eb2×10^3	eb1,red×10^3	ebto×10^3	ebt2×10^3	ebt1,red×10^3
Выше 75	3,0	4,2	2,4	0,21	0,27	0,19
40-75	3,4	4,8	2,8	0,24	0,31	0,22
Ниже 40	4,0	5,6	3,4	0,28	0,36	0,26
Примечания: 1.Относительную влажность воздуха окружающей среды принимают по СНиП 23-01-99 как среднюю месячную относительную влажность наиболее теплого месяца для района строительства. 2. Для высокопрочных бетонов значения относительных деформаций eb2 следует принимать с умножением на отношение (270-В)/210.

Значения предельных относительных деформаций для легких, ячеистых и поризованных бетонов следует принимать по специальным указаниям.

6.1.15. Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно табл. 6.5. Значения модуля сдвига бетона принимают равным 0,4 Е_b.

При продолжительном действии нагрузки значения модуля деформаций бетона определяют по формуле:

, (6. 3)

где - коэффициент ползучести, принимаемый согласно п. 6.1.16.

6.1.16. Значения коэффициента ползучести бетона j_b,cr принимают в зависимости от условий окружающей среды (относительной влажности воздуха) и класса бетона. Значения коэффициента ползучести тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетонов бетона приведены в табл.6.6.

Учет ползучести для легких, ячеистых и пористых бетонов следует производить по специальным указаниям.

6.1.17. Значение коэффициента поперечной деформации бетона допускается принимать =0,2.

6.1.18. Значение коэффициента линейной температурной деформации бетона при изменении температуры от минус 40 до плюс 50^оС принимают:

=1×10^{-5 o}C^-1 – для тяжелого, мелкозернистого, напрягающего бетонов и легкого бетона при мелком плотном заполнителе;

=0,7×10^{-5 o}C^-1 – для легкого бетона при мелком пористом заполнителе;

=1×10^{-5 o}C^-1 – для ячеистого и поризованного бетонов.

Таблица 6.5

Бетон

Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении Eb, МПа∙10^-3, при классе бетона по прочности на сжатие

В1,5

В2

В2,5

В3,5

В5

В7,5

В10

В12,5

В15

В20

В25

В30

В35

В40

В45

В50

В55

В60

В70

В80

В90

В100

Тяжелый

¾

¾

¾

9.5

13.0

16.0

19.0

21.5

24.0

27.5

30.0

32.5

34.5

36.0

37.0

38.0

39.0

39.5

41.0

42.0

42.5

Мелкозернистый групп: А — естественного твердения

¾

¾

¾

7.0

13.5

15.5

17.5

19.5

22.0

24.0

26.0

27.5

28.5

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

Б — автоклавного твердения

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

16.5

18.0

19.5

21.0

22.0

23.0

23.5

24.0

24.5

25.0

¾

¾

¾

¾

Легкий и поризованный марки по средней плотности D:

¾

¾

4.0

4.5

5.0

5.5

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

5.0

5.5

6.3

7.2

8.0

8.4

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

6.0

6.7

7.6

8.7

9.5

10.0

10.5

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

7.0

7.8

8.8

10.0

11.0

11.7

12.5

13.5

14.5

15.5

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

9.0

10.0

11.5

12.5

13.2

14.0

15.5

16.5

17.5

18.0

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

11.2

13.0

14.0

14.7

15.5

17.0

18.5

19.5

20.5

21.0

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

14.5

16.0

17.0

18.0

19.5

21.0

22.0

23.0

23.5

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

Ячеистый автоклавного твердения марки по средней плотности D:

1.4

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

1.7

1.8

2.1

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

1.9

2.2

2.5

2.9

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

2.9

3.4

4.0

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

3.8

4.5

5.5

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

5.0

6.0

7.0

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

6.8

7.9

8.3

8.6

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

8.4

8.8

9.3

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

Примечания:

1. Для мелкозернистого бетона группы А, подвергнутого тепловой обработке или при атмосферном давлении, значения начальных модулей упругости бетона следует принимать с коэффициентом 0,89.

2. Для легкого, ячеистого и поризованного бетонов при промежуточных значениях плотности бетона начальные модули упругости принимают по линейной интерполяции.

3. Для ячеистого бетона неавтоклавного твердения значения Е_b принимают как для бетона автоклавного твердения с умножением на коэффициент 0,8.

4. Для напрягающего бетона значения Е_b принимают как для тяжелого бетона с умножением на коэффициент a = 0,56 + 0,006В.

Таблица 6.6

Относительная влажность воздуха окружающей среды, %	Значения коэффициента ползучести jb,cr при классе тяжелого бетона на сжатие
В10	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60 - В100
Выше 75	2,8	2,4	2,0	1,8	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1	1,0
40 - 75	3,9	3,4	2,8	2,5	2,3	2,1	1,9	1,8	1,6	1,5	1,4
Ниже 40	5,6	4,8	4,0	3,6	3,2	3,0	2,8	2,6	2,4	2,2	2,0
Примечание. Относительную влажность воздуха окружающей среды принимают по СНиП 23-01-99 как среднюю месячную относительную влажность наиболее теплого месяца для района строительства.

Дата добавления: 2015-06-26