Расчетное сопротивление бетона: что такое, как рассчитать и нормативы?

Показатели нормативного и расчетного сопротивления бетона

Любая бетонная конструкция должна переносить определенные в технической документации нагрузки в течение длительного времени без разрушений. В строительных проектах указываются основные характеристики, к которым относятся плотность, показатели расчетного сопротивления бетона, морозоустойчивость, водонепроницаемость. Проблема состоит в том, что даже самый качественный бетон неоднороден. Элементы имеют различные геометрические размеры и сечения, поэтому разные участки сооружения могут иметь неодинаковые свойства. Для уточнения характеристик материала вводится методика вычисления прочности.

  1. Что такое расчетное сопротивление?
  2. Как получить расчетное сопротивление?
  3. Нормативное сопротивление
  4. Заключение
  • 1,3 – для максимальных возможных величин по несущей способности;
  • 1 – для максимальных значений по пригодности к эксплуатации.

​​​​​​Как определить?

Нормативное сопротивление является базовым, на основании которого, в зависимости от однородности исследуемых образцов, вычисляют прочностные характеристики. Проверка осуществляется разрушающими или неразрушающими методами. Во втором случае используются специальные приборы, предназначенные для этого. Если имеются подготовленные образцы, исследование проводится в лабораторных условиях. Значение нормы делится на коэффициент, характеризующий качество стройматериала. Как правило, он составляет 1,3, но с уменьшением однородности увеличивается его величина. Чаще всего эти расчеты не проводятся, а опытные специалисты пользуются данными СНиП 2.06.08—87.

Для увеличения устойчивости искусственного камня растяжению применяется армирование, поэтому берутся ко вниманию расчетные сопротивления арматуры и предел текучести металла.

НА ОСНОВЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ)

Приведенные в настоящем приложении расчетные характеристики допус­кается использовать только для предварительных расчетов. Для расчета конструкций, изготовленных из пластмасс определенного типа и марки, назначе­ние расчетных характеристик следует производить по указаниям приложения 1. Коэффициенты условий работы допускается применять как к расчет­ным сопротивлениям, так и к модулям упругости.

Расчетные сопротивления и расчетные модули упругости приведены в табл. 1. Коэффициенты условий работы приведены на черт. 2-.

Коэффициенты условий работы

при постоянном напряжении

1 — для полиэфирных стеклопластиков; 2 — для жестких термопластов

1 — для полиэфирных стеклопластиков; 2 — для жестких термопластов

6.2.4. Нормативные и расчетные сопротивления арматуры

Нормативные сопротивления арматуры Rsn устанавливают с учетом статистической изменчивости прочности и принимают равными наименьшим контролируемым значениям предела текучести, физического или условного (равного значению напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0,2%). Доверительная вероятность нормативного сопротивления арматуры – 0,95.

Расчетные сопротивления арматуры растяжению определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по материалу:

,

где – коэффициент надежности по арматуре, зависящий от класса арматуры.

Расчетные сопротивления арматуры сжатию при наличии сцепления арматуры с бетоном: , но не более 400 МПа.

При расчете элементов конструкций расчетные сопротивления арматуры в отдельных случаях уменьшают или увеличивают умножением на соответствующие коэффициенты условия работы арматуры γsi, которые учитывают возможность неполного использования прочностных характеристик арматуры в связи с неравномерным распределением напряжений в сечении, низкой прочностью бетона, условиями анкеровки и т.д.

При расчете элементов на действие поперечной силы расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры снижают введением коэффициента условий работы в связи с неравномерным нагружением поперечных стержней γs1 = 0,8: .

2 класс здания и сооружения, не входящие в 1 и 3 классы.

Нормативное сопротивление

  1. Параметр отражает показатель материала по сжатию (сжатие бетонной призмы по оси при испытаниях) Rbn и Rbtn по растяжению;
  2. Значения для максимально нагруженных состояний 1-го состава Rb, Rbt и 2-го состава Rb,ser, Rbt,ser вычисляются методом деления этих параметров согласно ГОСТ на прикрепленные коэффициенты надежности – соответственно gbc и gbt;
  3. Значение по ГОСТ Rbn, зависящие от класса по прочности на сжатие;
  4. Установленное значение Rbtn при неконтролируемой прочности материала определяется по классу прочности, и воспринимается как обеспеченная прочность при растяжении;
  5. Согласно п.2 параметры 1-го типа Rb и Rbt могут изменяться. Для этого Rb и Rbt умножаются на параметр gbi;
  6. Параметры 2-го типа Rb,ser и Rbt,ser зависят от показателя gbi, и при нормальной нагруженности материала в 1,0. Для некоторых легких бетонов используются и другие показатели Rb,ser и Rbt,ser по согласованию с проектировщиками;
  7. Первоначальный модуль упругости Eb определяется по таблице ниже. Если бетонный объект эксплуатируется в климатическом регионе IVА, и не обеспечен защитой от УФ излучения, то параметры Eb умножаются на 0,85.
Тип сопротивленияRb,n и Rbt,n согласно ГОСТ, и Rb,ser и Rbt,ser (Мпа)
B 10B 15B 20B 25B 30B 35B 40B 45B 50B 55B 60
Сжатие по оси Rb,m и Rb,ser7,5111518,5022,025,5029323639,5043
Растяжение по оси Rbt,r и Rbt,ser0,85111,351,551,751,95292,252,452,2,75

Структура бетона

В таблице указано расчетное сопротивление бетона осевому сжатию по СП 52-101-2003

Тип сопротивленияСопротивление согласно ГОСТ Rb и Rbt,и Rb,ser и Rbt,ser (Мпа)
B 10B 15B 20B 25B 30B 35B 40B 45B 50B 55
Сжатие по оси Rb68,511,514,51719,5222527,530
Растяжение по оси Rbt0,560,750,91,0501,151,301,401,501,601,70

Сопротивление по ГОСТ или СП зависит от прочности испытываемых образцов (кубиковая нормативная прочность).

Rb и Rbt для осевых растяжений при определении класса бетона устанавливается с зависимостью от прочности согласно ГОСТ испытываемых образцов типов бетона с контролем приготовления раствора. Нормативная кубиковая и призменная прочность на сжатие и на растяжение имеют определенное соотношение, устанавливаемое при стандартных испытаниях бетонных образцов.

Требования к автоклавному бетону

Рассчитывая класс бетона по прочности на растяжение по осям, стандартные значения Rb и Rbt берутся как свойство класса, выраженное в цифрах, которые идут после символа «B». Определяющие свойства деформаций бетона — это:

  • Максимальные относительные деформации при сжатии-растяжении по осям: Ɛbo,n и Ɛbto,n;
  • Первоначальный модуль упругости Eb,n;

Дополнительные свойства деформаций бетона:

  • Первичный коэффициент поперечных деформаций «v»;
  • Сдвиг по модулю «G»;
  • Коэффициент температурных деформаций αbt;
  • Деформации, зависящие от свойств ползучести раствора Ɛсг;
  • Деформации, зависящие от усадки материала εshr.

Характеристики деформаций определяются, исходя из класса и марки, плотности и технологических показателей бетона. Механические показатели бетона для напряженного состояния по одной оси в общих случаях характеризуются диаграммой деформирования материала, отражающей зависимость напряжений Σb,nbt,n) и относительных продольных деформаций Εb,nbt,n) бетона в растянутом или сжатом состоянии при импульсном приложении нагрузки.

Виды деформаций

При расчетах прочности бетонных конструкций основные характеристики, влияющие на конечный результат – это окончательное и фактическое сопротивление бетона Rb и Rbt. Характеристики прочности, полученные в результате вычислений, рассчитываются как стандартные сопротивления материала Rb,m и Rb,ser, а также Rbt,r и Rbt,ser, поделенные на gbc и gbt и. Показания gbc и gbt зависят от типа бетона, просчитанных свойств материала, предельных состояний при различных нагрузка, но должны не выходить за следующие рамки:

Для коэффициента gbc:

  1. 1,3 — для максимальных и минимальных нагрузок 1-го состава бетона;
  2. 1,0 — для максимальных и минимальных нагрузок 2-го состава;

Для коэффициента gbt:

  1. 1,5 — для максимальных и минимальных нагрузок 1-го состава при определении класса на сжатие по осям;
  2. 1,3 – для максимальных и минимальных нагрузок 1-го состава при определении класса на растяжение по осям;
  3. 1,0 — для максимальных и минимальных нагрузок 2-го состава бетона.

Для максимальных и минимальных нагрузок 1-го и 2-го состава показатели деформаций материала берутся из их значений, указанных в ГОСТ и СНиП. Также при вычислении значений R свойства нагрузок, влияние атмосферных осадков, температуры, напряженности материала и конструкции из бетона корректируются коэффициентами условий эксплуатации конструкции γbi, и отражаются на расчетных деформационных и прочностных параметрах строительного материала.

Диаграммы деформаций конструкций из бетона вычерчиваются, опираясь на метод замены стандартных показателей на расчетные параметры.

Диаграммы деформаций

Характеристики прочности при двухосном или трехосном приложении напряжений определяются по типу и классу бетона, исходя из связи между максимальными и минимальными значениями напряже­ний, приложенных в 2-х или 3-х перпендикулярах. Деформирование бетонного объекта вычисляется по плоскому или объемному приложению напряжений. Если конструкция имеет дисперсно-армированное состояние, то для нее принимаются характеристики, как для обычных бетонных или ж/б сооружений.

При работе с фибробетоном его свойства определяются, исходя из физико-эксплуатационных характеристик смеси, также берется в расчет форма, габариты, геометрия и распределение фибр в составе, сцепление фибр с раствором. Определяющие характеристики прочности и возможности деформирования армирования — это стандартные параметры прочности и свойства деформа­ции.

Неупругие деформации

Основное определение прочности материала армирования при нагрузках на растя­жение-сжатие — это установленное ГОСТ сопротивление Rs,n, которое принимается равным показателю эксплуатационного предела текучести или такого же условного предела, который будет соответствовать окончательному удлинению или укорочению, принимаемому как 0,2%. Также ограничение Rs,n происходит по показателям, соответствующим деформирующим нагрузкам, которые равны максимальным показателям деформации бетона вокруг сжатой арматуры при укорочении.


Нарастание прочности

Нормативные и расчётные сопротивления бетона

С точки зрения математической статистики прочность бетона или арматуры является величиной случайной, колеблющейся в опреде­лённых пределах.

Прочностные характеристики бетона в силу существенной неод­нородности его структуры обладают значительной изменчивостью. За нормативное сопротивление бетона осевому сжатию прини­мают предел прочности осевому сжатию бетонных призм размерами 150´150´600 мм с обеспеченностью 0,95. Эта характеристика кон­тролируется путём проведения испытаний.

Читайте также:  Отделка дома из газобетона гипсокартоном

Теоретическая кривая плотности распределения прочности бето­на при испытании большого количества образцов обычно представ­ляет собой кривую, соответствующую нормальному закону распределения случайных величин по Гауссу (рис. 33).

Рис. 33. К установлению значений нормативных и расчётных со­противлений бетона при сжатии

Под обеспеченностью понимают вероятность попадания случай­ных величин, выражающих прочность бетона, в интервал от до ∞. Таким образом, на рис. 33 обеспеченность, равная 0,95, выра­зится заштрихованной площадью, которая определяется как

(2.3)

Зная значение σ,можно назначить такое значение , частота появления которого была бы заранее задана

, (2.4)

где 1,64 – показатель надёжности, соответствующий обеспеченно­сти 95%; =0,135 – средний коэффициент вариации призменной прочности бетона, принятый по стране.

Если прочность бетона на осевое сжатие контролируется лишь на образцах в форме кубов, то определяют в зависимости от класса бетона по прочности на осевое сжатие В по формуле:

(2.5)

При отсутствии контроля класса бетона по прочности на осевое растяжение, когда Bt не определяется путём проведения испыта­ний, для определения нормативного сопротивления бетона осевому растяжению рекомендуется формула:

(2.6)

Расчётное сопротивление бетона осевому сжатию для расчёта по предельным состояниям первой группы получают по формуле:

(2.7)

где = 1,3 – коэффициент надёжности по бетону при сжатии.

Это расчётное сопротивление соотносится со средней призменной прочностью, полученной при испытании призм до раз­рушения, как:

(2.8)

Аналогично определяется расчётное сопротивление бетона осе­вому растяжению для расчёта по предельным состояниям первой группы

(2.9)

где – коэффициент надёжности по бетону при растяжении; = 1,3 – при систематическом контроле прочности бетона при осевом растяжении; = 1,5 – при отсутствии такового.

Численные значения расчётных сопротивлений и для раз­личных классов бетона даны в табл. 5.1 и 5.2 СП 52-101-2003.

Расчётные сопротивления бетона при расчёте по предельным со­стояниям первой группы назначены в нормах с высокой обеспечен­ностью равной 0,99865.

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

а) gb1 – для бетонных и железобетонных конструкций, вводимый к расчетным значениям сопротивлений Rb и Rbt и учитывающий влияние длительности действия статической нагрузки:

gb1 = 1,0 – при непродолжительном (кратковременном) действии нагрузки;

gb1 = 0,9 – при продолжительном (длительном) действии нагрузки;

б) gb2 – для бетонных конструкций, вводимый к расчетным значениям сопротивления Rb и учитывающий характер разрушения таких конструкций. gb2 = 0,9;

в) gb3 – для бетонных и железобетонных конструкций, бетонируемых в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования свыше 1,5 м, вводимый к расчетному значению сопротивления бетона Rb. gb3 = 0,85.

Влияние попеременного замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур учитывают коэффициентом условий работы бетона γb4 ≤ 1,0. Для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40 о С и выше, принимают коэффициент γb4 = 1,0. В остальных случаях значения коэффициента принимают в зависимости от назначения конструкции и условий окружающей среды согласно указаниям СП «Бетонные и железобетонные конструкции, подвергающиеся технологическим и климатическим температурно-влажностным воздействиям».

Наступление предельных состояний второй группы не столь опасно как первой, так как это обычно не влечёт за собой аварий, обрушений, жертв, катастроф. Поэтому расчётные сопротивления бетона для расчёта конструкций по предельным состояниям второй группы устанавливают при = = 1, т.е. принимают их равны­ми нормативным значениям

(2.10)

Как правило, здесь и = 1.

Теоретическая кривая плотности распределения прочности бето­на при испытании большого количества образцов обычно представ­ляет собой кривую, соответствующую нормальному закону распределения случайных величин по Гауссу (рис. 33).

Расчетные сопротивления и модули упругости для различных строительных материалов

При расчете строительных конструкций нужно знать расчетное сопротивление и модуль упругости для того или иного материала. Здесь представлены данные по основным строительным материалам.

При расчете строительных конструкций нужно знать расчетное сопротивление и модуль упругости для того или иного материала. Здесь представлены данные по основным строительным материалам.

Что такое расчетное сопротивление бетона и как его рассчитать

Как известно, бетон является весьма неоднородным материалом, в результате его показатели прочности могут существенно отличаться даже в пределах нескольких опытных образцов, изготовленных из одной смеси. Но, как в таком случае рассчитать прочность бетонной конструкции, к примеру, на сжатие? Для этого используют расчетные значения, в данном случае это будет расчетное сопротивление бетона сжатию.

Далее мы рассмотрим, что такое расчетные характеристики и как их узнать, а также ознакомимся с некоторыми другими параметрами данного материала.

Неоднородная бетонная поверхность


Как известно, бетон является весьма неоднородным материалом, в результате его показатели прочности могут существенно отличаться даже в пределах нескольких опытных образцов, изготовленных из одной смеси. Но, как в таком случае рассчитать прочность бетонной конструкции, к примеру, на сжатие? Для этого используют расчетные значения, в данном случае это будет расчетное сопротивление бетона сжатию.

Что такое расчетное сопротивление

Способность изделия противостоять различным механическим нагрузкам показывает расчетное сопротивление бетона.

Значения, которые получаются при расчете, обозначают аббревиатурой RB и RBT, они необходимы для разработки проектов для различных коммерческих и промышленных объектов. Это значение получается из показателей по норме противодействия нагрузкам указанной марки бетона посредством деления на табличный коэффициент γbi.

Узнать точное расчетное сопротивление бетона сжатию можно с помощью таблицы, которая содержит цифры математических расчетов, использующихся для строительства различных объектов.

Этот коэффициент может быть выражен в таких цифрах:

  • 1,3 — для наибольших показателей по несущей способности;
  • 1 — для наибольших величин по эксплуатационной пригодности.

Надежность бетона при физическом растяжении γbt выражается в таких коэффициентах:

  • 1,5 — для наибольших показателей несущей способности бетона при установлении его класса на степень сжатия;
  • 1,3 — для наибольших показателей несущей способности на степень растяжения по оси;
  • 1 — для наибольших показателей по эксплуатационной способности.

Для того чтобы узнать точное расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, следует определить его класс.

Из табличных данных следует взять показатели по норме и рассчитать по формуле Rb=Rbn/γb, где:

  • Rb — расчетные цифры сжатия по оси;
  • Rbn — множитель по норме;
  • γb — табличный коэффициент.

Сопротивление бетонных изделий осевому растяжению считается по формуле Rbt=Rbtn/γbt, где:

  • Rbt — расчетные цифры на растяжение по оси;
  • Rbtn — множитель по норме;
  • γbt — табличный коэффициент.

В зависимости от факторов, которые будут влиять на эксплуатационные способности бетонных изделий, могут применяться и другие коэффициенты γbi:

  • 1 — для кратковременных нагрузок;
  • 0,9 — для нагрузок, которые действуют длительное время;
  • 0,9 — для изделий, которые заливаются вертикально;
  • коэффициенты, которые указывают природные условия, назначение бетонного изделия и площадь сечения, в проекте прописываются отдельно.

Для того чтобы узнать, к какому классу принадлежит бетон, его подвергают испытаниям:

  1. Раствор заливают в кубическую емкость высотой 15 см.
  2. Затем его уплотняют и оставляют на 28 суток до окончательного затвердения. Температура должна быть +18…+20ºС.
  3. После этого бетон испытывают путем разрушения под прессом.

Другие варианты испытаний

Есть еще два способа испытать бетон на прочность и устойчивость к сжатию и растяжению.

  1. С помощью кернов.
  2. С помощью специальных инструментов.

Первый из двух способов самый трудоемкий и сложный в исполнении. Для этого необходимо из уже готовой бетонной конструкции выбурить керн (конусовидный образец), который подвергается тем же испытаниям на прессе, что куб и призма. Используют его сегодня редко, потому что нарушение целостности конструкции, снижает ее прочность и надежность.

  1. С помощью кернов.
  2. С помощью специальных инструментов.

Расчетные значения

Прочность является определяющей характеристикой бетона. От неё зависят эксплуатационные качества возводимых сооружений, их долговечность и надёжность. Проверка прочности производится в лабораторных условиях по образцам. При проверке прочности на сжатие проверяется марка бетона. Цифровое значение марки является пределом прочности на сжатие, выраженным в Мегапаскалях.

При проектировании бетонных сооружений производят расчёты по двум группам предельных состояний. Первая группа — это полная непригодность к эксплуатации, включая разрушение. Вторая группа — это непригодность, которая определяется появлением трещин и недопустимых деформаций.

В зависимости от группы предельных состояний выбираются коэффициенты надёжности, которые вводятся, чтобы снизить допустимые нагрузки на конструкцию.

Расчётные сопротивления бетона сжатию в таблицах 1 и 2 вычисляются путём деления величин нормативного сопротивления бетона на коэффициенты надёжности. В формулы для определения прочности вводят коэффициенты, зависящие от характера нагрузок, условий эксплуатации и учитывающие характер разрушений этого типа строений. Расчётные сопротивления бетона осевому сжатию Rb, Rb, ser и осевому растяжению Rbt, Rbt, ser приводятся в таблицах 1 и 2. Характеристики предельных состояний первой группы приводятся в таблице 2, а второй группы — в таблице 1.

Таблица 1.

Таблица 2.


Для разрушения используются образцы, изготовленные из пробы испытуемой бетонной смеси или полученные бурением поверхности бетонной конструкции. Образцы сжимаются прессом. Нагрузка увеличивается постепенно до того момента, пока образец полностью не разрушится. По величине критической нагрузки и рассчитываются значения прочности материала. Для этого величину нагрузки делят на площадь поперечного сечения испытуемого объекта и умножают на масштабный коэффициент.

Читайте также:  Плетение корзин из лозы для начинающих, пошагово

Нормативные и расчетные сопротивления бетона

Прочностные характеристики бетона обладают изменчивостью. Даже образцы из одной партии бетона покажут при испытании разную прочность, что объясняется неоднородностью его структуры и неодинаковыми условиями испытаний. На изменчивость прочности бетона в конструкциях также влияют качество оборудования, квалификация рабочих, вид бетона и другие факторы.

Из всех возможных значений прочности в расчет необходимо вводить такое, которое с необходимой надежностью обеспечивает безопасную эксплуатацию конструкций. Установить его помогают методы теории вероятностей.

Изменчивость прочностных свойств подчиняется, как правило, закону Гаусса и характеризуется кривой распределения, которая связывает прочностные характеристики бетона с частотой их повторения в опытах. Пользуясь кривой распределения, можно вычислить среднее значение временного сопротивления бетона сжатию: ,

Согласно нормам [1] основной контролируемой на заводе характеристикой является класс бетона «В», представляющий прочность бетонного куба с ребром 15 см с надежностью 0,95. До 1984 г. основной характеристикой прочности бетона являлась его марка, которая определялась как среднее значение временного сопротивления бетона сжатию Rm в кгс/см 2 .

При проектировании нормативное сопротивление бетона принимается численно равным прочности бетона, соответствующей его классу.

Нормативное сопротивление бетонных призм осевому сжатию Rb,n (призменная прочность) определяется по нормативному значению кубиковой прочности с учетом зависимости, связывающей призменную и кубиковую прочность.

Нормативные сопротивления бетона осевому растяжению Rbt,n в случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, определяются по нормативному значению кубиковой прочности с учетом зависимости, связывающей прочность на растяжение с прочностью на сжатие.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbt определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности бетона при сжатии или при растяжении :

Rb= Rbt /; Rbt= Rbt,n /.

Для тяжелого бетона .= 1,3; =1,5. Эти коэффициенты учитывают возможность понижения фактической прочности по сравнению с нормативной вследствие отличия прочности бетона в реальных конструкциях от прочности в образцах и ряд других факторов, зависящих от условий изготовления и эксплуатации конструкций.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний II группы Rb,ser и Rbt,ser определяются при коэффициентах надежности ==1, т.е. принимаются равными нормативным сопротивлениям. Это объясняется тем, что наступление предельных состояний II группы менее опасно, чем I группы, поскольку оно, как правило, не приводит к обрушению сооружений и их элементов.

При расчете бетонных и железобетонных конструкций расчетные сопротивления бетона в необходимых случаях умножают на коэффициенты условий работы, учитывающие длительность действия и повторяемость нагрузки, условия изготовления, характер работы конструкции и т. п. Например, с целью учета сниже­ния прочности бетона, имеющего место при длительной нагрузке, вводят коэффициент =0,85…0,9, при учете нагрузок малой длительности —= 1,1.

Дата добавления: 2014-01-06 ; Просмотров: 815 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbt определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности бетона при сжатии или при растяжении :

Нормативные сопротивления бетона и арматуры. Коэффициент надежности по материалам.

Нормативные и расчетные сопротивления материалов

В расчете по методу предельных состояний надежность конструкции обеспечивается за счет учета возможных отклонений как действительных нагрузок, так и характеристик материалов от среднестатистических значений в неблагоприятную сторону. Значения усилий Q, так же как и несущей способности Ф, зависят от изменчивости указанных факторов и статистически подчиняются закону нормального (гауссового) распределения (рис. 3.4). Выполнение условия (3.1) должно гарантировать несущую способность конструкций с уровнем надежности не менее 99,7 %. Таким образом, нормативные сопротивления материалов наряду с нормативными нагрузками являются определяющими величинами в расчете по методу предельных состояний.

Нормативное сопротивление Rn это установленное нормами предельное значение напряжений в материале. Оно служит основной характеристикой сопротивления материалов силовым воздействиям и обычно равно контрольной характеристике в соответствии с ГОСТами на материалы. Нормами установлены и другие нормативные характеристики материалов (плотность, модуль упругости, коэффициенты трения, сцепления ползучести. усадки и др.).

Вид сопротивленияБетоныНормативные сопротивления бетона Rbn и Rbtm – расчетные сопротивления предельных состояний II группы Rb,wr и Rbl, wr, МПа, при классе бетона по прочности на сжатие
В7,5В10В12,5В15В20В25В30В35В40В45В50В55В60
Сжатое осевое (призменная прочность) Rbn, Rb,wrТяжелый и мелкозернистый5,507,509,5011,015,018,522,025,529,032,036,039,543,0
Легкий5,507,509,5011,015,018,522,025,529,9
Растяжение осевое Rhtn, Rbt,wrТяжелый0,7000,8501,001,151,401,601,801,952,102,202,302,402,50
Мелкозернистый вида: А0,7000,8501,001,151,401,601,801,952,10
Б0,6000,7000,8500,9501,151,351,50
В1,151,401,601,801,952,10
Легкий при мелком заполнителе: Плотном0,7000,8501,001,151,401,601,801,952,10
Пористом0,7000,8501,001,151,401,601,801,952,10

Нормативное сопротивление бетона принимают в виде двух величин: временное сопротивление призм осевому сжатию (нормативная призменная прочность) и временное сопротивление осевому растяжению

Нормативные сопротивления бетона (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие даны в табл. 3.3. Величину R определяют различными способами в зависимости от того, как контролируется прочность бетона. В тех случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, принимают косвенным путем – в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие согласно табл. 3.3. Если же осуществляют непосредственный контроль класса бетона по прочности на осевое растяжение, то нормативное сопротивление бетона осевому растяжению принимают равным его гарантированной прочности (классу) на осовое растяжение.

АрматураКлассДиаметрНормативные сопротивления растяжения Rsn и расчетные сопротивления растяжения Rn,ser для предельных состояний II группы, МПа
СтержневаяА – I А – II А – III А – IIIв А – IV А – V А – VIВсе диаметры
ПроволочнаяВр-I
Вр-II
Вр-II
К-7
К-19

Нормативные сопротивления арматуры с учетом разброса прочности принимают равными наименьшему (с вероятностью 0,95) контролируемому значению предела текучести физического или же условного. Исключение составляет обыкновенная (не высокопрочная) арматурная проволока класса В-II, для которой нормативное сопротивление R принимают равным наименьшему (с вероятностью 0,95) контролируемому значению напряжения, соответствующему 75% от временного сопротивления разрыву. Нормативные сопротивления арматуры приведены в табл. 3.4.

Расчетные сопротивления — результат деления нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности: по бетону при сжатии (растяжении) или по арматуре. Назначая эти коэффициенты, учитывают не только разброс значений прочности, но и другие факторы, влияющие на надежность конструкции, которые с трудом поддаются статистическому определению. Расчетные сопротивления бетона классов В50 ..В60 дополнительно умножают на коэффициенты, равные 0,90. 0,95, учитывающие особенность высокопрочного бетона – его пониженную ползучесть. В табл. 3.5 приведены расчетные сопротивления тяжелого бетона, полученные подобным способом (с округлением).

В зависимости от класса арматуры принимают коэффициенты надежности по арматуре V, 1,05..1,20. Расчетные сопротивления арматуры R растяжению даны в табл. 3.6. При сжатии расчетные сопротивления арматуры в расчете но I группе предельных состояний (кроме класса А-IIIв) принимают равными расчетным сопротивлениям арматуры R при растяжении, но не более 400 МПа.

Вид сопротивленияБетоныРасчетные сопротивления для предельных состояний I группы Rb и Rbl, МПа, при классе бетона по прочности на сжатие
В7,5В10В12,5В15В20В25В30В35В40В45В50В55В60
Сжатое осевое (призменная прочность) Rb,Тяжелый и мелкозернистый4,506,007,508,5011,514,517,019,522,025,027,530,033,0
Легкий4,506,007,508,5011,514,517,019,522,0
Растяжение осевое RblТяжелый0,4800,5700,6600,7500,9001,051,201,301,401,451,551,601,65
Мелкозернистый вида: А0,4800,5700,6600,7500,9001,051,201,301,40
Б0,4000,4500,5700,6400,7700,9001,00
В0,7500,9001,051,201,301,40
Легкий при мелком заполнителе: Плотном0,4800,5700,6600,7500,9001,051,201,301,40
Пористом0,4800,5700,6600,7400,8000,9001,001,101,20
Класс стержневой арматуры и ее диаметр d, ммПри растяженииПри сжатии (. )
Продольной, а также поперечной (хомутом и отогнутых стержней) при расчете наклонных сечений на действие изгибающего момента RμПоперечный (хомутов и отогнутых стержней) при расчете наклонных сечений на действие поперечной силы R(. )
A – I A – II A – III d=6. 8 A – III d=10. 40 A – IV A – V A – VI285 (255*) 290 (255*)
A – III d: С контролем удлинения и напряжения Только удлинения
Вр – I d=3 Вр – I d=4 Вр – I d=5
Вр – II d=3 Вр – II d=4 Вр – II d=5 Вр – II d=6 Вр – II d=7 Вр – II d=8
Вр – II d=3 Вр – II d=4 Вр – II d=5 Вр – II d=6 Вр – II d=7 Вр – II d=8
К – 7 d=6 К – 7 d=9 К – 7 d=12 К – 7 d=15
К – 19 d=14
Читайте также:  Окраска потолка и стен, технология покраски своими руками: инструкция, фото и видео

Нормативные и расчётные сопротивления бетона

При проектировании нормативное сопротивление бетона принимается численно равным прочности бетона, соответствующей его классу.

Нормативное сопротивление бетонных призм осевому сжатию Rb,n(призменная прочность) определяется по нормативному значению кубиковой прочности с учетом зависимости, связывающей призменную и кубиковую прочность.

Нормативные сопротивления бетона осевому растяжению Rbt,nв случаях, когда прочность бетона на растяжение не контролируется, определяются по нормативному значению кубиковой прочности с учетом зависимости , связывающей прочность на растяжение с прочностью на сжатие.

Если же прочность бетона на растяжение контролируется непосредственным испытанием образцов на производстве, то нормативное сопротивление осевому растяжению принимается равным Rbt,n=Rbt,m(1-1,64ν) и характеризует класс бетона по прочности на растяжение.

Расчетные сопротивления бетона для предельных со­стояний первой группы Rb и Rbt определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэф­фициенты надежности бетона при сжатии γbcили γbt при растяжении :Rb =Rb,n/γbc , Rbt = Rbt,n/ γbt

Для тяжелого бетона γ= 1,3; γ=1,5. Эти коэффициенты учитывают возможность понижения фактической прочности по сравнению с нормативной вследствие отличия прочности бетона в реальных конструкциях от прочности в образцах и ряд других факторов, зависящих от условий изготовления и эксплуатации конструкций.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний 2-ой группы Rb,serи Rbt,ser определяются при коэфффициентах надежности γ = γbt=1, т.е. принимаются равными нормативным сопротивлениям. Это объясняется тем, что наступление предельных состояний II группы менее опасно, чем I группы, поскольку оно, как правило, не приводит к обрушению сооружений и их элементов. При расчете бетонных и железобетонных конструкций расчетные сопротивления бетона в необходимых случаях умножают на коэффициенты условий работы γbi, учитывающие: длительность действия и повторяе­мость нагрузки, условия изготовления, характер работы конструкции и т. п. Например, с целью учета сниже­ния прочности бетона, имеющего место при длительной нагрузке, вводят коэффициент γb2= 0,85. 0,9, при учёте нагрузок малой длительности γb2 = 1,1

Нормативные и расчетные сопротивления арматуры. Нормативные сопротивления арматуры принимают равными наименьшим контролируемым значениям для стержневой арматуры, высокопрочной проволоки и арматурных канатов — пределу текучести, физическому (σy, или условному σ0,02; для обыкновенной арматурной проволоки — напряжению, составляющему 0,75 от временного сопротивления разрыву, Значения нормативных сопротивлений Rsn принимают в соответствии с действующими стандартами на арматурные стали, как и для бетона, с надежностью 0,95 .Расчетные сопротивления арматуры растяжению Rs и Rs.ser для предельных состояний I и II группы определяются делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по арматуре γs:Rs= Rsn / γs

Коэффициент надежности устанавливают, чтобы исключить возможность разрушения элементов в случае чрезмерного сближения Rs и Rsn Он учитывает изменчивость площади поперечного сечения стержней, раннее развитие пластических деформаций арматуры и т.п. Его значение для стержневой арматуры классов А-I, А-П составляет 1,05; классов А-III — 1,07. 1,1; классов А-1V, А-V—1,15; классов А-VI —1,2; для проволочной арматуры классов Вр-I, В-I — 1,1; классов В-II, Вр-II, К-7, К-19— 1,2.

При расчете по предельным состояниям II группы значение коэффициента надежности для всех видов арматуры принято равным единице, т.е. расчетные сопротивления численно равны нормативным.

При назначении расчетных сопротивлений арматуры сжатию Rsc учитываются не только свойства стали, но и предельная сжимаемость бетона. Принимая ε bcu=2*10 -3 , модуль упругости стали Es=2*10 -5 МПа, можно получить наибольшее напряжение, достигаемое в арматуре перед разрушением бетона из условия совместных деформаций бетона и арматуры σ cs= ε bcuEs Согласно нормам расчетное сопротивление арматуры сжатию Rsv принимают равным Rs, если оно не превышает 400 МПа; для арматуры с более высоким значением Rs, расчетное сопротивление принимают 400 МПа (или 330 МПа при расчете в стадии обжатия). При длительном действии нагрузки ползучесть бетона приводит к повышению напряжения сжатия в арматуре. Поэтому если расчетное сопротивление бетона прини­мают с учетом коэффициента условий работы γb2=0,85. 0,9 (т.е. с учетом продолжительного действия нагрузки), то допускается при соблюдении соответствующих конструктивных требований повышать значение Rзс до 450 МПа для сталей класса А- IV и до 500 МПа для сталей классов Ат-IV и выше.

При расчетах конструкций по I группе предельных состояний расчетные сопротивления арматуры в необходимых случаях умножаются на коэффициенты условий работы γsi , учитывающие неравномерность распределения напряжений в сечении, наличие сварных соединений, многократное действие нагрузки и др. Например, работа высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести учитывается коэффициентом условий работы у8б, величина которого зависит от класса арматуры и изменяется от 1,1 до 1,2

|следующая лекция ==>
Способы сжатых стальных элементов. Потеря устойчивости при центральном сжатии. Коэффициент продольного изгиба.|Работа изгибаемых стальных элементов

Дата добавления: 2017-05-18 ; просмотров: 1186 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Нормативное сопротивление Rn это установленное нормами предельное значение напряжений в материале. Оно служит основной характеристикой сопротивления материалов силовым воздействиям и обычно равно контрольной характеристике в соответствии с ГОСТами на материалы. Нормами установлены и другие нормативные характеристики материалов (плотность, модуль упругости, коэффициенты трения, сцепления ползучести. усадки и др.).

Выбор точечных ламп

Само понятие точечного светильника произошло из английского лексикона, где их именуют spot – пятно. В отечественном обиходе такие осветительные приборы именуют софитами, точечными или спотами, основное отличие таких источников освещения в локальном расположении и таком же воздействии. Однако разнообразие их форм, конструктивных особенностей и дизайнерского оформления обязывает ответственно подходить к выбору модели точечного светильника для монтажа в потолочный каркас. Разделение производится по ряду факторов, поэтому далее рассмотрим их все поочередно.

По типу установленных ламп споты освещения подразделяются на:

  • Лампы накаливания – наиболее простой вариант, но характеризуется очень низким КПД, всего около 5% электроэнергии расходуется на освещение и плохой светоотдачей 8 – 10Лм/Вт;
  • Галогенные лампы – отличаются немного лучшей светоотдачей, чем лампочки накаливания от 12 до 18Лм/Вт, но боятся прикосновения голыми руками;
  • Люминесцентные лампочки – категория газоразрядных ламп, отличаются высокой светоотдачей от 40 до 60Лм/Вт, но содержат ядовитую ртуть, которая легко впитается в гипсокартон. Они относятся к категории энергосберегающих ламп, поэтому несмотря на свою высокую стоимость позволяют существенно экономить электроэнергию.
  • Светодиодные лампочки – наиболее эффективные, так как могут обеспечить от 90 до 120Лм/Вт, полностью безопасны для человека. Также относятся к категории энергосберегающих приборов. Светодиодные лампы часто применяются для светодиодной подсветки помещений.

Для точечных светильников наиболее выгодными являются люминесцентные и светодиодные лампы. Они дают сравнительно небольшой нагрев, потребляют мало электроэнергии, могут обеспечить широкую гамму цветовой температуры – от теплого до холодного спектра свечения.

По типу цоколя – существует довольно большое многообразие вариантов подключения, но в точечных светильниках используются с цоколем G, E и неразборные модели. У последних лампочка не отделяется от светильника, в них используются встроенные лампы и замене подлежит весь светильник.

По типу цоколя

По габаритным размерам могут иметь разный диаметр и высоту, которые обязательно должны учитываться по отношению к размеру гипсокартонных плит, в которые они будут устанавливаться. Высота потолочного светильника должна быть меньше пространства в нише за гипсокартонном, чтобы он свободно помещался в отверстии.

По способу расположения выделяют встраиваемые и накладные потолочные светильники. Первые из них полностью прячутся под гипсокартон, накладные приборы остаются снаружи, а способ крепления идентичен креплению люстры.

Встраиваемые и накладные

По конструктивному исполнению могут быть стационарными или поворотными, одинарными или блочными. Стационарные точечные светильники освещают лишь строго заданную область, а поворотные могут изменять положение освещаемой области. Одинарные содержат только одну точку осветительного устройства, а блочные выполнены сразу несколькими в одном корпусе.

Стационарные и поворотные

По способу расположения выделяют встраиваемые и накладные потолочные светильники. Первые из них полностью прячутся под гипсокартон, накладные приборы остаются снаружи, а способ крепления идентичен креплению люстры.

Разнообразие выбора

Освещение гипсокартонного потолка может быть следующих видов:

  • открытое. Здесь предполагается прямое и направленное освещение помещения. При этом светильники будут заметны и еще выступать в роли декоративного украшения комнаты;
  • скрытое. В данном случае осветительные приборы скрыты от глаз. В результате будет создаваться рассеянное и мягкое освещение, подходящее для более комфортного пребывания людей;
  • комбинированное. Очень часто при использовании подвесной конструкции для потолка из гипсокартона или натяжного полотна прибегают к комбинированию открытой и скрытой подсветки. Получается эффектно, красиво и изящно.

Любой вариант освещения можно выполнить своими руками. Главное знать пошаговую инструкцию и точно выполнять ее процессы.


Все эти источники света имеют свой уровень энергосберегающего потенциала. Самый большой он у светодиодных источников света. При их использовании экономия электроэнергии может доходить до 80%.
Каждый из вышеприведенных источников света обладает своими преимуществами и недостатками. Кроме этого они подходят под определенный тип подсветки:

Добавить комментарий