![]() |
Оставьте ссылку на эту страницу в соцсетях:
Поиск по базе документов: | Контакты | Для поиска на текущей странице: "Ctr+F" | | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Утвержден и введен в
действие Приказом ФГУП
"НИЦ "Строительство" от 31 марта 2009 г.
N 59 СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ В ХОЛОДНОМ КЛИМАТЕ И НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ CONCRETE STRUCTURES FOR COLD
CLIMATE AND PERMAFROST SOIL СП 52-105-2009 Дата введения 15 апреля 2009 года Предисловие 1. Разработан Научно-исследовательским проектно-конструкторским
и технологическим институтом бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ) -
филиалом ФГУП "НИЦ "Строительство". 2. Рекомендован к
утверждению и применению конструкторской секцией НТС НИИЖБ от 30 октября 2008
г. 3. Утвержден и
введен в действие Приказом и.о. генерального
директора ФГУП "НИЦ "Строительство", Приказ N 59 от 31.03.2009. 4. Введен взамен Рекомендаций по расчету железобетонных свайных
фундаментов, возводимых на вечномерзлых грунтах, с учетом температурных и
влажностных воздействий. Введение Настоящий Свод
правил разработан в развитие СНиП 52-01-2003 "Бетонные и железобетонные
конструкции. Основные положения" и СНиП 2.02.04-88 "Основания и
фундаменты на вечномерзлых грунтах". Объем строительства
зданий и сооружений различного назначения из железобетона в условиях холодного
климата значительно возрастает. В то же время практика проектирования не имеет
в своем распоряжении документа, где были бы объединены основные требования по
учету влияния холодного климата на работу железобетонных конструкций,
находящихся в тяжелых условиях вечномерзлых грунтов. Свод правил содержит
рекомендации по расчету и проектированию железобетонных конструкций с учетом
температурно-влажностного режима холодного климата и вечномерзлых грунтов. Свод правил
разработан д-ром техн. наук А.Ф. Миловановым
(НИИЖБ им. А.А. Гвоздева) и кандидатами техн. наук
В.Е. Конашем и Г.И. Бондаренко (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова). Авторы выражают
большую благодарность Л.Ф. Калининой за помощь,
оказанную при подготовке рукописи к изданию. 1. Область
применения Настоящий Свод
правил (далее - СП) распространяется на проектирование железобетонных
конструкций зданий и сооружений различного назначения из тяжелого бетона,
эксплуатируемых в холодном климате и на вечномерзлых грунтах с учетом
температурно-влажностного режима. 2.
Нормативные ссылки В настоящем Своде
правил использованы ссылки на следующие основные нормативные документы: СНиП 2.01.07-85*.
Нагрузки и воздействия СНиП 2.02.01-83*.
Основания зданий и сооружений СНиП 2.02.03-85.
Свайные фундаменты СНиП 2.02.04-88.
Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах СНиП 3.03.01-87.
Несущие и ограждающие конструкции СНиП 21-01-97*.
Пожарная безопасность зданий и сооружений СНиП 23-01-99*.
Строительная климатология СНиП 23-02-2003.
Тепловая защита зданий СНиП 52-01-2003.
Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения СП 50-102-2003.
Проектирование и устройство свайных фундаментов СП 52-101-2003.
Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры СП 52-103-2007.
Железобетонные монолитные конструкции зданий ГОСТ 12.1.005-88.
ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны ГОСТ 5781-82. Сталь
горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия ГОСТ 6727-80.
Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования
железобетонных конструкций. Технические условия ГОСТ 10178-91.
Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические
условия ГОСТ 10884-94.
Сталь арматурная термомеханически упрочненная для
железобетонных конструкций. Технические условия ГОСТ 22266-94.
Цементы сульфатостойкие. Технические условия ГОСТ 25100-95.
Грунты. Классификация СТО
36554501-006-2006. Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности
железобетонных конструкций СТО
36554501-014-2008. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные
положения СТО АС4М 7-93.
Прокат периодического профиля из арматурной стали. Ассоциация Черметстандарт Руководство по
бетонированию фундаментов и коммуникаций в вечномерзлых грунтах с учетом
твердения бетона при отрицательных температурах. - М., 1982 Рекомендации по
наблюдению за состоянием грунтов оснований зданий и сооружений, возводимых на
вечномерзлых грунтах/НИИОСП. - М., 1982 Рекомендации по
расчету бетонных и железобетонных конструкций на изменение климатической
температуры и влажности/НИИЖБ. - М., 1991 Рекомендации по
расчету конструкций крупнопанельных зданий на температурно-влажностные
воздействия/ЦНИИСК. - М., 1983 Расчет и
проектирование ограждающих конструкций зданий. Справочное пособие к СНиП
II-3-79*/НИИСФ. - М., 1990. 3. Общие
указания 3.1. Настоящий Свод
правил содержит дополнительные сведения по расчету бетонных и железобетонных
конструкций зданий и сооружений различного назначения, эксплуатируемых в
холодном климате России и на вечномерзлых грунтах. 3.2. Бетонные и
железобетонные конструкции должны быть обеспечены требуемой надежностью от
возникновения всех видов предельных состояний расчетом с учетом
неблагоприятного воздействия холодного климата. При этом должны быть выполнены
технологические требования при изготовлении конструкций с учетом влияния
отрицательных температур наружного воздуха и соблюдены требования по
эксплуатации, огнестойкости и огнесохранности зданий
и сооружений, устанавливаемые соответствующими нормативными документами. 3.3. Настоящий Свод
правил распространяется на расчет железобетонных конструкций отапливаемых и
неотапливаемых зданий и сооружений, в том числе конструкций нулевого цикла,
возводимых в холодном климате и на вечномерзлых грунтах. 3.4. Северная
строительная климатическая зона (рис. 3.1) подразделяется на три климатических
района с условиями: 1 - наименее суровыми; 2 - суровыми; 3 - наиболее суровыми
(табл. 3.1). 1 - наименее
суровые условия; 2 - суровые
условия; 3 - наиболее суровые условия Рисунок 3.1.
Схематическая карта районирования северной строительно-климатической
зоны (рекомендуемая) ┌───────────────┬───────────────────────────────────────────┬─────────────────┐ │
Климатический │ Температура, °C │ Сумма средних
│ │ район
├───────────┬───────────────┬───────────────┤ суточных
│ │ │абсолютная │ наиболее
│ наиболее │
температур за │ │ │минимальная│холодных суток │ холодной
│период со средней│ │ │ │обеспеченностью│ пятидневки
│ суточной │ │ │ │
│обеспеченностью│
температурой │ │ │
├───────┬───────┼───────┬───────┤
воздуха <= 8 °C │ │ │ │ 0,98 │ 0,92
│ 0,98 │ 0,92 │ │ ├───────────────┼───────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼─────────────────┤ │Наименее │ -35
│ -28 │
-25 │ -25
│ -23 │
-743 │ │суровые
условия│ -51 │
-43 │ -40
│ -38 │
-36 │ -2780
│ ├───────────────┼───────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼─────────────────┤ │Суровые
условия│ -45 │
-40 │ -39
│ -38 │
-36 │ -2138
│ │ │ -60
│ -53 │
-51 │ -51
│ -49 │
-5678 │ ├───────────────┼───────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼─────────────────┤ │Наиболее │ -54
│ -50 │
-49 │ -47
│ -46 │
-3199 │ │суровые
условия│ -71 │
-63 │ -62
│ -62 │
-61 │ -7095
│ ├───────────────┴───────────┴───────┴───────┴───────┴───────┴─────────────────┤ │ Примечание. Первая строка
- максимальное значение,
вторая строка -│ │минимальное
значение.
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 3.5.
Расчетная зимняя температура наружного воздуха для расчета железобетонных
конструкций принимается по средней температуре воздуха наиболее холодной
пятидневки в зависимости от района строительства согласно СНиП 23-01. 3.6. Расчетная
влажность наружного воздуха определяется как средняя относительная влажность
воздуха наиболее холодного месяца в зависимости от района строительства
согласно СНиП 23-01 (табл. 1* и 2*). 3.7. Вечномерзлыми
(многолетнемерзлыми) называются грунты, имеющие отрицательную или нулевую
температуру, содержащие в своем составе лед и находящиеся в мерзлом состоянии
не менее трех лет. Вечномерзлые грунты подразделяют на
твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые.
Верхняя граница вечномерзлых грунтов определяется границей их максимального
сезонного оттаивания. Верхний слой грунта, подвергаемый сезонному оттаиванию,
называется деятельным слоем. Мощность деятельного слоя в зависимости от широты
и особенностей грунта может составлять от 0,2 до 4,0 м. 3.8. Вечномерзлые
грунты в качестве оснований сооружений могут использоваться по первому или
второму принципам: первый принцип
предусматривает использование вечномерзлых грунтов основания в мерзлом
состоянии, сохраняемом при строительстве и при эксплуатации; второй принцип
предусматривает использование вечномерзлых грунтов основания в оттаявшем состоянии как при строительстве, так и при эксплуатации. 3.9. При изменении
температуры и влажности наружного воздуха в железобетонных конструкциях возникают
усилия и деформации. Расчет железобетонных конструкций производится на
воздействие расчетных температуры и влажности. Под расчетной
температурой наружного воздуха понимается условная температура, учитывающая
совместные воздействия годовых и суточных колебаний температуры наружного
воздуха и эквивалентных температур солнечной радиации (рис. 3.2). Рисунок 3.2.
Схематическая карта климатического районирования для
строительства (рекомендуемая) За расчетную
влажность наружного воздуха принимается среднемесячная относительная влажность
воздуха во влажный период наиболее холодного месяца и в сухой период - наиболее
жаркого месяца. Продольные усилия и
деформации в железобетонных конструкциях вызываются изменением средней
температуры и влажности сечения. Усилия и деформации из плоскости конструкции
возникают при изменении перепада температуры и влажности по толщине элемента.
Расчет на воздействие средней температуры и влажности и перепада температуры и
влажности производится раздельно. При совместном воздействии средней
температуры и влажности и перепада температуры и влажности усилия и деформации
алгебраически суммируются на основе принципа независимости действия сил. 3.10. Расчет
производится на наиболее неблагоприятные сочетания летней и зимней температуры
и влажности, которые могут быть как в период строительства, так и в период
эксплуатации конструкции. В период строительства расчет производится как для
неотапливаемых зданий. В период эксплуатации расчет ведется на совместное
воздействие температуры, солнечной радиации, влажности и усадки бетона при их
неблагоприятном сочетании. 3.11. В
эксплуатационный период рассматривают две расчетные стадии работы статически
неопределимой железобетонной конструкции: первая стадия -
первое замораживание до расчетной зимней температуры бетона конструкции при
кратковременной нагрузке; вторая стадия -
длительное попеременное замораживание и оттаивание при продолжительном действии
нагрузки. При первом замораживании
возникают наибольшие усилия от воздействия температуры и влажности воздуха. При
длительном попеременном замораживании и оттаивании бетона происходит снижение
прочности и жесткости железобетонных элементов, уменьшение усилий и увеличение
деформаций от температурно-влажностных воздействий и от продолжительного
действия нагрузки. Расчет статически
определимых железобетонных конструкций следует производить только на длительное
переменное замораживание и оттаивание и
продолжительное действие нагрузки. 3.12. Расчетную
зимнюю температуру бетона допускается принимать одинаковой по всему поперечному
сечению железобетонной конструкции в открытых сооружениях, неотапливаемых
зданиях и в отапливаемых зданиях в период строительства, а также в фундаментах
(обвязочных балках), ростверках, прогонах и в верхней части свай, находящейся
над поверхностью грунта. В нижней части свай, находящейся в мерзлом грунте,
расчетная зимняя температура бетона принимается равной расчетной зимней
температуре грунта на глубине 0,5 м от поверхности. Таблица 3.2 ┌─────────────┬─────────────┬──────────────┬───────────┬──────────────┬──────────────┐ │Климатические│Климатические│Среднемесячная│ Средняя
│Среднемесячная│Среднемесячная│ │ районы
│ подрайоны │ температура │ скорость │ температура │относительная │ │ │ │ воздуха в
│ ветра за │ воздуха в │
влажность │ │ │ │ январе, °C
│три зимних │ июле,
°C │ воздуха в │ │ │ │ │месяца, м/с│
│ июле, % │ ├─────────────┼─────────────┼──────────────┼───────────┼──────────────┼──────────────┤ │ I
│ IА │От -32 и ниже │ -
│ От +4 до +19 │
- │ │ │ IБ │От -28 и ниже │ 5 и
более │ От 0 до +13 │ Более 75
│ │ │ IВ │От -14 до -28 │ -
│От +12 до +21 │
- │ │ │ IГ │От -14 до -28 │ 5 и
более │ От 0 до +14 │ Более 75
│ │ │ IД │От -14 до -32 │ -
│От +10 до +20 │
- │ ├─────────────┼─────────────┼──────────────┼───────────┼──────────────┼──────────────┤ │ II
│ IIА │ От -4 до -14 │ 5 и
более │ От +8 до +12 │
Более 75 │ │ │ IIБ │ От -3 до -5 │ 5 и более │От +12 до +21
│ Более 75 │ │ │ IIВ │ От -4 до -14 │ -
│От +12 до +21 │
- │ │ │ IIГ │ От -5 до -14 │ 5 и
более │От +12 до +21 │
Более 75 │ ├─────────────┼─────────────┼──────────────┼───────────┼──────────────┼──────────────┤ │ III
│ IIIА │От -14 до -20 │ -
│От +21 до +25 │
- │ │ │ IIIБ │ От -5 до +2 │
- │От +21 до +25
│ - │ │ │ IIIВ │ От -5 до -14 │ -
│От +21 до +25 │
- │ ├─────────────┴─────────────┴──────────────┴───────────┴──────────────┴──────────────┤ │ Примечание. Климатический подрайон
IД
характеризуется
продолжительностью│ │холодного
периода года (со средней суточной температурой воздуха ниже 0 °C) 190
дней│ │в
году и более.
│ └────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 3.13. Железобетонные
конструкции в зависимости от условий эксплуатации подразделяются на: а) надземные
железобетонные конструкции, располагающиеся выше отметки 0,5 м над дневной
поверхностью грунта и защищенные от атмосферных осадков, а также подвергающиеся
воздействию атмосферных осадков, ветра, солнечной радиации, изменению
температуры воздуха, действию капиллярного подсоса влаги; б) железобетонные
конструкции, находящиеся ниже отметки 0,5 м над дневной поверхностью земли и на
1,2 м ниже уровня земли - в зоне сезонного оттаивания грунта (в деятельном
слое). Бетон в этой зоне подвергается переменному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии. Наиболее
интенсивно это происходит ниже уровня дневной поверхности грунта, а также на
границе "сезонно-замерзающий слой - вечномерзлый грунт", где
накапливаются воды, содержащие соли; в) железобетонные
конструкции, находящиеся ниже глубины сезонного промерзания, где не проявляется
влияние сезонных колебаний температур, не испытывают значительных
температурно-влажностных воздействий окружающей среды; г) железобетонные
конструкции на глубине более 10 м, находящиеся в зоне стабильных температур. 4.
Материалы для железобетонных конструкций Бетон 4.1. Для
железобетонных конструкций, сооружаемых в холодном климате и на вечномерзлых
грунтах, следует применять тяжелый бетон со средней плотностью 2200 - 2500
кг/м3, который в зависимости от условий работы отвечает требованиям по
прочности, морозостойкости и водонепроницаемости, изложенным в табл. 4.1.
4.2. Замораживание
бетона до приобретения им указанных в табл. 4.1 свойств не допускается. При этом в
обязательном порядке должны соблюдаться особенности производства бетонных работ
в зимних условиях и в зоне вечномерзлых грунтов согласно СНиП 3.03.01. Для приготовления
бетонных смесей с противоморозными, воздухововлекающими и микрогазообразующими
добавками рекомендуется применять портландцемент с содержанием 4.3. Для
железобетонных конструкций рекомендуется применять класс бетона по прочности на
сжатие не ниже B25. 4.4. Расчетные
сопротивления бетона в зависимости от его класса принимают по СП 52-101.
Расчетные значения сопротивления бетона сжатию ┌─────────────┬────────────┬──────────────────────────────────────────────┐ │ Условия
│ Группа │
Значения коэффициента гамма при расчетной │ │ работы
│конструкций │ b │ │ │по табл. 4.1│ зимней температуре, °C │ │ │
├───────────────┬──────────────┬───────────────┤ │ │ │ -20
│ -40 │ -60
│ ├─────────────┼────────────┼───────────────┼──────────────┼───────────────┤ │Первое │ 1
│ 1,8 │ 2,1
│ 2,4 │ │замораживание├────────────┼───────────────┼──────────────┼───────────────┤ │ │ 2
│ 1,5 │ 1,7
│ 1,9
│ │
├────────────┼───────────────┼──────────────┼───────────────┤ │ │ 3
│ 1,2 │ 1,3
│ 1,4 │ ├─────────────┼────────────┼───────────────┼──────────────┼───────────────┤ │Переменное │
1 │ 0,75
│ 0,70 │
0,65 │ │замораживание├────────────┼───────────────┼──────────────┼───────────────┤ │и
оттаивание │ 2 │ 0,80
│ 0,75 │
0,70 │ │
├────────────┼───────────────┼──────────────┼───────────────┤ │ │ 3
│ 0,85 │ 0,80
│ 0,75 │ ├─────────────┴────────────┴───────────────┴──────────────┴───────────────┤ │ Примечание. Для промежуточных значений
расчетной зимней температуры│ │значение
коэффициента гамма определяется
интерполяцией. │ │ b
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 4.5. Расчетные
значения сопротивления бетона растяжению
и при расчете на
переменное замораживание-оттаивание - на коэффициент
4.6. Значение
модуля упругости бетона при сжатии и растяжении 4.7. При расчете
статически неопределимых конструкций на кратковременное действие нагрузки при
первом замораживании бетона начальный модуль упругости бетона рекомендуется
определять по формуле Коэффициент ┌────────────┬────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Группа
│ Значение коэффициента
бета в расчете на первое │ │конструкций
│
b
│ │по
табл. 4.1│ замораживание при
расчетной зимней температуре, °C
│ │
├───────────────────┬───────────────────┬────────────────────┤ │ │ -20 │ -40 │ -60 │ ├────────────┼───────────────────┼───────────────────┼────────────────────┤ │ 1
│ 1,1 │ 1,3 │ 1,3 │ ├────────────┼───────────────────┼───────────────────┼────────────────────┤ │ 2
│ 1,3 │ 1,4 │ 1,5 │ ├────────────┼───────────────────┼───────────────────┼────────────────────┤ │ 3
│ 1,5 │ 1,6 │ 1,7 │ ├────────────┴───────────────────┴───────────────────┴────────────────────┤ │ Примечание. Для промежуточных значений
расчетной зимней температуры│ │значения
бета определяются интерполяцией. │ │ b
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 4.8. Относительные
деформации бетона при сжатии в зависимости от расчетной зимней температуры при
замораживании бетона и непродолжительном нагружении
приведены в табл. 4.4 и при переменном замораживании и оттаивании бетона и
продолжительном действии нагрузки даны в табл. 4.5. Таблица 4.4 ┌───────────┬────────────┬──────────────────────────────────────────────────────┐ │ Группа
│ Расчетная │ Относительная деформация бетона при
сжатии │ │конструкций│ зимняя │
от непродолжительного нагружения при
замораживании │ │
по табл.
│температура,├────────────────┬────────────────┬────────────────────┤ │ 4.1
│ °C │ -4│ -4│ -4│ │ │ │эпсилон x 10
│эпсилон x 10 │эпсилон x 10
│ │ │ │ b0
│ b2 │ b1,red │ ├───────────┼────────────┼────────────────┼────────────────┼────────────────────┤ │ 1
│ -20 │ 26
│ 41 │ 20
│ │ │ -40, -60
│ 30 │ 50
│ 22 │ ├───────────┼────────────┼────────────────┼────────────────┼────────────────────┤ │ 2
│ -20 │ 24
│ 39 │ 18 │ │ │
-40, -60 │ 28
│ 47 │ 20 │ ├───────────┼────────────┼────────────────┼────────────────┼────────────────────┤ │ 3
│ -20 │ 22
│ 37 │ 16 │ │ │ -40, -60
│ 26 │ 44
│ 18 │ └───────────┴────────────┴────────────────┴────────────────┴────────────────────┘ ┌───────────┬────────────┬──────────────────────────────────────────────────────┐ │ Группа
│ Расчетная │ Относительная деформация бетона при
сжатии │ │конструкций│ зимняя │
от продолжительного нагружения при
переменном │ │
по табл. │температура,│ замораживании
и оттаивании │ │ 4.1 │
°C
├────────────────┬────────────────┬────────────────────┤ │ │ │ -4│ -4│ -4│ │ │ │эпсилон x 10
│эпсилон x 10 │эпсилон x 10
│ │ │ │ b0
│ b2 │ b1,red │ ├───────────┼────────────┼────────────────┼────────────────┼────────────────────┤ │ 1
│ -20 │ 35
│ 55 │ 25 │ │ │ -40, -60
│ 45
│ 65 │ 35 │ ├───────────┼────────────┼────────────────┼────────────────┼────────────────────┤ │ 2
│ -20 │ 30
│ 50 │ 20 │ │ │ -40, -60
│ 40 │
60 │ 30 │ ├───────────┼────────────┼────────────────┼────────────────┼────────────────────┤ │ 3
│ -20 │ 25
│ 45 │ 15 │ │ │ -40, -60
│ 35 │ 55
│ 25 │ └───────────┴────────────┴────────────────┴────────────────┴────────────────────┘ 4.9. При
продолжительном действии нагрузки в условиях переменного оттаивания-замораживания
значения начального модуля деформаций бетона определяют по следующей
формуле: где ┌───────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Группа
│ Значение коэффициента ползучести бетона фи при расчете │ │конструкций│ b,cr
│ │
по табл. │ на длительное действие
нагрузки и переменного замораживания │ │ 4.1
│ и
оттаивания при классе бетона
│ │
├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────┤ │ │ B20 │ B25
│ B30 │ B35 │ B40
│ B45 │ B50 │ B55
│ B60 │ ├───────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │ 1
│ 7,0 │ 6,0 │ 5,2
│ 4,8 │ 4,4 │ 3,8
│ 3,2 │ 2,8 │ 2,6 │ ├───────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │ 2
│ 4,1 │ 3,6 │ 2,8
│ 2,5 │ 2,2 │ 2,0
│ 1,9 │ 1,8 │ 1,7 │ ├───────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │ 3
│ 2,5 │ 2,2 │ 2,0
│ 1,8 │ 1,6 │ 1,5
│ 1,4 │ 1,3 │ 1,2 │ └───────────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────┘ 4.10. При расчете
железобетонных элементов по деформационной модели используют диаграммы
состояния бетона. В качестве расчетных диаграмм состояния бетона, определяющих
связь между напряжениями и относительными деформациями, принимают трехлинейную
(при расчете образования трещин) и двухлинейную
диаграммы (рис. 4.1). б) а - трехлинейная; б
- двухлинейная; 1 - при 20 °C; 2 -
при замораживании; 3 - при
попеременном замораживании и оттаивании Рисунок
4.1. Диаграммы состояния сжатого бетона 4.11. При
трехлинейной диаграмме (рис. 4.1 а) сжимающие напряжения бетона при
при
при
Значения напряжения
Значения
относительных деформаций
4.12. При двухлинейной диаграмме сжимающее напряжение бетона в
зависимости от относительных деформаций при
при
Значение
приведенного модуля упругости бетона
4.13. Значения
коэффициента поперечной деформации бетона допускается принимать при
отрицательной температуре до -40 °C 4.14.
Температурные деформации бетона при воздействии низкой температуры в основном
зависят от его влажности. При понижении температуры до -20 °C происходит
сокращение матрицы бетона, и вода в больших порах начинает замерзать.
Замерзание воды сопровождается увеличением объема. При дальнейшем понижении
температуры до -40 °C и -60 °C вода замерзает во всех порах, и лед, проходя
пять фаз своего состояния, увеличивается в объеме и создает на матрицу бетона
большое давление, и происходит некоторое увеличение объема бетона. Чем больше
влажность бетона, тем больше происходит увеличение объема бетона, и коэффициент
температурной деформации увеличивается. 4.15. При повышении
температуры с -60 °C до -20 °C происходит дополнительное расширение льда,
появляются трещины в матрице бетона, и бетон дополнительно увеличивает свои
размеры. Бетон на
портландцементе нормальной влажности 2 - 3% как при замораживании до -20 °C,
так и при оттаивании имеет наибольший отрицательный коэффициент температурной
деформации (кривая 3 на рис. 4.2). Бетон влажностью 3,5 - 4,5% имеет меньший
отрицательный коэффициент температурной деформации (кривая 2) при замерзании и
положительный коэффициент ________ при
замораживании; - - - - при оттаивании; 1, 2, 3 - условия
работы конструкции по табл. 4.1 Для бетона с
карбонатным заполнителем принимают на Рисунок
4.2. Коэффициент температурной деформации бетона на
портландцементе с силикатным заполнителем ________ при
замораживании; - - - - при оттаивании; 1, 2, 3 - условия
работы конструкции по табл. 4.1 Для бетона с
карбонатным заполнителем принимают на Рисунок
4.3. Коэффициент температурной деформации бетона на шлакопортландцементе с силикатным заполнителем 4.16. Наибольшую
влажность бетон имеет непосредственно после изготовления конструкции, затем он
высыхает до равновесной влажности с окружающей средой. Высыхание бетона
сопровождается развитием деформаций усадки бетона. Расчетные предельные
значения деформаций усадки бетона ┌───────────────┬─────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │
-6 │ │ Влажность
│ Предельные деформации
усадки эпсилон x 10 бетона
│ │ воздуха, %,
│
cs │ │наиболее
сухого│ с осадкой стандартного конуса 3 - 8 см для конструкций, │ │
месяца района │ не защищенных от воздействия солнечной радиации, │ │
строительства │ в
зависимости от h , см │ │ │ red
│ │
├────────┬─────────┬────────┬────────┬────────┬───────────┤ │ │ 3,5
│ 5 │
10 │ 20
│ 50 │100 и более│ ├───────────────┼────────┼─────────┼────────┼────────┼────────┼───────────┤ │ 40
│ 680 │
600 │ 500
│ 440 │
400 │ 370
│ ├───────────────┼────────┼─────────┼────────┼────────┼────────┼───────────┤ │ 60
│ 580 │
500 │ 400
│ 340 │
300 │ 260
│ ├───────────────┼────────┼─────────┼────────┼────────┼────────┼───────────┤ │ 75
│ 500 │
420 │ 320
│ 260 │
220 │ 180
│ ├───────────────┼────────┼─────────┼────────┼────────┼────────┼───────────┤ │ 90
│ 430 │
340 │ 240
│ 190 │
170 │ 170
│ ├───────────────┴────────┴─────────┴────────┴────────┴────────┴───────────┤ │ Примечания. 1. Для конструкций, защищенных
от воздействия солнечной│ │радиации,
значения деформаций усадки умножают на 0,85. │ │ 2.
Значения деформаций усадки
при подвижности бетонной смеси по│ │осадке стандартного конуса, см,
умножают на 1,1 при 9 - 14 и 1,25 при 15│ │и
более.
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 4.17. Приведенная
высота сечения элемента 4.18. При
увеличении влажности окружающей среды происходит набухание бетона. Коэффициент
линейного набухания бетона принимают равным Арматура 4.19. При
назначении классов и видов арматуры для железобетонных конструкций, работающих
при воздействии низких климатических температур (предложение С.А. Мадатяна, НИИЖБ), следует учитывать следующее их возможное
влияние на свойства стали: - повышение
вероятности возникновения хрупких разрушений вследствие воздействия нагрева при
сварке арматуры, в особенности в сочетании с динамической и многократно
повторяющейся нагрузкой, а также в зависимости от содержания в стали углерода и
легирующих элементов и особенностей технологии изготовления арматуры; - изменение
диаграммы деформирования арматуры, выражающееся в возможном увеличении предела
текучести и модуля упругости, а также в уменьшении пластичности. 4.20. В условиях
холодного климата следует применять следующую стальную арматуру, отвечающую
требованиям государственных стандартов и технических условий: - горячекатаную
гладкую класса А240 (А-I) по ГОСТ 5781; - горячекатаную
кольцевого периодического профиля классов А300 (А-II),
А400 (А-III) по ГОСТ 5781; - термомеханически упрочненную серповидного профиля классов
А500С по СТО АСЧМ 7-93, ТУ 14-1-5254-94 и другим техническим условиям; - термомеханически упрочненную и горячекатаную серповидного
профиля класса А500С по ГОСТ Р 52544; - холоднодеформированную волочением с последующей накаткой
периодического профиля класса Вр-I по ГОСТ 6727; -
холоднодеформированную прокаткой периодического профиля класса В500С по ГОСТ Р 52544. Преимущественно
рекомендуется применять арматуру с гарантией ударной вязкости северного
исполнения горячекатаную класса Ас300 (Ас-II) по ГОСТ
5781 и термомеханически упрочненную класса Ас500С по
ТУ 14-1-5543. При низкой
температуре до -60 °C увеличивается предел текучести арматуры в среднем на 8 -
10% и модуль упругости арматуры на 2 - 3%. Однако это допускается не учитывать
в расчете железобетонных конструкций, и расчетные сопротивления и модуль
упругости принимают по СП 52-101. 4.21. Предельные
отрицательные температуры применения арматуры в зависимости от ее класса и вида
(горячекатаная, термомеханически упрочненная,
холоднотянутая и холоднокатаная), наличия сварных соединений и назначения
зданий (степень ответственности, отапливаемые и неотапливаемые) приведены в
табл. 4.8. Таблица 4.8 4.22. Значения
относительных деформаций арматуры 4.23. Коэффициент
линейной температурной деформации арматуры в зависимости от низкой температуры
принимают по табл. 4.9. Таблица 4.9 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Значения коэффициента
температурной деформации
│ │ -6 -1 │ │ альфа x 10
, град ,
при низкой температуре, °C
│ │ st
│ ├──────────┬──────────┬─────────┬──────────┬─────────┬──────────┬─────────┤ │ 20
│ -20 │
-30 │ -40
│ -50 │
-60 │ -70
│ ├──────────┼──────────┼─────────┼──────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │ 11,5
│ 11,4 │
11,2 │ 11,0
│ 10,8 │
10,6 │ 10,4
│ └──────────┴──────────┴─────────┴──────────┴─────────┴──────────┴─────────┘ 4.24. В качестве
расчетной диаграммы деформирования арматуры, устанавливающей связь между
напряжениями Напряжения в
арматуре
Значения
относительных деформаций Значения Значение предельной
относительной деформации Таблица 4.10 ┌────────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┐ │ Расчетная зимняя │
Предельные относительные деформации арматуры │ │
температура наружного │ эпсилон (эпсилон ) │ │ воздуха, °C │ s,ult s2 │ │
├──────────────────────────────┬─────────────────┤ │ │ А240, А300,
А400, А400С, │ Ас300,
Ас500С │ │ │ А500С, В500
(Вр-I), В500С │ │ ├────────────────────────┼──────────────────────────────┼─────────────────┤ │ До
-30 │ 0,025 │ 0,025
│ │ От -30 до
-55 │ 0,023 │ │ │ От -55 до
-70 │ 0,021 │ │ └────────────────────────┴──────────────────────────────┴─────────────────┘ 5. Расчет деформаций железобетонных элементов от воздействия
холодного климата 5.1. При изменении
температуры и влажности укорочение или удлинение оси железобетонного элемента и
ее кривизну определяют как для бетонного элемента. 5.2. При
расчете по первой расчетной стадии работы в холодное время года: 1. На понижение
температуры: укорочение оси
элемента
кривизну оси
элемента Значения
коэффициента температурной деформации бетона 2. На понижение
влажности: укорочение оси
элемента
кривизна оси
элемента Значение
где 3. На повышение
влажности: удлинение оси
элемента
кривизна оси
элемента Значения
коэффициента линейного набухания бетона 5.3.
Деформации от воздействия климатической температуры и влажности при расчете по
первой и второй группам предельного состояния умножают на коэффициент
надежности по температуре 5.4. При расчете по
второй расчетной стадии работы в условиях длительного попеременного
замораживания и оттаивания: на понижение
температуры в холодное время года. Кроме температурных деформаций бетона
учитывают деформации усадки бетона, вызванные снижением влажности или
деформации набухания бетона от повышения влажности. Деформацию оси
элемента и ее кривизну определяют: 1. При понижении
температуры и влажности
2. При понижении
температуры и повышении влажности
3. При повышении
температуры и понижении влажности
4. При повышении
температуры и влажности
Значения Значения средней
расчетной влажности 5.5. Если
деформации оси элемента и ее кривизна от изменения температуры и влажности
имеют разные знаки или направления, то разрешается учитывать деформации и
кривизны только от наиболее неблагоприятного воздействия. 5.6. Деформации
укорочения бетона от усадки 6. Расчет
железобетонных конструкций в холодном климате 6.1. Расчет
железобетонных конструкций в холодном климате по прочности сечений, по
раскрытию трещин и деформаций производят по СНиП 52-01 и СП 52-101 с учетом
воздействия низкой климатической температуры и изменяющейся относительной
влажности наружного воздуха, согласно дополнительным рекомендациям, изложенным
в настоящем Своде правил. 6.2. При расчете
железобетонных конструкций сначала устанавливают группу конструкции в
зависимости от режима ее работы (табл. 4.1). Для принятой группы конструкций в
зависимости от условий эксплуатации и расчетной зимней температуры района
строительства находят значения коэффициента 6.3. Расчет
статически неопределимых конструкций производят по формулам строительной
механики на совместное воздействие нагрузки и усилий от изменения температуры и
влажности наружного воздуха согласно указаниям СП 52-103. Если определение
усилий от воздействия температуры и влажности в статически неопределимой
системе производится методом сил, то перемещения
где
6.4.
Расчетный изгибающий момент от перепада температуры и влажности по высоте
сечения при равномерном распределении по длине элемента, заделанного на опорах
от поворота, а также в замкнутых рамах кольцевого и прямоугольного очертаний,
имеющих одинаковые сечения, определяют по формуле
где D - изгибная
жесткость приведенного поперечного сечения элемента, определяемая по формуле где Значения модуля
деформаций бетона
Значения При продолжительном
действии нагрузки и попеременном замораживании и оттаивании значения 6.5. Момент инерции
приведенного поперечного сечения Допускается момент
инерции
Если могут
образовываться трещины, то разрешается это учитывать приближенным способом:
значения приведенного момента инерции, вычисленные по формуле (6.5), умножают
на коэффициент 0,8. 6.6. При изменении
температуры и влажности бетона в свободном элементе (п. 6.4) возникает
продольная сила, которая равна
где Эта сила создает
момент
где e -
эксцентриситет продольной силы относительно оси нормальной плоскости действия
изгибающего момента и проходящей через центр тяжести приведенного поперечного
сечения элемента, заделанного на опорах; A - площадь
поперечного сечения элемента. 7. Расчет
усилий от воздействия температуры и
влажности воздуха 7.1. Расчет усилий
в рамной конструкции свайного фундамента от воздействия температуры и влажности
воздуха и нагрузки производят методом строительной механики, принимая жесткость
сечений согласно п. 6.4. Максимальный
изгибающий момент возникает в заделке крайней сваи в грунт или в местах заделки
верха сваи в фундаментную балку (рис. 7.1 и 7.2). Железобетонную сваю
рассматривают как стойку, заделанную в грунт. а) б) а - первая стадия
работы при замороженном грунте - зимой; б - вторая стадия работы при оттаявшем грунте - летом;
при укорочении и
удлинении фундаментной балки Рисунок
7.1. Эпюры моментов в свайном фундаменте с шарнирной
заделкой свай в фундаментную балку от воздействия
температуры и влажности воздуха а) б) а - первая стадия
работы при замороженном грунте - зимой; б - вторая стадия работы при оттаявшем грунте - летом Рисунок
7.2. Эпюры моментов в свайном фундаменте с жесткой заделкой
свай в фундаментную балку от воздействия
температуры и влажности воздуха Расчет статически
неопределимого свайного фундамента ведут по двум стадиям работы: первая стадия -
замораживание до расчетной зимней температуры; вторая стадия -
длительное переменное замораживание и оттаивание в летний период. Расчет усилий от
воздействия температуры и влажности воздуха в свайных фундаментах допускается
производить приближенным методом. Усилия в свайном
фундаменте зимой (первая стадия работы) 7.2. При расчете по
первой стадии работы фундамента, когда грунт находится в мерзлом состоянии
(зима), сваи считаются заделанными в грунт около его поверхности на расстоянии
где h - высота
сечения сваи в плоскости действия расчетного усилия, м; z - коэффициент,
учитывающий влияние окружающего грунта на работу свай от горизонтального усилия,
вызванного воздействием температуры и влажности воздуха Коэффициент
деформаций системы свая-грунт Условная ширина
сваи, м (наружный диаметр d или сторона сечения b), в
плоскости, перпендикулярной к действию расчетного усилия
Приведенную
жесткость железобетонной сваи определяют согласно п. 6.4. Коэффициент условия
работы Коэффициент
пропорциональности k, кН/м4 (тс/м4), допускается
принимать в зависимости от расчетного давления на мерзлый грунт R, кгс/см2: при R >
2 k = 150 + 350 (R - 2). (7.6) Расчетное давление
на мерзлый грунт R определяют по таблицам 2 и 6 приложения 6 СНиП 2.02.04 в
зависимости от температуры грунта на расстоянии Условное расчетное
давление на мерзлый грунт рекомендуется принимать по табл. 7.1. ┌─────────────────────────┬──────────────────┬────────────────────────────┐ │ Грунт │Условное расчетное│ Расчетное давление │ │ │давление на
талый │ на мерзлый грунт R, │ │ │грунт R ,
кгс/см2 │
кгс/см2, при минус 10 °C │ │ │ 0 │ и льдистости менее 0,2 │ ├─────────────────────────┼──────────────────┼────────────────────────────┤ │Галечниковый
(щебенистый)│ 4 │ 33 │ │с
песчаным заполнителем │ │ │ ├─────────────────────────┼──────────────────┼────────────────────────────┤ │Пески: │ │ │ │
крупные │ 3 │ 33 │ │
средней крупности │ 2,5 │ 33 │ │
мелкие влажные │ 2 │ 28,5 │ │
пылеватые влажные │ 1,5 │ 28,5 │ ├─────────────────────────┼──────────────────┼────────────────────────────┤ │Супеси: │ │ │ │
легкие │ 1,5 │ 20 │ │
пылеватые │ 1
│ 20 │ ├─────────────────────────┼──────────────────┼────────────────────────────┤ │Суглинки: │ │ │ │
тяжелые │ 1,2 │ 15 │ │
пылеватые │ 0,8 │ 15 │ ├─────────────────────────┼──────────────────┼────────────────────────────┤ │Торф: │ │ │ │
пушицевый │ 0,3 │ 6,7 │ │
моховой │ 0,1 │ 6,7 │ ├─────────────────────────┴──────────────────┴────────────────────────────┤ │ Примечание. При
температуре грунта ниже
минус 10 °C условное│ │расчетное давление
на мерзлый грунт
R принимается равным такому
же│ │значению, как
и при температуре минус
10 °C. При расчетном давлении│ │мерзлого
грунта более 15 кгс/см2 допускается принимать z =
0. │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 7.3. Изгибающий
момент в заделке крайней сваи в грунт на глубине при шарнирном
сопряжении сваи с фундаментной балкой при жесткой заделке
сваи в фундаментную балку
где D и H, 7.4. Изгибающий
момент
где 7.5. Горизонтальное
перемещение верха крайней сваи при понижении
температуры и уменьшении влажности
при понижении
температуры и увеличении влажности
где
7.6. Перемещения
верха крайней сваи
где
Усилия в свайном фундаменте
при переменном замораживании и оттаивании летом (вторая стадия работы) 7.7. При расчете по
второй стадии работы фундамента сезонно-оттаивающий
слой грунта глубиной
но не более где Значения z, Условное расчетное
давление на грунт R в формулах (7.5) и (7.6) заменяют на 7.8. Изгибающий
момент в заделке крайней сваи на расчетной глубине при шарнирном
сопряжении свай с фундаментной балкой
при жесткой заделке
сваи в фундаментную балку
где где D и
7.9. Изгибающий
момент
где
7.10.
Горизонтальное перемещение верха крайней сваи при повышении
температуры и уменьшении влажности
при повышении
температуры и увеличении влажности
где 7.11. Перемещения
верха крайней сваи где
7.12.
Горизонтальное усилие в фундаментной балке определяют по формулам: для первой стадии
работы - зимой
для второй стадии
работы - летом
где
n - число пролетов
в блоке фундамента между температурными швами;
7.13. При шарнирном сопряжении сваи с фундаментной балкой изгибающий
момент
где 7.14. При жесткой заделке свай в фундаментную балку изгибающий момент при расчете на
первое замораживание
при расчете на
переменное замораживание и оттаивание летом
В формулах (7.26 -
7.33) M - момент от
внешней нагрузки и собственного веса, который могут воспринять крайние сваи
фундамента при расчетной зимней температуре грунта; 0,9 - коэффициент
надежности. 7.15. Длину
температурного блока фундамента L (расстояние между температурными швами)
устанавливают расчетом по первой стадии работы фундамента и определяют из условия
Если для заданных
размеров свайного фундамента Если 7.16. Эпюры
изгибающих моментов M, продольных сил N и поперечных сил Q для некоторых
свайных фундаментов с жесткой заделкой свай в фундаментную балку приведены в Приложении Г. В этом приложении даны расчетные
формулы для определения усилий в зависимости от коэффициентов K и Q, которые
вычисляют по формулам:
где H - расчетная
высота сваи; l - расстояние
между сваями; u - горизонтальное
перемещение верха сваи; L - длина
температурного блока. Приложение А ТЕМПЕРАТУРНЫЕ
ВОЗДЕЙСТВИЯ ХОЛОДНОГО КЛИМАТА А.1. Бетон в
железобетонной конструкции подвергается периодическому замораживанию при
понижении температуры и оттаиванию при повышении температуры в течение сезона
года, месяца, суток. Средняя температура
бетона сечения элемента Перепады
температуры по высоте сечения элемента V определяют из равенства статических
моментов действительной криволинейной эпюры 1 и приведенной прямоугольной эпюры
2 температур (рис. А.1). а - в
неотапливаемых зданиях, открытых сооружениях и в период
строительства; б - в отапливаемых зданиях и в сооружениях с
постоянным технологическим источником; 1 - действительная
температура; 2 - приведенная расчетная средняя
температура; 3 - приведенный перепад температур;
воздуха в холодное
и теплое время года;
помещения в
холодное и теплое время года Рисунок
А.1. Изменение средних температур
по сечению
железобетонного элемента А.2. Нормативные
значения изменений (во времени) средней по сечению элемента температуры Расчетные значения
изменений средней по сечению элемента температуры Таблица А.1 ┌───────────────┬────────┬─────────────────────────────────────────────────────────┐ │Условия
работы │ Месяц │ Здания и сооружения в стадии эксплуатации │ │ конструкции
│
├───────────────────┬────────────┬────────────────────────┤ │ │ │
неотапливаемые │отапливаемые│сооружения с постоянными│ │ │ │ здания, открытые │
здания │ технологическими │ │
│ │ сооружения
(в том │ │ источниками тепла │ │ │ │ числе здания │ │ │ │ │ │ и сооружения │
│ │ │ │ │ в период │
│
│ │ │ │
строительства) │ │ │ └───────────────┴────────┴───────────────────┴────────────┴────────────────────────┘ Не защищенные Январь I от воздействия
─────────────────────────────────────────────────────────────────── солнечной Июль
VII радиации (в том числе
─────────────────────────────────────────────────────────────────── наружные Январь
I ограждения)
─────────────────────────────────────────────────────────────────── Июль
VII ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── Защищенные от Январь I воздействия
─────────────────────────────────────────────────────────────────── солнечной Июль
VII радиации
─────────────────────────────────────────────────────────────────── (в том числе Январь
I внутренние)
─────────────────────────────────────────────────────────────────── Июль
VII ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── Примечания. 1. Отрицательные температуры
принимают по абсолютному значению. 2. Для плит, уложенных на грунт, значения ──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── А.3. Начальную
температуру, соответствующую замыканию статически неопределимой конструкции или
ее части в законченную систему, в холодное
За начальную
температуру для статически определимых конструкций допускается принимать в
холодное время года В вышеприведенных
формулах
где Коэффициенты K и ┌──────────────────┬─────────────────────────────────────┬────────────────┐ │ Толщина │ Приращение, °C │ Коэффициент
│ │ железобетонной
├────────────────────┬────────────────┼────────────────┤ │
конструкции, см
│ температуры │
перепада │ K
│ │
├──────────┬─────────┤
температуры V │ 1
│ │ │ t
│ t │ 1 │ │ │ │ 2
│ 3 │ │ │ ├──────────────────┼──────────┼─────────┼────────────────┼────────────────┤ │До
15 │ 8
│ 6 │ 4
│ 0,6 │ ├──────────────────┼──────────┼─────────┼────────────────┼────────────────┤ │От
15 до 40 │ 6
│ 4 │ 6
│ 0,4 │ ├──────────────────┼──────────┼─────────┼────────────────┼────────────────┤ │Свыше
40 │ 2
│ 2 │ 4
│ 0,3 │ └──────────────────┴──────────┴─────────┴────────────────┴────────────────┘
А.4. Расчетные
изменения температуры воздуха
Расчетное изменение
температуры для первой расчетной стадии работы свайного фундамента (п. 3.11) первый этап: от
замыкания до полного замораживания грунта при среднемесячной температуре
воздуха -10 °C
второй этап: от
полного замораживания грунта до наступления расчетной зимней температуры
А.5. Расчетные
зимние изменения температуры наружного воздуха допускается определять по
формулам:
где Таблица А.4 ┌──────────────────────────────────────┬───────────┬──────────────────────┐ │
Район России с вечномерзлым грунтом
│Абсолютное │
Примечание │ │ │ расчетное │ │ │ │
изменение │
│ │
│температуры│ │ │
│Дельта , °C│ │ │
│ t │ │ ├──────────────────────────────────────┼───────────┼──────────────────────┤ │Кольский
полуостров │ 50 │Исключая центральную │ │
│ │часть │ ├──────────────────────────────────────┤
├──────────────────────┤ │Камчатка
полуостров
│ │Исключая
долину │ │ │ │р. Камчатки │ ├──────────────────────────────────────┤
├──────────────────────┤ │Новая
Земля, Земля Франца Иосифа
│ │ - │ ├──────────────────────────────────────┼───────────┼──────────────────────┤ │Центральная
часть Кольского │ 55
│ - │ │полуострова,
долина р. Камчатки, │ │ │ │Северная
Земля, Ненецкая область │ │ │ ├──────────────────────────────────────┼───────────┼──────────────────────┤ │Новосибирские
острова │ 60
│ - │ ├──────────────────────────────────────┤
├──────────────────────┤ │Ямало-Ненецкая
область │ │Территория за │ │
│ │Полярным
кругом │ ├──────────────────────────────────────┤
├──────────────────────┤ │Чукотский
полуостров │ │ -
│ ├──────────────────────────────────────┤
├──────────────────────┤ │Корякская
область
│ │Исключая
полуостров │ │
│
│Камчатку
│ ├──────────────────────────────────────┼───────────┼──────────────────────┤ │Ямало-Ненецкая
область │ 65 │Исключая территорию │ │
│ │за
Полярным кругом │ ├──────────────────────────────────────┤ ├──────────────────────┤ │Чукотская
область
│ │Исключая
Чукотский │ │
│
│полуостров
│ ├──────────────────────────────────────┤
├──────────────────────┤ │Ханты-Мансийская
область, Красноярский│ │ - │ │край,
Хабаровский край, Тувинская │ │ │ │Республика,
Бурятская Республика, │ │ │ │Иркутская,
Читинская, Амурская области│
│
│ ├──────────────────────────────────────┼───────────┼──────────────────────┤ │Магаданская
область, Эвенкийская │ 75
│ - │ │область,
Якутский округ │ │ │ └──────────────────────────────────────┴───────────┴──────────────────────┘ А.6. Расчетная
зимняя температура мерзлого грунта на глубине 0,5 м от поверхности почвы
(глубина, на которой принимается заделка свай) в зимне-весенний период в
естественных условиях под снегом равна где
каменистый (гравелистый) ....................... 10 песчаный, супесчаный ........................... 15 суглинистый, глинистый ......................... 20 заторфованный .................................. 25 А.7. Расчетная
зимняя температура на глубине 0,5 м от поверхности грунта под отапливаемым
зданием с вентилируемым подпольем в условиях эксплуатации приближенно может
быть принята равной температуре, определяемой по формуле (А.11). А.8. При
применении электропрогрева для твердения монолитного
бетона фундаментных (обвязочных) балок расчетное изменение температуры бетона а) при электропрогреве летом-осенью - до полного замораживания
грунта б) при электропрогреве зимой или когда время применения электропрогрева бетона неизвестно Приложение Б ВЛАЖНОСТНЫЕ
ВОЗДЕЙСТВИЯ ХОЛОДНОГО КЛИМАТА Б.1. В основу
расчета изменения влажности бетона во времени принято, что влажность бетона
увеличивается в период увлажнения с температурой наружного воздуха ниже 0 °C и
уменьшается с повышением температуры воздуха выше 0 °C. Согласно СНиП 23-02
средняя расчетная по толщине элемента влажность тяжелого бетона принята 3% во
влажный период и 2% - в сухой период. Максимальная
расчетная влажность тяжелого бетона принята 5% во влажный период и 4% - в сухой
период. Б.2. Максимальную
начальную влажность Если известен
состав бетона, то его начальная влажность во время укладки определяется по
формуле W = В / Ц / (1 + П + Щ), где В / Ц - водоцементное отношение; П и Щ - соответственно весовые относительные части песка и щебня в
бетонной смеси. Б.3. В период
строительства и начала эксплуатации начальная влажность бетона снижается до
равновесной влажности. Б.4. За расчетную
влажность наружного воздуха согласно СНиП 23-01 принимается среднемесячная
относительная влажность воздуха во влажный период наиболее холодного месяца Б.5. Равновесная
эксплуатационная влажность бетона несколько возрастает к концу зимы и убывает к
концу лета. Наибольшая влажность бетона по толщине элемента находится в зоне
конденсации. Равновесная влажность бетона сечения или грани сечения,
соприкасающейся с наружным воздухом, определяется по табл. Б.1 в зависимости от
расхода цемента на 1 м3 бетона и относительной влажности воздуха. ┌───────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │
-2 │ │Расход
│Равновесная влажность бетона W ,
W , г/г x 10 (%), по массе в│ │цемента│ 0c 0w │ │на
1 м3│зависимости от среднемесячной относительной влажности воздуха, %
│ │бетона
├─────────────────────┬─────────────────────┬─────────────────────┤ │ │ 50 │ 65
│ 80 │ ├───────┼─────────────────────┼─────────────────────┼─────────────────────┤ │ 250
│ 0,8 │ 1,5 │ 2,3 │ ├───────┼─────────────────────┼─────────────────────┼─────────────────────┤ │ 300
│ 0,9 │ 1,8 │ 2,7 │ ├───────┼─────────────────────┼─────────────────────┼─────────────────────┤ │ 350
│ 1,1 │ 2,0 │ 3,0 │ ├───────┼─────────────────────┼─────────────────────┼─────────────────────┤ │ 400
│ 1,3 │ 2,3 │ 3,2 │ ├───────┼─────────────────────┼─────────────────────┼─────────────────────┤ │ 450
│ 2,4 │ 3,0 │ 3,6 │ ├───────┴─────────────────────┴─────────────────────┴─────────────────────┤ │ Примечание. Промежуточные значения
принимаются по линейной│ │интерполяции.
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ Б.6. Для
конструкций, которые соприкасаются с внутренним воздухом в отапливаемых
зданиях, равновесную влажность грани сечения бетона Влажность
внутреннего воздуха помещения принимают по ГОСТ 12.1.005 или по строительному
заданию на основании технологических решений. Для жилых и административных
помещений Б.7. Среднюю
влажность сечения элемента определяют из равенства площадей действительной
криволинейной эпюры 1 и приведенной расчетной прямоугольной эпюры 2 влажности
(рис. Б.1 а). Перепад влажности по высоте сечения элемента определяют из
равенства статических моментов действительной криволинейной эпюры 1 и
приведенной расчетной трапецеидальной эпюры 2 влажностей (рис. Б.1 б). 1 - действительное
распределение влажности бетона; 2 - расчетное
распределение влажности бетона;
развиваются
деформации усадки; влажность сечения
или грани бетона в холодное (январь) и теплое (июль)
время года; грани бетона,
находящегося в закрытом помещении;
влажности и
перепада влажности по сечению соответственно в
холодное и теплое время года Рисунок Б.1. Схема
изменения влажности бетона во времени Б.8. При высыхании
бетона удаляется свободная вода и адсорбционно связанная вода геля. Деформацию
усадки бетона вызывает удаление только адсорбционно связанной воды. При
отсутствии в бетоне свободной воды максимальная влажность бетона может быть
определена по табл. Б.2. Таблица Б.2 ┌──────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ -2 │ │Показатель│Относительная критическая влажность бетона
W , г/г x 10 , %,│ │ │ cr
│ │ │в зависимости от приведенной
высоты сечения элемента h , см │ │ │
red
│ ├──────────┼───────────┬───────┬──────┬──────┬──────┬───────┬─────────────┤ │ h
│3,5 и менее│
5,0 │ 10,0 │ 20,0
│ 30,0 │ 50,0 │100,0 и
более│ │ red │ │ │ │ │ │ │ │ ├──────────┼───────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼───────┼─────────────┤ │ W
│ 2,65 │ 2,40 │ 2,10 │ 1,95 │ 1,90
│ 1,86 │ 1,83
│ │ cr │ │ │ │ │ │ │ │ ├──────────┴───────────┴───────┴──────┴──────┴──────┴───────┴─────────────┤ │ h
- приведенная высота
сечения элемента, характеризующая│ │ red
│ │массивность конструкции
и равная площади сечения, деленной на 0,5 его│ │периметра,
соприкасающегося с воздухом. │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ Б.9. Изменения
средней расчетной равновесной влажности бетона Таблица Б.3 ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────── Условия работы Месяцы
Изменения средней расчетной равновесной конструкции влажности бетона расчетного
перепада влажности в
холодное и теплое время года для бетонных
и железобетонных элементов
───────────────────────────────────────
Неотапливаемые Отапливаемые
здания здания открытых
сооружения
сооружений с постоянным источником теплоты ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────── Период
строительства и Январь
I первая
подача теплоты ───────────────────────────────────────────────── Июль
VII
───────────────────────────────────────────────── Январь
I
───────────────────────────────────────────────── Июль
VII ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────── Период
эксплуатации Январь
I при
переменном
───────────────────────────────────────────────── замораживании
Июль VII (увлажнении)
───────────────────────────────────────────────── и
оттаивании (высыхании)
Январь I бетона
со стороны
───────────────────────────────────────────────── наружного
воздуха Июль VII ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────── Примечания. 1.
Формулы справедливы при
влажности бетона меньше критической ( 2.
При влажности бетона
больше критической принимается критическая влажность
бетона ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────── Приложение В ИЗОЛИНИИ
ГЛУБИН СЕЗОННОГО ОТТАИВАНИЯ ГРУНТОВ Изолинии глубин
сезонного оттаивания глинистых грунтов Изолинии глубин
сезонного оттаивания песчаных грунтов Изолинии глубин
сезонного оттаивания песчаных грунтов,
подстилаемых глинистыми Изолинии глубин
сезонного оттаивания заторфованных грунтов Приложение
Г ЭПЮРЫ M, N И Q ДЛЯ РАМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|