LIETUVOS RESPUBLIKOS APLINKOS MINISTRO
ĮSAKYMAS
DĖL STATYBOS TECHNINIO REGLAMENTO STR 2.05.05:2005 „BETONINIŲ IR GELŽBETONINIŲ KONSTRUKCIJŲ PROJEKTAVIMAS“ PATVIRTINIMO
2005 m. sausio 26 d. Nr. D1-44
Vilnius
Vadovaudamasis Lietuvos Respublikos statybos įstatymo (Žin., 1996, Nr. 32-788; 2001, Nr. 101-3597; 2004, Nr. 73-2545) 8 straipsnio 5 dalimi ir Lietuvos Respublikos Vyriausybės 2002 m. vasario 26 d. nutarimo Nr. 280 „Dėl Lietuvos Respublikos statybos įstatymo įgyvendinimo“ (Žin., 2002, Nr. 22-819; 2004, Nr. 30-983, Nr. 103-3787) 1.2 punktu,
1. Tvirtinu statybos techninį reglamentą STR 2.05.05:2005 „Betoninių ir gelžbetonių konstrukcijų projektavimas“ (pridedama).
2. Nustatau, kad 1 punkte nurodyto statybos techninio reglamento nuostatos privalomos projektuojant statinius, kuriems prašymai dėl statinio projektavimo sąlygų sąvado išdavimo pateikti po šio įsakymo įsigaliojimo.
PATVIRTINTA
Lietuvos Respublikos aplinkos ministro
2005 m. sausio 26 d. įsakymu Nr. D1-44
STATYBOS TECHNINIS REGLAMENTAS
I skyrius. Bendrosios nuostatos
1. Šis statybos techninis reglamentas (toliau – Reglamentas) nustato privalomuosius techninius statinių iš betono, gelžbetonio ir iš anksto įtemptojo gelžbetonio konstrukcijų, pagamintų iš sunkiojo, lengvojo ir smulkiagrūdžio betono, kurio tankis ne mažesnis kaip 2000 ir ne didesnis kaip 2800 kg/m3, ir naudojamų esant ne aukštesnei kaip +50 0C ir ne žemesnei kaip – 40 0C temperatūrai, projektavimo reikalavimus.
2. Reglamento reikalavimai gali būti taikomi ir hidrotechniniams statiniams, tiltams, viadukams, transporto tuneliams ir vamzdžiams, slėginių talpyklų betoninėms ir gelžbetoninėms konstrukcijoms projektuoti, atsižvelgiant į specifinius poveikius, reikalavimus statybos produktams ir konstrukcijų naudojimo sąlygas.
3. Reglamento reikalavimai netaikomi armocementinių ir silikatbetoninių konstrukcijų, taip pat pagamintų iš betono su necementine rišamąja medžiaga arba su specialiaisiais ir organiniais užpildais, stambiaporės struktūros ir dispersinio armuotojo betono konstrukcijų projektavimui.
4. Pagal šį Reglamentą projektuojamos konstrukcijos turi atitikti patikimumo, tinkamumo naudoti, ilgalaikiškumo, technologiškumo ir ekonomiškumo reikalavimus.
5. Patikimumo reikalavimams įvykdyti konstrukcija turi būti suprojektuota ir pastatyta taip, kad esant nustatytai tikimybei ji atlaikytų visas apkrovas ir poveikius, kurie gali pasireikšti statant ir naudojant konstrukciją.
6. Tinkamumo naudoti reikalavimams garantuoti reikia nustatyti tokius pradinius konstrukcijos kokybės rodiklius, kad užtikrinant patikimumą, esant pačiam pavojingiausiam poveikių deriniui, neatsivertų neleistino dydžio plyšių, neatsirastų įlinkių, vibracijų ir kitų reiškinių, sutrikdančių normalų statinio naudojimą, neigiamai veikiančių žmonių sveikatą, aplinką, statinio estetiškumą, technologinį procesą ir kita.
7. Konstrukcijos ilgalaikiškumo reikalavimams užtikrinti reikia numatyti tokius pradinius jos kokybės rodiklius, kad visą nustatytą eksploatavimo laiką, esant pačioms pavojingiausioms sąlygoms, ji atitiktų saugumo, patikimumo ir tinkamumo naudoti reikalavimus. Kad šie reikalavimai būtų įvykdyti, reikia parinkti tinkamus statybos produktus (betoną, armatūrą), atlikti skaičiavimus, nurodant (jei tai reikia konkrečiam projektui) gamybos, statybos ir eksploatavimo kontrolės procedūras. Konstrukcija turi būti suprojektuota taip, kad visą naudojimo laiką ji atitiktų savo paskirties reikalavimus, įvertinant naudojimo ir tinkamumo remontuoti sąlygas.
II skyrius. Nuorodos
9. Reglamente pateikiamos nuorodos į šiuos dokumentus:
9.4. STR 2.05.03:2003 „Statybinių konstrukcijų projektavimo pagrindai“ (Žin., 2003, Nr. 59-2682);
9.5. STR 2.05.04:2003 „Poveikiai ir apkrovos“ (Žin., 2003, Nr. 59-2683);
9.7. LST ISO 1000:1997/A1:2002 „SI vienetai ir jų kartotinių bei tam tikrų kitų vienetų vartojimo rekomendacijos“;
9.9. LST ISO 4316:1997 „Aktyviosios paviršiaus medžiagos. Vandeninių tirpalų pH nustatymas. Potenciometrinis metodas“;
9.10. LST ISO 7150-1:1998 „Vandens kokybė. Amonio kiekio nustatymas. 1 dalis. Rankinis spektrometrinis metodas“;
9.11. LST ISO 7150-2:1998 „Vandens kokybė. Amonio kiekio nustatymas. 2 dalis. Automatizuotas spektrometrinis metodas“;
9.12. LST EN ISO 7980:2000 „Vandens kokybė. Kalcio ir magnio nustatymas. Spektrometrinis atominės absorbcijos metodas“;
III skyrius. Pagrindinės Sąvokos
10. Reglamente vartojamos Lietuvos standartuose [9.1], [9.2] nurodytos sąvokos. Kitos sąvokos ir jų apibrėžimai pateikiami atskiruose Reglamento skyriuose.
IV skyrius. Žymenys ir sutrumpinimai
12. Reglamente vartojamos lotyniškos didžiosios raidės:
A – plotas, ypatingasis poveikis;
B – lenkiamojo gelžbetoninio elemento standis;
C – betono klasė, konstanta, nustatytoji reikšmė;
D – betono tankio klasė;
E – tamprumo modulis, poveikio efektas;
F – poveikis, jėga bendruoju atveju, atsparumo šalčiui markė;
G – šlyties modulis, nuolatinis (pastovusis) poveikis;
H – jėgos horizontalioji komponentė;
I – skerspjūvio ploto inercijos momentas;
M – momentas (bendruoju atveju), lenkimo momentas;
N – normalinė (ašinė) jėga;
P – išankstinio įtempimo (apspaudimo) jėga;
Q – kintamasis poveikis;
R – atsparumas, atstojamoji jėga, reakcijos jėga;
S – skerspjūvio ploto statinis momentas, vidinė jėga;
T – sukimo momentas, temperatūra, laiko periodas;
V – kerpamoji (skersinė) jėga, tūris;
W – pjūvio atsparumo momentas, vėjo poveikis;
X – medžiagos savybės rodiklio reikšmė.
13. Reglamente vartojamos lotyniškos mažosios raidės:
a – matmuo;
b – plotis;
c – apsauginio sluoksnio storis;
d – įlinkis, gylis, skerspjūvio naudingasis aukštis;
e – ekscentricitetas;
f – stipris (medžiagos);
g – išskirstytoji pastovioji apkrova;
h – aukštis, storis;
i – ploto inercijos momento spindulys;
k – koeficientas;
l – tarpatramis, elemento ilgis;
m – masė, lenkimo momentas ilgio arba pločio vienetui;
n – ašinė (normalinė) jėga ilgio vienetui; kokių nors elementų skaičius;
q – išskirstytoji kintamoji apkrova;
r – spindulys;
s – išskirstytoji sniego apkrova;
t – plonasienių elementų storis; sukimo momentas ilgio vienetui, laikas;
u – perimetras;
v – kerpamoji jėga ilgio arba pločio vienetui;
w – išskirstytoji vėjo apkrova, plyšio plotis;
x – gniuždomosios zonos aukštis;
x, y, z – koordinatės;
z – jėgų poros petys.
14. Reglamente vartojamos graikiškos mažosios raidės:
a – kampas, santykis;
b – kampas, santykis, daugiklis (koeficientas), patikimumo indeksas;
g – dalinis (patikimumo) koeficientas, šlyties deformacija, vienetinis svoris;
e – deformacija (santykinė);
l – liaunis, santykis, daugiklis;
m – trinties koeficientas;
n – Puasono santykis, skersinės deformacijos koeficientas;
p – apskritimo ilgio ir skersmens santykis (p = 3,14159...);
r – vienetinio tūrio masė (masės tankis), armavimo koeficientas, kreivis;
s – normaliniai (statmenieji) įtempiai;
t – šlyties (tangentiniai) įtempiai;
j – valkšnumo koeficientas, klupumo koeficientas, kampas.
15. Reglamente vartojami indeksai:
a (ac) – ypatingieji poveikiai;
abs – absoliutusis;
c – betonas, gniuždymas bendruoju atveju;
cr – pleišėjimas, plyšiai;
crit – kritinis;
d – skaičiuotinis;
eff – efektyvusis, ekvivalentinis;
ext – išorinis;
el – tamprusis;
int – vidinis;
k – rodiklis (pvz., jėgos F charakteristinė reikšmė – Fk);
l – žemesnioji reikšmė;
m – medžiaga, vidutinė reikšmė, lenkimas;
max, min – maksimumas, minimumas (didžiausias, mažiausias);
nom – nominalusis;
p – įtemptoji armatūra;
pl – plastiškasis;
s – armatūrinis plienas;
sh – susitraukimas;
sup – viršutinė (aukštesnioji) reikšmė;
t (tem) – tempimas bendruoju atveju;
tor – sukimas;
u (ul) – ribinė reikšmė;
v – vertikalusis;
y – takumas.
16. Reglamente vartojamos lotyniškos raidės su indeksais:
16.1. lotyniškos didžiosios raidės su indeksais:
Ac – suminis betono dalies plotas;
Acc – betono gniuždomosios zonos plotas;
Ac,eff – skerspjūvio efektyvusis (ekvivalentinis) plotas;
Ac,0 – gniuždomasis plotas;
Ac1 – pasiskirstymo plotas, skaičiuojant glemžimui;
Acore – skerspjūvio plotas skersinio (žiedinio) armavimo ribose;
Acrit – kritinis plotas, esantis kritinio skerspjūvio ribose;
Act – tempiamosios betono zonos plotas;
Ad – ypatingojo poveikio skaičiuojamoji reikšmė;
Aload – paviršiaus, kuriame pridėta koncentruota jėga, plotas;
Ap – įtemptosios armatūros skerspjūvio plotas;
Ap1 – įtemptosios armatūros tempiamojoje arba mažiau gniuždomoje skerspjūvio zonoje plotas;
Ap2 – įtemptosios armatūros gniuždomojoje zonoje (nuo jėgų poveikio) skerspjūvio plotas;
As – neįtemptosios armatūros skerspjūvio plotas;
As1 – tempiamosios arba mažiau gniuždomos neįtemptosios armatūros skerspjūvio plotas;
As2 – gniuždomosios arba mažiau tempiamos neįtemptosios armatūros skerspjūvio plotas;
Asf – armatūros tėjinio skerspjūvio lentynoje plotas;
As,tot – suminis išilginės armatūros skerspjūvio plotas;
Asw – skersinės armatūros skerspjūvio plotas;
Ec,eff – naudingasis betono tamprumo modulis (liestinis, kai sc = 0);
Ecm – betono tamprumo modulis (kirstinis);
Es – armatūros tamprumo modulis;
Fc – įrąžų betono gniuždomojoje zonoje atstojamoji;
Fs – įrąžų armatūroje atstojamoji;
Ic – betono skerspjūvio inercijos momentas elemento viso skerspjūvio centro atžvilgiu;
Is – armatūros skerspjūvio ploto inercijos momentas elemento viso skerspjūvio centro atžvilgiu;
Mcr – plyšių atsiradimo momentas;
MRd – skerspjūvio lenkiamasis stipris;
MEd – skaičiuotinis lenkimo momentas nuo išorinių apkrovų poveikio;
MEd,x – skaičiuotinis lenkimo momentas nuo išorinių apkrovų x ašies atžvilgiu;
MEd,y – skaičiuotinis lenkimo momentas nuo išorinių apkrovų y ašies atžvilgiu;
Ncr – ašinė jėga, sukelianti plyšių atsiradimą;
Ncrit – sąlyginė išilginė kritinė jėga;
NRd – skerspjūvio stiprumas veikiant išilginei jėgai;
NEd – skaičiuotinė išilginė išorinių apkrovų poveikio jėga;
NEd,lt – skaičiuotinė išilginė pastoviosios apkrovos jėga;
Pd – skaičiuojamoji išankstinio įtempimo jėgos reikšmė;
Pk,inf – išankstinio įtempimo jėgos naudojimo stadijoje apatinė riba;
Pk,sup – išankstinio įtempimo jėgos naudojimo stadijoje viršutinė riba;
Pm,0 – išankstinio įtempimo jėgos t = t0 laiku vidutinė reikšmė;
Pm,t – išankstinio įtempimo jėgos t > t0 laiku vidutinė reikšmė;
Pm,µ – išankstinio įtempimo jėgos vidutinė reikšmė, įvertinus visus įtempių nuostolius;
P0 – pradinio įtempimo jėgos reikšmė (be įtempių nuostolių įvertinimo);
DPir – išankstinio įtempimo jėgos nuostoliai, atsiradę dėl įtempių armatūroje relaksacijos;
DPsl – išankstinio įtempimo jėgos nuostoliai, atsiradę dėl įtemptosios armatūros praslydimo ankeriuose;
DPA – išankstinio įtempimo jėgos nuostoliai, atsiradę dėl inkarų deformacijų;
DPt(t) – išankstinio įtempimo t laiku jėgos nuostoliai, atsiradę dėl betono susitraukimo, valkšnumo ir įtempių armatūroje relaksacijos;
DPDT – išankstinio įtempimo jėgos nuostoliai, atsiradę dėl temperatūrų skirtumo;
DPm(x) – išankstinio įtempimo jėgos nuostoliai, atsiradę dėl armatūros elementų trinties į konstrukcijos (kanalų) sieneles;
Sc – betono gniuždomosios zonos statinis momentas tempiamosios armatūros centro atžvilgiu;
ScN – betono gniuždomosios zonos statinis momentas išilginės NEd jėgos, esančios su e0d ekscentricitetu, atžvilgiu;
Td – išilginės armatūros skaičiuotinė jėga tikrinant įstrižojo pjūvio stiprumą;
TRd1 – ribinis sukimo momentas, kurį atlaiko betonas;
TRd2 – ribinis sukimo momentas, kurį atlaiko armatūra;
TEd – skaičiuotinis sukimo momentas nuo apkrovų poveikio;
VRd,c – skersinės jėgos dalis, kurią atlaiko betonas skersinio armavimo elemente;
VRd,ct – skaičiuotinė skersinė jėga, kurią atlaiko elementas be skersinės armatūros;
VRd,max – skaičiuotinė skersinė jėga, kurią atlaiko gniuždomieji spyriai, apskaičiuojant įstrižąjį pjūvį;
VRd,sy – skersinės jėgos dalis, kurią atlaiko armatūra skersinio armavimo elemente;
VEd – skaičiuotinė skersinė jėga nuo apkrovų poveikio;
Wc – betoninio skerspjūvio atsparumo momentas, apskaičiuotas kaip tampriajai medžiagai.
16.2. lotyniškos mažosios raidės su indeksais:
dlim – ribinis įlinkis;
ap – armatūros strypo praslydimas inkare;
– tėjinio skerspjūvio lentynos efektyvusis plotis;
bw – tėjinio skerspjūvio sienelės plotis;
dg – didžiausias užpildų stambumas;
ea – atsitiktinis ekscentricitetas;
ee – skaičiuotinis ekscentricitetas;
e0 – pradinis išilginės jėgos ekscentricitetas;
fc – betono gniuždomasis stipris;
fcd – skaičiuotinis betono gniuždomasis stipris;
fck – charakteristinis betono gniuždomasis stipris;
fctd – skaičiuotinis betono tempiamasis stipris;
fctk – charakteristinis betono tempiamasis stipris;
fpd – skaičiuotinis įtemptosios armatūros stipris;
fpk – charakteristinis įtemptosios armatūros stipris;
fyd – skaičiuotinis armatūros (ne įtemptosios) stipris;
fscd – skaičiuotinis armatūros (ne įtemptosios) gniuždomasis stipris;
fyk(f0,2k) – charakteristinis armatūros stipris;
fywd – skaičiuotinis skersinės armatūros stipris;
– tėjinio skerspjūvio lentynos storis;
kf – koeficientas, įvertinantis betono šoninio apspaudimo nevienodumą, apskaičiuojant glemžimui;
ku – šoninio betono apspaudimo efektyvumo koeficientas, apskaičiuojant glemžimui;
lb – bazinis armatūros inkaravimo ilgis;
lbd – skaičiuotinis armatūros inkaravimo ilgis;
leff – skaičiuotinis tarpatramis;
ln – atstumas tarp atramų (šviesoje);
l0 – skaičiuotinis kolonos (statramsčio) aukštis;
nw – skersinių strypų skaičius skerspjūvyje;
sw – atstumas tarp skersinės armatūros strypų;
se – atstumas tarp armatūros strypų (šviesoje);
sn – atstumas tarp skersinio armavimo strypynų (tinklų) gniuždomojoje zonoje, arba spiralės žingsnis;
sm – vidutinis atstumas tarp plyšių;
vEd – skaičiuotinė skersinė jėga ilgio vienetui;
wk – plyšio atsivėrimo plotis;
wlim – ribinis (leistinasis) plyšio plotis;
xeff,lim – sąlyginės gniuždomosios zonos aukščio ribinė reikšmė;
zcp – atstumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos iki betoninio skerspjūvio centro.
17. Reglamente vartojamos graikiškos mažosios raidės su indeksais:
ae – plieno Es tamprumo modulio santykis su betono Ecm tamprumo moduliu;
at – temperatūrinio ilgėjimo koeficientas;
gc – betono dalinis patikimumo koeficientas;
gs – armatūros dalinis patikimumo koeficientas;
gF – apkrovos dalinis patikimumo koeficientas;
gp – išankstinio įtempimo jėgos dalinis patikimumo koeficientas;
ec – betono santykinė deformacija;
ec,shr,u – betono susitraukimo ribinė reikšmė;
es – armatūros santykinė deformacija;
esm – elemento su plyšiais armatūros santykinė deformacija;
esu – armatūros santykinės deformacijos ribinė reikšmė;
eyd – armatūros santykinė deformacija, atitinkanti takumo ribą;
rl – išilginio armavimo koeficientas;
rp – išilginio armavimo įtemptąja armatūra koeficientas;
rw – skersinio armavimo koeficientas;
sc – normaliniai betono gniuždymo įtempiai;
scg – betono įtempiai ties įtemptosios armatūros masės centru nuo savojo konstrukcijos svorio;
scN – betono įtempiai nuo išorinės išilginės įrąžos (jėgos);
scp – betono įtempiai nuo apspaudimo iš anksto įtemptąja armatūra;
scp,0 – pradiniai betono įtempiai ties įtemptosios armatūros masės centru nuo apspaudimo šia armatūra;
scR – leidžiamieji betono įtempiai, veikiant daugkartinei apkrovai;
sctm – vidutiniai betono tempimo įtempiai;
s0,max – didžiausi išankstiniai įtemptosios armatūros įtempiai;
sp – išankstiniai įtemptosios armatūros įtempiai;
sp1 – tempiamosios zonos armatūros išankstiniai įtempiai;
sp2 – gniuždomosios zonos armatūros išankstiniai įtempiai;
spmo – iš anksto įtemptosios armatūros pradiniai įtempiai, perdavus tempimą į betoną;
Dspc+s+r – išankstinio armatūros įtempimo nuostoliai dėl betono susitraukimo, valkšnumo ir įtempių relaksacijos laiku t > t0;
spr – armatūros įtempimo nuostoliai dėl įtempių relaksacijos;
ss – armatūros įtempiai;
ss,max – didžiausi armatūros įtempiai nuo daugkartinių apkrovų;
sc,max – didžiausi betono įtempiai nuo daugkartinių apkrovų;
DssR – armatūros įtempių kitimo leistinoji sritis, veikiant daugkartinei apkrovai;
tRd – skaičiuotinis betono kerpamasis stipris;
j(t, t0) – betono valkšnumo koeficientas laiku nuo t0 iki t;
j (µ, t0) – ribinė betono valkšnumo koeficiento reikšmė;
wu – koeficientas, įvertinantis betono glemžiamojo stiprio padidėjimą;
wu,max – didžiausioji koeficiento, įvertinančio betono glemžiamojo stiprio padidėjimą, reikšmė.
V skyrius. Pagrindiniai betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų projektavimO reikalavimai
18. Projektuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas, naudojamos skaičiuojamosios poveikių, betono ir armatūros reikšmės, atsižvelgiant į jų charakteristines reikšmes, dalinius patikimumo koeficientus ir statinio patikimumo klasę. Charakteristinės poveikių ir jų dalinių patikimumo koeficientų reikšmės yra pateiktos [9.5]. Skaičiuojant saugos ribiniam būviui, poveikių deriniai imami pagal [9.5] 79–85 punktų nurodymus. Pagrindinis poveikių derinys yra (6.4) [9.5]. Tinkamumo ribiniam būviui poveikių deriniai yra 6.8a–6.10b [9.5], atsižvelgiant į skaičiavimo tikslą. Poveikiai ir apkrovos gali būti pasiūlyti ir užsakovo arba priimti projektuotojui pasikonsultavus su juo, jeigu išlaikomi mažiausieji reglamentuojami poveikių ir apkrovų dydžiai.
19. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų skaičiavimas, nustačius atitinkamą patikimumo lygį, gali būti atliekamas tikimybiniu metodu, jeigu yra pakankamai duomenų apie pagrindinių veiksnių, įeinančių į skaičiavimą, sklaidą.
20. Atliekant betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų skaičiavimą, reikia įvertinti skaičiuojamąsias situacijas, kurios charakterizuojamos konstrukcijos skaičiuotine schema, poveikių deriniu, aplinkos sąlygomis, konstrukcijos gyvavimo stadija ir kita. Turi būti nagrinėjamos šios skaičiuojamosios situacijos:
21. Betoninės ir gelžbetoninės konstrukcijos skaičiuojamos ribinių būvių metodu. Ribiniai būviai yra tokie konstrukcijos būviai, kuriuos viršijus konstrukcija neatitinka projektinių savybių reikalavimų. Jie skirstomi į saugos ir tinkamumo ribinius būvius. Skaičiavimais reikia garantuoti, kad su nurodytu patikimumu konstrukcija nepasiektų ribinio būvio. Daugiau žr. STR 2.05.04:2003 [9.5].
Skaičiavimai saugos ribinių būvių reikalavimams užtikrinti apima stiprumo, nuovargio (veikiant daugkartinėms apkrovoms), formos ir padėties pastovumo apskaičiavimą.
Stiprumo užtikrinimo ir nuovargio apskaičiavimas atliekamas pagal sąlygą, kad įrąžos, įtempiai ir deformacijos konstrukcijoje nuo skaičiuojamųjų apkrovų ir jų derinių, įvertinant pradinį įtempimų būvį (pvz., nuo išankstinio armatūros įtempimo), neviršytų tam tikrų ribinių reikšmių.
22. Tinkamumo ribiniams būviams apskaičiavimas apima:
22.1. deformacijų (įlinkių), kurios turi įtakos konstrukcijos vaizdui arba efektyviam jos naudojimui, gali sugadinti apdailą arba laikančiuosius elementus, nustatymą;
22.2. vibracijų, gadinančių pastatą ar jo dalis (elementus), mažinančių jų naudojimo efektyvumą, nustatymą;
23. Plyšių atsiradimas betoninėse ir gelžbetoninėse konstrukcijose apskaičiuojamas iš sąlygos, pagal kurią įrąžos, įtempimai ir deformacijos nuo įvairių poveikių ir jų derinių neturi viršyti atitinkamų ribinių dydžių, kurias gali atlaikyti konstrukcija plyšių atsiradimo momentu.
Plyšių pločio apskaičiavimas atliekamas iš sąlygos, kad plyšių plotis konstrukcijoje dėl veikiančių poveikių ir jų derinių neviršytų ribinės reikšmės, nurodytos 24 lentelėje, ir priklauso nuo konstrukcijai keliamų reikalavimų, jos naudojimo sąlygų ir aplinkos agresyvumo. Agresyvioje aplinkoje naudojamoms konstrukcijoms reikia numatyti papildomas priemones apsaugai nuo korozijos.
24. Konstrukcijų deformacijos apskaičiuojamos su sąlyga, kad įlinkiai, posūkio kampai, poslinkiai ar konstrukcijos virpėjimo nuo įvairių poveikių ir jų derinių parametrai negali viršyti atitinkamų leidžiamųjų ribinių reikšmių, kurios priklauso nuo konstrukcijos ir viso statinio charakteristikų, gretimų ar tarpinių elementų pažeidimų galimybių, technologinių įrengimų, taip pat galimybės susidaryti pavojingoms situacijoms statinio naudojimo metu.
Visiškam ar įlinkio dalies kompensavimui konstrukcija gali turėti pradinį išlinkį, kurio dydis neturi viršyti 1/250 angos.
25. Surenkamosios monolitinės gelžbetoninės konstrukcijos, taip pat monolitinės su laikančiąja (standžiąja) armatūra abiem ribiniams būviams apskaičiuojamos dviem apkrovų atvejams:
25.1. kol betonas pasiekia numatytą stiprį – apkrovoms nuo betono svorio ir kitų apkrovų, veikiančių šiame konstrukcijos gamybos (statybos) etape;
26. Betoninės ir gelžbetoninės konstrukcijos skaičiuojamos atsižvelgiant į galimą plyšių ir netampriųjų deformacijų atsiradimą betone ir armatūroje. Konstrukcijos ribinės įrąžos ir deformacijos nustatomos naudojantis skaičiuotinėmis schemomis ir modeliais, geriausiai atitinkančiais nagrinėjamo ribinio būvio tikruosius konstrukcijų ypatumus.
VI skyrius. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų ilgaamŽIŠKUMAS
27. Konstrukcija laikoma ilgaamže, jeigu per visą numatytą naudojimo laiką ji atlieka savo funkcijas, susietas su stiprumu ir pastovumu, tinkamumu naudoti. Reikalingam ilgaamžiškumui pasiekti reikia numatyti konstrukcijos naudojimo sąlygas, be to, reikia įvertinti apkrovų specifikaciją. Į konstrukcijos naudojimo laiką ir priežiūros programą taip pat reikia atsižvelgti, nustatant reikalingą apsaugos lygį.
28. Aplinkoje, kurioje yra konstrukcija, susidaro cheminiai ir fiziniai poveikiai, kurie veikia visą konstrukciją, tam tikrus elementus, patį betoną bei armatūrą, ir sukelia efektus, kurie projektuojant laikančiąsias konstrukcijas neįeina į apkrovimo sąlygas.
Projektuojant pastatus, aplinkos sąlygos klasifikuojamos pagal 1 lentelę, kad būtų numatytas reikalingas apsaugos lygis. Papildomai gali prireikti įvertinti poveikius, atsirandančius dėl cheminio ir fizinio aplinkos agresyvumo.
29. Cheminis agresyvumas konstrukcijoms gali kilti iš:
29.3. sąlyčio su dujomis arba daugeliu cheminių tirpalų, bet dažniausiai dėl rūgščių tirpalų arba sulfatinių druskų tirpalų poveikio;
30. Kenksmingų cheminių poveikių daugelyje pastatų galima išvengti pritaikius tinkamus statybos produktus. Be to, reikalingas pakankamas apsauginis sluoksnis armatūrai apsaugoti.
1 lentelė
Aplinkos sąlygų klasifikavimas
Klasių žymėjimas |
Aplinkos aprašymas |
Pasitaikančių naudojimo aplinkos klasių informaciniai pavyzdžiai |
Žemiausia betono klasė |
|
1. Nėra korozijos ar agresijos rizikos |
||||
XO |
Betonui be armatūros arba metalinių įdėtinių detalių: visos naudojimo aplinkos, išskyrus tas, kuriose yra šaldymo ir šildymo, erozijos ir cheminių poveikių
Betonui su armatūra arba metalinėmis įdėtinėmis detalėmis: labai sausa |
Konstrukcijos patalpų, kuriose labai mažas oro drėgnis, viduje |
C12/15 |
|
2. Karbonizacijos sukeliama korozija |
||||
XC1 |
Sausa arba nuolat šlapia |
Konstrukcijos patalpų, kuriose mažas oro drėgnis arba nuolat yra grunte ar vandenyje, viduje |
C16/20 |
|
XC2 |
Šlapia, retai sausa |
Konstrukcijos paviršiai ilgai mirksta vandenyje; daugelis pamatų |
C20/25 |
|
XC3 |
Vidutiniškai drėgna |
Konstrukcijos patalpų, kuriose mažas oro drėgnis arba jos yra veikiamos atmosferos kritulių (lietaus), viduje |
C25/30 |
|
3. Chloridų, bet ne jūros vandens, sukelta korozija |
||||
XC4 |
Cikliškai šlapia ir sausa |
Konstrukcijos paviršiai mirksta vandenyje, bet nepriklauso XC2 klasei |
C30/37 |
|
XD1 |
Vidutinio drėgnumo |
Atviras betono paviršius taškomas chloringo vandens purslais |
C30/37 |
|
XD2 |
Drėgna, retai sausa |
Plaukimo baseinai; Konstrukcijos, veikiamos pramoninio chloringo vandens |
C35/37 |
|
XD3 |
Cikliškai drėgna ir sausa |
Tiltų dalys, kurias aptaško chloringas vanduo, grindiniai, šaligatviai, automobilių aikštelių plokštės |
C35/45 |
|
4. Jūros vandens chloridų sukeliama korozija |
||||
XS1 |
Veikia purslų druska, bet ne tiesioginis jūros vanduo |
Konstrukcijos arti kranto arba ant kranto |
C30/37 |
|
XS2 |
Nuolat panardinta |
Jūrinių konstrukcijų dalys |
C35/45 |
|
XS3 |
Potvynio, purslų ir taškymo zonos |
Jūrinių konstrukcijų dalys |
C35/45 |
|
5. Šaldymo/šildymo poveikis be druskos arba su ja |
||||
XF1 |
Vidutinis vandens įmirkis be ledo tirpinimo medžiagos |
Vertikalūs konstrukcijų betono paviršiai, veikiami lietaus ir šalčio |
C30/37 |
|
XF2 |
Vidutinis vandens įmirkis su ledo tirpinimo medžiaga |
Vertikalūs konstrukcijų betono paviršiai, veikiami šalčio ir ledą tirpinančių druskų |
C25/30 |
|
XF3 |
Didelis vandens įmirkis be ledo tirpinimo medžiagos |
Horizontalūs betono paviršiai, veikiami lietaus ir šalčio |
C30/37 |
|
XF4 |
Didelis vandens įmirkis su ledo tirpinimo medžiaga |
Betono paviršiai, tiesiogiai veikiami druskų ir šalčio; Šalčio veikiamos konstrukcijos jūros purslų zonoje; Kelių ir tiltų dangos, veikiamos druskų |
C30/37 |
|
6. Cheminis poveikis |
||||
Kai betonas atviras cheminiam poveikiui, veikiant gamtiniam gruntui arba gruntiniam vandeniui, kaip nurodyta 2 lentelėje, naudojimo aplinkos sąlygos klasifikuojamos toliau pateikta tvarka. Jūros vandens poveikio klasifikacija priklauso nuo geografinės vietos padėties, be to, taikoma betono naudojimo vietoje galiojanti klasifikacija. Pastaba. Gali prireikti specialių aplinkos sąlygų tyrimų, kai: – poveikio rodikliai kitokie, nei nurodyti šioje lentelėje; – veikia kiti agresyvūs reagentai; – reagentais užterštas gruntas arba vanduo; – didelis vandens greitis kartu su šioje lentelėje nurodytais reagentais. |
||||
XA1 |
Silpno cheminio agresyvumo aplinka pagal šią lentelę |
|
C30/37 |
|
XA2 |
Vidutinio cheminio agresyvumo aplinka pagal šią lentelę |
|
C30/37 |
|
XA3 |
Didelio cheminio agresyvumo aplinka pagal šią lentelę |
|
C35/45 |
|
2 lentelė
Grunto agresyvumo klasės
Toliau pateikta cheminio agresyvumo aplinkos klasifikacija parengta imant, kad gamtinio grunto ir gruntinio vandens temperatūra gali būti nuo 5 iki 25 0C, o vandens greitis labai mažas – artimas stovinčiam. Klasė nustatoma pagal blogiausią bet kurios vienos cheminės charakteristikos vertę. Kai dvi ar daugiau agresyvumo charakteristikų nurodo tą pačią klasę, aplinka priskiriama artimiausiai aukštesnei klasei, nebent yra ištirta, kad šiuo specialiu atveju tai nebūtina. |
||||
Cheminė charakteristika |
Standartinis bandymo metodas |
XA1 |
XA2 |
XA3 |
Gruntinis vanduo |
||||
, mg/l |
LST EN 196-2:1996 [9.8] |
³ 200 ir £ 600 |
> 600 ir £ 3000 |
> 3000 ir £ 6000 |
pH |
LST ISO 4316:1997 [9.9] |
£ 6,5 ir ³ 5,5 |
< 5,5 ir ³ 4,5 |
< 4,5 ir ³ 4 |
Agresyvusis CO2, mg/l |
|
³ 15 ir £ 40 |
> 40 ir £ 100 |
> 100 persotintas |
, mg/l |
LST ISO 7150-1:1998 [9.10] arba LST ISO 7150-2:1998 [9.11] |
³ 15 ir £ 30 |
> 30 ir £ 60 |
> 60 ir £ 100 |
Mg2+, mg/l |
LST EN ISO 7980:2000 [9.12] |
³ 300 ir £ 1000 |
> 1000 ir £ 3000 |
> 3000 persotintas |
Gruntas |
||||
, mg/kga (bendras) |
LST EN 196-2:1996b [9.8] |
³ 2000 ir £ 3000c |
> 3000c ir £ 12000 |
> 12000 ir £ 24000 |
a Molingas gruntas, kurio laidumas nuolat mažesnis kaip 10-5 m/s, gali būti perkeltas į žemesnę klasę. b Nurodytu bandymo metodu ekstrahuojamas hidrochorine rūgštimi; kaip alternatyvų metodą galima taikyti ekstrahavimą vandeniu, jeigu betono naudojimo vietoje yra tokia patirtis. c 3000 mg/kg ribą galima sumažinti iki 2000 mg/kg, jei sulfato jonų susikaupimo betone rizika atsiranda tik dėl cikliškai pasikartojančio išdžiūvimo ir sudrėkimo arba dėl kapiliarinio įsiurbimo. |
31. Konstrukcijų ilgalaikiškumui esminę įtaką turi betono atsparumas šalčiui ir vandens nepralaidumas. Šios betono ypatybės imamos atsižvelgiant į naudojimo režimą ir išorės temperatūrą:
31.1. pastatų ir statinių konstrukcijos (išskyrus šildomų pastatų sienas) – ne žemesnės, kaip nurodyta 3 lentelėje;
3 lentelė
Betono atsparumo šalčiui ir nepralaidumo vandeniui markės, atsižvelgiant į naudojimo sąlygas
Konstrukcijos naudojimo sąlygos |
Betono markės |
||||||
Naudojimo sąlygų klasė |
Skaičiuotinė išorės oro temperatūra, 0C |
Atsparumo šalčiui |
Nelaidumo vandeniui |
||||
Konstrukcijoms (išskyrus šildomų pastatų sienas) pagal pastato patikimumo klases |
|||||||
RC III |
RC II |
RC I |
RC III |
RC II |
RC I |
||
1. Kaitaliojantis užšaldymo–atšildymo poveikiams |
|||||||
XC4, XF3, XF4 |
Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai |
F200 |
F150 |
F100 |
W4 |
W2 |
Nenormuojama |
Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai |
F150 |
F100 |
F75 |
W2 |
Nenormuojama |
||
XC2, XF1, XF2 |
Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai |
F150 |
F100 |
F75 |
W2 |
Nenormuojama |
|
Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai |
F75 |
F50 |
Nenormuojama |
||||
XD1 |
Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai |
F75 |
F50 |
Nenormuojama |
|||
Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai |
F75 |
Nenormuojama |
2. Galimas epizodinis temperatūros, žemesnės kaip 0 0C, poveikis |
||||
XC2, XC4 |
Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai |
F100 |
F75 |
Nenormuojama |
Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai |
F100 |
Nenormuojama |
||
XC1, XC3 |
Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai |
F100 |
Nenormuojama |
|
Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai |
Nenormuojama |
4 lentelė
Žemiausios betono atsparumo šalčiui markės
Konstrukcijos naudojimo sąlygos |
Žemiausia betono atsparumo šalčiui markė šildomų pastatų išorės sienoms |
|||
Vidaus patalpų santykinis oro drėgnis RH, % |
Skaičiuotinė išorės žiemos temperatūra, 0C |
RC III |
RC II |
RC I |
RH > 75 |
Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai |
F100 |
F75 |
F50 |
Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai |
F75 |
F50 |
Nenormuojama |
|
60 < RH £ 75 |
Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai |
F50 |
Nenormuojama |
|
Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai |
Nenormuojama |
|||
RH £ 60 |
– |
Nenormuojama |
32. Fizinė agresija, į kurios pasireiškimo galimybes reikia atsižvelgti projektuojant konstrukcijas, gali kilti dėl dilinimo, užšaldymo ir atšildymo poveikio, vandens įgeriamumo. Daugelio statinių ir konstrukcijų atsparumas fizinei agresijai gali būti užtikrintas naudojant tinkamus statybos produktus.
33. Viso pastato deformacija, kai kurių laikančiųjų arba nelaikančiųjų konstrukcijų deformacijos (pvz., dėl naudingosios apkrovos, temperatūros, valkšnumo, susitraukimo, mikropleišėjimo ir kt.) gali sukelti netiesioginių efektų padarinius, ir į tai reikia atsižvelgti projektuojant. Daugelį pastatų ir konstrukcijų galima priderinti prie netiesioginių efektų, paisant bendrųjų ilgalaikiškumo, pleišėjimo, deformacijų, konstravimo ir konstrukcijų stiprumo, stabilumo ir tvirtumo reikalavimų. Papildomai gali reikėti įvertinti tokius veiksnius:
33.1. deformacijų ir supleišėjimo nuo laiko priklausančių veiksnių sumažinimą iki minimumo (pvz., ankstyvosios deformacijos, valkšnumas, susitraukimas ir kt.);
33.2. deformacijų suvaržymų sumažinimą iki minimumo (pvz., įrengiant atraminius guolius arba sandūras, kartu garantuojant, kad per juos nepatektų agresyvūs reagentai);
VII skyrius. STATYBOS PRODUKTAI
I skirsnis. Betonas
34. Pagal šį Reglamentą projektuojamų betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų betonas turi atitikti Lietuvos standarto [9.3] reikalavimus. Atsižvelgiant į projektuojamų konstrukcijų paskirtį ir darbo sąlygas, nurodomi pagrindiniai betono rodikliai:
34.1. betono gniuždomojo stiprio klasės C (normaliojo ir sunkiojo betono) arba LC (lengvojo betono);
35. Projektuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas, naudojamas šių klasių ir markių betonas:
35.1. betono gniuždomojo stiprio klasės:
35.1.1. normalusis ir sunkusis betonas: C8/10; C12/15; C16/20; C20/25; C25/30; C30/37; C35/45; C40/50; C45/55; C50/60; C55/67; C60/75; C70/85; C80/95; C90/105; C100/115;
35.1.2. lengvasis betonas: LC8/9; LC12/13; LC16/18; LC20/22; LC25/28; LC30/33; LC35/38; LC40/44; LC45/50; LC50/55; LC55/60; LC60/66; LC70/77; LC80/88;
35.3. betono atsparumo šalčiui markės:
36. Projektuojant konstrukcijas betono gniuždomojo stiprio klasės turi būti:
36.1. gelžbetoninėms konstrukcijoms, pagamintoms iš sunkiojo arba lengvojo betono, kurias veikia daugkartinės apkrovos – ne žemesnės kaip C12/15 arba LC16/8;
36.2. gniuždomosioms strypinėms gelžbetoninėms konstrukcijoms, pagamintoms iš normaliojo, sunkiojo arba smulkiagrūdžio betono – ne žemesnė kaip C12/15;
36.3. gniuždomosioms strypinėms gelžbetoninėms konstrukcijoms, pagamintoms iš lengvojo betono – ne žemesnė kaip LC16/18;
37. Iš anksto įtemptųjų gelžbetoninių elementų, pagamintų iš sunkiojo normalaus, smulkiagrūdžio betono, klasė parenkama atsižvelgiant į įtemptosios armatūros tipą, jos skersmenį ir inkaravimą, bet ne žemesnė kaip:
37.3. strypinei armatūrai (be inkarų) – C25/30.
Betono apspaudimo stipris fcp (betono stipris apspaudimo metu, kuris nustatomas kaip betono stiprumo klasė C) turi būti ne mažesnis kaip 11 MPa, o naudojant stipriąją strypinę armatūrą (takumo įtempiai didesni arba lygūs 980 MPa), stipriąją vielą arba lynus – ne mažesnis kaip 15,5 MPa. Be to, betono apspaudimo stipris turi būti ne mažiau kaip 50 % skaičiuotinės betono klasės.
Jeigu konstrukcijas veikia daugkartinė apkrova, žemiausioji betono gniuždomojo stiprio klasė ir betono apspaudimo stipris didinamas 5 MPa.
Skaičiuojant gelžbetonines konstrukcijas apspaudimo laikotarpiu, skaičiuotinės betono charakteristikos nustatomos kaip betono, kurio gniuždomojo stiprio klasės lygios apspaudimo stipriui, skaičiuotinės charakteristikos.
38. Ilgesnės nei 12 m gelžbetoninės iš anksto įtemptosios konstrukcijos, veikiamos daugkartinių apkrovų, ir armuotos stipriąja viela arba lynais, gali būti gaminamos iš smulkiagrūdžio betono tik atlikus specialius eksperimentinius tyrimus.
Smulkiagrūdžio betono, naudojamo apsaugoti nuo korozijos iš anksto įtemptąją armatūrą ir sukibimui su iš anksto įtemptąja armatūra, esančia grioveliuose arba ant konstrukcijos paviršiaus, užtikrinti, klasė turi būti ne žemesnė kaip C12/15, o injektuojant kanalus – ne žemesnė kaip C20/25.
Surenkamųjų gelžbetoninių konstrukcijų sandūroms monolitinti naudojamo betono klasė nustatoma atsižvelgiant į jungiamųjų elementų darbo sąlygas, tačiau turi būti ne žemesnė kaip C8/10.
39. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų betono atsparumo šalčiui ir nelaidumo vandeniui markės, atsižvelgiant į naudojimo sąlygas ir žiemos lauko temperatūrą, parenkamos:
39.1. pastatų ir statinių konstrukcijoms (išskyrus šildomų pastatų išorines sienas) ne žemesnės, negu nurodyta 3 lentelėje;
40. Jeigu surenkamosios gelžbetoninės konstrukcijos statybos arba naudojimo metu gali būti veikiamos neigiamųjų temperatūrų, tai jų sandūroms monolitinti naudojamo betono atsparumo šalčiui ir nelaidumo vandeniui markės turi būti ne žemesnės už jungiamųjų elementų atsparumo šalčiui ir nelaidumo vandeniui markes.
Betono amžius, atitinkantis gniuždomojo betono klasę, yra nurodomas atsižvelgiant į galimą apkrovimo projektinėmis apkrovomis laiką, statybos būdą, betono kietėjimo sąlygas. Nenurodžius šių duomenų, betono klasė turi būti nustatoma po 28 parų betono kietėjimo. Pagrindinės betono stiprumo reikšmės, naudojamos skaičiuojant konstrukcijas, yra charakteristinis betono gniuždomasis stipris fck ir charakteristinis betono tempiamasis stipris fctk.
Šios reikšmės pateiktos Reglamento 5 lentelėje.
41. Betono gniuždomasis stipris t amžiuje priklauso nuo cemento rūšies, temperatūros ir kietėjimo sąlygų. Standartinėmis sąlygomis saugojamų konstrukcijų įvairaus amžiaus betono gniuždomasis stipris fcm(t) gali būti apskaičiuotas taip:
, (7.1)
čia , (7.2)
čia:
fcm(t) – vidutinis betono gniuždomasis stipris;
fcm – 28 parų amžiaus vidutinis betono gniuždomasis stipris nurodytas 5 lentelėje;
bcc(t) – koeficientas, įvertinantis betono amžių t;
t – betono amžius paromis;
s – koeficientas, įvertinantis cemento rūšį:
greitai kietėjančio labai stipraus cemento – 0,20;
normaliai ir greitai kietėjančio cemento – 0,25;
lėtai kietėjančio cemento – 0,38.
Vidutinis betono tempiamasis stipris fctm(t) gali būti apskaičiuotas taip:
, (7.3)
čia:
bcc(t) – koeficientas, apskaičiuojamas pagal (7.2) formulę;
a = 1, kai t < 28 paros;
a = 2/3, kai t ³ 28 paros;
fctm – 28 parų amžiaus vidutinis betono tempiamasis stipris, nurodytas 5 lentelėje.
42. Charakteristinis tempiamojo betono stipris fctk,0,95 skaičiuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas įvertinamas tuo atveju, kai padidintas betono tempiamasis stipris sukelia neigiamą efektą.
43. Sunkiojo ir smulkiagrūdžio betono skaičiuotiniai stipriai yra apskaičiuojami taip:
; (7.4)
. (7.5)
Lengvojo betono skaičiuotiniai stipriai yra apskaičiuojami taip:
; (7.4a)
. (7.5a)
Koeficientai acc ir act turi būti imami lygūs 1,0. Koeficientai alcc ir alct turi būti imami lygūs 0,85. Skaičiuojant konstrukcijas, įvertinant stačiakampio formos įtempių pasiskirstymo diagramą, koeficientas a = 0,9, kai charakteristinis betono stipris £ 50 MPa, , kai 50 < fck £ 90 MPa. Kitais atvejais a = 1,0.
Betonuojant vertikalias konstrukcijas, kai sluoksnio storis didesnis kaip 1,5 m, betono skaičiuotinis stipris fcd mažinamas 15 %.
Jeigu kolonų skerspjūvio didžiausios kraštinės matmuo mažesnis kaip 300 mm, betono skaičiuotinis stipris fcd mažinamas 15 %.
Patikimumo koeficientas gc:
43.1. apskaičiuojant saugos ribiniam būviui:
44. Betono tampriosios deformacijos priklauso nuo betono rūšies ir gamybos ypatumų. Betono tampriosios deformacijos yra apibūdinamos tamprumo moduliu (Ecm), Puasono koeficientu, betono skersinių deformacijų pradiniu koeficientu (nc) ir tiesinio temperatūrinio plėtimosi koeficientu (at).
Betono tamprumo modulio Ecm (nustatomas betono įtempiams esant tarp sc = 0 ir sc = 0,4fcm) reikšmės pateiktos 5 lentelėje.
5 lentelė
Sunkiojo ir smulkiagrūdžio betono stipriai ir deformacijos
|
Betono klasė |
C8/10 |
C12/15 |
C16/20 |
C20/25 |
C25/30 |
C30/37 |
C35/45 |
C40/50 |
C45/55 |
C50/60 |
C55/67 |
C60/75 |
C70/85 |
C80/95 |
C90/105 |
|
1 |
fck (MPa) |
8 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
2 |
fck,cube (MPa) |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
37 |
45 |
50 |
55 |
60 |
67 |
75 |
85 |
95 |
105 |
|
3 |
fcm (MPa) |
16 |
20 |
24 |
28 |
33 |
38 |
43 |
48 |
53 |
58 |
63 |
68 |
78 |
88 |
98 |
fcm = fck+8 (MPa) |
4 |
fctm (MPa) |
1,2 |
1,6 |
1,9 |
2,2 |
2,6 |
2,9 |
3,2 |
3,5 |
3,8 |
4,1 |
4,2 |
4,4 |
4,6 |
4,8 |
5,0 |
fctm = 0,30´fck(2/3)£C50/60 fctm = 2,12×ln(1+(fcm/10))>C50/60 |
5 |
fctk,0,05 (MPa) |
0,85 |
1,1 |
1,3 |
1,5 |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
2,5 |
2,7 |
2,9 |
3,0 |
3,1 |
3,2 |
3,4 |
3,5 |
fctk;0,05 = 0,7´fctm 5 % |
6 |
fctk,0,95 (MPa) |
1,55 |
2,0 |
2,5 |
2,9 |
3,3 |
3,8 |
4,2 |
4,6 |
4,9 |
5,3 |
5,5 |
5,7 |
6,0 |
6,3 |
6,6 |
fctk;0,95 = 1,3´fctm 95% |
7 |
Ecm (GPa) |
24 |
27 |
29 |
30 |
31 |
32 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
41 |
42 |
44 |
Ecm = 22[(fcm)/10]0,3 (fcm – MPa) |
8 |
ec1 (‰) |
–1,7 |
–1,8 |
–1,9 |
–2,0 |
–2,1 |
–2,2 |
–2,25 |
–2,3 |
–2,4 |
–2,45 |
–2,5 |
–2,6 |
–2,7 |
–2,8 |
–2,8 |
Žr. 2 pav. ec1 (‰) = –0,7fcm0,31 |
9 |
ecu1 (‰) |
–3,5 |
–3,2 |
–3,0 |
–2,8 |
–2,8 |
–2,8 |
Žr. 2 pav., čia fck ³ 50 MPa ecu1(‰) = –2,8–27[(98–fcm)/100]4 |
|||||||||
10 |
ec2 (‰) |
–2,0 |
–2,2 |
–2,3 |
-2,4 |
-2,5 |
-2,6 |
Žr. 3 pav., čia fck ³ 50 MPa ec2 (‰) = –2,0–0,085(fck–50)0,53 |
|||||||||
11 |
ecu2 (‰) |
–3,5 |
–3,1 |
–2,9 |
–2,7 |
–2,6 |
–2,6 |
Žr. 3 pav., čia fck ³ 50 MPa ecu2(‰) = –2,6–35[(90–fck)/100]4 |
|||||||||
12 |
n |
2,0 |
1,75 |
1,6 |
1,45 |
1,4 |
1,4 |
Kur fck ³ 50 MPa n = 1,4+23,4[(90–fck)/100]4 |
|||||||||
13 |
ec3 (‰) |
–1,75 |
–1,8 |
–1,9 |
–2,0 |
–2,2 |
–2,3 |
Žr. 4 pav., čia fck ³ 50 MPa ec3(‰) = –1,75–0,55[(fck–50)/40] |
|||||||||
14 |
ecu3 (‰) |
–3,5 |
–3,1 |
–2,9 |
–2,7 |
–2,6 |
–2,6 |
Žr. 4 pav., čia fck ³ 50 MPa ecu3(‰) = –2,6–35[(90–fck)/100]4 |
6 lentelė
Lengvojo betono stipriai ir deformacijos
|
Betono klasė |
LC12/13 |
LC16/18 |
LC20/22 |
LC25/28 |
LC30/33 |
LC35/38 |
LC40/44 |
LC45/50 |
LC50/55 |
LC55/60 |
LC60/66 |
LC70/77 |
LC80/88 |
|
1 |
flck (MPa) |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
70 |
80 |
|
2 |
flck,cube (MPa) |
13 |
18 |
22 |
28 |
33 |
38 |
44 |
50 |
55 |
60 |
75 |
77 |
88 |
|
3 |
flcm (MPa) |
20 |
24 |
28 |
33 |
38 |
43 |
48 |
53 |
58 |
63 |
68 |
78 |
88 |
flcm = flck+8 (MPa) |
4 |
flctm (MPa) |
flctm = flctm h1 (MPa) |
h1 = 0,40+0,60 r/2200 |
||||||||||||
5 |
flctk,0,05 (MPa) |
flctk,0,05 = flctk,0,05 h1 (MPa) |
5 % – fraktilis |
||||||||||||
6 |
flctk,0,95 (MPa) |
flctk,0,95 = flctk,0,95 h1 (MPa) |
95 % – fraktilis |
||||||||||||
7 |
Elcm (GPa) |
Elcm = Ecm hE |
hE = (r/2200)2 |
||||||||||||
8 |
elc1 (‰) |
, k = 1,1 ir k = 1,0, esant lengviems betono užpildams |
Žr. 2 pav.
|
||||||||||||
9 |
elcu1 (‰) |
elc1 |
Žr. 2 pav. elcu1 ³ elc1 |
||||||||||||
10 |
elc2 (‰) |
2,0 |
–2,2 |
–2,3 |
–2,4 |
–2,5 |
Žr. 2 pav.
|
||||||||
11 |
elcu2 (‰) |
–3,5h1 |
–3,1h1 |
–2,9h1 |
–2,7h1 |
–2,6h1 |
Žr. 3 pav. elcu2u ³ elc2 |
||||||||
12 |
n |
2,0 |
1,75 |
1,6 |
1,45 |
1,4 |
|
||||||||
13 |
elc3 (‰) |
–1,75 |
–1,8 |
–1,9 |
–2,0 |
–2,2 |
Žr. 4 pav. |
||||||||
14 |
elcu3 (‰) |
–3,5h1 |
–3,1h1 |
–2,9h1 |
–2,7h1 |
–2,6h1 |
Žr. 4 pav. elcu3 ³ elc3 |
Betono tamprumo modulio kitimas laike Ecm(t) gali būti apskaičiuotas taip:
, (7.8)
čia:
fcm(t) – vidutinis betono gniuždomasis stipris t amžiuje, apskaičiuojamas pagal (7.1);
fcm – 28 parų amžiaus vidutinis betono stipris, nustatomas iš 5 lentelės;
Ecm – 28 parų amžiaus betono tamprumo modulis, nustatomas iš 5 lentelės.
Betono šlyties modulis Gc = 0,4Ec. Visų rūšių betono Puasono koeficientas nc = 0,20.
Sunkiojo ir smulkiagrūdžio betono temperatūrinio plėtimosi koeficientas, kai temperatūra kinta nuo –40 0C iki +50 0C, . Lengvojo betono – .
Žinant užpildų mineraloginę sudėtį, cemento kiekį, betono drėgnumą, atsparumą šalčiui ir kt., gali būti įvertinta kita tiesinio temperatūrinio plėtimosi koeficiento reikšmė.
45. Skaičiuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas reikia įvertinti betono savybių pasikeitimą laike bei įrąžų, įtempių ir deformacijų pasikeitimą dėl ilgalaikių procesų (susitraukimo ir valkšnumo). Apskaičiuojant tai galima įvertinti valkšnumo koeficientu j(t, t0) ir ribinėmis susitraukimo deformacijomis ecs.
Ribinės betono valkšnumo koeficiento reikšmės j(¥, t0) gali būti nustatomos pagal 1 pav. pateiktus grafikus. Šios reikšmės naudojamos, kai pirminio apkrovimo metu t0 gniuždomieji betono įtempiai neviršija 0,45fck(t0). Norint tiksliai įvertinti valkšnumo kitimą laike, gali būti atliekami skaičiavimai, nurodyti 2 priede.
Betono valkšnumo deformacijos ecc(¥, t0) laike t = ¥, kai betono gniuždomieji įtempiai yra pastovūs, gali būti apskaičiuotos taip:
, (7.9)
čia:
sc – pastovūs gniuždomieji nagrinėjamo momento betono įtempiai;
Eco – betono tamprumo modulis t0 metu.
Jeigu pirminio apkrovimo metu t0 gniuždomieji betono įtempiai viršija 0,45fck(t0), apskaičiuojama netiesinio valkšnumo koeficiento reikšmė:
, (7.10)
čia:
j k (¥, t0) – netiesinio valkšnumo koeficiento ribinė reikšmė;
ks – koeficientas, priklausantis nuo apkrovos dydžio ;
sc ir fcm(t0) – atitinkamai gniuždomieji betono įtempiai ir betono vidutinis gniuždomasis stipris apkrovimo metu.
Ribinės betono valkšnumo koeficiento reikšmės nurodytos 1 pav. Jos taikomos konstrukcijoms skaičiuoti kintant temperatūrai nuo – 40 0C iki +40 0C ir esant aplinkos drėgnumui RH nuo 40 % iki 100 %. Skerspjūvį apibūdinantis dydis h0 = 2Ac /u. Čia: Ac – skerspjūvio plotas, u – skerspjūvio perimetras.
46. Betono susitraukimo deformacijas sudaro susitraukimo deformacijos dėl drėgmės išgaravimo ir betono kietėjimo sukeltos susitraukimo deformacijos. Susitraukimo deformacijos apskaičiuojamos taip:
, (7.11)
čia:
ecsh – visos betono susitraukimo deformacijos;
ecd – drėgmės išgaravimo sukeltos betono susitraukimo deformacijos;
eca – betono kietėjimo sukeltos susitraukimo deformacijos.
Susitraukimo deformacijos ecd apskaičiuojamos taip:
, (7.12)
čia , (7.13)
čia:
t – betono amžius, kuriam esant apskaičiuojamos betono susitraukimo deformacijos (paromis);
ts – betono amžius baigus drėgnai laikyti betoną;
h1 = 100 mm;
h0 = 2Ac /u.
Ribinės betono susitraukimo deformacijų reikšmės pateiktos 7 lentelėje.
7 lentelė
Ribinės betono susitraukimo deformacijos, ‰
fck/fck,cube (MPa) |
Santykinis drėgnis |
|||||
20 |
40 |
60 |
80 |
90 |
100 |
|
20/25 |
–0,75 |
–0,70 |
–0,59 |
–0,20 |
–0,20 |
0,12 |
40/50 |
–0,60 |
–0,56 |
–0,47 |
–0,29 |
–0,16 |
0,10 |
60/75 |
–0,48 |
–0,45 |
–0,38 |
–0,24 |
–0,13 |
0,08 |
80/95 |
–0,39 |
–0,36 |
–0,30 |
–0,19 |
–0,11 |
0,06 |
90/105 |
–0,35 |
–0,33 |
–0,27 |
–0,17 |
0,06 |
0,06 |
47. Betono įtempių (sc) ir deformacijų (ec) priklausomybė, nurodyta 2 pav., gali būti apskaičiuota taip:
, (7.17)
čia (žr. 2 pav.).
b)
1 pav. Betono valkšnumo koeficiento j(¥, t0) ribinės reikšmės nustatymo grafikai:
a – kai RH = 50 % ir b – kai RH = 80 %
, (7.18)
čia fcm – betono vidutinis gniuždomasis stipris pateiktas 5 lentelėje.
2 pav. Betono deformacijų ir įtempių priklausomybė
Išraiška (7.17) gali būti taikoma santykinių deformacijų ribose . ecu,1 – ribinė betono santykinė deformacija, nurodyta 5 lentelėje.
Apskaičiuojant gelžbetoninių konstrukcijų statmenojo pjūvio stiprumą, gali būti naudojama parabolės–tiesės diagrama (žr. 3 pav.):
čia n, ec2 ir ecu2 dydžiai pateikti 5 lentelėje.
3 pav. Gniuždomojo betono parabolės–tiesės diagrama, įvertinama apskaičiuojant gelžbetonines konstrukcijas
Apskaičiuojant gali būti naudojama supaprastinta bitiesinė įtempių-deformacijų priklausomybė (žr. 4 pav.).
Skaičiuojant nesudėtingos skerspjūvio formos konstrukcijas, kuriose armatūra išdėstyta labiausiai gniuždomoje ir tempiamoje zonose, galima naudoti stačiakampio formos įtempių pasiskirstymo diagramą.
4 pav. Gniuždomojo betono supaprastinta įtempių-deformacijų diagrama, įvertinama apskaičiuojant gelžbetonines konstrukcijas
II skirsnis. Armatūra
48. Armatūros gamybos būdai, savybių rodikliai, bandymo ir tinkamumo testavimo metodai yra apibrėžti atitinkamuose standartuose.
Tempiamasis stipris (ft), takumo stipris (fyk), tempiamojo ir takumo stiprių santykis (ft /fyk), pailgėjimas esant didžiausiai apkrovai (eu) ir periodinio profilio armatūros rumbo išsikišimo koeficientas (fR) yra specifikuoti atitinkamais standartais ir nustatyti standartiniais bandymais. Jie nurodomi charakteristinėmis reikšmėmis.
Armatūros plienui imamos tokios fizinės savybės: tankis – 7850 kg/m3 ir temperatūrinio plėtimosi koeficientas – 12´10-6 0C-1.
Projektuojant konstrukcijas naudojamas armatūros plienas turi atitikti tokius mechaninių savybių reikalavimus:
48.1. armatūros gaminiai turi būti reikiamo plastiškumo tempiant, kaip nustatyta atitinkamuose standartuose;
48.2. armatūra laikoma pakankamo plastiškumo pailgėjimo atžvilgiu, jeigu ji atitinka šiuos plastiškumo reikalavimus:
didelio plastiškumo: euk > 5 % ir ;
normalaus plastiškumo: euk > 2,5 % ir .
Čia euk reiškia charakteringąjį pailgėjimo dydį esant didžiausiai apkrovai. Didelio sukibimo, mažesnio negu 6 mm skersmens strypai neturi būti laikomi didelio plastiškumo.
49. Jeigu armatūra neturi aiškių takumo įtempimų fyk, juos galima pakeisti 0,2 % liekamosios deformacijos įtempimais f0,2k (5 b pav.).
Tikrųjų takumo įtempimų fy normuotų charakteristinių takumo įtempių fyk santykis neturi viršyti reikšmių, nustatytų atitinkamų standartų. Tamprumo modulio reikšmę galima imti vidutiniškai 200 kN/mm2.
50. Armatūros fizines ir mechanines savybes charakterizuoja įtempių-deformacijų diagrama. Tipinė jos forma pateikta 5 paveiksle, kuriame parodyta visų pagrindinių fizinių ir mechaninių charakteristikų priklausomybė nuo apkrovos.
5 pav. Armatūrinio plieno įtempių-deformacijų diagrama:
a – karštai valcuoto plieno, b – šaltai apdirbto plieno
Praktiniam apskaičiavimui galima naudotis dviejų tiesių idealizuota diagrama, pateikta 6 paveiksle. Ši diagrama laikoma armatūros plieno skaičiuojamąja įtempių-deformacijų diagrama. Ją galima modifikuoti, pvz., su labiau pasvirusia arba horizontalia viršutine linija, atliekant lokalius patikrinimus arba projektuojant skerspjūvius.
6 pav. Armatūros plieno skaičiuojamoji įtempių-deformacijų diagrama:
A – charakteristinė, B – skaičiuotinė
51. Armatūros skaičiuojamosios reikšmės yra gaunamos naudojantis idealizuota charakteristine diagrama, t. y. charakteristinę reikšmę dalijant iš armatūros plieno dalinio patikimumo koeficiento gs (žr. 6 pav.). Strypinei armatūrai gs = 1,1, vielinei gs = 1,2. Pagrindinių klasių armatūros savybės ir joms keliami reikalavimai nurodyti 8 lentelėje. Projektuojant konstrukciją galima imti kurią nors iš šių prielaidų:
51.1. horizontali viršutinė skaičiuojamosios diagramos tiesė (žr. 6 pav.), t. y. armatūros įtempimai (skaičiuotinis stipris), yra apriboti iki fyk /gs , be jokios ribos plieno deformacijai, nors kai kuriais atvejais gali būti patogu imti ribą;
51.2. pasvirusi viršutinė tiesė su ribota plieno deformacija iki 0,02 (strypinei S500 ir aukštesnės klasės armatūrai).
8 lentelė
Armatūros savybės
Armatūros savybės |
Strypai ir ritiniai, kai armatūros klasės |
Tinklai, kai armatūros klasės |
Kvantilio reikšmės reikalavimai, % |
|||||
|
A |
B |
C |
A |
B |
C |
|
|
Charakteristinis takumo stipris fyk arba f0,2k (MPa) |
Nuo 400 iki 600 |
5,0 |
||||||
|
³ 1,05 |
³ 1,08 |
³ 1,15 |
³ 1,05 |
³ 1,08 |
³ 1,15 |
Mažiausioji 10,0 |
|
Charakteristinė deformacija, kai didžiausioji jėga euk (%) |
³ 2,5 |
³ 5,0 |
³ 7,5 |
³ 2,5 |
³ 5,0 |
³ 7,5 |
10,0 |
|
Atsparumas nuovargiui (N = 2×106 ciklų), kai įtempių viršutinė riba ne didesnė kaip 0,6fuk |
150 |
100 |
10,0 |
|||||
Tinkamumas lankstyti |
Nustatoma bandant pagal LST EN ISO 15630-1:2003 [9.13] |
|
|
|||||
Kerpamasis suvirinimo stipris |
– |
0,3Afyk |
Mažiausioji |
|||||
Sukibimas* Išsikišusių rumbų (briaunų) rodiklis fR,min |
Nominalusis strypo skersmuo (mm) 5–6 6,5–12 >12 |
0,035 0,040 0,056 |
Mažiausioji 5,0 |
|||||
Leidžiamasis nuokrypis (%) nuo vardinės masės (atskiram strypui ar vielai), kai nominalusis skersmuo £ 8 mm > 8 mm |
±6,5 ±4,5 |
Didžiausioji 5,0 |
||||||
* Sukibimo stipris gali būti apskaičiuojamas pagal tokias formules: tm ³ 0,098 (80–1,2 Æ) tr ³ 0,098 (130–1,9 Æ) Čia: Æ – nominalusis strypo skersmuo (mm); tm – sukibimo įtempių reikšmė (MPa), kai pasislinkimas 0,01; 0,1 ir 1 mm; tr – sukibimo įtempiai irimo metu. |
||||||||
Dažniau naudojamų armatūros klasių savybės
Armatūros klasė |
Nominalusis skersmuo, mm |
Paviršiaus forma |
|
Stipris (MPa) |
Skersinės armatūros skaičiuotinis stipris (MPa) |
||
charakte-ristinis fyk(f0,2k) |
skaičiuotinis fyd(f0,2d) |
||||||
S240 |
5,5–40,0 |
lygi |
1,08 |
240 |
218 |
174* |
157 |
S400 |
6,0–40,0 |
rumbuota |
1,05 |
400 |
365 |
290* |
263 |
S500 |
3,0–40,0 |
lygi ir rumbuota |
1,05 |
500 |
450(410) |
360* (328) |
324 (295) |
* – naudojant rištuose strypynuose ar tinkluose. () – skliausteliuose – vielinės armatūros. |
52. Apskaičiuojant įstrižųjų pjūvių stiprumą, skersinės armatūros skaičiuotinis stipris (sankabų, atlenktų strypų) fywd mažinamas dauginant iš darbo sąlygų koeficientų gs1 ir gs2 tokiais atvejais:
53. Iš anksto įtemptosioms gelžbetoninėms konstrukcijoms taikomi armatūros gamybos metodai, savybių rodikliai, bandymo ir tinkamumo sertifikavimo metodai yra apibrėžti atitinkamuose standartuose, skirtuose išankstinio įtempimo armatūros plienui.
Armatūros tempiamasis stipris (fpk), sąlyginė takumo riba (fp0,1k), santykis fpk /fp0,1k ir pailgėjimas esant didžiausiai apkrovai (euk) yra normuojami atitinkamų standartų bei nustatyti bandymais. Šie parametrai pateikiami charakteristinėmis reikšmėmis.
Fizinės savybės yra tokios pačios, kaip ir neįtemptosios armatūros
54. Vielų ir strypų tamprumo modulio vidutinė reikšmė yra 205 MPa. Tikroji reikšmė gali kisti nuo 195 iki 210 MPa ir priklauso nuo gamybos proceso.
Lynų tamprumo modulis 190 kN/mm2. Tikroji reikšmė kinta nuo 175 iki 195 kN/mm2 ir priklauso nuo gamybos proceso. Sertifikatuose turi būti nurodoma tamprumo modulio reikšmė.
55. Armatūra turi būti atspari nuovargiui. Apie nuovargio reikalavimus nurodoma atitinkamuose standartuose. Ji taip pat turi būti mažai jautri įtempimų korozijai.
56. Skaičiuojamosios stiprio reikšmės yra gaunamos naudojantis idealizuotąja charakteristine diagrama, dalijant charakteristines stiprio reikšmes iš dalinio iš anksto įtemptosios armatūros patikimumo koeficiento gs (žr. 6 pav.).
57. Apskaičiuojant konstrukcijos pjūvį galima imti kurią nors iš šių prielaidų:
57.1. horizontali viršutinė skaičiuojamosios diagramos (žr. 6 pav.) tiesė ir iš anksto įtemptojo plieno stiprumas yra apribotas iki fpd =fp0,1gs be jokios plieno deformacijos ribos, nors kai kuriais atvejais gali būti patogu ją riboti;
58. Armatūra turi būti reikiamo plastiškumo ilgėjant, kaip nustatyta standartuose. Skaičiuojant konstrukcijas, kai armatūra įtempiama po betonavimo (į betoną), gali būti naudojama didelio plastiškumo armatūra, kai įtempiama prieš betonavimą – normalaus plastiškumo. Armatūros sertifikatuose kartu su visomis reikalingomis charakteristikomis pateikiami ir duomenys apie relaksaciją. Tai būtina apskaičiuojant išankstinio įtempimo nuostolius.
III skirsnis. IŠANKSTINIO ARMATŪROS ĮTEMPIMO nuostoliai
59. Apskaičiuojant iš anksto įtemptuosius elementus reikia įvertinti išankstinio armatūros įtempimo nuostolius. Išankstinių armatūros įtempimų dydžiai nustatomi pagal XII skyriaus nuostatas. Įtempiant armatūrą į atsparas būtina įvertinti:
59.1. pirmuosius nuostolius, atsirandančius dėl inkarų deformacijos, armatūros trinties su atlenkiančiaisiais įrenginiais, temperatūrų skirtumą, klojinių deformavimąsi (įtempiant į klojinius-atsparas), dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo;
9 lentelė
Išankstinio armatūros įtempimo nuostoliai
Veiksniai, sukeliantys išankstinio armatūros |
Išankstinio įtempimo nuostolių dydžiai, MPa, įtempiant armatūrą |
|||
įtempimo nuostolius |
į atsparas |
į betoną |
||
1 |
2 |
3 |
||
A. Pirmieji nuostoliai |
||||
1. Armatūros įtempių relaksacija: įtempiant armatūrą mechaniniu būdu: a) vielinę, b) strypinę įtempiant armatūrą elektroterminiu ir elektroterminiu-mechaniniu būdais: a) vielinę, b) strypinę |
,
, , čia sp – neįvertinus nuostolių, MPa. Jeigu apskaičiuotieji nuostolių dydžiai bus neigiami, juos reikia laikyti lygiais nuliui |
– –
– – |
||
2. Temperatūrų skirtumas (įtemptosios armatūros, esančios įkaitimo zonoje, ir įrenginio, atlaikančio įtempimo jėgą kaitinant (šildant) betoną, temperatūrų skirtumas) |
C12/15 – C30/37 klasių betono 1,25Dt, ³ C35/45 klasių betono 1,0Dt, čia Dt – temperatūros skirtumas tarp įtemptosios armatūros ir nepaslankiųjų atsparų (už įkaitinimo zonos), atlaikančių tempimo jėgą, 0C. Kai nėra tikslių duomenų, laikoma, kad Dt = 65 0C. Papildomai įtempiant armatūrą terminio apdorojimo proceso metu iki dydžio, kompensuojančio nuostolius dėl temperatūrų skirtumo, pastarieji laikomi lygūs nuliui |
– |
||
3. Tempimo įrenginių inkarų deformacijos |
, Dl = 2 mm – presuotų poveržlių apgniuždymas, pastorintų galų glemžimas ir pan., naudojant inventorinius inkarus , f – strypo skersmuo, mm; l – įtempiamo strypo ilgis (atstumas tarp atsparų išorinių pusių), mm. Įtempiant elektroterminiu būdu dėl inkarų deformacijų atsiradę nuostoliai neįvertinami |
, čia Dl1 = 1 mm – poveržlių ir plokštelių tarp inkarų ir elementų betono apgniuždymas; Dl2 = 1 mm – inkarų griebtuvų, veržlių ir pan. deformacijos; l – įtempiamo strypo (elemento) ilgis, mm |
||
4. Armatūros trintis: a) su kanalų sienelėmis arba konstrukcijų betono paviršiumi
b) su atlenkiančiaisiais įrenginiais
|
–
, čia: e – natūrinio logaritmo pagrindas; d = 0,25; Q – suminis armatūros ašies posūkio kampas; sp – nepaisant nuostolių |
, čia: e – natūrinio logaritmo pagrindas; w ir d – koeficientai, surandami iš 10 lentelės; x – atstumas nuo įtempiamojo įrenginio iki skaičiuojamojo pjūvio, m; Q – suminis armatūros ašies posūkio kampas, rad; sp – nepaisant nuostolių |
||
5. Plieninio klojinio gaminant iš anksto įtemptąsias gelžbetonines konstrukcijas deformacija |
; čia: h – koeficientas, nustatomas pagal formules: armatūrą įtempiant domkratu ; armatūrą įtempiant elektromechaniniu būdu armatūros vyniotuvu (50 % jėgos sudaro krūvis) ; n – strypų grupių, įtempiamų ne kartu, skaičius; Dl – atsparų suartėjimas įtempimo jėgos P veikimo linijos linkme, nustatomas apskaičiuojant klojinio deformacijas; l – atstumas tarp atsparų išorinių pusių. Kai duomenų apie gamybos technologiją ir klojinių konstrukciją nėra, nuostoliai dėl jų deformacijos yra 30 MPa. Įtempiant elektroterminiu būdu nuostoliai dėl klojinio deformacijos neįvertinami
|
– |
||
6. Greitai pasireiškiantis betono valkšnumas |
, kai , , kai , čia: a ir b – koeficientai ;
scp – įtempiai, nustatomi išilginės armatūros As1 ir As2 masės centrų lygyje, įvertinus nuostolius pagal šios lentelės 1–5 punktus; fcp – charakteristinis kubinis betono stipris apspaudimo armatūra metu; c – koeficientas: a) natūraliai kietėjusio betono c =1,0, b) šildyto betono c = 0,85. Lengvojo betono, kai MPa, daugiklis 40 pakeičiamas į 60
|
– |
||
B. Antrieji nuostoliai |
||||
7. Armatūros įtempių relaksacija: a) vielinės
b) strypinės
|
–
– |
,
(žr. šios lentelės 1 punkto paaiškinimus) |
||
8. Betono susitraukimas: sunkiojo: |
Natūraliai kietėjusio betono |
Betono, šildyto esant atmosferos slėgiui |
Neatsižvelgiant į betono kietėjimo sąlygas |
a) C30/37 klasė, |
50 |
40 |
35 |
b) C35/45 ir aukštesnių klasių |
60 |
50 |
40 |
smulkiagrūdžio: c) A grupė,
d) B grupė
|
Nuostoliai nustatomi pagal šios lentelės 8 a, b punktus, padauginus iš 1,3. Nuostoliai nustatomi pagal šios lentelės 8 a punktą, padauginus iš 1,5. |
40
50 |
|
lengvojo su smulkiais užpildais: e) tankiais |
50 |
45 |
40 |
f) poringais |
70 |
60 |
50 |
9. Betono valkšnumas (žr. Reglamento 60 punktą): a) sunkiojo ir lengvojo su tankiais smulkiais užpildais
b) smulkiagrūdžio: A grupė B grupė
c) lengvojo su poringais lengvaisiais užpildais |
, kai ; , kai , čia: scp – tas pat, kaip šios lentelės 6 punkte, įvertinus nuostolius pagal 1–6 punktus; c – koeficientas: natūraliai kietėjusio betono c = 1,0; betono, šildyto esant atmosferos slėgiui c = 0,85.
Nuostoliai nustatomi pagal šios lentelės 9 a punktą, padauginus iš 1,3. Nuostoliai nustatomi pagal šios lentelės 9 a punktą, padauginus iš 1,5.
Nuostoliai nustatomi pagal šios lentelės 9 a punktą, padauginus iš 1,2. |
||
10. Betono glemžimas po spiralinės arba žiedinės armatūros vijomis (kai konstrukcijos skersmuo iki 3 m) |
– |
, čia fext – konstrukcijos išorinis skersmuo, mm |
|
11. Sandūrų tarp blokų apgniuždymo deformacijos (konstrukcijoms iš blokų) |
– |
, čia: n – konstrukcijos siūlių skaičius įtempiamas armatūros ilgyje; Dl – sandūros apgniuždymas; 0,3 mm, kai jos užpildomos betonu; 0,5 m – kai sandūra sausa; l – įtempiamas armatūros ilgis, mm |
Pastaba. Įtemptosios As2 armatūros išankstinių įtempimų nuostoliai nustatomi taip pat, kaip As1 armatūros.
Įtempiant armatūrą į betoną, būtina įvertinti pirmuosius nuostolius, atsirandančius dėl inkarų deformacijos, armatūros trinties į kanalų sienelę arba konstrukcijų betono paviršių ir antruosius nuostolius, atsirandančius dėl armatūros įtempių relaksacijos, betono susitraukimo ir valkšnumo, betono glemžimo po armatūros vijomis, blokų sandūrų deformacijų (konstrukcijų, susidedančių iš blokų).
Išankstinio armatūros įtempimo nuostoliai apskaičiuojami pagal 9 lentelėje pateiktas formules (dydžius), bet suminis nuostolių dydis neturi būti mažesnis nei 100 MPa.
60. Nustatant išankstinio įtempimo nuostolius dėl betono susitraukimo ir valkšnumo pagal 8 ir 9 poz., nurodytas 9 lentelėje, būtina atsižvelgti į nurodymus:
60.1. esant iš anksto žinomam konstrukcijos apkrovimo laikui, nuostolius reikia dauginti iš m(t) koeficiento, nustatomo pagal formulę
, (7.19)
čia t – laikas paromis, nustatant nuostolius: 1) dėl valkšnumo apskaičiuojamas nuo betono gniuždymo dienos; 2) dėl betono susitraukimo – nuo betonavimo dienos;
10 lentelė
Koeficientų w ir d reikšmės
Kanalas arba paviršius |
Nuostolių dėl armatūros trinties nustatymo koeficientai (žr. 9 lentelės 4 punktą) |
||
w |
d esant armatūros rūšiai (tipui) |
||
lynai |
rumbuotieji strypai |
||
1. Kanalas, kurio: - metalinis paviršius - betoninis paviršius, padarytas standžiuoju kanalo sudarytuvu - tas pats lanksčiuoju kanalo sudarytuvu 2. Betoninis paviršius |
0,0030
0 0,0015 0 |
0,35
0,55 0,55 0,55 |
0,40
0,65 0,65 0,65 |
60.2. konstrukcijoms, naudojamoms mažesnės kaip 40 % drėgmės sąlygomis, nuostoliai didinami 25 %, išskyrus konstrukcijas, pagamintas iš sunkiojo ir smulkiagrūdžio betono ir neapsaugotas nuo saulės spinduliavimo, kai nuostoliai didinami 50 %.
VIII skyrius. Betoninių ir gelžbetoninių elementų APskaičiavimas saugos ribiniam būviui
I skirsnis. Betoninių elementų stiprumo APskaičiavimas
61. Apskaičiuojamas betoninių elementų statmeno išilginei ašiai pjūvio stiprumas. Atsižvelgiant į elemento darbo sąlygas, stiprumas apskaičiuojamas įvertinant arba neįvertinant skerspjūvio tempiamąją zoną.
Apskaičiuojant ekscentriškai gniuždomuosius elementus, esant mažam ekscentricitetui, daroma prielaida, kad ribinis būvis pasiekiamas suirus skerspjūvio gniuždomosios zonos betonui. Todėl skerspjūvio tempiamosios zonos betonas neįvertinamas. Taip pat daroma prielaida, kad gniuždomojo betono stipris sąlygiškai yra lygus įtempiams fcd, tolygiai pasiskirsčiusiems sąlyginėje gniuždomojoje zonoje (žr. 7 pav.), kuri sutrumpintai vadinama skerspjūvio gniuždomąja zona.
7 pav. Ekscentriškai gniuždomojo betoninio elemento, apskaičiuojamo neįvertinant skerspjūvio tempiamosios zonos įtakos, statmeno išilginei ašiai pjūvio skaičiuotinė schema
62. Apskaičiuojant gniuždomuosius betoninius elementus su dideliais ekscentricitetais, taip pat lenkiamuosius betoninius elementus, kai jų suirimas nekelia pavojaus, taip pat elementus, kuriuose dėl naudojimo reikalavimų negali būti plyšių (vandens slėgio veikiamų elementų, karnizų, parapetų ir kt.), yra įvertinamas skerspjūvio tempiamosios zonos betono darbas. Daroma prielaida, kad ribinis būvis yra pasiekiamas skerspjūvio tempiamojoje zonoje atsivėrus plyšiams. Šiuo atveju stipris apskaičiuojamas įvertinant šias prielaidas (žr. 8 pav.):
62.3. skerspjūvio gniuždomosios zonos betono įtempiai apskaičiuojami neįvertinant plastinių deformacijų (tam tikrais atvejais įvertinant);
62.4. tempiamosios zonos įtempiai per visą jos aukštį pasiskirstę tolygiai ir lygūs fct.
Tais atvejais, kai betoniniame elemente yra galimybė atsirasti įstrižiesiems plyšiams (pvz., dvitėjo arba tėjinio skerspjūvio elementai, kuriuose sukeliamos skersinės jėgos), jis apskaičiuojamas tikrinant (14.19) ir (14.20) sąlygas. Šiose formulėse betono stipriai fck ir fctk yra keičiami atitinkamais skaičiuotiniais stipriais fcd ir fctd.
Betoniniai elementai turi būti apskaičiuojami vietiniam apkrovos poveikiui (glemžimui). Skaičiavimai atliekami pagal IX skyriaus reikalavimus.
8 pav. Ekscentriškai gniuždomųjų ir lenkiamųjų betoninių elementų, apskaičiuojamų įvertinant skerspjūvio tempiamosios zonos įtaką, skaičiuotinė schema
63. Apskaičiuojant ekscentriškai gniuždomuosius betoninius elementus, turi būti įvertintas atsitiktinis ekscentricitetas ea. Visais atvejais jis imamas ne mažesnis kaip 1/600 elemento ilgio ir 1/30 skerspjūvio aukščio. Be to, skaičiuojant surenkamąsias elementų konstrukcijas reikia įvertinti galimą elementų pasislinkimą vienas kito atžvilgiu.
Statiškai nesprendžiamų konstrukcijų elementų jėgos pridėjimo ekscentricitetas masės centro atžvilgiu e0 yra nustatomas pagal statinių skaičiavimų rezultatus, tačiau turi būti ne mažesnis už atsitiktinį ekscentricitetą ea. Statiškai sprendžiamų konstrukcijų elementuose ekscentricitetas e0 yra lygus statiniais skaičiavimais apskaičiuoto ekscentriciteto ir atsitiktinio ekscentriciteto sumai.
Būtina įvertinti ašinės jėgos veikimo plokštumoje atsirandančio įlinkio įtaką liaunų elementų, kurių l0 /i >14, stiprumui. Įlinkis įvertinamas ekscentricitetą e0 dauginant iš koeficiento h (žr. Reglamento 66 p.). Apskaičiuojant elemento stiprumą statmenoje ekscentriciteto buvimo plokštumoje, daroma prielaida, kad dydis e0 yra lygus atsitiktiniam ekscentricitetui.
Ekscentriškai gniuždomieji elementai negali būti betoniniai (išskyrus Reglamento 62 p. nurodytus atvejus), kai išilginės jėgos veikimo ekscentricitetas, įvertinant įlinkį, yra didesnis už:
63.1. atsižvelgiant į apkrovų derinius: esant pagrindiniams deriniams – 0,9y; esant ypatingajam deriniui – 0,95y.
64. Ekscentriškai gniuždomiesiems elementams, nurodytiems 275 skirsnyje, būtina numatyti konstrukcinę armatūrą.
65. Ekscentriškai gniuždomųjų elementų (žr. 7 pav.) stiprumas pakankamas, jeigu atitinka nelygybę
, (8.1)
čia Acc – elemento gniuždomosios zonos betono plotas, nustatomas darant prielaidą, kad jos masės centras sutampa su išorinių jėgų atstojamosios pridėties tašku.
Stačiakampio skerspjūvio elementams Acc apskaičiuojamas taip:
. (8.2)
Ekscentriškai gniuždomieji elementai, kuriuose neleidžiama plyšiams susidaryti, nepaisant 8.1 nelygybės, turi būti apskaičiuojami įvertinant skerspjūvio tempiamosios zonos betono įtaką (žr. Reglamento 62 punktą ir 8 pav.) pagal nelygybę
. (8.3)
Stačiakampio skerspjūvio elementams 8.3 formulė įgyja tokią formą
. (8.4)
(8.1)–(8.4) formulėse nurodyti dydžiai yra:
h – koeficientas, apskaičiuojamas pagal (8.8) formulę;
Wpl – skerspjūvio atsparumo momentas, apskaičiuojamas skerspjūvio labiausiai tempiamo sluoksnio atžvilgiu, įvertinant plastines tempiamojo betono deformacijas ir darant prielaidą, kad nėra išilginės jėgos
, (8.5)
r – atstumas nuo skerspjūvio centro iki skerspjūvio branduolio taško, labiausiai nutolusio nuo tempiamosios zonos:
. (8.6)
j – žr. Reglamento 164 p.
Neutraliosios ašies padėtis apskaičiuojama pagal sąlygą
. (8.7)
66. Koeficiento h, įvertinančio ašinės jėgos ekscentriciteto e0 padidėjimą dėl įlinkio, vertė apskaičiuojama pagal formulę
, (8.8)
čia Ncrit – sąlyginė kritinė jėga. Sąlyginė kritinė jėga apskaičiuojama taip:
, (8.9)
čia jl – koeficientas, įvertinantis ilgalaikių poveikių įtaką elemento įlinkiui ribiniame būvyje:
(8.10)
čia:
b – koeficientas, įvertinantis betono rūšį ir nustatomas pagal 11 lentelę;
MEd – nuolatinių ir kintamųjų poveikių sukeliamas momentas, apskaičiuotas skerspjūvio labiausiai tempiamo arba labiausiai gniuždomo sluoksnio atžvilgiu;
MEd.l – nuolatinių ir tariamai nuolatinių poveikių sukeliamas momentas, apskaičiuotas skerspjūvio labiausiai tempiamo arba labiausiai gniuždomo sluoksnio atžvilgiu;
l0 – nustatomas pagal 12 lentelę;
(8.11)
8.11 formulėje fcd reikšmė yra MPa.
11 lentelė
Koeficiento b (8.10 formulė) reikšmės
Betonas |
b |
1. Sunkusis |
1,0 |
2. Smulkiagrūdis: A grupės B grupės |
1,3 1,5 |
3. Lengvasis: kai stambūs užpildai dirbtini, o smulkūs – tankūs – poringi |
1,0 1,5 |
12 lentelė
Ekscentriškai gniuždomųjų elementų skaičiuotinis ilgis
Sienų ir kolonų atrėmimo būdas |
Ekscentriškai gniuždomųjų elementų skaičiuotinis ilgis l0 |
1. Atremtos apačioje ir viršuje: a) abu galai atremti šarnyriškai b) vienas elemento galas įtvirtintas standžiai ir galimas atramų pasislinkimas: - daugiatarpatramis pastatas - vieno tarpatramio pastatas |
l
1,25l 1,50l |
2. Laisvai stovinčios |
2,00l |
Jeigu apskaičiuoti lenkimo momentai (arba ekscentricitetai), įvertinant visus poveikius ir nuolatinius bei tariamai nuolatinius poveikius, yra skirtingų ženklų, tai visos apkrovos sukeliamam ekscentricitetui e0 viršijus 0,1h, koeficientas jl = 1,0. Jeigu ši sąlyga neatitinka, tai . Koeficientas jl,1 apskaičiuojamas pagal (8.10) formulę, nuolatinių ir kintamųjų poveikių sukeltą išilginę jėgą padauginus iš atstumo nuo skerspjūvio centro iki skerspjūvio tempiamojo arba mažiausiai gniuždomo sluoksnio, kai elementą veikia nuolatiniai ir tariamai nuolatiniai poveikiai.
67. Betoninių elementų vietinis gniuždomasis (glemžiamasis) stipris tikrinamas pagal IX skyriaus nurodymus.
68. Lenkiamieji betoniniai elementai apskaičiuojami tikrinant sąlygą
, (8.12)
čia:
fctd – skaičiuotinis betono tempiamasis stipris, nustatomas įvertinant patikimumo koeficientą gc = 1,8;
Wpl – apskaičiuojamas pagal (8.5) formulę. Stačiakampio skerspjūvio elementams Wpl gali būti apskaičiuojamas taip:
. (8.13)
II skirsnis. bendrieji Gelžbetoninių elementų statmenojo pjūvio stiprumo APskaičiavimo nurodymai
69. Gelžbetoninių elementų stiprumas turi būti tikrinamas statmenajame išilginei ašiai pjūvyje ir įstrižajame labiausiai pavojingame pjūvyje. Sukimo momentams veikiant elementą reikia tikrinti erdvinių pjūvių, tempiamoje zonoje apribotų labiausiai pavojingos krypties spiraliniu plyšiu, stiprumą. Be to, reikia patikrinti atsparumą vietiniams poveikiams (glemžimui, praspaudimui, atplėšimui).
70. Statmenojo išilginei elemento ašiai pjūvio stiprumas apskaičiuojamas darant šias prielaidas:
70.3. armatūros deformacijos (įtempiai) nustatomos atsižvelgiant į skerspjūvio gniuždomosios zonos aukštį, įvertinant išankstinio įtempimo deformacijas (įtempius);
70.4. tempiamosios armatūros tempimo įtempiai yra ne didesni už skaičiuotinį armatūros tempiamąjį stiprį fyd;
71. Kai išorinės jėgos veikia skerspjūvio simetrijos ašies plokštumoje, o armatūra sutelkta statmenuose nurodytai plokštumai elemento skerspjūvio kraštuose, statmenųjų elemento išilginei ašiai pjūvių stiprumas apskaičiuojamas atsižvelgiant į elemento gniuždomosios zonos santykinio aukščio , apskaičiuoto iš atitinkamų pusiausvyros sąlygų, ir elemento gniuždomosios zonos santykinio aukščio xlim (žr. Reglamento 72 p.) santykį, kuriam esant elementas ribinį būvį pasiekia tempiamosios armatūros įtempiams pasiekus reikšmę, lygią skaičiuotiniam armatūros stipriui fyd.
72. Elemento gniuždomosios zonos santykinis aukštis xlim apskaičiuojamas pagal formulę
, (8.14)
čia w – betono gniuždomosios zonos charakteristika.
Ši charakteristika apskaičiuojama pagal formulę
, (8.15)
čia:
a – koeficientas, įvertinantis betono rūšį:
sunkiajam betonui – 0,85;
smulkiagrūdžiam betonui: A grupės – 0,80; B grupės – 0,75;
lengvajam betonui – 0,80;
fcd – skaičiuotinis betono gniuždomasis stipris, MPa;
ss,lim – armatūros įtempiai, MPa, atsižvelgiant į armatūros takumo ribą:
, kai takumo įtempiai £ 400 MPa;
, kai strypinė armatūra ir jos takumo įtempiai > 400 MPa;
, kai naudojama stiprioji viela arba lynai;
čia:
fyd – skaičiuotinis armatūros tempiamasis stipris;
sp – įtempiai įvertinant koeficientą gp < 1,0;
Dsp – žr. 1 priedą;
ssc,lim – gniuždomosios zonos armatūros ribiniai įtempiai. Kai konstrukcijos gaminamos iš sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono – ssc,lim = 500 MPa. Apskaičiuojant konstrukcijų stiprį išankstinio apspaudimo metu ssc,lim = 330 MPa.
73. Apskaičiuojant gelžbetoninius elementus, armuotus stipriąja armatūra (sy > 550 MPa), kai xeff <xlim , skaičiuotinis armatūros stipris fyd dauginamas iš koeficiento gsy:
, (8.16)
čia:
h = 1,2, kai strypinės armatūros plieno takumo riba £ 750 MPa;
h = 1,15, kai strypinės armatūros plieno takumo riba > 750 MPa, £ 950 MPa, bei stipriajai vielai ir lynams;
h = 1,10, kai strypinės armatūros plieno takumo riba > 950 MPa.
Apskaičiuojant centriškai tempiamuosius elementus ir ekscentriškai tempiamuosius elementus, kai išilginė jėga yra tarp armatūros įtempių atstojamųjų jėgų, koeficientas gsy =h.
Jeigu elemento pjūviuose, kuriuose lenkimo momentas MEd > 0,9Mmax (MEd,max – didžiausias skaičiuotinis elemento lenkimo momentas), armatūra yra suvirinta, tai koeficiento gsy reikšmės:
gsy £ 1,10, kai strypinės armatūros takumo įtempiai sy £ 800 MPa;
gsy £ 1,05, kai strypinės armatūros takumo įtempiai sy > 800 MPa.
Koeficientas gsy neįvertinamas, kai:
74. Gniuždomojoje zonoje esančios iš anksto įtemptosios armatūros skaičiuotinis gniuždomasis stipris fscd, veikiant išorės apkrovoms arba betono gniuždymo metu (jai sukibus su betonu) (žr. Reglamento 75, 76, 79, 86 p.), turi būti pakeistas įtempiais ssc , lygiais , MPa, bet ne didesniais už fscd. Įtempiai sp2 apskaičiuojami su koeficientu gp > 1,0. ssc,lim imamas pagal Reglamento 72 p. nurodymus.
III skirsnis. Stačiakampio, tėjinio, dvitėjo ir apvaliojo skerspjūvio lenkiamŲJŲ elementŲ apskaičiavimas
75. Stačiakampio skerspjūvio lenkiamieji elementai, atitinkantys Reglamento 71 p. (9 pav.), kai , yra apskaičiuojami tikrinant sąlygą
. (8.17)
Gniuždomosios zonos aukštis xeff apskaičiuojamas taip:
. (8.18)
76. Gniuždomojoje zonoje gelžbetoniniai elementai, turintys lentyną, kai , yra apskaičiuojami atsižvelgiant į neutraliosios ašies padėtį:
76.1. jeigu neutralioji ašis yra lentynoje (žr. 10 a pav.), t. y. galioja nelygybė
, (8.19)
elementą apskaičiuojame kaip beff pločio stačiakampio skerspjūvio elementą (žr. Reglamento 75 p.).
9 pav. Stačiakampio skerspjūvio lenkiamųjų elementų statmenojo pjūvio stiprio skaičiuotinė schema
76.2. jeigu neutralioji ašis yra sienelėje (žr. 10 b pav.), t. y. negalioja (8.19) nelygybė, elementas apskaičiuojamas nagrinėjant sąlygą
. (8.20)
Gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas nagrinėjant lygtį
. (8.21)
Skaičiuotinis tėjinio skerspjūvio elemento lentynos plotis į abi puses nuo briaunos turi būti ne didesnis kaip 1/6 elemento ilgio ir ne didesnis kaip: ½ atstumo tarp išilginių briaunų, kai tarp išilginių briaunų yra skersinės briaunos arba ; 6, kai skersinių briaunų nėra arba jos išdėstytos atstumu, didesniu už atstumą tarp išilginių briaunų ir ; lentynoms esant gembinėmis iškyšomis , kai , , kai ; lentynos nevertinamos, kai .
77. Apskaičiuojant lenkiamųjų elementų stiprumą . Jeigu atsižvelgiant į konstravimo arba tinkamumo ribinio būvio reikalavimus tempiamasis armatūros kiekis yra didesnis, nei reikalauja sąlyga , skaičiuojama pagal bendrojo apskaičiavimo atvejo formules (žr. 1 priedą).
10 pav. Tėjinio skerspjūvio lenkiamojo elemento neutralioji ašis lentynoje (a) arba sienelėje (b)
Jeigu gniuždomosios zonos aukštis xeff, apskaičiuotas pagal (8.18) arba (8.21) formules, yra , pakartotinai apskaičiuojant gniuždomosios zonos aukštį pasitelkiama viena iš formulių:
; (8.22)
, (8.23)
čia:
. (8.24)
(8.24) formulėje , čia xeff apskaičiuojama su fyd. Įtempiai sp apskaičiuojami įvertinant koeficientą gp > 1,0.
Gelžbetoninius elementus, kurių betonas yra C25/30 arba žemesnės klasės, armatūra silpna arba vidutinio stiprumo, esant xeff >xlimd, galima apskaičiuoti į (8.17) arba (8.20) formulę įrašant gniuždomosios zonos aukštį xeff = xlimd.
IV skirsnis. Stačiakampio ir žiedinio skerspjūvio EKScentriškai gniuždomųjų elementų apskaičiavimas
78. Ekscentriškai gniuždomieji elementai yra apskaičiuojami pagal Reglamento 63 p. nurodymus, įvertinant pradinį atsitiktinį ekscentricitetą ir pagal Reglamento 83 p. nurodymus įlinkio įtaką elementų stiprumui.
79. Stačiakampio skerspjūvio ekscentriškai gniuždomieji elementai, nurodyti Reglamento 71 p., apskaičiuojami taip:
79.1. . (8.25)
Šiuo atveju, kai (žr. 11 pav.), gniuždomosios zonos aukštis xeff apskaičiuojamas pagal sąlygą
; (8.26)
11 pav. Ekscentriškai gniuždomųjų gelžbetoninių elementų statmenojo pjūvio stiprumo skaičiuotinė schema
79.2. jeigu , tikrinama (8.25) nelygybė, tačiau gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas pagal lygtį
, (8.27)
kai elemento betono klasė ne aukštesnė kaip C25/30, o armatūra iš anksto neįtempta, strypinė ir jos takumo įtempiai syk arba s0,2k yra ne didesni kaip 400 MPa.
. (8.28)
Kai elemento betono klasė yra didesnė nei C25/30 arba elemento išilginės armatūros takumo įtempiai syk arba s0,2k yra didesni nei 400 MPa (neįtempta arba iš anksto įtempta), gniuždomasis zonos aukštis apskaičiuojamas taikant 1 priedo (2), (3) arba (4) formules.
80. Žiedinio skerspjūvio ekscentriškai gniuždomųjų elementų stiprumas, kai vidinio ir šoninio paviršių spindulių santykis ir armatūra yra tolygiai išdėstyta visame apskritime (ne mažiau kaip 6 išilginiai strypai), apskaičiuojamas tikrinant nelygybę:
. (8.29)
Gniuždomosios zonos santykinis plotas apskaičiuojamas taip:
. (8.30)
Jeigu pagal (8.30) formulę apskaičiuota , gniuždomosios zonos santykinis plotas xcir yra apskaičiuojamas taip:
. (8.31)
Dydžiai js ir zs apskaičiuojami (8.32), (8.33) formulėmis, darant prielaidą, kad xcir = 0,15.
Čia:
rm – išorinio ir vidinio paviršių spindulių vidurkis;
rs – apskritimo, nubrėžto per išilginės armatūros centrus, spindulys;
As,tot – visas išilginės armatūros skerspjūvių plotas;
zs – atstumas nuo tempiamosios armatūros masės centro iki elemento skerspjūvio centro:
(8.32)
Koeficientai js, w1 ir w2 apskaičiuojami taip:
, (8.33)
, (8.34)
, (8.35)
čia hr – koeficientas, kuris yra lygus:
1,0 – kai strypinės armatūros takumo riba yra iki 400 MPa;
1,1 – kai armatūros takumo riba yra didesnė nei 400 MPa;
, (8.36)
čia fyd , MPa.
Jeigu pagal (8.33) formulę apskaičiavus js £ 0, tai į (8.29) formulę įrašoma js = 0 ir xcir apskaičiuojama pagal (8.30) formulę, darant prielaidą, kad w1 = w2 = 0.
81. Ištisinio skerspjūvio gelžbetoniniai elementai, pagaminti iš įprasto sunkiojo arba smulkiagrūdžio betono, įvertinant skersinį armavimą, yra apskaičiuojami pagal Reglamento 79 p. ir 1 priedo nurodymus. Apskaičiuojant įvertinamas tik armatūros tinklo arba spiralės kraštinių strypų apriboto betono plotas Aeff. (8.25), (8.26), (8.27) formulių dydis fyd keičiamas fcd,eff dydžiu, o esant stipriajai išilginei armatūrai fscd , keičiamas fsc,eff reikšme.
Įvertinant elemento skersinį armavimą, liaunis turi būti:
81.2. £ 35, kai elementas armuotas spiralėmis,
čia ieff – apskaičiuojant įvertinamos skerspjūvio dalies inercijos spindulys.
Kai elementas armuotas suvirintiniais skersiniais tinklais, dydis fcd,eff apskaičiuojamas:
, (8.37)
čia fyd,xy – tinklo armatūros skaičiuotinis stipris;
, (8.38)
čia:
nx, ny – tinklo armatūros strypų skaičius skerspjūvio x ir y ašių kryptimi;
Asx, Asy – tinklo vieno armatūros strypo skerspjūvio plotas skerspjūvio x ir y ašių kryptimi;
lx, ly – tinklo armatūros strypo (vertinant tarp kraštinių strypų) ilgis x ir y ašių kryptimi;
Aeff – armatūros tinklu apriboto betono skerspjūvio plotas;
sn – tinklų išdėstymo žingsnis;
j – skersinio armavimo efektyvumo koeficientas:
, (8.39)
. (8.40)
Į formulę (8.40) fyd,xy ir fcd reikšmės įrašomos MPa.
Gelžbetoniniams elementams, pagamintiems iš smulkiagrūdžio betono, koeficientas j £ 1,0. Tinklo armatūros strypų skerspjūvio plotas ilgio vienete abejomis skerspjūvio kryptimis neturi skirtis daugiau kaip 1,5 karto.
Kai elementas armuotas spiraline arba žiedine armatūra, dydis fcd,eff apskaičiuojamas:
, (8.41)
čia:
fyd,cir – spiralinės armatūros skaičiuotinis stipris;
rcir – armavimo koeficientas:
, (8.42)
čia:
As,cir – spiralinės armatūros skerspjūvio plotas;
feff – skerspjūvio skersmuo spiralės viduryje;
sn – spiralės žingsnis;
e0 – ašinės jėgos ekscentricitetas (neįvertinant įlinkio įtakos).
Gelžbetoniniams elementams, pagamintiems iš smulkiagrūdžio betono, armavimo koeficientas, apskaičiuotas pagal (8.38) ir (8.42) formules, neturi būti didesnis nei 0,04.
Stipriosios strypinės armatūros skaičiuotinis stipris fsc,eff apskaičiuojamas taip:
, (8.43)
čia , (8.44)
čia ; (8.45)
h = 10, kai strypinės armatūros takumo įtempiai £ 600 MPa;
h = 25, kai strypinės armatūros takumo įtempiai > 600 MPa;
As,tot – visos stipriosios išilginės armatūros skerspjūvio plotas;
Aeff – armatūros tinklu apriboto betono skerspjūvio plotas;
fcd reikšmės imamos MPa;
, kai armatūros takumo įtempiai £ 600 MPa;
, kai armatūros takumo įtempiai > 600 MPa.
Apskaičiuojant elementų su skersiniu armavimu gniuždomosios zonos santykinį aukštį pagal (8.14) formulę:
; (8.46)
čia:
a – koeficientas pagal Reglamento 72 p.;
,
čia r – armavimo koeficientas, apskaičiuojamas pagal (8.38) ir (8.42) formules, atitinkamai naudojant tinklus arba spirales.
Apskaičiuojant elementus su stipriąja viela (8.14), formulėje:
, (8.47)
MPa, kai armatūros takumo įtempiai £ 600 MPa,
MPa, kai armatūros takumo įtempiai > 600 MPa.
Skersine armatūra armuotų elementų stipris, įvertinant įlinkio įtaką, apskaičiuojamas atsižvelgiant į Reglamento 83 p. reikalavimus. Apskaičiuojant Ncrit pagal (8.50) formulę įvertinamas tinklų kraštiniais strypais arba spirale apribotos skerspjūvių dalies inercijos momentas. Pagal (8.50) formulę apskaičiuota Ncrit reikšmė turi būti padauginta iš koeficiento ; cef reikšmė yra lygi atliekant skaičiavimus įvertinamam skerspjūvio dalies aukščiui arba skersmeniui.
Apskaičiuojant elementus su skersine armatūra
, (8.48)
čia .
Elementų skersinis armavimas įvertinamas tuo atveju, kai elemento stipris, apskaičiuotas pagal šio skirsnio nurodymus, viršija elemento, apskaičiuoto be skersinio armavimo, stiprį ir atitinka Reglamento 251 p. nurodytus konstravimo reikalavimus.
82. Apskaičiuojant ekscentriškai gniuždomuosius elementus, armuotus skersine armatūra, be stiprumo, apskaičiuoto pagal Reglamento 81 p. reikalavimus, būtina patikrinti apsauginio sluoksnio supleišėjimą.
Šie skaičiavimai atliekami pagal Reglamento 79 p. ir 1 priedo nurodymus, įvertinant skaičiuotines apkrovas su apkrovų patikimumo koeficientu gf = 1,0 ir atsižvelgiant į visą elemento betono skerspjūvį. Atliekant šiuos skaičiavimus įvertinamos tinkamumo ribiniam būviui apskaičiuoti betono ir tempiamosios armatūros skaičiuojamosios reikšmės fck ir fyk. Gniuždomosios armatūros skaičiuojamoji reikšmė yra lygi fsck , bet ne didesnė kaip 400 MPa.
Apskaičiuojant gniuždomosios zonos santykinio aukščio ribinę reikšmę pagal (8.14) ir 1 priedo (6) formules, ssc,lim = 400 MPa, o (8.15) formulėje koeficiento 0,008 reikšmė yra keičiama 0,006 reikšme. Įvertinant elementų liaunį, būtina atsižvelgti į Reglamento 83 p. reikalavimus. Koeficientas de,min apskaičiuojamas taip:
. (8.49)
83. Apskaičiuojant ekscentriškai gniuždomuosius elementus, įlinkio įtaka stiprumui įvertinama nagrinėjant jų deformuotąją schemą.
Ekscentriškai gniuždomosios konstrukcijos gali būti apskaičiuojamos pagal nedeformuotąją schemą, tačiau kai liaunis , įlinkio įtaka jų stiprumui yra įvertinama išilginės jėgos pridėjimo ekscentricitetą e0 dauginant iš koeficiento h. Apskaičiuojant h pagal (8.8) formulę sąlyginė kritinė jėga
; (8.50)
čia:
l0 – elemento skaičiuotinis ilgis, nustatomas atsižvelgiant į Reglamento 84 p. nurodymus;
de – koeficientas, nustatomas pagal Reglamento 66 p. nurodymus;
jl – koeficientas, nustatomas pagal (8.10) formulę.
Šiuo atveju lenkimo momentai MEd ir MEd,lt apskaičiuojami ašies, einančios per tempiamosios arba labiausiai gniuždomos (esant visam gniuždomam skerspjūviui) armatūros strypo centrą. Momentas MEd yra apskaičiuojamas nuo visų poveikių, o MEd,lt – nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių poveikių. Jeigu visų poveikių ir nuolatinių bei tariamai nuolatinių poveikių sukelti lenkiantieji momentai (arba ekscentricitetai) yra priešingų ženklų, būtina atsižvelgti į Reglamento 66 p. nurodymus;
jp –koeficientas, įvertinantis armatūros išankstinio įtempimo įtaką elemento standžiui. Esant tolygiam skerspjūvio apspaudimui įtemptąja armatūra, koeficientas jp apskaičiuojamas taip:
, (8.51)
čia:
scp – betono įtempiai, apskaičiuojami įvertinant koeficientą gp < 1,0;
fcd – betono skaičiuotinis stipris; formulėje (8.51) santykis .
Koeficientas .
Apskaičiuojant iš smulkiagrūdžio B grupės betono pagamintas konstrukcijas, (8.50) formulėje koeficientas 6,4 yra keičiamas koeficientu 5,6.
Apskaičiuojant gniuždomąsias konstrukcijas plokštumoje, statmenoje lenkimo momento veikimo plokštumai, išilginės jėgos ekscentricitetas yra lygus atsitiktiniam ekscentricitetui (žr. Reglamento 63 p.).
13 lentelė
Vienaaukščių pastatų kolonų skaičiuotiniai ilgiai
Pastato ir kolonų charakteristikos |
Kolonų skaičiuotinis ilgis l0 apskaičiuojant |
|||||||
Skersinio rėmo arba statmenoje estakados ašiai plokštumoje |
Statmenoje skersiniam rėmui arba lygiagrečiai estakados ašiai plokštumoje |
|||||||
esant |
nesant |
|||||||
ryšiams arba inkaruojančioms atramoms išilginėje kolonų eilėje |
||||||||
Pastatas |
Su tiltiniais kranais |
Įvertinant kranų apkrovas |
Pokraninė (apatinė) kolonų dalis, esant pokraninėms sijoms |
Karpytoms |
1,5l1 |
0,8l1 |
1,2l1 |
|
Nekarpytoms |
1,2l1 |
0,8l1 |
0,8l1 |
|||||
Virškraninė (viršutinė) kolonų dalis, esant pokraninėms sijoms |
Karpytoms |
2,0l2 |
1,5l2 |
2,0l2 |
||||
Nekarpytoms |
2,0l2 |
1,5l2 |
1,5l2 |
|||||
Neįvertinant kranų apkrovų |
Pokraninė (apatinė) kolonų dalis, esant pokraninėms sijoms |
Vieno tarpatramio |
1,5l |
0,8l1 |
1,2l |
|||
Kelių tarpatramių |
1,2l |
0,8l1 |
1,2l |
|||||
Virškraninė (viršutinė) kolonų dalis, esant pokraninėms sijoms |
Karpytoms |
2,5l2 |
1,5l2 |
2,0l2 |
||||
Nekarpytoms |
2,0l2 |
1,5l2 |
1,5l2 |
|||||
Be tiltinių kranų |
Kintamojo skerspjūvio kolonos |
Apatinė kolonų dalis |
Vieno tarpatramio |
1,5l |
0,8l |
1,2l |
||
Kelių tarpatramių |
1,2l |
0,8l |
1,2l |
|||||
Viršutinė kolonų dalis |
2,5l2 |
2,0l2 |
2,5l2 |
|||||
Pastovaus skerspjūvio kolonos |
Vieno tarpatramio |
1,5l |
0,8l |
1,2l |
||||
Kelių tarpatramių |
1,2l |
0,8l |
1,2l |
|||||
Estakada |
Kranų |
Su pokraninėmis sijomis |
Karpytoms |
2,0l1 |
0,8l1 |
1,5l1 |
||
Nekarpytoms |
1,5l1 |
0,8l1 |
l1 |
|||||
Vamzdynų |
Kolonos sujungtos su perdanga |
Šarnyriškai |
2,0l |
l |
2,0l |
|||
Standžiai |
1,5l |
0,7l |
1,5l |
|||||
Pastabos:
1. l – visas kolonos aukštis nuo pamato viršaus iki horizontaliosios konstrukcijos apačios atitinkamoje plokštumoje;
84. Ekscentriškai gniuždomųjų elementų skaičiuotinis ilgis l0 apskaičiuojamas kaip deformuotojo rėmo elemento, veikiant šį elementą nepalankiausioje vietoje išdėsčius apkrovas, be to, įvertinant medžiagų plastines deformacijas ir elementuose atsirandančius plyšius. Dažniausiai pasitaikančių konstrukcijų elementų skaičiuotinį ilgį l0 galima nustatyti:
84.1. daugiaaukščių pastatų, kurie yra ne mažiau kaip dviejų tarpatramių, kolonoms, standžiai sujungtoms su rygeliais:
l0 = l, kai perdangos konstrukcijos surenkamos,
l0 = 0,7l, kai konstrukcijos perdangos monolitinės,
čia l – aukšto aukštis (atstumas tarp mazgų centrų);
84.2. vienaaukščių pastatų kolonoms, kurios yra standžios savo plokštumoje (sugebančioms perduoti horizontaliąsias apkrovas) ir į kurias šarnyriškai atremtos denginio konstrukcijos, bei estakadų kolonoms pagal 13 lentelę;
14 lentelė
Santvarų ir arkų elementų skaičiuotiniai ilgiai
Elemento pavadinimas |
Santvarų ir arkų elementų skaičiuotiniai ilgiai, l0 |
1. Santvarų elementai: a) viršutinė juosta, apskaičiuojant: – santvaros plokštumoje kai e0 < 1/8h1 kai e0 ³ 1/8h1 – statmenoje santvaros plokštumai zonai po stoglangiu (kai stoglangio plotis 12 m arba daugiau) – kitais atvejais b) spyriai ir statramsčiai apskaičiuojant: – santvaros plokštumoje – statmenoje santvaros plokštumai, kai: b1/b2 < 1,5 b1/b2 ³ 1,5 |
0,9l 0,8l
0,8l 0,9l
0,8l
0,9l 0,8l |
2. Arkos: a) apskaičiuojant arkos plokštumoje: – trijų šarnyrų arkai – dviejų šarnyrų arkai – bešarnyrei arkai b) apskaičiuojant statmenoje arkos plokštumoje (bet kurioje) |
0,580l 0,540l 0,365l l |
Pastabos:
1. l – elemento ilgis tarp gretimų santvaros mazgų, o apskaičiuojant viršutinę juostą statmenoje santvaros plokštumoje, atstumas tarp juostos įtvirtinimo taškų. Apskaičiuojant arkas jų plokštumoje – arkos ilgis išilgai geometrinės ašies, o apskaičiuojant arkai statmenoje plokštumoje – arkos ilgis tarp arkos įtvirtinimo taškų šioje plokštumoje;
V skirsnis. Centriškai tempiamųjų elementų apskaičiavimas
85. Apskaičiuojant centriškai tempiamuosius gelžbetoninius elementus, tikrinama sąlyga
, (8.52)
čia As,tot – visos išilginės armatūros skerspjūvio plotas.
86. Stačiakampio skerspjūvio ekscentriškai tempiamieji elementai, nurodyti Reglamento 71 p., apskaičiuojami atsižvelgiant į išilginės jėgos NEd padėtį:
86.1. jeigu išilginė jėga NEd yra tarp As1 ir As2 armatūros atstojamųjų jėgų (žr. 12 a pav.), apskaičiuojama pagal sąlygą:
, (8.53)
. (8.54)
86.2. jeigu išilginė jėga NEd yra už As1 ir As2 armatūros atstojamųjų jėgų (žr. 12 b pav.), apskaičiuojama tikrinant sąlygą:
. (8.55)
12 pav. Ekscentriškai tempiamųjų gelžbetoninių elementų statmenojo pjūvio stiprumo skaičiuotinės schemos, kai išilginė jėga NEd veikia tarp As1 ir As2 armatūrų (a) ir už armatūros ribų (b)
Gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas taip:
. (8.56)
Jeigu pagal (8.56) formulę nustatytas gniuždomosios zonos aukštis , tai į (8.55) formulę yra įrašoma gniuždomosios zonos aukščio reikšmė , čia xlim yra nustatoma pagal Reglamento 72 p. nurodymus.
VI skirsnis. Elementų įstrižųjų pjūvių stiprumo skersinių jėgų atžvilgiu apskaičiavimas
87. Elementų įstrižųjų pjūvių stiprumą reikia patikrinti skersinės jėgos ir lenkimo momento atžvilgiu. Trumpųjų (l ≤ 0,9 d) atraminių gembių stiprumas skersinių jėgų atžvilgiu apskaičiuojamas patikrinant betono tarp krūvio ir atramos atsparumą gniuždant. Elementų skersinis armavimas, skersinės ir išilginės armatūros inkaravimas, jos nutraukimo vietos turi atitikti reikalavimus, nurodytus XVII skyriuje.
88. Elementų atsparumas skersinių jėgų atžvilgiu tikrinamas pagal formulę
VEd ≤ VRd; (8.57)
čia:
VEd – skaičiuotinė poveikių sukelta skersinė jėga;
VRd – skaičiuotinis elemento atsparumas skersinių jėgų atžvilgiu.
89. Elementų įstrižųjų pjūvių stiprumui skersinės jėgos atžvilgiu apskaičiuoti nustatomos atsparumo skersinių jėgų veikimui skaičiuojamosios reikšmės. Didžiausioji skaičiuotinė skersinė jėga, kurią gali atlaikyti elementas, atsižvelgiant į betono tarp įstrižųjų plyšių gniuždymą, apskaičiuojamas pagal tokias formules:
VRd,max = 0,3 φw1 φc1 fcd b d, kai σc ≤ 0,5 fcd; (8.58)
VRd,max = 0,6 φw1 φc1 fcd (1 – σc / fcd) b d, kai 0,5 fcd ≤ σc ≤ fcd; (8.59)
čia:
φw1 = 1 + 5 α ρw ≤ 1,3; (8.60)
α = Es /Ec ir ρw = Asw / (b sw); (8.61)
Asw – sankabų, esančių vienoje plokštumoje skersai elemento, skerspjūvio plotas;
sw – atstumas statmena kryptimi tarp sankabų, statmenų elementų išilginei ašiai ir pasvirusių į ją ne mažesniu kaip 45° kampu;
φc1 = 1 – β fcd; (8.62)
β – koeficientas, imamas iš 15 lentelės;
fcd – imamas MPa;
σc – vidutiniai skerspjūvio normaliniai įtempimai dėl skaičiuotinių poveikių.
90. Gelžbetoninių elementų be skersinės armatūros skaičiuotinis atsparumas skersinėms jėgoms apskaičiuojamas pagal formulę
(8.63)
Apibrėžiamos tokios kitimo ribos:
, (8.64)
čia:
φc4 – koeficientas, imamas iš 15 lentelės;
c – pavojingiausiojo įstrižojo pjūvio projekcijos į elemento išilginę ašį ilgis;
, (8.65)
kai NEd yra išilginė gniuždomoji jėga, apspaudimo jėga P nuo išankstinio armatūros įtempimo traktuojama kaip išilginė gniuždomoji jėga; išilginių gniuždomųjų jėgų palankios įtakos nepaisoma, jeigu jos sukelia tokio paties ženklo lenkimo momentus, kaip ir veikiančios skersinės apkrovos;
, bet ne daugiau kaip 0,8 absoliutine reikšme, (8.66)
kai N yra išilginė tempiamoji jėga.
15 lentelė
Koeficientų β, φc2, φc3 ir φc4 reikšmės
Betono tipas |
β |
φc2 |
φc3 |
φc4 |
Normalaus svorio |
0,01 |
2,0 |
0,6 |
1,5 |
Smulkiagrūdis |
0,01 |
1,7 |
0,5 |
1,2 |
Lengvasis, ne žemesnės kaip D1,9 tankio klasės |
0,02 |
1,9 |
0,5 |
1,2 |
Lengvasis, ne aukštesnės kaip D1,8 tankio klasės su smulkiais tankiaisiais užpildais |
0,02 |
1,75 |
0,4 |
1,0 |
lengvaisiais užpildais |
0,02 |
1,5 |
0,4 |
1,0 |
PASTABA. Kai elementų išilginė tempiamoji armatūra yra iš anksto neįtemptųjų strypų, kurių fyk > 500 MPa, tai φc2, φc3 ir φc4 reikšmės, pateiktos šioje lentelėje, dauginamos iš 0,8. |
91. Elementų su skersine armatūra skaičiuotinis atsparumas skersinėms jėgoms skersinės armatūros, kertančios įstrižąjį pjūvį, atžvilgiu (žr. 13 pav.) apskaičiuojamas pagal formulę
VRd,sy = VRd,c + VRd,sw + VRd,s,inc. (8.67)
Skersinė jėga VRd,c, kurią atlaiko betonas, apskaičiuojamas pagal formulę
. (8.68)
Koeficientai jc2 ir jc3 imami iš 15 lentelės, o φn apskaičiuojamas pagal (8.65) arba (8.66) formulę. Apskaičiuojant gelžbetoninius elementus su skersine armatūra, privalu užtikrinti įstrižųjų pjūvių stiprumą tarp sankabų, tarp atramos ir atlankos bei tarp atlankų.
Skersinės jėgos VRd,sw ir VRd,s,inc nustatomos pagal jėgas, veikiančias atitinkamai sankabose ir atlankose, kertančiose įstrižąjį pjūvį, kurio projekcija į elemento išilginę ašį yra c0 (žr. 13 pav.). Tokiu būdu VRd.5w » vsw×c0.
92. Projekcijos c0 į elemento išilginę ašį ilgis nustatomas iš VRd,sy išraiškos pagal (8.67) formulę minimumo, (8.68) formulėje vietoje c įrašius c0. Gautoji c0 reikšmė imama ne didesnė kaip 2d ir ne didesnė kaip c, taip pat ne mažesnė kaip d, jeigu c > d.
Kai elementai armuoti sankabomis, statmenomis elemento išilginei ašiai, o jų žingsnis sw yra pastovus nagrinėjamojo įstrižojo pjūvio ribose, c0 reikšmė atitinka VRd,c + VRd,sw išraiškos minimumą ir nustatoma pagal formulę
, (8.69)
čia vsw – sankabų elemento ilgio vienete atlaikoma jėga, apskaičiuojama pagal formulę
. (8.70)
13 pav. Elemento įstrižojo pjūvio atsparumo skersinei jėgai skaičiuotinė schema
Jeigu sankabos pagal skaičiavimą yra reikalingos, tai turi atitikti sąlygą
. (8.71)
Skersinė armatūra taip pat turi atitikti konstrukcinius reikalavimus, nurodytus XVII skyriuje.
Gelžbetoninių elementų, kurių viršutiniai kraštai (juostos) yra su nuolydžiais (žr. 14 pav.), įstrižųjų pjūvių atsparumas skersinėms jėgoms apskaičiuojamas pagal Reglamento 90 arba 91 p. Naudingasis elemento skerspjūvio aukštis d nagrinėjamojo įstrižojo pjūvio zonoje imamas lygus didžiausiajai d reikšmei, apskaičiuojant elementus su skersine armatūra, o vidutinei d reikšmei – apskaičiuojant elementus be skersinės armatūros.
14 pav. Gelžbetoninės sijos su nuolaidžiais viršutiniais kraštais įstrižųjų pjūvių atsparumo skaičiuotinė schema
93. Trumpųjų (l ≤ 0,9 d) gelžbetoninių gembių atsparumas skersinių jėgų veikimui apskaičiuojamas atsižvelgiant į betono juostos tarp krūvio ir atramos atsparumą gniuždant (žr. 15 pav.) pagal formulę
VRd,cc = 0,8 φw2 fcd b lc sin θ; , (8.72)
čia θ – kampas tarp skaičiuotinės gniuždomosios juostos ir horizontalės.
15 pav. Trumposios gembės atsparumo skersinėms jėgoms skaičiuotinė schema
Įstrižos gniuždomosios juostos plotis nustatomas pagal tokią formulę:
lc = lsup sin θ, (8.73)
lsup – krūvio perdavimo ploto ilgis išilgai gembės.
Nustatant lsup ilgį, reikia atsižvelgti į krūvio perdavimo ypatybes, nes konstrukcijos ant gembės gali būti atremtos įvairiais būdais (išilgai gembės nukreiptos sijos gali būti atremtos laisvai arba standžiai; sijos gali būti nukreiptos skersai gembės ir pan.).
Koeficientu φw2 atsižvelgiama į sankabas, išdėstytas gembės aukštyje, kuris apskaičiuojamas pagal formulę
φw2 = 1 + 5 αl ρw1 ; (8.74)
čia ρw1 = Asw / (b sw),
čia:
Asw – horizontaliųjų ir pasvirusių į horizontalę ne mažesniu kaip 45° kampu sankabų, esančių vienoje plokštumoje, skerspjūvio plotas;
sw – atstumas tarp sankabų statmena kryptimi.
Trumpųjų gembių skersinis armavimas turi atitikti reikalavimus, nurodytus Reglamento 25 p.
VII skirsnis. Gelžbetoninių elementų įstrižųjų pjūvių stiprumas lenkimo momento atžvilgiu
94. Gelžbetoninių elementų įstrižųjų pjūvių stiprumas lenkimo momento atžvilgiu tikrinamas pagal formulę
MEd ≤ MRd,s + MRd,sw + MRd,s,inc. (8.75)
16 pav. Gelžbetoninio elemento įstrižojo pjūvio stiprumo lenkimo momento atžvilgiu skaičiuotinė schema
Lenkimo momentas MEd apskaičiuojamas kaip visų išorinių jėgų, veikiančių vieną elemento nuo nagrinėjamojo įstrižojo pjūvio pusę, momentų apie ašį, statmeną lenkimo momento veikimo plokštumai ir einančiai per gniuždomojoje zonoje veikiančių jėgų atstojamosios Nc pridėties tašką, suma.
MRd,s, MRd,sw ir MRd,s,inc yra jėgų, veikiančių įstrižojo pjūvio tempiamąją zoną kertančioje išilginėje armatūroje, sankabose ir atlankose atitinkamai momentų apie tą pačią ašį, sumos. Nustatant įstrižąjį pjūvį kertančioje armatūroje veikiančias jėgas, reikia atsižvelgti į šios armatūros inkaravimą už įstrižojo pjūvio.
Įstrižojo pjūvio gniuždomosios zonos aukštis nustatomas iš jėgų, veikiančių gniuždomajame betone ir įstrižąjį pjūvį kertančioje armatūroje, projekcijų į elemento išilginę ašį pusiausvyros sąlygos.
95. Įstrižųjų pjūvių stiprumą veikiant lenkimo momentui reikia patikrinti ties išilginės armatūros nutraukimo arba atlenkimo, elemento matmenų staigaus pasikeitimo (įpjovos ir pan.) vietomis, taip pat sijų atraminėse zonose ir ties atraminės gembės galu.
96. Elemento atraminės zonos išilginės armatūros, kertančios įstrižojo pjūvio tempiamąją zoną, atlaikomasis lenkimo momentas MRd,s apskaičiuojamas pagal formulę
MRd,s = fyd As1 zs, (8.76)
čia:
As1 – išilginės armatūros, kertančios įstrižojo pjūvio tempiamąją zoną, skerspjūvio plotas;
zs – atstumas tarp jėgų, veikiančių išilginėje armatūroje, atstojamosios iki jėgų, veikiančių gniuždomojoje zonoje, atstojamosios.
Jeigu išilginė armatūra yra be inkarų, jos skaičiuotinį stiprį susikirtimo su įstrižuoju pjūviu vietoje reikia sumažinti dydžiu – neįtemptajai armatūrai ir – įtemptajai armatūrai (čia: lx – atstumas nuo inkaravimo krašto iki nagrinėjamojo pjūvio; lbd ir lbpd – pagal (17.1) ir (17.6) formules).
Konstrukcijų iš akytojo betono jėgas, veikiančias išilginėje armatūroje, reikia apskaičiuoti atsižvelgiant į skersinių inkarų atraminiuose ruožuose efektyvumą.
97. Sankabų, statmenų elemento išilginei ašiai ir tolygiai išdėstytų nagrinėjamojo įstrižojo pjūvio tempiamosios zonos ruože, atlaikomasis lenkimo momentas MRd,sw apskaičiuojamas pagal formulę
MRd,sw = vsw c2 /2, (8.77)
čia:
vsw – jėga, veikianti sankabose elemento ilgio vienete, apskaičiuojama pagal (8.70) formulę;
c – pavojingiausiojo įstrižojo pjūvio projekcija į elemento išilginę ašį.
VIII skirsnis. Sukamųjų ir kartu lenkiamųjų elementų erdvinių pjūvių stiprumo apskaičiavimas
98. Apskaičiuojant sukamuosius ir kartu lenkiamuosius elementus, reikia patikrinti erdvinių pjūvių stiprumą. Erdvinį pjūvį sudaro sraigtinės formos plyšys ir plokščioji gniuždomoji zona, pasvirusi kampu elemento išilginės ašies atžvilgiu.
99. Bendruoju atveju erdvinio pjūvio stiprumas tikrinamas pagal visų išorinių ir vidinių jėgų plokštumoje, statmenoje tiesei, apribojančiai gniuždomąją zoną, momentų apie ašį, statmeną šiai plokštumai ir išvestą per gniuždymo jėgų atstojamosios jėgos pridėties tašką, pusiausvyros sąlygą.
100. Vidinių jėgų erdviniame pjūvyje ribinės reikšmės nustatomos darant šias prielaidas:
100.2. betono gniuždomoji zona yra plokštumoje, pasvirusioje tam tikru kampu elemento išilginės ašies atžvilgiu;
100.4. kertančios erdvinio pjūvio tempiamąją zoną išilginės ir skersinės armatūros tempimo įtempiai atitinkamai lygūs ir ;
101. Sukamųjų ir kartu lenkiamųjų stačiakampio skerspjūvio elementų matmenys turi būti tokie, kad atitiktų sąlygą:
, (8.78)
čia ir – atitinkamai mažesnis ir didesnis skerspjūvio matmenys.
Stipresnio kaip C25/30 klasės betono reikšmė imama tokia, kaip C25/30 klasės betono.
102. Erdvinių pjūvių (žr. 17 pav.) stiprumas tikrinamas pagal sąlygą
. (8.79)
Gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas iš lygties
. (8.80)
Čia fyd £ 500 MPa.
Stiprumas tikrinamas atsižvelgiant į tris gniuždomosios zonos padėties skaičiuojamąsias schemas:
1 schema – gniuždomoji zona yra prie gniuždomos dėl lenkimo momento skerspjūvio briaunos (žr. 18 a pav.);
2 schema – gniuždomoji zona yra prie lygiagrečios lenkimo momento veikimo plokštumai skerspjūvio briaunos (žr. 18 b pav.);
3 schema – gniuždomoji zona yra prie tempiamos dėl lenkimo momento skerspjūvio briaunos (žr. 18 c pav.).
17 pav. Sukamojo ir kartu lenkiamojo elemento erdvinio pjūvio stiprumo skaičiuotinė schema
18 pav. Erdvinio pjūvio gniuždomosios zonos padėtys:
a – prie gniuždomos dėl lenkimo momento skerspjūvio briaunos; b – prie lygiagrečios lenkimo momento veikimo plokštumai skerspjūvio briaunos; c – prie tempiamos dėl lenkimo momento skerspjūvio briaunos; O-O – lenkimo momento plokštuma
(8.79) ir (8.80) formulėse:
ir – skerspjūvio plotai armatūrų, esančių atitinkamai tempiamojoje ir gniuždomojoje zonose;
, – ilgiai briaunų, atitinkamai lygiagrečių ir statmenų apribojančiai gniuždomąją zoną tiesei;
; (8.81)
, (8.82)
čia – apribojančios gniuždomąją zoną tiesios atkarpos projekcijos į elemento išilginę ašį ilgis; apskaičiuojama įvertinant pavojingiausią reikšmę, kuri nustatoma nuosekliu priartėjimu ir imama ne didesnė kaip .
Įrąžų TEd, MEd ir VEd santykinius dydžius įvertinančios c ir reikšmės yra:
102.4. apskaičiuojant pagal 3 schemą, ir jV = 1,
čia TEd, MEd ir VEd – sukimo momentas, lenkimo momentas ir skersinė jėga pjūvyje, išvestame per gniuždomosios zonos centrą ir statmename elemento išilginei ašiai.
Skersinės ir išilginės armatūros santykį įvertinantis koeficientas apskaičiuojamas pagal formulę
, (8.83)
čia:
– sankabos vieno strypo, esančio prie tempiamosios briaunos, skerspjūvio plotas;
– atstumas tarp gretimų sankabų.
Koeficiento reikšmė imama ne mažesnė kaip
, (8.84)
ir ne didesnė kaip
; (8.85)
čia:
– lenkimo momentas, kurio reikšmė skaičiuojant pagal 2 schemą yra lygi nuliui, o pagal 3 schemą – imama su minuso ženklu;
– ribinis lenkimo momentas, kurį atlaiko statmenas elemento išilginei ašiai pjūvis.
Kai pagal (8.83) formulę apskaičiuota reikšmė mažesnė nei , jėgos reikšmė (8.79) ir (8.80) formulėse dauginama iš santykio .
IX skyrius. Gelžbetoninių konstrukcijų stiprumo APskaičiavimas, esant vietiniam apkrovų veikimui
I skirsnis. glemžimo ApSkaičiavimas
104. Skaičiuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas, kurios yra veikiamos vietinių gniuždomųjų apkrovų, kaip betono stiprumo charakteristika yra imamas jo skaičiuotinis glemžiamasis stipris fcud. Jis priklauso nuo skaičiuotinio gniuždomojo stiprio ir santykio tarp glemžimo ploto (ant kurio padėta vietinė apkrova) ir ploto, kuriame pasiskirsto šios apkrovos poveikis
, (9.1)
čia:
fcd – skaičiuotinis betono gniuždomasis stipris;
a – koeficientas, įvertinantis ilgalaikį apkrovos poveikį, jos netinkamiausią pridėjimą:
0,85 – kai betono klasė C50/60;
0,80 – kai betono klasė C55/67 ir aukštesnė.
Kai betono klasė C70/85 ir aukštesnė, betono stipris fcd su koeficientu a dauginamas iš papildomo koeficiento l, kuris imamas pagal 16 lentelės duomenis;
wu – koeficientas, įvertinantis betono glemžiamojo stiprio padidėjimą ir apskaičiuojamas pagal formulę
, (9.2)
čia:
ku – šoninio apspaudimo gniuždant efektyvumo koeficientas. Sunkiajam betonui ; smulkiagrūdžiam betonui ku = 12,5;
kf – imama pagal 17 lentelę;
wu,max – ribinė betono glemžiamojo stiprio padidėjimo reikšmė, imama pagal 17 lentelę;
Ac0 – glemžimo plotas (žr. 19 pav.);
Ac1 – pasiskirstymo plotas, kuris yra simetrinis glemžiamojo ploto centro atžvilgiu.
17 lentelė
Koeficientų kf ir wu,max reikšmės
Vietinės apkrovos pridėjimo schemos pagal 19 pav. |
kf |
wu,max |
|
betoniniams elementams |
elementams su skersiniu armavimu |
||
a), b) atvejai |
1,0 |
2,5 |
3,5 |
c) atvejis |
0,8+0,2c/b |
2,5 |
3,5 |
d) atvejis |
0,8+0,2c/b |
2,5 |
3,5 |
e), f), i), j) atvejai |
0,8 |
2,5 |
3,5 |
g) atvejis |
|
2,5 |
3,5 |
h) atvejis |
|
2,5 |
3,5 |
k), l), m), n) atvejai |
0,8 |
1,0 |
1,0 |
105. Jeigu šalia veikia daugiau kaip viena jėga, kiekvienai iš jų reikia atskirai nustatyti pasiskirstymo plotą Ac1 (žr. 19 pav.). Jeigu šie plotai kerta vienas kitą, tai plotus, pasirenkamus skaičiavimui, reikia imti tokius, kad jie vienas kito nekirstų.
Jeigu elementą, veikiamą vietinės gniuždomosios apkrovos, veikia ir kitos apkrovos, kurios sukelia tempimo įtempius betone, tai tokį elementą reikia armuoti skersiniais tinklais.
106. Betoninio elemento, veikiamo vietinės glemžiamosios apkrovos, stiprumas tikrinamas pagal sąlygą
, (9.3)
čia:
NEd – skaičiuotinių įtempių, veikiančių glemžimo plote Ac0, atstojamoji;
fcud – skaičiuotinis betono glemžiamasis stipris, apskaičiuojamas pagal (9.1) formulę, imant skaičiuotinius betono gniuždomąjį fcd ir tempiamąjį fctd stiprius, nustatomas su daliniu patikimumo koeficientu gc = 1,8;
au – koeficientas, priklausantis nuo įtempių pasiskirstymo glemžimo plote, ir yra lygus
; (9.4)
čia su,max ir su,min – atitinkamai didžiausieji ir mažiausieji gniuždymo įtempiai.
107. Jeigu elementas yra armuojamas skersiniais armatūros tinklais, tai tokių vietine glemžiamąja apkrova veikiamų elementų stiprumas tikrinamas pagal sąlygą
, (9.5)
čia:
NEd – įtempimų, veikiančių Ac0 plote, atstojamoji;
fcud,eff – ekvivalentinis betono glemžiamasis stipris, apskaičiuojamas pagal formulę
, (9.6)
čia js – koeficientas, įvertinantis skersinio armavimo įtaką vietinio gniuždymo zonoje: k), l) ir n) (žr. 19 pav.). js = 1,0, skersinį armavimą įvertinant pagal sąlygą, skersinės armatūros tinklai uždėti plote, ne mažesniame kaip 19 pav. pažymėta punktyrinėmis linijomis. Kai apkrauta pagal a), b), c), d), e), f), g), h), i), j) (žr. 19 pav.), js koeficientas apskaičiuojamas pagal formulę
, (9.7)
čia Aeff – betono plotas, apibrėžtas kraštiniais tinklo strypais ir esantis Ac1 plote.
.
čia:
rxy – skersinio armavimo koeficientas;
fyd,xy – tinklų armatūros skaičiuotinis stipris.
Jeigu glemžimo ploto kontūrai išeina už skersinio armavimo tinklo ribų, tai nustatant glemžimo plotą Ac0 ir pasiskirstymo plotą Ac1 įvertinamas tik betono plotas, esantis tinklelio kontūre. Tinklelio strypų skerspjūvio plotas jo ilgio ir pločio kryptimis neturi skirtis daugiau kaip 1,5 karto, o jų išdėstymo žingsnis neviršyti 100 mm ir ¼ mažesniosios skerspjūvio kraštinės.
II skirsnis. Gelžbetoninių elementų atplėšiamojo stiprio APskaičiavimas (esant vietiniam tempimui)
108. Gelžbetoninių elementų atplėšiamasis stipris, veikiant vietiniam tempimui nuo apkrovų, pridėtų elemento apačioje arba aukščiau (pagal skerspjūvio aukštį) (žr. 20 pav.), apskaičiuojamas pagal sąlygą
, (9.8)
čia:
F – atplėšiamoji (tempiamoji) jėga;
ds – atstumas nuo jėgos pridėties taško iki išilginės armatūros masės centro;
– skersinių įrąžų, kurias perima sankabos, papildomai įdėtos pagal atplėšimo zonos ilgį a, suma;
a = 2ds+b; čia b – atplėšiamosios jėgos perdavimo ploto plotis.
20 pav. Gelžbetoninių elementų atplėšiamojo stiprio apskaičiavimo schema
ds ir b reikšmės nustatomos atsižvelgiant į atplėšiamosios apkrovos pobūdį ir jos uždėjimą ant elemento (per gembes, priglaustus kitus elementus, įdėtines detales ir pan.).
III skirsnis. praspaudimo apskaičiavimas
109. Šiame skirsnyje pateikti praspaudimo modeliai ir apskaičiavimo metodai tinka gelžbetoninėms ištisinėms ir kesoninėms plokštėms prie kolonų ir pamatams po kolonomis projektuoti. Vietinė sutelktoji jėga nuo kolonų į plokštę ar pamatą perduodama per sąlygiškai mažą plotelį Aload.
110. Principinė gelžbetoninės plokštės (elemento) praspaudimo skaičiuotinė schema pateikta 21 pav. Plokštės, veikiamos vienodai išskirstytąja apkrova, praspaudžiamasis stipris apskaičiuojamas pavojingajame pjūvyje.
111. Šio skirsnio nuostatos tinka, kai praspaudžiamųjų elementų matmenys yra:
111.2. stačiakampio skerspjūvio, kurio perimetras ne didesnis kaip 11d, ir skerspjūvio kraštinių c1 ir c2 santykis ne didesnis kaip 2;
111.3. kitų skerspjūvio formų, taikant analogiškus matmenų apribojimo reikalavimus.
Kai skerspjūvis neatitinka Reglamento 111 p. reikalavimų, plokštės stipris apskaičiuojamas sumuojant jos praspaudžiamąjį ir kerpamąjį stiprius. Kerpamųjų pjūvių zonos nustatomos remiantis 22 pav. pateiktomis schemomis.
21 pav. Plokštės praspaudimo skaičiuotinė schema:
112. Apskaičiuojant praspaudžiamąjį stiprį yra nustatomas praspaudžiamojo elemento kritinis perimetras, kuris plokštėms yra lygus minimaliam perimetrui 1,5d atstumu nuo praspaudžiamojo elemento išorinio krašto. Panašiai nustatoma ir kitokios skerspjūvio formos elementams (žr. 22 pav.).
Kritinis perimetras ir kolonos perimetras apriboja vadinamąją kritinę plokštumą.
Kaip naudingasis plokštės storis imamas pastovusis. Kai jis skirtingas y ir z ašyse, imamas jų vidurkis:
, (9.9)
čia dy ir dz yra naudingasis plokštės aukštis statmenose ašyse.
22 pav. Kritinio perimetro nustatymo būdingiausieji atvejai
Jei nuo kritinio perimetro arčiau nei 6d atstumu yra laisvas (neparemtas) plokštės kraštas, kampas ar anga, kritinio perimetro ilgis nustatomas remiantis schemomis, pateiktomis 23 ir 24 paveiksluose.
23 pav. Kritinio perimetro nustatymas plokštės pakraštyje ar kampe
24 pav. Kritinio perimetro nustatymas prie angos (A – anga)
113. Praspaudžiamosios plokštės pjūvis ties kritinio perimetro linija naudingojo aukščio ribose yra pavojingasis pjūvis. Kai plokštė pastoviojo aukščio, jis statmenas plokštės plokštumai. Kai plokštė kintamojo aukščio – statmenas tempiamajam (labiau tempiamam) plokštės kraštui.
114. Kai plokštė remiasi į apskritą kolonos kapitelį, kurio lH <1,5hH arba posvyrio kampas γ didesnis nei θ, skaičiuotinis kritinis pjūvis nustatomas remiantis schema, parodyta 25 paveiksle. Šio pjūvio atstumas nuo kolonos centro rcont apskaičiuojamas pagal 9.10 formulę
rcont = 1,5d+ lH + 0,5c, (9.10)
čia:
lH – kapitelio plotis;
c – kolonos skersmuo.
25 pav. Kolona su kapiteliu, kurio lH <1,5hH:
A – pavojingasis pjūvis; B – vietinės apkrovos veikiamas plotas
Stačiakampei kolonai su stačiakampiu kapiteliu, kurio lH < 1,5 hH ir matmenys l1 ir l2 (l1 = c1 + 2lH1, l2 = c2 + 2lH2, l1 ≤ l2), apskaičiuojant praspaudimą imama mažesnioji rcont reikšmė iš dviejų:
, (9.11)
rcont = 1,5d + 0,69l1 . (9.12)
115. Kolonoms su kapiteliais, kurių lH > 1,5(d + hH) arba posvyrio kampas γ mažesnis nei θ (žr. 26 pav.), atstumas nuo kolonos centro iki kritinio pjūvio apskaičiuojamas pagal tokias formules:
rcont,ex = lH + 1,5d + 0,5c, (9.13)
rcont„int = 1,5(d + hH) + 0,5c. (9.14)
26 pav. Kolona su kapiteliu, kurio lH > 1,5(d + hH):
A – pavojingasis pjūvis; B – vietinės apkrovos veikiamas plotas
116. Kai kapitelio 1,5hH < lH < 1,5(d + hH), atstumas nuo kolonos centro iki kritinio pjūvio apskaičiuojamas pagal formulę
rcont = 1,5lH + 0,5c. (9.15)
117. Apskaičiuojant pamatų plokštės praspaudžiamąjį stiprį, pavojingojo pjūvio aukštį imti tokį, koks parodytas 27 paveiksle.
27 pav. Pamatų plokštės praspaudimo schema:
A – vietinės apkrovos veikiamas plotas;
118. Plokštės (ar pamatų) praspaudžiamojo stiprio skaičiavimas grindžiamas sąlyga, kad betoninės plokštės storis yra pakankamas atlaikyti kerpamąją vietinę apkrovą (vEd). Jei ši sąlyga neįvykdoma, būtina įrengti kapitelius ar papildomai armuoti.
119. Didžiausi kirpimo įtempiai, veikiantys ties kolonos perimetru ar vietinės apkrovos veikiamo ploto perimetre, turi būti:
vEd < vRd,max, (9.16)
čia vRd,max – didžiausias skaičiuotinis plokštės nagrinėjamojo pavojingojo pjūvio atsparumas praspaudimui.
120. Skersinė armatūra nereikalinga, jei:
vEd < vRd,c, (9.17)
čia vRd,c – skaičiuotinis plokštės be skersinės armatūros nagrinėjamojo pavojingojo pjūvio atsparumas praspaudimui.
Jei pavojingajame pjūvyje vEd viršija vRd,c , būtina dėti skersinę armatūrą.
121. Jei atraminė reakcija veikia ekscentriškai nagrinėjamojo kerpamojo pjūvio atžvilgiu, didžiausi kirpimo įtempiai apskaičiuojami pagal formulę
, (9.18)
čia:
d – plokštės naudingasis aukštis;
d = (dx + dy)/2, dx , dy – plokštės naudingasis aukštis atitinkamai x ir y ašių linkmėmis;
ui – nagrinėjamojo kerpamojo pjūvio perimetro ilgis.
Koeficientas β apskaičiuojamas pagal formulę
, (9.19)
čia:
u1 – kritinio perimetro ilgis;
k – koeficientas, priklausantis nuo kolonos matmenų c1 ir c2 santykio, randamas 18 lentelėje;
W1 – perimetro u1 funkcija (žr. 28 pav.):
, (9.20)
čia:
dl – perimetro elementarusis ilgis;
e – atstumas nuo dl iki ašies, apie kurią veikia momentas MEd.
18 lentelė
Koeficiento k priklausomybė nuo kolonos matmenų santykio
c1/c2 |
≤ 0,5 |
1,0 |
2,0 |
≥ 3,0 |
k |
0,45 |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
28 pav. Kirpimas plokštės ir vidinės kolonos sandūroje, veikiant nepusiausvyriems lenkimo momentams
Stačiakampio skerspjūvio kolonoms:
, (9.21)
čia:
c1 – kolonos matmuo, lygiagretus jėgos ekscentricitetui;
c2 – kolonos matmuo, statmenas jėgos ekscentricitetui.
Skritulio skerspjūvio vidinei kolonai:
, (9.22)
čia D – skritulio skerspjūvio kolonos skersmuo.
Kai apkrova veikia ekscentriškai abiem kryptimis, stačiakampio skerspjūvio kolonoms koeficientas β apskaičiuojamas taip:
, (9.23)
čia:
ey ir ez – ekscentricitetas MEd / NEd atitinkamai y kryptimi nuo momento, veikiančio apie z ašį, ir z kryptimi nuo momento, veikiančio apie y ašį;
by ir bz – kritinio perimetro matmenys (žr. 22 pav.).
122. Kraštinių kolonų sandūroms, kur ekscentricitetai, statmeni plokštės kraštui (kaip rezultatas lenkimo momento apie ašį, lygiagrečią plokštės kraštui), eina vidaus link ir nėra ekscentriciteto, lygiagretaus plokštės kraštui, praspaudžiamoji jėga gali būti nagrinėjama kaip vienodai pasiskirsčiusi išilgai kritinio perimetro u1, pagal 22 paveikslą.
Jei ekscentricitetas yra abiem statmenomis linkmėmis, β gali būti nustatytas pagal formulę
, (9.24)
čia:
u1 – visas kritinis perimetras (žr. 23 pav.);
u1* – ekvivalentinis kritinis perimetras (žr. 29 pav.);
epar – ekscentricitetas, lygiagretus plokštės kraštui, nuo momento, veikiančio apie ašį, statmeną plokštės kraštui;
k – iš 18 lentelės;
W1 – apskaičiuojamas kaip visam perimetrui u1 (žr. 22 pav.).
Stačiakampio skerspjūvio kolonai W1 apskaičiuojamas pagal 9.25 formulę (žr. 28 pav.)
. (9.25)
Jei statmenas plokštės kraštui ekscentricitetas neina vidaus link, galioja 9.19 formulė. Apskaičiuojant W1, ekscentricitetas e imamas nuo kolonos centro iki kritinio perimetro.
29 pav. Ekvivalentinis kritinis perimetras: a) kraštinei kolonai; b) kampinei kolonai
123. Kampinių kolonų sandūroms, kai ekscentricitetas eina į plokštės vidų, laikoma, kad praspaudimo jėga vienodai pasiskirsto išilgai ekvivalentinio kontrolinio perimetro u1*, kaip parodyta 29 paveiksle. Koeficientas β apskaičiuojamas taip:
. (9.26)
Jei ekscentricitetas eina į išorę, galioja 9.19 formulė.
124. Konstrukcijoms, kurių horizontaliam stabilumui (standumui) neturi įtakos rėmo plokštės ir kolonų tarpusavio sąveika ir iš eilės einančių tarpatramių ilgių skirtumas, ne didesnis kaip 25 %, gali būti imamos apytikslės koeficiento β reikšmės, kaip nurodyta 30 paveiksle.
30 pav. Apytikslės koeficiento β reikšmės:
A – vidinė kolona; B – kraštinė kolona; C – kampinė kolona
125. Skersinė jėga, kurią atlaiko betonas plokštės pavojingojo pjūvio ploto vienete vRd,c, apskaičiuojama pagal formulę
, (9.27)
čia fck ir fctd imti MPa;
, d (mm);
,
čia ρly, ρlz – armavimo koeficientai, atitinkamai y ir z ašių linkmėmis; ρly ir ρlz apskaičiuojama ruože, kurio plotis lygus kolonos pločiui, pridedant po 3d į kiekvieną kolonos pusę;
,
čia σcy , σcz – normaliniai įtempiai betono pavojingajame pjūvyje, atitinkamai y ir z ašių linkmėmis (MPa), gniuždymo atveju imamas minuso ženklas;
ir ,
čia:
NEd,y , NEd,z – išilginė jėga nuo išorinės apkrovos ar išankstinio apspaudimo į visą piramidę vidinėms kolonoms ir išilginė jėga į pavojingąjį pjūvį kraštinėms kolonoms;
Ac – betono skerspjūvio plotas, nusakomas kaip ir NEd.
126. Kai nagrinėjamojo kritinio perimetro viduje veikia priešingos krypties nei VEd išorinė jėga, pvz., grunto slėgis, praspaudžiamoji jėga apskaičiuojama pagal formulę
VEd,red = VEd – ∆VEd , (9.28)
čia:
VEd – koloną veikianti jėga;
∆VEd – nagrinėjamojo kritinio perimetro viduje į viršų veikianti jėga, t. y. į viršų veikiantis grunto slėgis minus savasis plokštės svoris.
VEd = VEd,red / ud.
, (9.29)
čia a – atstumas nuo kolonos krašto iki nagrinėjamojo kritinio perimetro.
Ekscentriniam apkrovimui:
, (9.30)
čia k – randamas 18 lentelėje.
127. Jei skersinė armatūra reikalinga, ji apskaičiuojama pagal formulę
, (9.31)
čia:
Asw – apie koloną esančios skersinės armatūros skerspjūvio plotas;
sr – atstumas tarp skersinės armatūros eilių radialine linkme;
α – kampas tarp skersinės armatūros ir plokštės ašies;
fywd,ef – skersinės armatūros efektyvusis skaičiuotinis praspaudžiamasis stipris,
fywd,ef = 250 + 0,25d ≤ fywd MPa);
d – plokštės naudingasis aukštis (mm).
Reikalavimai skersinei armatūrai duoti XVII skyriaus VI skirsnyje.
Didžiausias gretimo kolonai pjūvio betono praspaudžiamasis stipris vRd,max:
, (9.32)
čia:
u0 imama:
u0 = kolonos kraštinių ilgiui – vidinėms kolonoms;
u0 = cx +3d ≤ cx + 2cy – kraštinėms kolonoms;
u0 = 3d ≤ cx + cy – kampinėms kolonoms; cy , cz – kolonos kraštinių matmenys, cy – kolonos matmuo, lygiagretus plokštės kraštui.
128. Kritinis perimetras uout (ar uout,edf , žr. 31 pav.), kuriam skersinė armatūra nebereikalinga, gali būti apskaičiuojamas pagal formulę:
. (9.33)
129. Skersinę armatūrą būtina išdėstyti zonoje, kurios plotis ne mažesnis nei atstumas nuo kolonos iki šią zoną ribojančio perimetro uout – 1,5d (ar uout,edf ) atstumu nuo kolonos (žr. 31 pav.).
31 pav. Vidinių kolonų kritinis perimetras:
A – perimetras uout; B – perimetras uout,ef
Kito tipo skersinei armatūrai – atlankoms ar tinkleliams – vRd,cs, skaičiuotinis plokštės su skersine armatūra nagrinėjamojo pavojingojo pjūvio praspaudžiamasis stipris gali būti nustatytas bandymais.
X skyrius. Įdėtinių detalių APskaičiavimas
130. Inkarų, privirintų tėjine jungtimi prie plokščių metalinių įdėtinių detalių, skaičiavimas lenkimo momentui, ašinei ir šlyties jėgoms, išdėstytoms vienoje įdėtinės detalės simetrijos plokštumoje (žr. 32 pav.), veikiant statinei apkrovai, atliekamas pagal formulę
(10.1)
32 pav. Įrąžų, veikiančių įdėtinę detalę, schema
čia:
Aan – suminis labiausiai apkrautos inkarų eilės skerspjūvio plotas;
Nan – didžiausioji tempimo įrąža vienoje inkarų eilėje, lygi:
(10.2)
Van – šlyties jėga vienai inkarų eilei:
(10.3)
– didžiausioji gniuždymo įrąža vienoje inkarų eilėje, nustatoma pagal formulę
(10.4)
Formulėse (10.1)–(10.4): MEd, NEd, VEd – atitinkamai momentas, normalinė ir šlyties jėgos, veikiančios įdėtinę detalę; momentas veikia įdėtinės detalės plokštelės išoriniame paviršiuje visų inkarų masės centre; nan – inkarų eilių skaičius šlyties jėgos veikimo kryptimi; jeigu šlyties jėga V tolygiai neperduodama į visas inkarų eiles, tai apskaičiuojant šlyties jėgą Van įvertinamos ne daugiau kaip keturios inkarų eilės; z – atstumas tarp labiausiai nutolusių inkarų eilių; l – C12/15–C40/50 klasių betono koeficientas, kai inkarų skersmuo 8–25 mm, apskaičiuojamas pagal formulę
(10.5)
bet imamas ne didesnis kaip 0,7; aukštesnės nei C40/50 klasės betonui l imamas kaip C40/50 klasės, čia fcd, fyd – MPa; Aan1 – labiausiai apkrautos eilės inkarų plotas, cm2; b – koeficientas, imamas lygus 1,0 sunkiajam, 0,8 smulkiagrūdžiam ir rm /2300 lengvajam betonui (rm – betono tūrio masė, kg/m3); d – koeficientas, nustatomas pagal formulę
(10.6)
bet imamas ne mažesnis kaip 0,15;
kai (prispaudimas);
, kai (be prispaudimo); jeigu inkaruose nėra tempimo įrąžos, koeficientas d imamas lygus vienetui.
Visų kitų eilių inkarų plotas turi būti pasirenkamas lygus labiausiai apkrautos eilės inkarų plotui.
Formulėse (10.2) ir (10.4) statmenoji jėga N imama teigiama, jei ji nukreipta nuo įdėtinės detalės (žr. 32 pav.), ir neigiama – jei nukreipta į ją. Tais atvejais, kai statmenosios jėgos Nan ir , taip pat šlyties jėga Van apskaičiuojant pagal (10.2)–(10.4) formules gaunamos neigiamos, (10.1)–(10.3) ir (10.6) formulėse jos imamos lygios nuliui. Be to, jeigu Nan gaunama neigiama, tai (10.3) formulėje imama .
Kai betonuojamos konstrukcijos įdėtinės detalės yra elemento viršuje, koeficiento l reikšmė mažinama 20 %, o reikšmė pasirenkama lygi nuliui.
131. Įdėtinėse detalėse su inkarais, privirintais užleistine jungtimi nuo 15 iki 30° kampu, pasvirę inkarai apskaičiuojami šlyties jėgai (kai VEd > NEd, čia NEd – atplėšiamoji jėga) pagal formulę
(10.7)
Aan,inc – suminis pasvirusių inkarų skerspjūvio plotas;
– žr. (10.4) formulę.
Be to, turi būti įrengiami ir statmeni inkarai, apskaičiuojami pagal (10.1) formulę. Kai d = 1,0 ir esant Van reikšmėms, lygioms 0,1 šlyties įrąžos, apskaičiuoti pagal (10.3) formulę.
132. Suvirintinių įdėtinių detalių konstrukcija su privirintais prie jų elementais, perduodančiais apkrovą įdėtinėms detalėms, turi užtikrinti inkarų įjungimą į darbą pagal pasirinktą skaičiuotinę schemą. Apskaičiuojant plokštelių ir valcuotųjų profilių atsparumą atplėšiamajai jėgai, imama, kad jie yra šarnyriškai sujungti su statmenais inkarais. Be to, skaičiuojamosios įdėtinės detalės plokštelės, prie kurios tėjine jungtimi privirinti inkarai, storis t turi būti patikrintas pagal sąlygą
(10.8)
čia:
fan – pagal skaičiavimus reikalingas inkaro skersmuo;
fyv – skaičiuotinis plieno kerpamasis stipris.
Taikant įvairius suvirinimo būdus, kurie užtikrina didelės plokštelės dalies pasipriešinimą inkaro ištraukimui, pagrindus, galimas (10.8) lygties patikslinimas.
Plokštelės storis taip pat turi atitikti virinimui keliamus technologinius reikalavimus.
XI skyrius. patvarumo (nuovargio) ApSkaičiavimas
133. Konstrukcijų patvarumas, atsparumas nuovargiui tikrinamas tik tada, jei jas veikia daugkartinis apkrovimas. Tikrinant gelžbetoninių konstrukcijų patvarumą, atskirai tikrinamas betono ir armatūros patvarumas.
Skaičiavimas grindžiamas tuo, kad veikiant daugkartiniam apkrovimui nagrinėjamuose pjūviuose armatūros ir betono pažeidimai neviršija leistinų.
134. Apskaičiuojant normalinius armatūros ir betono įtempius nagrinėjamas ekvivalentinio skerspjūvio pjūvis, einantis per plyšį. Atliekant skaičiavimą remiamasi prielaida, kad veikiant išorinėms apkrovoms ir išankstinio apspaudimo jėgai elementas dirba kaip tamprus kūnas. Gniuždomosios zonos betono plastinės deformacijos įvertinamos mažinant betono tamprumo modulį. Atsižvelgiant į betono klasę, armatūros redukavimo į betoną koeficientas imamas 25, 20, 15 ir 10 esant atitinkamai betono klasei: C12/15, C20/25, C30/37, C35/45 ir aukštesnei.
Tuo atveju, kai apskaičiuoti sct > fctd, atliekant tolimesnius skaičiavimus skerspjūvio ekvivalentinis plotas imamas be tempiamosios zonos betono ploto.
135. Didžiausi normaliniai armatūros įtempiai nuo daugkartinio apkrovimo ss,max, ekvivalentiniam skerspjūviui apskaičiuoti remiantis prielaida, kad įtempiai pasiskirsto pagal tiesinę priklausomybę, neturi viršyti leistinųjų ssR, kurie imami:
135.2. įtemptajai – ssR = ftd gsR;
ftd = ft /gs.
Koeficiento gsR reikšmė imama iš 19 lentelės. Koeficientas gsRs įvertina armatūros strypų suvirintinių sujungimų tipą. Suvirintiniai armatūros sujungimai ir gsRs reikšmės gali būti naudojami daugkartinio apkrovimo veikiamuose elementuose tik remiantis atitinkamų modelių bandymais.
136. Didžiausias armatūros įtempių cikle pokytis – ss,min negali viršyti leistinojo įtempių pokyčio DssR, kurio reikšmės, kai daugkartinio apkrovimo ciklų skaičius neviršija 106, pateiktos 20 lentelėje.
137. Didžiausi normaliniai betono įtempiai nuo daugkartinio apkrovimo sc,max, ekvivalentiniam skerspjūviui apskaičiuoti remiantis prielaida, kad įtempiai pasiskirsto pagal tiesinę priklausomybę, neturi viršyti fcdR, t. y.:
sc,max £ fcdR;
čia fcdR = fcd gcR;
koeficiento gcR reikšmes imti iš 21 lentelės.
Daugkartinio apkrovimo atveju neleistini tempimo įtempiai gniuždomosios zonos betone. Gniuždomosios zonos armatūros patvarumas neskaičiuojamas.
138. Daugkartinio apkrovimo veikiamų be skersinės armatūros elementų svarbiausieji tempimo įtempiai ekvivalentinio skerspjūvio centre neturi viršyti fctd gcR.
Neleistina, kad daugkartiniu apkrovimu būtų veikiamos betoninės ar surenkamosios monolitinės gelžbetoninės konstrukcijos.
Daugkartinio apkrovimo veikiamos konstrukcijos turi tenkinti abiejų ribinių grupių reikalavimus, kai jas veikia tik statinė apkrova.
19 lentelė
Armatūros darbo sąlygų koeficientai gsR, veikiant daugkartinei apkrovai
Armatūros klasė |
Armatūros darbo sąlygų koeficientai gsR, veikiant daugkartinei apkrovai ir esant ciklo asimetrijos koeficientui ksR |
||||||||
|
–1,0 |
–0,2 |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
S240 |
0,41 |
0,63 |
0,70 |
0,77 |
0,90 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
S400, S500 |
0,31 |
0,36 |
0,40 |
0,45 |
0,55 |
0,81 |
0,91 |
0,95 |
1,00 |
S800 |
– |
– |
– |
– |
0,27 |
0,55 |
0,69 |
0,87 |
1,00 |
S1200 |
– |
– |
– |
– |
0,19 |
0,53 |
0,67 |
0,87 |
1,00 |
S1400 |
– |
– |
– |
– |
– |
0,68 |
0,84 |
1,00 |
1,00 |
Ciklo asimetrijos koeficientas ksR =ss,min / ss,max; čia ss,min, ss,max – atitinkamai mažiausi ir didžiausi armatūros įtempiai viename cikle.
Pastaba. Apskaičiuojant lenkiamuosius elementus iš sunkiojo betono su neįtemptąja armatūra, išilginei armatūrai imti:
ksR = 0,30, kai 0 £ Mmin /Mmax < 0,20;
ksR = 0,15+0,8Mmin /Mmax , kai 0,20 £ Mmin /Mmax £ 0,75;
ksR = Mmin /Mmax , kai Mmin /Mmax > 0,75;
čia Mmin, Mmax – atitinkamai skaičiuojamojo pjūvio mažiausia ir didžiausia lenkimo momento reikšmė viename cikle.
20 lentelė
Leistinieji armatūros įtempių cikle pokyčiai
Armatūrinis elementas |
DssR, MPa |
Neįtemptoji armatūra: 1. Tiesūs ir atlenkti strypai, kurių skersmuo Æ ³ 15 mm; 2. Atlenkti strypai, kurių skersmuo Æ < 15 mm Įtemptoji armatūra: 1. Įtempiama į atsparas; 2. Kitais atvejais Inkarai ir jungiančioji įranga |
100 60
60 45 35 |
21 lentelė
Betono darbo sąlygų koeficientai gcR, veikiant daugkartinei apkrovai
Betono būvis drėgmės požiūriu |
Betono darbo sąlygų koeficientai gcR, veikiant daugkartiniam apkrovimui ir esant ciklo asimetrijos koeficientui ksR |
||||||
0–0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
|
Natūralaus drėgnumo Įmirkęs |
0,75 0,50 |
0,80 0,60 |
0,85 0,70 |
0,90 0,80 |
0,95 0,90 |
1,00 0,95 |
1,00 1,00 |
XII skyrius. Papildomi iš anksto įtemptŲjų konstrukcijŲ skaičiavimo reikalavimai
139. Išankstiniai įtempiai ir nustatomi įvertinant leistinuosius nuokrypius p taip, kad strypinei ir vielinei armatūroms būtų tenkinamos sąlygos:
. (12.1)
Nuokrypio p reikšmė lygi 0,05sp, kai armatūra įtempiama mechaniniu būdu, o įtempiant elektroterminiu ir elektromechaniniu būdu, nustatoma pagal formulę
, (12.2)
čia:
p – matuojamas MPa;
l – įtempiamo strypo ilgis (atstumas tarp atsparų briaunų), m.
Kai armatūra įtempiama automatizuotai, (12.2) formulėje skaitiklio dydis 360 keičiamas į 90.
140. Kai armatūra įtempiama į atsparas, baigus įtempimą, kontrolinių įtempių reikšmės ir laikomos lygios ir (žr. Reglamento 139 p.), atmetus nuostolius dėl inkarų deformacijos ir armatūros trinties (žr. Reglamento 141 p.).
141. Kai armatūra įtempiama į sukietėjusį betoną, kontrolinių įtempių ir reikšmės nustatomos pagal formules:
, (12.3)
, (12.4)
čia: ir – nustatomi neįvertinus išankstinio įtempio nuostolių;
Pd, eop – nustatomi pagal (12.7) ir (12.8) formules imant ir reikšmes, įvertinus pirmuosius išankstinio įtempio nuostolius;
yp1, yp2 – tie patys pažymėjimai, kaip ir Reglamento 144 p.;
.
142. Konstrukcijų su savaiminiu įtempimu įtempiai apskaičiuojami iš betono įtempių (savaiminių įtempių) pusiausvyros sąlygos. Konstrukcijų betono savaiminiai įtempiai nustatomi atsižvelgiant į betono savigniuždos markę sp, atsižvelgiant į armavimo koeficientą, armatūros padėtį betone (vienaašis, dviašis ir triašis armavimas), taip pat būtinais atvejais – nuostolius dėl betono susitraukimo ir valkšnumo apkrovus konstrukciją.
Pastaba. Konstrukcijų iš LC12/13 klasių lengvojo betono reikšmės ir neturi viršyti atitinkamai 400 ir 500 MPa.
143. Armatūros išankstinio įtempimo reikšmės apskaičiuojant dauginamos iš armatūros įtempimo tikslumo koeficiento gsp, nustatomo pagal formulę
. (12.5)
Pliuso ženklas taikomas esant nepalankiai išankstinio įtempimo įtakai (t. y. jeigu šioje konstrukcijos darbo stadijoje arba nagrinėjamoje elemento dalyje išankstinis įtempimas mažina laikomąją galią, pagreitina plyšių susidarymą ir pan.), minuso ženklas – palankiai įtakai.
Kai armatūra įtempiama mechaniniu būdu, Dgp reikšmės laikomos lygiomis 0,1, o kai įtempiama elektroterminiu ir elektromechaniniu būdais, nustatomos pagal formulę
, (12.6)
čia:
p, sp – žr. Reglamento 139 ir 141 p.;
np – armatūros įtemptųjų strypų skaičius elemento skerspjūvyje.
Nustatant armatūros išankstinio įtempimo nuostolius, taip pat apskaičiuojant elementų plyšių atsivėrimą ir deformacijas leidžiama Dgsp reikšmes laikyti lygiomis nuliui.
144. Betono ir armatūros įtempiai, taip pat betono išankstinio apspaudimo jėga, apskaičiuojant iš anksto įtemptąsias konstrukcijas, nustatomi atsižvelgiant į toliau pateikiamus nurodymus.
Elemento išilginei ašiai normaliniuose pjūviuose įtempiai nustatomi laikant, kad elementas yra iš tampriųjų medžiagų. Šiuo atveju nagrinėjamas ekvivalentinis skerspjūvis, įvertinant betono skerspjūvio susilpninimą kanalais, grioveliais ir pan., taip pat visos armatūros (įtemptosios ir neįtemptosios) skerspjūvio plotą, padaugintą iš armatūros tamprumo santykio ae modulio su betono deformacijos moduliu. Kai elemento skerspjūvyje yra skirtingų klasių ar rūšių betonai, jų skerspjūvis keičiamas į vienos klasės ar rūšies betono skerspjūvį, įvertinant jų deformacijos modulių santykius.
Išankstinio apspaudimo jėga Pd ir jos pridėties ekvivalentinio skerspjūvio centro atžvilgiu ekscentricitetas eop (žr. 33 pav.) nustatomi pagal formules:
, (12.7)
, (12.8)
čia:
sp1 ir sp2 – elemento tempiamosios ir gniuždomosios zonų neįtemptosios armatūros įtempiai dėl betono susitraukimo ir valkšnumo;
yp1, yp2, ys1, ys2 – armatūros atstojamųjų jėgų atstumai nuo ekvivalentinio skerspjūvio centro (žr. 33 pav.).
Kreivinės įtemptosios armatūros sp1 ir sp2 reikšmės yra dauginamos atitinkamai iš cosQ ir cosQ ¢; čia Q ir Q ¢ – armatūros ašies posvyrio išilginės ašies atžvilgiu kampas (nagrinėjamame skerspjūvyje).
Įtempiai sp1 ir sp2 imami: betono apspaudimo stadijoje – įvertinant pirmuosius nuostolius; naudojimo stadijoje – įvertinant pirmuosius ir antruosius nuostolius.
Įtempiai ss1 ir ss2 imami: betono apspaudimo stadijoje – įtempimo nuostoliai dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo pagal 9 lentelės 6 poziciją; naudojimo stadijoje – įtempimo nuostoliai dėl betono susitraukimo ir valkšnumo pagal 9 lentelės 6, 8 ir 9 pozicijas.
145. Betono apspaudimo stadijoje gniuždymo įtempiai scp neturi viršyti 22 lentelėje nurodytų reikšmių (dalimis nuo betono stiprumo apspaudimo metu fcp).
Įtempiai scp nustatomi gniuždomojo betono kraštiniame sluoksnyje įvertinant išankstinio įtempimo nuostolius pagal 9 lentelės 1–6 punktus, laikant, kad armatūros įtempimo tikslumo koeficientas gsp lygus vienetui.
33 pav. Armatūros išankstinio įtempimo atstojamųjų gelžbetoninio elemento skerspjūvyje schema
22 lentelė
Betono apspaudimo leidžiamieji įtempiai
Skerspjūvio įtempių būvis |
Armatūros įtempimo būdas |
Betono apspaudimo stadijoje gniuždymo įtempiai dalimis nuo betono stiprumo apspaudimo metu scp /fcp, ne daugiau kaip |
|||
kai skaičiuotinė oro temperatūra |
|||||
– 40 0C ir aukštesnė |
žemesnė kaip – 40 0C |
||||
kai apspaudimas |
|||||
centrinis |
necentrinis |
centrinis |
necentrinis |
||
1. Veikiant išorės apkrovoms įtempiai mažėja arba nekinta |
į atsparas į betoną |
0,85 0,70 |
0,95* 0,85 |
0,70 0,60 |
0,85 0,70 |
2. Veikiant išorės apkrovoms įtempiai didėja |
į atsparas į betoną |
0,65 0,60 |
0,70 0,65 |
0,50 0,45 |
0,60 0,50 |
* Elementams, gaminamiems laipsniškai apspaudžiant betoną, kai yra plieninės atraminės detalės ir tanki skersinė armatūra su tūriniu armavimo koeficientu rv ³ 0,5 % ilgyje ne mažesniame už įtempimų perdavimo zonos ilgį lbpd (žr. Reglamento 241 p.), leidžiama imti scp /fcp = 1,00.
Pastabos:
1. Skaičiuotinei oro temperatūrai esant žemesnei kaip – 40 0C, lentelėje nurodytos vandens prisotinto betono scp /fcp reikšmės turi būti mažinamos 0,05 dydžiu.
146. Kai iš anksto įtemptųjų konstrukcijų, kurių naudojimo metu nustatytas betono apspaudimo įtempių reguliavimas (pvz., reaktorių, talpyklų, televizijos bokštų), įtemptoji armatūra numatoma be sukibimo su betonu, būtina numatyti veiksmingas armatūros apsaugos nuo korozijos priemones. Iš anksto įtemptosioms konstrukcijoms, kuriose armatūra nesukibusi su betonu, plyšių atsivėrimas neleistinas.
147. Skaičiuojant iš anksto įtemptąsias gelžbetonines konstrukcijas saugos ir tinkamumo ribiniams būviams reikia imti išankstinio apspaudimo jėgą P, atitinkančią nagrinėjamą situaciją.
Apskaičiuojant saugos ribiniam būviui:
(12.9)
ir tinkamumo ribiniam būviui:
; (12.10)
, (12.11)
čia:
Pd – skaičiuotnė išankstinio apspaudimo jėga;
gp – išankstinio apspaudimo jėgos dalinis patikimumo koeficientas, lygus 0,9 ir 1,0, kai apspaudimas duoda naudingą efektą (pvz., padidina pastovumą), ir 1,0–1,2 – neigiamą (pvz., konstrukcijos stiprumas apspaudimo metu);
rsup – koeficientas, apskaičiuojant saugos ribiniam būviui imamas 1,05, kai armatūra įtempiama į betoną be sukibimo, 0,9, kai įtempiama į atramas;
rinf – koeficientas, imamas: 0,95, kai įtempiama į betoną, ir 0,9, kai įtempiama į atsparas; Pm.t – vidutinio išankstinio apspaudimo jėga laike t > t0 (įvertinus visus nuostolius):
147.2. kai armatūra įtempiama į betoną:
; (12.13)
, (12.14)
čia:
Pm.0 – apspaudimo jėga laike t = t0;
DPt(t) – armatūros įtempimo nuostoliai laiku t dėl betono susitraukimo ir valkšnumo bei armatūros įtempių relaksacijos;
DPsp – nuostoliai dėl betono glemžimo po spiralinės arba žiedinės armatūros vijomis;
DPob – nuostoliai dėl apgniuždymo tarp blokų deformacijų.
XIII skyrius. Bendrosios plokštinių ir masyviųjų konstrukcijų skaičiavimų, įvertinant netiesines gelžbetonio savybes, nuostatos
149. Plokštinių (sijų sienelių, perdangos plokščių) ir masyviųjų konstrukcijų skaičiavimas pagal ribinius būvius turi būti atliekamas nustatant įtempius (įrąžas), deformacijas ir poslinkius, apskaičiuotus įvertinant fizikinį netiesiškumą, anizotropiją, o reikiamais atvejais – valkšnumą, pažeidimų sankaupas (ilgalaikiuose procesuose) ir geometrinį netiesiškumą (dažniausiai plonasienėms konstrukcijoms).
150. Fizikinis netiesiškumas, anizotropija ir valkšnumas turi būti įvertinti atsižvelgiant į pagrindinius ryšius, siejančius įtempius su deformacijomis, taip pat medžiagos stiprumo ir pleišėtumo sąlygas. Būtina išskirti dvi elemento deformavimosi stadijas – iki ir po plyšių susidarymo.
151. Iki plyšių susidarymo paprastai taikomas betono netiesinis ortotropinis modelis, leidžiantis įvertinti kryptingą dilatacijos efekto vystymąsi ir deformavimosi gniuždant ir tempiant nevienalytiškumą. Leidžiama naudoti betono kvaziizotropinį modelį, vidutiniškai įvertinantį minėtuosius veiksnius tūryje. Šioje stadijoje gelžbetoniui taikytina armatūros ir ją supančio betono ašinių deformacijų darna, išskyrus armatūros, neturinčios specialių inkarų, galinius tarpus. Siekiant apsaugoti armatūrą nuo galimo išsipūtimo, reikia riboti jos ribinius gniuždymo įtempius.
Pastaba. Dilatacija – gniuždomo kūno tūrio padidėjimas, vykstantis dėl daugelio mikroplyšių, taip pat ilgų plyšių atsiradimo.
152. Atsižvelgiant į betono stiprumą, reikia įvertinti skirtingų krypčių aikštelėse įtempių derinį. Dėl pastarojo atskirais atvejais betono atsparumas dviašiam ir triašiam gniuždymui viršija vienaašį gniuždomąjį stiprį, o esant gniuždymo ir įtempimo deriniui gali būti mažesnis negu veikiant vienam iš jų. Reikiamais atvejais kreiptinas dėmesys į įtempių veikimo trukmę.
Gelžbetonio be plyšių stiprumo sąlyga turi būti sudaryta remiantis sudedamųjų medžiagų, kaip dvikomponentės terpės, stiprumo sąlygomis.
154. Atsiradus plyšiams naudotinas anizotropinio kūno bendrasis modelis, išreikštas netiesinėmis priklausomybėmis tarp įrąžų arba įtempių ir poslinkių, įvertinus šiuos veiksnius:
154.3. armatūros standumą: ašinės – įvertinant sukibimą su betono tarp plyšių juostomis arba blokais; tangentinės – įvertinant betoninio pagrindo prie plyšio kraštų lankstumą (elastingumą) ir atitinkamai ašinius bei tangentinius armatūros įtempius plyšiuose;
154.4 betono standumą: tarp plyšių – veikiant ašinėms ir šlyties jėgoms (sumažinamas persikertančiųjų plyšių schemoms); plyšiuose – veikiant ašinėms ir šlyties jėgoms dėl nežymiai atsivėrusių plyšių kraštų (krantų) sukibimo;
155. Plyšių atsivėrimo plotį, jų kraštą ir tarpusavio šlytį reikia nustatyti atsižvelgiant į skirtingos krypties (linkmės) strypų poslinkį jų perkertamų plyšių kraštų (krantų) atžvilgiu, įvertinant atstumus tarp plyšių bei šių poslinkių darnos sąlygas.
156. Plokščiųjų ir tūrinių elementų su plyšiais stiprumo sąlygos turi būti pagrįstos šiomis prielaidomis:
156.1. laikoma, kad suirimas įvyksta dėl pavojingiausiuose plyšiuose, bendruoju atveju įstrižuose armatūros strypų atžvilgiu, žymaus armatūros pailgėjimo ir betono juostų bei blokų tarp arba už plyšių (pavyzdžiui, plokštės gniuždomojoje zonoje virš plyšių) sutrumpėjimo;
156.2. betono atsparumas gniuždymui sumažėja dėl statmena kryptimi kilusio tempimo, iš anksto įtemptosios armatūros sukibimo jėgų, taip pat dėl armatūros skersinių perslinkimų prie plyšių kraštų;
156.3. nustatant betono stiprumą, atsižvelgiama į plyšių sudarymo schemą ir plyšių poslinkio armatūros atžvilgiu kampą;
156.4. armatūros strypuose paprastai įvertinami normaliniai įtempiai, nukreipti išilgai jų ašies; leidžiama įvertinti plyšių vietose armatūros tangentinius įtempius (virbalo efektas), tariant, kad strypų orientacija nekinta;
156.5. laikoma, kad suirimo plyšyje visi jį kertantys strypai pasiekia skaičiuotinius tempiamuosius stiprius (armatūros, neturinčios takumo ribos, įtempimai turi būti kontroliuojami apskaičiuojant deformacijas).
Skirtingų zonų betono stiprumą būtina įvertinti pagal jo, kaip komponento dvikomponentinėje terpėje, įtempius (atmetus ekvivalentinius armatūros tarp plyšių įtempius, nustatomus įvertinant įtempius plyšiuose, armatūros su betonu sukibimo ir dalinės ašinių deformacijų darnos pažeidimą).
157. Gelžbetoninių konstrukcijų, kurios gali pakankamai plastiškai deformuotis, laikomąją galią leidžiama nustatyti ribinės pusiausvyros metodu.
158. Apskaičiuojant konstrukcijų stiprumą, deformacijas, plyšių susidarymą ir atsivėrimą baigtinių elementų metodu, būtina patikrinti visų sudarančių konstrukcijų baigtinių elementų stiprumo ir pleišėtumo sąlygas, taip pat pernelyg didelių poslinkių atsiradimo sąlygas. Įvertinant stiprumo ribinį būvį, leidžiama atskirus baigtinius elementus laikyti suirusiais, jeigu tai nesukelia konstrukcijos progresuojančiojo suirimo bei išlaikomas arba gali būti atkurtas konstrukcijos tinkamumas naudoti baigus veikti nagrinėjamai apkrovai.
XIV SKYRIUS. GELŽBETONINIŲ KONSTRUKCIJŲ ELEMENTŲ TINKAMUMO RIBINIŲ BŪVIŲ APSKAIČIAVIMAS I SKIRSNIS. GELŽBETONINIŲ ELEMENTŲ PLYŠIŲ ATSIRADIMO APSKAIČIAVIMAS
159. Gelžbetoniniai elementai apskaičiuojami normaliniams elemento išilginei ašiai ir įstrižiesiems elemento išilginės ašies atžvilgiu plyšiams atsirasti.
160. Atsirandant plyšiams normaliniuose išilginei ašiai pjūviuose, lenkiamųjų, tempiamųjų ir ekscentriškai gniuždomųjų gelžbetoninių elementų įrąžos apskaičiuojamos laikantis šių nuostatų:
160.3. gniuždomosios zonos (jeigu ji yra) betono įtempiai nustatomi įvertinant tampriąsias ir plastines betono deformacijas, pastarosios įvertinamos mažinant r atstumą tarp skerspjūvio viršūnės ir sunkio centro (žr. 34 pav.);
160.5. iš anksto neįtemptosios armatūros įtempiai lygūs įtempių, sukeltų betono deformacijų prieaugio apie šią armatūrą, taip pat atsiradusių įtempių dėl susitraukimo ir valkšnumo, algebrinei sumai;
160.6. iš anksto įtemptosios armatūros įtempiai lygūs išankstinio įtempimo (atsižvelgiant į visus nuostolius) ir šią armatūrą supančio betono deformacijų prieaugio sukeltų įtempių algebrinei sumai.
Šios prielaidos netaikomos elementams, kuriuos veikia daugkartinis apkrovimas. Turi būti įvertintas iš anksto įtemptosios be inkarų armatūros įtempių ir sumažėjimas įtempių perdavimo zonos ilgyje lbpd (žr. Reglamento 241 p.), dauginant juos iš santykio lx /lbpd. Čia lx – atstumas nuo įtempių perdavimo pradžios iki nagrinėjamojo pjūvio, kuriame tikrinamas plyšio atsiradimas.
161. Veikiant ašinei tempimo jėgai NEd iš anksto įtemptieji centriškai apspausti gelžbetoniniai elementai turi būti tikrinami pagal sąlygą
. (14.1)
Jėga Ncr apskaičiuojama pagal formulę
, (14.2)
čia .
Lenkiamųjų, ekscentriškai gniuždomųjų, taip pat ekscentriškai tempiamųjų elementų plyšių atsiradimas tikrinamas pagal sąlygą
, (14.3)
čia Mr – vienoje pjūvio pusėje esančių išorinių jėgų momentas apie ašį, lygiagrečią neutraliajai ašiai ir praeinančią per branduolio tašką, labiausiai nutolusį nuo pjūvio tempiamosios zonos, kurios plyšių atsiradimas yra tikrinamas (žr. Reglamento 163 p.). Momentas Mr apskaičiuojamas pagal charakteristinį apkrovų derinį 6.8b [9.5], kai norima įsitikinti, ar elementas supleišės, ir pagal pagrindinį apkrovų derinį 6.4 [9.5], kai naudojamas elementas neturi turėti plyšių.
Momentas Mcr apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.4)
čia Mr.p – jėgos Pd momentas apie tą pačią, kaip ir apskaičiuojant momentą Mr, ašį. Kai momentų Mr.p ir Mr sukimo kryptys yra priešingos, (14.4) formulėje imamas pliuso ženklas, minusas – kai kryptys sutampa.
162. Iš anksto įtemptųjų elementų jėga Pd laikoma išorine gniuždymo jėga. Kai elementų armatūra yra be išankstinio įtempimo, jėga Pd laikoma išorine tempimo jėga, nustatoma pagal (12.7) formulę; čia įtempių ir skaitinės reikšmės prilyginamos išankstinių įtempių dėl betono susitraukimo nuostoliams, nustatytiems kaip armatūrai, tempiamai į atsparas (žr. 9 lent. 8 poz.).
163. Momento Mr reikšmės apskaičiuojamos pagal formules:
, (14.5)
34 pav. Įrąžų schemos ir įtempių diagramos elemento skerspjūvyje, apskaičiuojant normalinių išilginei elemento ašiai plyšių atsiradimą išorinių apkrovų tempiamojoje zonoje, kuri gniuždoma išankstinio apspaudimo jėgos:
a – kai yra lenkimas; b – kai ekscentrinis gniuždymas; c – kai yra ekscentrinis tempimas;
1 – branduolio viršūnė; 2 – ekvivalentinio skerspjūvio centras
kai yra lenkiamieji elementai (žr. 34 a pav.);
, (14.6)
kai yra ekscentriškai gniuždomieji elementai (žr. 34 b pav.);
, (14.7)
kai yra ekscentriškai tempiamieji elementai (žr. 34 c pav.).
164. Kai apskaičiuojamas plyšių atsiradimas išorinių apkrovų tempiamojoje pjūvio zonoje (kurioje veikia apspaudimo jėga Pd, (žr. 34 pav.)), momentas
. (14.8)
Apskaičiuojant plyšių atsiradimą pjūvio zonoje, kuri išankstinio apspaudimo jėgos yra tempiama (žr. 35 pav.), momentas
. (14.9)
Atstumas r tarp ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centro ir branduolio viršūnės, labiausiai nutolusios nuo tempiamosios zonos, kurios plyšių atsiradimas yra tikrinamas, apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.10)
kai yra ekscentriškai gniuždomieji, iš anksto įtemptieji lenkiamieji, taip pat ekscentriškai tempiamieji (jei ) elementai. Atstumas
, (14.11)
kai yra ekscentriškai tempiamieji (jei ) elementai. Atstumas
, (14.12)
kai yra iš anksto neįtemptieji lenkiamieji elementai.
35 pav. Įrąžų schema ir įtempių diagrama elemento skerspjūvyje, apskaičiuojant normalinių išilginei elemento ašiai plyšių atsiradimą tempiamojoje zonoje veikiant išankstinio apspaudimo jėgai:
1 – branduolio viršūnė; 2 – ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centras
(14.10) ir (14.11) formulėse:
, (14.13)
bet imamas ne mažesnis kaip 0,7 ir ne didesnis kaip 1,0.
sc,max – didžiausi gniuždomojo betono įtempiai dėl veikiančios išorinės apkrovos ir išankstinio apspaudimo jėgos, apskaičiuoti kaip tampriajam kūnui ekvivalentiniame pjūvyje;
Wpl – apskaičiuojamas pagal (14.16) formulę;
ae – žr. 14.2 formulę.
Apskaičiuojant plyšių atsiradimą sudėtinių ir blokinių konstrukcijų neklijuotinėse sandūrose, fctk reikšmė (14.2) ir (14.4) formulėse imama lygi nuliui.
Apskaičiuojant išorinių apkrovų tempiamosios zonos plyšių atsiradimą elementų ruožuose su pradiniais plyšiais, reikia Mcr reikšmę pagal (14.4) formulę mažinti dydžiu . Koeficientas
, (14.14)
čia jm – nustatomas pagal (14.46) formulę, bet imamas ne mažesnis kaip 0,45. Kai l reikšmė pagal (14.14) yra neigiama, ji imama lygi nuliui. Dydis
, (14.15)
čia y – atstumas nuo ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centro iki labiausiai išorinės apkrovos tempiamo betono sluoksnio. Kai konstrukcijos armuotos vieline ir strypine (kurios sy ³ 800 MPa) armatūra, pagal (14.15) formulę apskaičiuotos d reikšmės mažinamos 15 %.
165. Ekvivalentinio skerspjūvio atsparumo momentas Wpl labiausiai tempiamo sluoksnio atžvilgiu (įvertinant plastines tempiamojo betono deformacijas) nustatomas neatsižvelgiant į išilgines NEd ir Pd jėgas ir apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.16)
o neutraliosios ašies padėtis pagal sąlygą
, (14.17)
čia:
Sct ir Scc – betono tempiamosios ir gniuždomosios zonų plotų statiniai momentai apie neutraliąją ašį;
Ss1 ir Ss2 – tempiamosios ir gniuždomosios armatūros skerspjūvio plotų statiniai momentai apie neutraliąją ašį;
Icc – betono gniuždomosios zonos ploto inercijos momentas apie neutraliąją ašį;
Is1 ir Is2 – tempiamosios ir gniuždomosios armatūros skerspjūvio plotų inercijos momentai apie neutraliąją ašį.
166. Apskaičiuojant iš anksto įtemptaisiais elementais (pvz., gelžbetoniniais strypais) armuotų konstrukcijų plyšių atsiradimo įrąžas, neįvertinamas tempiamosios betono zonos iš anksto neapgniuždytas skerspjūvio plotas.
Tikrinant laikomosios galios visiško išnaudojimo ir plyšių atsiradimo vienu metu galimybę, pjūvio atlaikomoji įrąža, atsirandant plyšiams, nustatoma pagal (14.2) ir (14.4) formules, pakeitus jose fctk reikšmę į 1,2fctk ir imant gsp = 1,0 (žr. Reglamento 143 p.).
167. Veikiant daugkartiniam apkrovimui plyšių atsiradimas tikrinamas pagal sąlygą
, (14.18)
čia sct,max – didžiausi normaliniai betono tempimo įtempiai.
168. Įstrižųjų plyšių atsiradimas nustatomas pagal sąlygą
; (14.19)
, (14.20)
čia:
a – koeficientas, priimamas:
sunkiajam betonui – 0,01;
smulkiagrūdžiam ir lengvajam betonui – 0,02.
fck,cube – žiūr. 5 lentelę.
Tačiau a fck,cube ³ 0,3.
Svarbiausieji betono tempimo (sct) ir gniuždymo (scc) įtempiai apskaičiuojami pagal formulę
. (14.21)
Įtempiai sx, sy ir txy nustatomi kaip tampriajam kūnui, išskyrus txy, kai veikia sukimo momentas, kuris nustatomas pagal elemento plastinės būklės formules.
Įtempiai sx ir sy įrašomi į (14.21) formulę su pliuso ženklu, jeigu jie yra tempimo įtempiai, ir su minusu – jei yra gniuždymo įtempiai.
(14.17) sąlyga tikrinama ekvivalentinio skerspjūvio sunkio centre ir sijų sienelių ir lentynų susikirtimo vietose. Apskaičiuojant iš anksto įtemptuosius elementus su armatūra be inkarų, reikia įvertinti išankstinio įtempimo sp1 ir sp2 įtempių sumažėjimą inkaravimo zonoje (lbpd), padauginant iš santykio (žr. Reglamento 241 p.).
169. Veikiant daugkartiniam apkrovimui, plyšių atsiradimas tikrinamas pagal (14.19) sąlygą, dydžius fctk ir fck padauginant iš koeficiento gcR (žr. 21 lentelę).
II skirsnis. Gelžbetoninių elementų plyšių atsivėrimo APskaičiavimas
170. Gelžbetoniniai elementai apskaičiuojami normalinių elemento išilginei ašiai ir įstrižųjų elemento išilginės ašies atžvilgiu plyšių atsivėrimui. Trumpalaikio ir ilgalaikio plyšių atsivėrimo ribinės leistinosios pločių reikšmės wlim1 ir wlim2 pateikiamos 24 lentelėje.
171. Normalinių elemento išilginei ašiai plyšių atsivėrimo plotis wk, mm, apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.22)
čia:
d – koeficientas:
d = 1,0, kai apskaičiuojami lenkiamieji ir ekscentriškai gniuždomieji elementai;
d = 1,2, kai yra tempiamieji elementai;
jl – koeficientas (žr. 23 lent.);
h – koeficientas:
h = 1, kai yra rumbuotoji strypinė armatūra;
h = 1,3, kai yra lygaus paviršiaus strypinė armatūra;
h = 1,2, kai rumbuotoji viela ir lynai;
h = 1,4, kai yra lygi armatūrinė viela;
ss – tempiamosios armatūros kraštinės eilės strypų įtempiai (arba jų prieaugis, kai armatūra iš anksto įtempta) nuo veikiančios išorinės apkrovos apskaičiuojami pagal (14.24), (14.25) ir (14.26) formules;
r1 – elemento skerspjūvio armavimo koeficientas imamas lygus tempiamosios armatūros skerspjūvio ploto ir elemento betoninio skerspjūvio ploto (naudingojo aukščio ribose ir atmetus gniuždomųjų tėjinio skerspjūvio lentynų plotą) santykiui, bet imamas ne didesnis kaip 0,02;
f – armatūros skersmuo, mm.
172. Iš anksto neįtemptųjų elementų, naudojamų grunte su nepastoviu vandens lygiu, taip pat kai elementai veikiami birių medžiagų slėgio arba kai elementų skerspjūvio dalis yra gniuždoma veikiant dujų ar skysčių slėgiui, reikšmės wlim1 = 0,30 mm ir wlim2 = 0,20 mm. Kai dujų ar skysčių slėgio veikiamų elementų visas skerspjūvis yra tempiamas, plyšiai yra neleidžiami.
173. Kai ne mažiau kaip 2/3 charakteristinio derinio 6.8b [9.5] sudaro tariamai nuolatinis derinys 10b [9.5], tikrinamas tik ilgalaikis plyšių atsivėrimas iš anksto neįtemptuosiuose elementuose.
Kai elementus veikia stipri agresyvi XA3 klasės aplinka, plyšiai juose yra neleidžiami.
23 lentelė
Koeficientas j1, kai betonas įvairaus drėgnumo
Skaičiuotinė situacija |
Derinys |
Betono rūšis |
Betonas |
||
Natūralaus drėgnumo |
Drėgmės prisotintas |
Drėgmės prisotintos ir sausos pakaitinės būsenos |
|||
Nuolatinė |
Tariamai nuolatinis pagal 6.10 b [9.5], daugkartinis apkrovimas |
Sunkusis |
1,60–15r1 |
1,20 |
1,75 |
Smulkiagrūdis: A grupės B grupės |
1,75 2,00 |
1,40 1,60 |
2,10 2,40 |
||
Lengvasis |
³ 1,50 |
³ 1,20 |
³ 1,80 |
||
Trumpalaikė |
Charakteristinis pagal 6.8 b [9.5], tariamai nuolatinis pagal 6.10 b [9.5] |
Sunkusis, smulkiagrūdis, lengvasis |
1,00 |
174. Ilgalaikio plyšių atsivėrimo plotis apskaičiuojamas nuo tariamai nuolatinio poveikių derinio 10b [9.5], imant koeficientą j l > 1,0, o trumpalaikio plyšių atsivėrimo plotis nustatomas kaip ilgalaikio plyšių atsivėrimo pločio ir plyšių atsivėrimo pločio prieaugio, padidėjus tariamai nuolatiniam poveikiui iki charakteristinio poveikių derinio (kai koeficientas j l = 1,0), suma.
24 lentelė
Ribinės leistinosios gelžbetoninių elementų plyšių atsivėrimo pločių wlim1 ir wlim2 reikšmės, mm
Konstrukcijos naudojimo sąlygos (klasės pagal 1 lent.) |
Iš anksto neįtemptieji elementai, kai armatūros takumo įtempiai sy £ 500 MPa |
Iš anksto įtemptieji elementai, kai armatūra |
|
strypinė (s0,2 £ 1000 MPa) |
vielinė ir lynai |
||
Elementai yra uždarose (šildomose) patalpose (XO, XC1) |
wlim1 = 0,40 |
wlim1 = 0,30 wlim2 = 0,20 |
wlim1 = 0,20 wlim2 = 0,10 |
Elementai yra atvirame ore ir grunte (XC2, XC3, XC4, XF1, XF3) |
wlim2 = 0,30 |
Plyšiai neleistini |
|
Elementai veikiami dujinės ir kintamosios agresyvios aplinkos (XA1, XA2, XD1, XF2, XF3) |
wlim1 = 0,20, wlim2 = 0,15 |
||
Elementai veikiami skystosios agresyvios aplinkos (XA1, XA2, XD1) |
wlim1 = 0,15, wlim2 = 0,10 |
Jei tempiamosios armatūros kraštinės eilės strypų masės centras lenkiamuosiuose ekscentriškai gniuždomuosiuose, ekscentriškai tempiamuosiuose (kai , čia d – skerspjūvio naudingasis aukštis) elementuose yra nutolęs nuo labiausiai tempiamo skerspjūvio sluoksnio atstumu a1,1 > 0,2h, reikšmė wk turi būti padidinta, dauginant iš koeficiento
. (14.23)
175. Mažai armuotų (kai ir ) lenkiamųjų ir ekscentriškai gniuždomųjų elementų iš sunkiojo ir lengvojo betono plyšių atsivėrimo plotį esant charakteristiniam poveikių deriniui, kai yra trumpalaikė skaičiuotinė situacija, leidžiama nustatyti interpoliuojant tarp reikšmių wk = 0, veikiant momentui MEd = Mcr ir wk pagal (14.22) formulę, kai veikia momentas ; čia . Ilgalaikio plyšių atsivėrimo plotis veikiant tariamai nuolatiniams poveikiams nustatomas dauginant apskaičiuotąją wk reikšmę nuo charakteristinio poveikių derinio iš santykio
,
čia , Mr1 ir Mr2 – momentai Mr (žr. Reglamento 163 p.) veikiant tariamai nuolatiniam ir charakteristiniam poveikių deriniui.
Elementų, kurių lengvasis betonas yra ne aukštesnės kaip C8/10 klasės, plyšių atsivėrimo plotis wk didinamas 20 %.
176. Tempiamosios armatūros įtempiai (arba jų prieaugiai) ss turi būti apskaičiuojami pagal formules:
, (14.24)
kai yra centriškai tempiamieji elementai;
, (14.25)
kai yra lenkiamieji elementai;
, (14.26)
kai yra ekscentriškai gniuždomieji (imamas minuso ženklas) arba ekscentriškai tempiamieji, esant (imamas pliuso ženklas), elementai.
Ekscentriškai tempiamųjų, kai , elementų tempiamosios armatūros įtempiai ss apskaičiuojami pagal (14.26) formulę, imant z = zs ; čia zs – atstumas tarp daugiau ir mažiau tempiamos armatūros sunkio centrų.
Dydžio es reikšmė imama su minuso ženklu, jei tempimo jėga NEd yra tarp tempiamosios ir gniuždomosios (mažiau tempiamos) armatūros sunkio centrų.
Vidinių jėgų petys z (14.25) ir (14.26) formulėse apskaičiuojamas pagal 14.44 formulę.
Apskaičiuojant be išankstinio įtempimo tempiamosios armatūros įtempius ss , leidžiama jėgą Pd (14.24)–(14.26) formulėse imti lygią nuliui.
Kai tempiamoji armatūra lenkiamųjų, ekscentriškai gniuždomųjų, taip pat ekscentriškai tempiamųjų (kai ) elementų pagal skerspjūvio aukštį išdėstyta keliomis eilėmis, apskaičiuoti pagal (14.25) ir (14.26) formules įtempiai ss dauginami iš koeficiento
, (14.27)
čia:
x = x d, o dydis x apskaičiuojamas (14.39) formule;
a1 – visos tempiamosios armatūros sunkio centro atstumas iki labiausiai tempiamo elemento skerspjūvio betono sluoksnio;
a1,1 – žr. (14.23) formulę.
Suminiai įtempiai ss +sp (arba dnss + sp, kai tempiamosios armatūros strypai skerspjūvyje išdėstyti keliomis eilėmis) neturi viršyti fpk reikšmės.
Elementų ruožuose, kuriuose yra atsivėrę pradiniai gniuždomosios zonos plyšiai, jėgą Pd reikia sumažinti dydžiu
, (14.28)
čia l dydis apskaičiuojamas pagal (14.14) formulę.
III skirsnis. Įstrižųjų plyšių atsivėrimo APskaičiavimas
178. Plyšių, pasvirusių nuo išilginės ašies elementų, armuotų statmenomis elemento išilginei ašiai sankabomis, atsivėrimo plotis wk apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.30)
čia:
j l – koeficientas imamas lygus 1,0 trumpalaikės skaičiuotinės situacijos (žr. 23 lentelę) plyšio pločiui apskaičiuoti; nuolatinės skaičiuotinės situacijos ilgalaikiam plyšio atsivėrimo pločiui apskaičiuoti šis koeficientas sunkiajam betonui imamas lygus 1,5, kai yra natūralaus drėgnumo, 1,2 – kai prisotintas vandens ir 1,75 – kai yra vandens prisotintos ir sausos pakaitinės būklės; smulkiagrūdžiam, lengvajam betonui – tokios pačios reikšmės, kaip ir (14.22) formulėje;
fw – sankabų (skersinių strypų) skersmuo; h – tokios pačios reikšmės, kaip (14.22) formulėje.
. (14.31)
Sankabų įtempimai ssw apskaičiuojami pagal formulę
, (14.32)
čia:
VEd,k – skaičiuotinė poveikių sukelta tinkamumo ribiniam būviui skersinė jėga;
VRd,c – apskaičiuojamas pagal (8.68) formulę, vietoje fctd imant fctk ir jc4 koeficientą dauginant iš 0,8.
179. Jeigu skersinių jėgų veikimo ruože nėra normalinių plyšių, t. y. atitinka (14.3) sąlygą, galima didinti atlaikomąją skersinę jėgą VRd,c. Skaičiuotiniai stipriai fctk ir fck neturi viršyti atitinkamų C25/30 betono klasės reikšmių.
Elementams iš lengvojo betono, ne aukštesnės kaip LC8/9 klasės, plyšio pločio wk reikšmes, apskaičiuotas pagal 14.22 formulę, reikia didinti 30 %.
IV skirsnis. Gelžbetoninių konstrukcijų elementų deformacijų apskaičiavimas
181. Gelžbetoninių konstrukcijų elementų deformacijas reikia apskaičiuoti pagal statybinės mechanikos formules, kuriose esančių kreivių reikšmės nustatytinos pagal šio Reglamento 158–165 punktus.
Gelžbetoninio elemento deformacijos (kreivio, įlinkio arba deviacijos) pradžia laikomas būvis prieš jį apkraunant (kartu ir išankstiniu įtempimu P).
Vertikaliųjų deformacijų ir horizontaliųjų poslinkių schemos pateiktos [9.5] priedo 11 ir 17 punktuose.
Elemento ruožų, kurių tempiamojoje zonoje nėra susidariusių normalinių plyšių, kreivis apskaičiuojamas kaip vientiso kūno. Elemento ruožų, kurių tempiamojoje zonoje yra susidarę normaliniai plyšiai, vidutinis kreivis apskaičiuojamas atsižvelgiant į tempiamosios armatūros ir gniuždomosios betono zonos deformacijas.
Taikomi poveikių [9.5] tinkamumo ribinių būvių daliniai koeficientai, išskyrus atvejus, kai numatyta kitaip.
182. Lenkiamųjų, ekscentriškai gniuždomųjų ir ekscentriškai tempiamųjų elementų suminis kreivis ruožuose, kurių tempiamojoje zonoje nėra susidariusių normalinių plyšių, apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.33)
čia:
– kreivis nuo kintamųjų poveikių (trumpalaikės dalies), apskaičiuojamas pagal kintamąją apkrovą, padaugintą iš 0,3;
– kreivis nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių poveikių pagal 6.10b [9.5] derinį, neįvertinant išankstinio apspaudimo armatūra.
(14.34)
čia:
M – kintamųjų ir tariamai nuolatinių poveikių (tinkamumo skaičiuotinės reikšmės) sukeltas momentas apie ekvivalentinio skerspjūvio centro ašį, statmeną lenkimo momento veikimo plokštumai;
jc1 – koeficientas, kuriuo įvertinama betono trumpalaikio valkšnumo įtaka, imamas lygus 0,85 sunkiojo, smulkiagrūdžio, lengvojo su tankiu smulkiu užpildu betono elementams ir 0,70 lengvojo su poringu smulkiu užpildu betono elementams;
jc2 – koeficientas, kuriuo įvertinama betono ilgalaikio valkšnumo įtaka, imamas iš 25 lentelės;
– kreivis dėl elemento išlinkio nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pm,0, esant trumpalaikei skaičiuotinei situacijai:
; (14.35)
– kreivis dėl elemento išlinkio, kurį sukelia betono susitraukimas ir valkšnumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pm,0, apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.36)
čia – betono santykinės deformacijos, kurias sukelia betono susitraukimas ir valkšnumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pm,0 , ir apskaičiuojamos atitinkamai išilginės tempiamosios armatūros masės centro lygyje ir kraštiniame gniuždomojo betono sluoksnyje pagal formules:
; . (14.37)
25 lentelė
Koeficiento jc2 reikšmės
Skaičiuotinė situacija |
Koeficientas jc2 , įvertinantis betono ilgalaikio valkšnumo įtaką elemento be plyšių deformacijoms, kai konstrukcijų betonas |
||
sunkusis, lengvasis, porėtasis, akytasis (dvisluoksnėms įtemptosioms konstrukcijoms iš sunkiojo betono) |
smulkiagrūdis |
||
A |
B |
||
1. Trumpalaikė |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
2. Nuolatinė, kai aplinkos drėgmė %: a) 40–75 b) mažiau nei 40 |
2,0 3,0 |
2,6 3,9 |
3,0 4,5 |
Pastabos:
1. Betonui esant pakaitomis sauso ir vandens prisotinto būvio, koeficiento jc2 reikšmės ilgalaikėms apkrovoms didinamos 1,2 karto.
Skaitinė įtempių sc1 reikšmė imama lygi tempiamosios zonos įtemptosios armatūros išankstinio įtempimo nuostolių dėl betono susitraukimo ir valkšnumo pagal 9 lentelės 6, 8 ir 9 punktus sumai, o – tas pats kaip įtemptosios armatūros, jeigu ji būtų išdėstyta kraštiniame gniuždomajame sluoksnyje.
Kreivių suma imama ne mažesnė kaip . Elementų be išankstinio įtempimo kreiviai ir laikytini lygūs nuliui.
183. Nustatant elementų su pradiniais plyšiais gniuždomojoje zonoje kreivius , ir pagal (14.34) ir (14.35) formules, gautos reikšmės didinamos 15 %, o pagal (14.36) formulę gauta reikšmė – 25 %.
Ruožuose, kurių tempiamojoje zonoje atsiveria normaliniai plyšiai, tačiau esant nagrinėjamai apkrovos reikšmei garantuojamas jų užsivėrimas, kreivių , ir , įeinančių į (14.34) ir (14.35) formules, reikšmės didinamos 20 %.
184. Lenkiamųjų, ekscentriškai gniuždomųjų, taip pat ekscentriškai tempiamųjų, stačiakampio, tėjinio ir dvitėjo (dėžinio) skerspjūvio elementų, kai , kreivis ruožuose, kurių tempiamojoje zonoje atsivėrę plyšiai, apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.38)
čia:
M – momentas apie ašį, statmeną lenkimo momento veikimo plokštumai ir einančią per tempiamosios armatūros skerspjūvio centrą, nuo iš visų išorės jėgų, išdėstytų vienoje nagrinėjamojo skerspjūvio pusėje, taip pat nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pm,0;
z – atstumas nuo tempiamosios armatūros skerspjūvio centro iki gniuždomosios zonos atstojamosios virš plyšio, apskaičiuotas pagal (14.44) formulę;
ys – koeficientas, kuris įvertina tempiamojo betono darbą ruožuose su plyšiais ir apskaičiuojamas pagal (14.45) formulę;
yc – koeficientas, kuris įvertina kraštinio gniuždomojo betono sluoksnio deformacijų netolygumą ir yra lygus: sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono aukštesnės nei LC12/13 klasės – 0,9; lengvojo, LC12/13 ir žemesnės klasės – 0,7; konstrukcijoms, apskaičiuotoms daugkartinių apkrovų poveikiui, neatsižvelgiant į betono klasę ir rūšį, – 1,0;
jf – pagal (14.42) formulę nustatomas koeficientas;
x – sąlyginis gniuždomosios betono zonos aukštis, apskaičiuojamas pagal (14.39) formulę;
v – koeficientas, apibūdinantis elastingai tamprią betono gniuždomosios zonos savybę ir imamas pagal 26 lentelę;
Ntot – išilginės jėgos N ir apspaudimo jėgos Pm,0 atstojamoji (esant necentriniam tempimui jėga N imama su minuso ženklu).
185. Elementų kreivis ruožuose su pradiniais plyšiais gniuždomojoje zonoje apskaičiuojamas mažinant jėgos P reikšmę dydžiu DP, apskaičiuojamu pagal (14.28) formulę.
Lenkiamųjų ir ekscentriškai gniuždomųjų elementų iš sunkiojo betono, kai , kreivį nuo momento Mr2 veikimo leidžiama apskaičiuoti tiesiškai interpoliuojant tarp kreivio, nustatyto nuo Mcr veikimo kaip vientisam kūnui pagal Reglamento 182 ir 183 punktus, ir kreivio nuo momento veikimo pagal šio punkto nurodymus. Koeficiento y reikšmė imama pagal Reglamento 175 p., sumažinant ją du kartus, jei įvertinamos tariamai nuolatinės apkrovos.
26 lentelė
Koeficiento n reikšmės
Skaičiuotinė situacija |
Koeficientas n, apibūdinantis elastingai tamprią betono gniuždomosios zonos savybę betoninėms konstrukcijoms |
||
sunkiojo, lengvojo |
smulkiagrūdžio |
||
A |
B |
||
1. Trumpalaikė |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
2. Nuolatinė, kai aplinkos drėgmė %: a) 40–75 b) mažiau nei 40 |
0,15 0,10 |
0,10 0,07 |
0,08 0,05 |
Pastabos:
1. Betonui esant pakaitomis sausame ir vandens prisotintame būvyje, koeficiento n reikšmės tariamai ilgalaikėms apkrovoms didinamos 1,2 karto.
Santykinis gniuždomosios zonos aukštis x apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.39)
tačiau visais atvejais gauta reikšmė neturi viršyti vieneto.
Formulės (14.39) dešiniosios pusės viršutiniai ženklai taikomi esant gniuždomajai jėgai Ntot, o apatiniai – esant tempiamajai jėgai Ntot (žr. Reglamento 165 p.).
Formulėje (14.39) esantys dydžiai ir jų apibūdinimai tokie: b – koeficientas, kuris įvairios klasės betonui yra lygus: sunkiajam ir lengvajam – 1,8; smulkiagrūdžiam – 1,6;
; (14.40)
, (14.41)
, (14.42)
čia es,tot – jėgos Ntot ekscentricitetas apie tempiamosios armatūros masės centrą. Atitinka momentą M (žr. Reglamento 184 p.) ir apskaičiuojamas pagal formulę
. (14.43)
Petys z apskaičiuojamas pagal formulę
. (14.44)
Ekscentriškai gniuždomiesiems elementams z reikšmė neturi viršyti 0,98es,tot.
186. Elementams su stačiakampiu skerspjūviu ir tėjinio skerspjūvio elementams su lentyna tempiamojoje zonoje, (14.41) ir (14.44) formulėse vietoje esančio dydžio įvedama 2 a2 reikšmė arba dydis laikomas lygus nuliui atitinkamai esant arba nesant As2 tipo armatūrai.
Skerspjūviai su lentyna gniuždomojoje zonoje, kai , apskaičiuojami kaip stačiakampiai, kurių plotis lygus .
Lentynos pločio dydis vertinamas pagal Reglamento 76 punkto nurodymus.
187. Koeficientas ys elementams iš sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.45)
tačiau neturi viršyti vieneto imant, kad
.
Lenkiamiesiems elementams be iš anksto įtemptosios armatūros (14.45) formulės dešiniosios pusės paskutinysis narys gali būti laikomas nuliu.
Nurodytoje (14.45) formulėje: j ls – koeficientas, lemiantis ilgalaikių apkrovų veikimą ir imamas pagal 27 lentelę; es,tot – žr. (14.43) formulę;
, (14.46)
tačiau neturi viršyti vieneto;
čia:
Wpl – žr. (14.16) formulę;
Mr, Mrp – žr. Reglamento 161–163 punktus, imant teigiamuosius ženklus lenkimo momentams, sukeliantiems tempiamosios armatūros tempimą.
Vienasluoksnėms konstrukcijoms iš akytojo betono be išankstinio įtempimo ys reikšmė apskaičiuojama pagal formulę
, (14.47)
čia:
Mk – skerspjūvio tinkamumo ribinio būvio lenkimo momentas;
jl – koeficientas, kuris lygus: esant trumpalaikiam apkrovų poveikiui periodinio profilio armatūrai – 0,6, tas pats, tik lygiajai armatūrai – 0,7, esant ilgalaikiam apkrovų veikimui nepaisant armatūros profilio – 0,8.
Atliekant konstrukcijų patvarumo skaičiavimus koeficiento ys reikšmė visada laikoma vienetu.
188. Pilnutinis tempiamosios zonos su plyšiais ruožo kreivis apskaičiuojamas pagal formulę
, (14.48)
čia:
– kreivis nuo charakteristinio poveikių derinio, esant trumpalaikei skaičiuotinei situacijai, nustatomai pagal (6.8 b) [9.5] formulę;
– kreivis nuo tariamai nuolatinio poveikių derinio, esant trumpalaikei skaičiuotinei situacijai pagal (6.10 b) [9.5] formulę, neįvertinant išankstinio apspaudimo įtemptąja armatūra;
– kreivis nuo tariamai nuolatinio poveikių derinio, esant nuolatinei skaičiuotinei situacijai pagal (6.10 b) [9.5] formulę, neįvertinant išankstinio apspaudimo įtemptąja armatūra;
– kreivis, kurį lemia elemento išlinkis dėl betono susitraukimo ir valkšnumo nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pd pagal (14.36) formulę.
27 lentelė
Koeficiento jls reikšmės
Skaičiuotinė situacija |
Betono klasė |
|
aukštesnė kaip C8/10 |
C8/10 ir žemesnė |
|
1. Trumpalaikė, kai armatūra: a) strypinė: lygi periodinio profilio b) viela |
1,0 1,1 1,0 |
0,7 0,8 0,7 |
2. Nuolatinė, nepaisant armatūros rūšies |
0,8 |
0,6 |
189. Įlinkis dėl lenkimo deformacijų nustatomas pagal formulę
, (14.49)
čia:
– ieškomo poslinkio linkme vienetinės jėgos sukeltas lenkimo momentas tarpatramio pjūvyje atstumu x, kurio įlinkis apskaičiuojamas;
– pilnutinis elemento kreivis pjūvyje x nuo apkrovų, darančių įtaką lenkimui; kreivio reikšmės aptartos (14.33) ir (14.48) formulėse atitinkamai ruožams be plyšių ir su plyšiais; ženklas imamas atsižvelgiant į kreivio epiūrą.
36 pav. Pastovaus skerspjūvio gelžbetoninių elementų lenkimo momentų ir kreivių epiūros:
a – apkrovų išdėstymo schema; b – lenkimo momentų epiūra; c – kreivių epiūra
190. Pastovaus skerspjūvio be išankstinio armatūros įtempimo lenkiamųjų gelžbetoninių elementų, kurių skerspjūvių standumas ir lenkimo momentų ženklai nagrinėjamame ruože yra nekintantys, kreivį galima apskaičiuoti ties didžiausiuoju lenkimo momentu. Kitose ruožo dalyse kreivis yra proporcingas lenkimo momentui (žr. 36 pav.).
Lenkiamiesiems elementams, kai santykis , atsižvelgiama į skersinių jėgų (šlyties deformacijų) poveikį elemento įlinkiui. Šiuo atveju visas įlinkis dtot yra lygus įlinkių dėl išilginio lenkimo dm ir šlyties deformacijos dv sumai.
Įlinkis dv, lemiamas šlyties deformacijų, nustatomas pagal formulę
, (14.50)
čia:
Vx – ieškomo poslinkio linkme vienetinės jėgos sukelta skersinė jėga elemento tarpatramio pjūvyje, kurio įlinkis apskaičiuojamas;
ex – šlyties deformacija, apskaičiuojama pagal formulę
, (14.51)
čia:
Vx – skersinė jėga pjūvyje x nuo išorinių apkrovų poveikio;
Gc – betono šlyties modulis ir Gc = 0,4Eeff;
jc2 – koeficientas, darantis įtaką betono ilgalaikiam valkšnumui (žr. 25 lentelę);
jcr – koeficientas, nulemiantis plyšių įtaką šlyties deformacijoms ir yra lygus:
elemento ilgio ruožuose be normalinių ir įstrižųjų plyšių – 1,0;
ruožuose tik su įstrižaisiais plyšiais – 4,8;
ruožuose su normaliniais plyšiais arba normaliniai ir įstrižieji plyšiai – pagal formulę
, (14.52)
čia Mx, – atitinkamai išorės apkrovos sukeltas lenkimo momentas ir pilnutinis kreivis pjūvyje x tos apkrovos, kuriai esant apskaičiuojamas įlinkis.
191. Ištisinių plokščių, kurių storis neviršija 25 cm (išskyrus atremtų kontūru), armuotų plokščiaisiais tinklais, su plyšiais tempiamojoje zonoje įlinkiai, apskaičiuoti (12.43) formulėje, dauginami iš koeficiento , kuris neturėtų viršyti 1,5; čia d – imamas cm.
192. Gelžbetoninių konstrukcijų įlinkiai neturi viršyti ribinių reikšmių, nustatomų įvertinant tokius reikalavimus:
192.2. konstrukcinius (greta esančių elementų įtaka, reikalavimai išlaikyti pasirinktus nuolydžius ir pan.);
193. Įlinkiai apskaičiuojami, kai yra ribojami konstrukciniai arba technologiniai reikalavimai – nuo tariamai nuolatinių ir kintamųjų poveikių; kai ribojami estetiniai reikalavimai – nuo nuolatinių poveikių. Patikimumo koeficientas gf = 1.
194. Veikiant nuolatinėms ir kintamosioms apkrovoms, sijų ir plokščių įlinkis visais atvejais negali būti didesnis kaip 1/150 angos ir 1/75 gembės.
Leidžiamieji ribiniai įlinkiai gali būti padidinti statybinės pakylos dydžiu, jei tai leidžia konstrukciniai arba technologiniai reikalavimai.
XV skyrius. bendrieji Surenkamųjų ir surenkamųjų monolitinių konstrukcijų projektavimo reikalavimai
I skirsnis. Surenkamosios konstrukcijos
196. Surenkamųjų gelžbetoninių konstrukcijų elementai turi atitikti mechanizuotos gamybos sąlygas. Tikslinga gaminti didesnius surenkamuosius elementus, atitinkančius pastatų konstrukcinės schemos gamybos, transportavimo ir montavimo sąlygas.
197. Konstrukcijų sujungimo mazgai ir sandūros turi užtikrinti patikimą jėgų perdavimą ir elementų stiprumą sandūroje, monolitinio betono sukibimą sandūroje su surenkamosios konstrukcijos betonu, elementų deformacijų suderinamumą ir skaičiavimo metu įvertinamas bendro darbo sąlygas.
Apskaičiuojant surenkamuosius gelžbetoninius elementus reikia įvertinti jų sąveiką su kitais elementais arba monolitiniu betonu, taip pat jų sujungimo deformatyvumą ir stiprumą.
198. Surenkamųjų elementų apskaičiavimą reikia atlikti visoms skaičiavimo situacijoms, įvertinant gamybos, transportavimo, montavimo ir kitas stadijas. Skaičiuotinės schemos turi atitikti priimtus konstrukcinius sprendinius ir gamybos technologiją, transportavimo, montavimo būdus ir kt.
Apskaičiuojant surenkamųjų konstrukcijų elementus nurodytoms papildomoms stadijoms apkrovą nuo savojo svorio reikia imti įvertinus dinamiškumo koeficientus: 1,6 – transportuojant, 1,4 – keliant ir montuojant.
199. Surenkamųjų gelžbetoninių elementų sandūroms monolitinti betono klasė nustatoma atsižvelgiant į sujungiamų elementų darbo sąlygas. Betono klasė turi būti ne žemesnė kaip pačių elementų ir ne žemesnė kaip C8/10.
200. Projektuojant surenkamųjų perdangų elementus reikia numatyti siūlių tarp jų užpildymą betonu. Norint užtikrinti kokybišką užpildymą, siūlių plotis imamas 20 mm, kai elementų aukštis iki 250 mm, ir 30 mm, kai aukštis didesnis.
II skirsnis. Surenkamosios monolitinės konstrukcijos
202. Surenkamosios monolitinės gelžbetoninės konstrukcijos turi atitikti saugos ir tinkamumo ribinių būvių reikalavimus šioms darbo stadijoms:
202.1. iki uždėtajam monolitiniam betonui pasiekiant pasirinktąjį skaičiuotinį stiprį – nuo šio betono masės ir kitų montavimo apkrovų;
203. Konstrukcija laikoma surenkamąja monolitine, jeigu atitinka šiuos reikalavimus:
203.1. užtikrintas surenkamojo elemento ir monolitinio betono sujungimo sąlyčio stiprumas visose šios sudėtinės konstrukcijos darbo stadijose;
203.2. veikiant normalinėms įrąžoms, surenkamojo elemento ir monolitinio betono bendras darbas užtikrinamas visose stadijose;
204. Surenkamieji perdangų ir denginių elementai, sujungti monolitinio betono, taip pat papildomai armuoti surenkamaisiais elementais, yra įvertinami apskaičiuojant surenkamojo monolitinio skerspjūvio lenkiamąjį stiprį, jeigu jie išdėstyti gniuždomojoje zonoje. Apskaičiuojant skerspjūvį pasirenkamas šių elementų plotis turi atitikti Reglamento reikalavimus. Elementai neįvertinami apskaičiuojant įstrižųjų pjūvių stiprumą.
205. Jeigu montažinės apkrovos, veikiančios konstrukcijas monolitinimo metu, yra didesnės nei 0,75 bendrosios naudojimo apkrovos, konstrukcijas galima skaičiuoti neįvertinant monolitinio betono įtakos. Surenkamoji konstrukcija skaičiuojama visiškai apkrovai.
206. Patikimą monolitinio betono ir surenkamojo elemento ryšį bei bendrą jų darbą galima užtikrinti iš surenkamojo elemento išleidžiant armatūrą, įrengiant spraustelius, šiurkštinant paviršių arba naudojant kitus patikimus ir patikrintus būdus. Sąlyčio stiprumas priklauso nuo surenkamojo elemento paviršiaus, kuris gali būti:
206.2. lygus, gaunamas gaminant slenkančiomis formomis arba baigus betono sutankinimą vibruojant, be papildomo apdorojimo (užglaistymo);
206.3. šiurkštus, gaunamas natūraliai po betonavimo arba specialiai šiurkštinama darant iškilimus ir įdubimus, ne mažesnius kaip 3 mm ir ne rečiau kaip kas 40 mm, arba atidengiant stambųjį užpildą;
206.4. su sprausteliais, kurių parametrai gali būti imami pagal 37 paveikslą.
37 pav. Sujungimo sprausteliais parametrai:
1 – surenkamasis elementas; 2 – monolitinis betonas
Surenkamojo elemento betono ir monolitinio betono sąlyčio stiprumas šlyčiai apskaičiuojamas pagal tokią sąlygą
, (15.1)
čia:
tEdj – išilginiai šlyties įtempiai skaičiuotinių apkrovų sąlyčio plokštumoje;
tRdj – surenkamojo ir monolitinio betono sujungimo stiprumas (sąlyčio plokštumoje) šlyčiai.
Šlyties įtempiai tEdj nustatomi atsižvelgiant į šlyties įrąžos pasiskirstymo pagal sąlyčio plokštumos ilgį charakterį. Šios įrąžos dydis šlyties zonos ruože nustatomas kaip skirtumas normalinių jėgų, veikiančių šio ruožo galuose skerspjūvio dalyje, esančioje virš nagrinėjamos plokštumos. Didžiausius šlyties įtempius, veikiančius sąlyčio plokštumoje, leidžiama nustatyti neįvertinant netiesinio betono darbo ir lenkiamiesiems elementams jie gali būti apskaičiuoti pagal formulę
, (15.2)
čia:
b – gniuždymo įtempių virš sąlyčio plokštumos atstojamosios ir visos atstojamosios reikšmės labiausiai apkrauto surenkamojo monolitinio elemento skerspjūvio santykis;
VEd – nagrinėjamojo pjūvio skaičiuotinė skersinė jėga;
z – vidinių jėgų petys sudėtiniame skerspjūvyje, imama apskaičiuojant lenkiamąjį stiprį, tačiau ne didesnė kaip 0,85d – gelžbetoninėms konstrukcijoms ir 0,80d – betoninėms;
bj – sąlyčio plokštumos plotis.
Šlyties įtempiai sąlyčio plokštumoje nuo susitraukimo ir valkšnumo deformacijų skirtumo gali būti neįvertinami, jeigu tai atitinkamai pagrįsta.
207. Skaičiuotinis šlyjamasis sujungimo stipris gali būti apskaičiuojamas pagal formulę
, (15.3)
imant tRdj ne daugiau kaip ,
čia:
c – koeficientas, kurio reikšmės pateiktos 28 lentelėje;
fctd – skaičiuotinis betono tempiamasis stipris;
m – monolitinio ir surenkamojo betono sluoksnių (sąlyčio plokštumoje) trinties koeficientas;
;
sN – normaliniai įtempiai sąlyčio plokštumoje nuo jėgos, statmenai pridėtos šiai plokštumai. Jeigu ji gniuždo, imama su pliuso ženklu, jeigu tempia, – su minuso ženklu;
, As – skersinės armatūros skerspjūvio ties sąlyčio plokštuma plotas;
Aj – sąlyčio paviršiaus plotas;
a – kampas, pavaizduotas 37 paveiksle ir imamas nuo 450 iki 900.
28 lentelė
Koeficientų c ir m reikšmės
Paviršiaus tipas |
c |
m |
Labai lygus |
0,025 |
0,5 |
Lygusis |
0,350 |
0,6 |
Šiurkštusis |
0,450 |
0,7 |
Su sprausteliais |
0,500 |
0,9 |
208. Skaičiuotinis šlyties plokštumos plotis bj imamas atsižvelgiant į sąlyčio siūlės pobūdį (lygusis ar briaunotasis) (žr. 38 pav.).
Esant plokščiai sąlyčio siūlei (žr. 38 a pav.), skaičiuotinis plotis bj imamas lygus sąlyčio plokštumos pločiui (bj = b). Jeigu sąlyčio plokštuma (siūlė) briaunota, plotis bj imamas pagal labiausiai pavojingą plokštumą:
208.1. pagal paviršių, kurį sudaro sąlyčio plotis (žr. 38 b, d pav.), t. y. bj = b arba bj = b–bj1+2h2, ir pagal visą sąlyčio paviršių (žr. 38 c pav.), t. y. bj = b+hj1.
38 pav. Šlyties paviršiaus schemos apskaičiuojant sąlyčio siūlės stiprumą:
1 – surenkamasis elementas; 2 – monolitinis betonas; 3 – šlyties plokštuma; 4 – sąlyčio siūlė
209. Surenkamųjų monolitinių gelžbetoninių konstrukcijų stiprumo skaičiavimas gali būti atliekamas dviem metodais:
209.1. pagal skaičiuotinį deformacijų modelį, imant surenkamosios ir monolitinės skerspjūvio dalių betono atitinkamas deformavimosi s–e diagramas, įvertinant pradinį įtempių ir deformacijų būvį surenkamajame elemente iki jo monolitinimo;
209.2. skerspjūvių redukavimo metodu, pagal kurį vienos dalies betono stiprumo ir deformacinės charakteristikos keičiamos į kitos medžiagos atitinkamas charakteristikas. Taip pat įvertinamas surenkamojo elemento pradinis įtempimų ir deformacijų būvis, kol monolitinamas betonas pasieks reikiamą stiprumą.
210. Surenkamosios monolitines konstrukcijos tinkamumo ribiniam būviui apskaičiuojamos remiantis pagrindiniais reikalavimais, nurodytais XIV skyriuje, ir atsižvelgiant į šiuos papildomus reikalavimus:
210.1. surenkamųjų elementų deformacijos (įlinkiai), kol monolitinis betonas įsitrauks į bendrą darbą, yra sumuojamos su visos surenkamosios monolitinės konstrukcijos deformacijomis;
210.2. surenkamųjų monolitinių konstrukcijų skerspjūvis, sudarytas iš skirtingų savybių betono, gali būti keičiamas į vienalyčio betono skerspjūvį, naudojant jų betono tamprumo modulių santykį;
210.3. išankstinio apspaudimo jėga veikia tik surenkamąją konstrukcijos skerspjūvio dalį, jeigu monolitinė dalis nėra apspausta iš anksto įtemptąja armatūra statybos metu, betonui pasiekus reikiamą stiprį;
210.4. jeigu montuojant surenkamuosius elementus yra įrengiamos laikinos atramos, tai skaičiavimo metu reikia įvertinti galimą jų nusėdimą;
210.5. apskaičiuojant atsparumą supleišėjimui ir įlinkius reikia įvertinti papildomus įtempimus ir deformacijas, kurias sukelia surenkamojo ir monolitinio betono susitraukimo ir valkšnumo deformacijų skirtumas. Įrąžos nuo susitraukimo ir valkšnumo yra laikomos vidinėmis ir tarpusavio pusiausvyroje, o surenkamosios ir monolitinės dalies kreiviai yra vienodi.
XVI skyrius. Bendrieji rekonstruojamų ar kapitališkai remontuojamų statinių konstrukcijų skaičiavimo reikalavimai
I skirsnis. Bendrosios nuostatos
211. Prieš rekonstruojant ar kapitališkai remontuojant statinius, reikia atlikti konstrukcijų tikrinamuosius skaičiavimus, o nustačius nepakankamą jų stiprumą ir tinkamumą normaliam naudojimui – konstrukcijų stiprinimo apskaičiavimus.
Tikrinamuosius konstrukcijų skaičiavimus reikia atlikti, kai keičiasi veikiančios apkrovos, tūrio ir planiniai sprendimai, naudojimo paskirties sąlygos, kai nustatomi konstrukcijų defektai ir pažeidimai. Tokių skaičiavimų tikslas – nustatyti konstrukcijų stiprumą ir tinkamumą normaliai naudoti pasikeitusiomis sąlygomis.
212. Tikrinamieji konstrukcijų skaičiavimai atliekami dviem atvejais. Pirmiausia tikrinami konstrukcijų ribiniai būviai naudojantis projekto, pagal kurį konstrukcija pastatyta, duomenimis: geometriniais konstrukcijos matmenimis, betono ir armatūros klasėmis, armavimo ir skaičiuotinėmis konstrukcijos schemomis. Jeigu šie skaičiavimai rodo, kad konstrukcija neatitinka saugos ir tinkamumo ribinių būvių reikalavimų ir jeigu nėra projekto duomenų, o nustatomi defektai bei pažeidimai, tikrinamieji skaičiavimai daromi tik atlikus konstrukcijų tyrimą. Atliekant šį tyrimą nustatomas betono stipris, armatūros tipas ir stiprumo savybės, geometriniai matmenys, armavimas ir betono apsauginio sluoksnio storis, plyšių betone plotis, konstrukcijos įlinkiai, pažeidimai ir defektai, veikiančios apkrovos ir kiti poveikiai, atsirandantys naudojimo metu, skaičiuotinės schemos.
Nepaisant konstrukcijų projektavimo ir statybos laiko, tikrinamieji skaičiavimai ir ribinių būvių reikalavimų patikrinimas atliekami pagal šį Reglamentą. Konstrukcija laikoma tinkama toliau naudoti be sustiprinimo, jei atitinka abiejų ribinių būvių reikalavimus. Jeigu tikrinamieji skaičiavimai rodo, kad konstrukcija netenkina ribinių būvių reikalavimų, tai konstrukcija stiprinama arba pakeičiama nauja. Tai grindžiama ir ekonominiu tikslingumu.
213. Tinkamumo ribiniam būviui konstrukcija gali būti neskaičiuojama, jeigu nustatyta, kad tikrieji įlinkiai ir plyšių pločiai mažesni už ribinius ir įrąžos skerspjūviuose nuo naujų apkrovų neviršija įrąžų tyrimo metu veikiančių apkrovų. Skaičiavimais reikia patikrinti skerspjūvius, turinčius defektų ir pažeidimų, taip pat skerspjūvius, kuriuose tiriant nustatytas betono stiprumas 20 % ir daugiau mažesnis už vidutinįjį. Defektai ir pažeidimai įvertinami imant sumažintą betono ar armatūros skerspjūvio plotą. Taip pat reikia įvertinti defektų ir pažeidimų įtaką betono stiprumo ir deformacinėms charakteristikoms, išilginės jėgos ekscentriciteto dydžiui, armatūros ir betono sukibimui, agresyvių medžiagų nepralaidumui ir kt.
214. Stiprinamos gelžbetoninės konstrukcijos skaičiuojamos dviem apkrovimo atvejais:
214.1. nuo apkrovų, veikiančių stiprinimo metu iki stiprinamiems elementams įsijungiant į bendrą darbą;
214.2. po stiprinimo įjungus stiprinamuosius elementus į bendrą darbą su stiprinamosiomis konstrukcijomis – nuo visiškų apkrovų naudojimo metu.
Iki stiprinamiesiems elementams įsijungiant į bendrą darbą, gelžbetoninės konstrukcijos turi atitikti saugos ribinio būvio reikalavimus. Po įsitraukimo į bendrą darbą – sustiprinta konstrukcija turi atitikti saugos ir tinkamumo naudoti ribinių būvių ir ilgalaikiškumo reikalavimus.
215. Projektuojant gelžbetoninių konstrukcijų sustiprinimą būtina garantuoti stiprinamųjų elementų bendrą darbą su stiprinamąja konstrukcija. Stiprinant apkrautą konstrukciją arba ją nukrovus, sustiprintą konstrukciją apkrauti projektine apkrova galima tik stiprinimo betonui pasiekus skaičiuotinį stiprį.
Skaičiuojant stiprinamąsias konstrukcijas reikia įvertinti įtempimų ir deformacijų būvį, susidariusį jose iki įsitraukiant stiprinamiesiems elementams į bendrą darbą, taip pat skirtingas betono ir armatūros mechanines savybes.
216. Jeigu konstrukcijos betono ir armatūros pažeidimai sudaro 50 % ir daugiau jos ploto, tai stiprinamieji elementai apskaičiuojami visai naudojimo apkrovai, neįvertinant stiprinamosios konstrukcijos. Apskaičiuojant neįvertinama iš anksto įtemptoji vielinė armatūra, jeigu ji yra pažeista taškinės korozijos.
II skirsnis. Skaičiuotinės medžiagų savybės
218. Skaičiuotinės konstrukcijų betono savybės tikrinamiesiems skaičiavimams, taip pat apskaičiuojant konstrukcijų sustiprinimą pagal abu ribinius būvius, yra nustatomos pagal VII skyriuje pateiktus nurodymus, atsižvelgiant į betono C klasę. Jei konstrukcija buvo suprojektuota pagal anksčiau galiojančias normas, skaičiuotinės betono stiprumo charakteristikos nustatomos pagal VII skyrių, atsižvelgiant į sąlyginę betono C klasę, ir pagal atitinkamą garantuotą betono stiprį fc,cube, kuris lygus:
218.3. 0,85 betono M markės (kg/cm2), nustatytos pagal 200´200´200 mm kubelius.
Jeigu tikrinamieji skaičiavimai atliekami pagal duomenis, gautus natūralaus konstrukcijų tyrimo metu, garantuota betono stiprio fc,cube reikšmė imama lygi 0,8 vidutinės betono stiprumo (MPa) reikšmės, nustatytos neardančiaisiais metodais, arba lygi garantuotam su 0,95 patikimumo betono stipriui, nustatytam pagal statistinio vertinimo metodus. Tarpinės sąlyginės betono klasės reikšmės gali būti nustatomos interpoliacijos metodu.
219. Skaičiuotinės armatūros charakteristikos, naudojamos tikrinamiesiems skaičiavimams, nustatomos pagal VII skyriaus nurodymus ir jos klasę, nustatytą pagal ankstesnius projektinius duomenis, įvertinus šių charakteristikų patikimumo lygį projektavimo metu arba pagal paimtų armatūros pavyzdžių bandymo rezultatus, įvertinant normuojamą patikimumo lygį.
Stiprinant konstrukciją armatūra, betonu ar gelžbetoniu, betono ir armatūros skaičiuotinės charakteristikos imamos pagal VII skyrių. Jeigu stiprinama metaliniais ar kitokių medžiagų elementais, skaičiuotinės jų charakteristikos turi būti pasirenkamos pagal kitus atitinkamus reglamentus ar standartus.
III skirsnis. Sustiprintų konstrukcijų Apskaičiavimas
220. Sustiprintos gelžbetoninės konstrukcijos skaičiuojamos ir projektuojamos pagal abiejų ribinių būvių reikalavimus.
Konstrukcijų, sustiprintų po apkrova ar nukrautų, stiprumas apskaičiuojamas dviem stadijoms. Pirmiausia yra nustatomas deformacijų ir įtempimų būvis konstrukcijoje iki jos sustiprinimo. Tada apskaičiuojama sustiprinta konstrukcija, įvertinant įrąžų persiskirstymą skerspjūvyje, atsižvelgiant į tai, kad sustiprintos konstrukcijos skerspjūvį sudaro skirtingų savybių medžiagos.
221. Jeigu konstrukcija stiprinama didinant jos skerspjūvį, apskaičiuojant jos stiprumą turi būti naudojamas deformacijų modelis pagrindinei sustiprintos konstrukcijos skerspjūvio daliai, sumuojant deformacijas iki sustiprinimo ir po sustiprinimo ir imant tiesialinijinį vidutinių deformacijų pasiskirstymą pagal skerspjūvio aukštį betone ir armatūroje papildomai sustiprintos konstrukcijos daliai. Stiprinant konstrukciją papildomais elementais, kurie į bendrą įtraukiami ne pagal visą sąlyčio ilgį, o sujungiami tik galuose arba tam tikrais tarpais (įvairios templės, atsparos, paspyrinės sistemos ir pan.), reikia įvertinti elementų išsikreivinimą.
222. Jeigu konstrukcijos stiprinamos keičiant jų statinę schemą (darant papildomas tampriąsias ar standžiąsias atramas, sustandinant esamas lanksčiąsias atramas ir pan.), apskaičiuojama pagal įrąžas skerspjūvyje nuo išorinių apkrovų, kurios gaunamos sumuojant apkrovas iki sustiprinimo ir imant pirminę skaičiuotinę schemą ir apkrovas, veikiančias konstrukciją po sustiprinimo pagal pakeistą skaičiuotinę schemą.
XVII skyrius. bendrieji projektavimo reikalavimai
224. Norint užtikrinti projektuojamų betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų gamybos sąlygas, reikiamą ilgalaikiškumą, bendrą armatūros ir betono darbą, būtina atsižvelgti į šiame skyriuje pateiktus projektavimo nurodymus.
I skirsnis. Mažiausieji elementų skerspjūvių matmenys
225. Betoninių ir gelžbetoninių elementų skerspjūvių matmenys nustatomi skaičiavimais pagal veikiančius poveikių efektus bei atitinkamų ribinių būvių reikalavimus ir parenkami atsižvelgiant į ekonominius reikalavimus bei gamybos technologijos sąlygas.
Gelžbetoninių elementų skerspjūvio matmenys turi būti tokie, kad atitiktų armatūros išdėstymo skerspjūvyje (betoninių apsauginių sluoksnių storiai, atstumas tarp armatūros strypų ir t. t.) ir inkaravimo reikalavimus.
226. Monolitinio gelžbetonio storis turi būti ne mažesnis už reikšmes, nurodytas 29 lentelėje. Gelžbetoninių plokščių storį, nurodytą 29 lentelėje, galima sumažinti 5 mm, jei plokštes gamina įmonės, kuriose veikia sertifikuota kokybės kontrolės sistema.
29 lentelė
Monolitinio gelžbetonio plokščių mažiausias storis
Konstrukcija |
Plokščių storis, mm |
1. Denginys |
50 |
2. Daugiaaukščių gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų perdangos |
60 |
3. Daugiaaukščių pramonės pastatų perdangos |
70 |
4. Plokštės, apkrautos sutelktąja judamąja apkrova |
120 |
5. Besijų perdangų plokštės, esant sutelktajai atramai |
150 |
Surenkamųjų plokščių mažiausias storis parenkamas toks, kad būtų garantuojamas reikiamas apsauginio betono sluoksnio storis ir armatūros išdėstymas plokštės skerspjūvyje (žr. Reglamento 227–235 p.).
Ekscentriškai gniuždomųjų elementų skerspjūvio matmenys turi būti tokie, kad jų liaunis l0 /i visomis kryptimis neviršytų:
II skirsnis. Apsauginis betono sluoksnis
227. Darbo armatūros apsauginis betono sluoksnis turi užtikrinti armatūros ir betono bendrą darbą visose konstrukcijų darbo stadijose, taip pat apsaugoti armatūrą nuo atmosferos, agresyvios aplinkos, aukštos temperatūros ir panašių poveikių.
228. Darbo armatūros (neįtemptosios ir įtemptosios, įtempiamos į atsparas) apsauginio sluoksnio storis, mm, turi būti ne mažesnis kaip:
228.6. monolitiniuose pamatuose be paruošiamojo betono sluoksnio – 70 mm.
Vienasluoksnėse konstrukcijose iš lengvojo ir poringojo LC8/9 klasės betono apsauginio sluoksnio storis turi būti ne mažesnis kaip 20 mm, o išorinėms sienoms (be apdailos sluoksnio) – ne mažesnis kaip 25 mm.
Surenkamosioms konstrukcijoms apsauginio betono sluoksnio storį, nurodytą 30 lentelėje, galima sumažinti 5 mm, bet jis turi būti ne mažesnis kaip 20 mm.
Mažiausias atstumas nuo išilginės armatūros strypų paviršiaus iki artimiausio betono paviršiaus (apsauginis betono sluoksnis), atsižvelgiant į naudojimo sąlygų klasę, pateiktas 30 lentelėje.
229. Skersinės, paskirstomosios ir konstrukcinės armatūros apsauginio betono sluoksnio storis turi būti ne mažesnis už armatūros skersmenį ir ne mažesnis kaip 15 mm, kai konstrukcija naudojama normaliomis ir mažai agresyviomis sąlygomis, atitinkančiomis XO, XC1, XA1 (žr. 30 lentelę) klases. Didėjant aplinkos agresyvumui, apsauginio betono sluoksnio storį kiekvienai agresyvumo klasei reikia padidinti 5 mm.
230. Apsauginio betono sluoksnio storis iš anksto įtemptųjų gelžbetoninių elementų galuose įtempių perdavimo zonos ilgyje turi būti ne mažesnis kaip:
230.3. lynams – 2f ir ³ 30 mm; (čia f – mm).
Apsauginį betono sluoksnį atraminėje zonoje įtemptajai armatūrai su inkarais ir be jų galima imti tokį pat, kaip ir pjūviuose elemento tarpatramyje tokiais atvejais: iš anksto įtemptiesiems elementams, kai atraminė reakcija perduodama sutelktai, esant atraminėms plieninėms detalėms ir konstrukcinei armatūrai (suvirintinių skersinių tinklų arba armatūrą apgaubiančių apkabų); plokštėse, skyduose, paklotuose ir elektros linijų atramose, kai galuose įdedama papildoma skersinė armatūra (lovio pavidalo suvirintiniai tinklai arba uždaros apkabos).
Mažiausias atstumas nuo įtemptosios armatūros paviršiaus arba nuo kanalo krašto iki arčiausio betono paviršiaus, atsižvelgiant į naudojimo sąlygų klasę, elemento tarpatramio viduryje turi būti ne mažesnis už nurodytą 30 lentelėje.
231. Elementuose su įtemptąja išilgine armatūra, tempiama į betoną ir išdėstyta kanaluose, atstumas nuo elemento paviršiaus iki kanalo paviršiaus turi būti ne mažesnis kaip 40 mm ir ne mažesnis už kanalo plotį; šoninėms elementų briaunoms nurodytas atstumas, be to, turi būti ne mažesnis už pusę kanalo aukščio ir už reikšmes, nurodytas 30 lentelėje.
Kai įtemptoji armatūra yra išdėstyta išėmose arba elemento skerspjūvio išorėje, apsauginio betono sluoksnio, įrengiamo torkretuojant arba kitais būdais, storis turi būti ne mažesnis kaip 20 mm.
232. Ištisiniai armatūros strypai, tinklai arba strypynai, išdėstyti per visą konstrukcijos ilgį ar plotį tam, kad juos būtų galima netrukdomai sudėti į klojinius, turi būti mažesnių matmenų už konstrukcijos, paisant pastarosios ilgio:
III skirsnis. Armatūros išdėstymas skerspjūvyje
234. Atstumas tarp armatūros strypų (arba kanalų apvalkalų) turi būti toks, kad užtikrintų betono ir armatūros bendrą darbą, patogų betono mišinio klojimą ir tankinimą; iš anksto įtemptosioms konstrukcijoms, be to, turi būti atsižvelgiama į betono vietinio gniuždymo (apspaudimo) laipsnį, įtempimo įrangos (domkratų, griebtuvų ir t. t.) matmenis.
Elementų, gaminamų vibruojamojo presavimo įrenginiuose arba naudojant adatinius vibratorius, atstumai tarp armatūros strypų turi būti tokie, kad tarp jų tilptų tokių įrenginių elementai arba vibratorių galvutės.
235. Atstumas tarp neįtemptosios arba įtempiamos į atsparas armatūros strypų, taip pat tarp gretimų plokščių virintinių strypynų išilginių strypų turi būti ne mažesnis už strypo didžiausią skersmenį ir:
235.1. jei strypai horizontalūs arba pasvirę betonavimo kryptimi – ne mažiau kaip:
235.2. jei strypai yra vertikalios padėties – ne mažiau kaip 50 mm; jei užpildo frakcijos sistemingai kontroliuojamos, tai šis atstumas gali būti sumažintas iki 35 mm, bet ne mažesnis kaip pusantro didžiausio stambaus užpildo skersmuo. Jei strypus išdėstyti sunku dėl elementų mažų skerspjūvio matmenų, leidžiama armatūros strypus išdėstyti suglaustai poromis (be tarpo tarp jų).
Elementų su įtemptąja armatūra, tempiama į betoną (išskyrus nepertraukiamai armuotąsias konstrukcijas), atstumas prošvaisoje tarp armatūros kanalų turi būti ne mažesnis kaip kanalo skersmuo ir ne mažesnis kaip 50 mm.
Atstumas prošvaisoje tarp briaunotosios armatūros strypų imamas pagal nominalųjį skerspjūvį, neįvertinant iškišų briaunų.
IV skirsnis. Neįtemptosios armatūros inkaravimas
236. Rumbuotosios ir lygiosios armatūros strypai virintiniuose strypynuose ir tinkluose naudojami be kablių. Tempiamieji lygūs strypai rištuose tinkluose ir strypynuose turi turėti kilpas, kablius ar privirintą skersinį strypą (žr. 39 pav.).
237. Išilginiai tempiamosios ir gniuždomosios armatūros strypai turi būti užleisti už elemento normalinio pjūvio, kuriame jų skaičiuotinis stipris visiškai išnaudojamas ilgiu, ne mažesniu už lbd, apskaičiuojamu pagal formulę
, (17.1)
čia:
– koeficientai, kurių reikšmės imamos iš 31 lentelės;
lb – bazinis inkaravimo ilgis, apskaičiuojamas pagal 17.4 formulę;
lb,min – mažiausias inkaravimo ilgis.
39 pav. Lygios armatūros strypų inkaravimo būdai:
a, b – nevisiškai užlenkiant, c – visiškai užlenkiant, d – kilpos formos, e – privirinant skersinį strypą
31 lentelė
Koeficientų a1, a2, a3, a4 ir a5 reikšmės
Veiksniai |
Inkaravimo sąlygos |
Armatūra |
|
tempiamoji |
gniuždomoji |
||
Strypo forma |
tiesusis |
a1 = 1,0 |
a1 = 1,0 |
kitoks (žr. 39 b, c, d pav.) |
a1 = 0,7, kai cd > 3Æ a1 = 1,0 (žr. 40 pav.) |
a1 = 1,0 |
|
Apsauginis sluoksnis |
lygusis |
a2 = 1–0,15(cd–Æ)/Æ ³ 0,7 £ 1,0 |
a2 = 1,0 |
rumbuotasis (žr. 39 b, c, d pav.) |
a2 = 1–0,15(cd–3Æ)/Æ ³ 0,7 £ 1,0 (žr. 40 pav.) |
a2 = 1,0 |
|
Skersinė armatūra neprivirinta prie išilginės |
Visų tipų |
a3 = 1–K l ³ 0,7 £ 1,0 |
a3 = 1,0 |
Skersinė armatūra privirinta prie išilginės |
Visų tipų, padėčių ir dydžių, kaip nurodyta 39 e pav. |
a4 = 0,7 |
a4 = 0,7 |
Esant skersiniam apspaudimui |
Visų tipų |
a5 = 1–0,04p ³ 0,7 £ 1,0 |
– |
– skersinių strypų skaičiuotiniame inkaravimo ilgyje lbd suminis skerspjūvio plotas; – mažiausias skersinių strypų skerspjūvio plotas, imamas lygus 0,25As sijoms ir 0 – plokštėms; As – vieno inkaruojančiojo strypo didesnio skersmens skerspjūvio plotas; p – slėgis (MPa), veikiantis statmenai inkariniam strypui ir inkaravimosi ilgiu lbd; cd – skaičiuotinio apsauginio sluoksnio storio reikšmė, imama iš 40 pav.; K – reikšmės pateiktos 41 pav. |
237.2. gniuždomiesiems strypams
. (17.3)
Rumbuotosios armatūros strypams formulėje 17.1 koeficientų sandauga a2 a3 a5 ³ 0,7.
40 pav. Apsauginio sluoksnio skaičiuotinis storis cd:
a – lygiesiems strypams; b – atlenktiesiems strypams ir kabliams; c – kilpoms
41 pav. Koeficiento K reikšmės sijoms ir plokštėms
Bazinis inkaravimo ilgis lb apskaičiuojamas taip:
, (17.4)
čia:
ssd –skaičiuotiniai armatūros įtempiai;
fbd – armatūros ir betono sąlyčio sankibos ribiniai įtempiai, nustatomi pagal formulę
, (17.5)
čia fctd – skaičiuotinis betono tempiamasis stipris (kai gc = 1,5).
. Betonams, kurių fck > 55 MPa, skaičiuotinį stiprį fctd imti kaip betonui fck = 55 MPa. h1 – koeficientas, įvertinantis armatūros padėtį betonavimo metu ir sukibimo sąlygas; h1 = 0,70, išskyrus atvejus, nurodytus 42 pav.
42 pav. Atvejai, kuriems esant koeficientas h1 = 1,0.
A – betonavimo kryptis, sukibimo sąlygos geros
h2 – koeficientas, įvertinantis strypo skersmens įtaką, imamas
kai f £ 32 mm, h2 = 1,0;
kai f > 32 mm, .
238. Kai inkariniai strypai imti su atsarga skaičiuotinės laikomosios galios požiūriu, inkaravimosi ilgį lbd, apskaičiuotą pagal 17.1 formulę, leidžiama sumažinti dauginant iš santykio, reikiamo pagal skerspjūvio ploto su faktiniu strypo skerspjūvio plotu apskaičiavimus.
Jeigu apskaičiuojant nustatyta, kad išilgai inkaruojamų strypų tempiamajame betone susidaro plyšių, tai strypai turi būti inkaruojami betono gniuždomojoje zonoje ilgiu lbd, apskaičiuojamu pagal 17.1 formulę.
Kai įvykdyti šių reikalavimų nėra galimybių, turi būti numatytos išilginės armatūros strypų inkaravimo priemonės, garantuojančios jų darbą visiškai išnaudojant skaičiuotinį stiprį nagrinėjamajame pjūvyje (privirinant strypų galuose inkaruojančiąsias arba įdėtinių detalių plokšteles, inkarinių strypų atlankos, šalutinės armatūros naudojimas).
Įdėtinių detalių tempiamųjų inkarinių strypų, inkaruotų tempiamajame arba gniuždomajame betone, kai arba , ilgis apskaičiuojamas pagal Reglamento 237 p. nurodymus kaip tempiamiesiems strypams, kitais atvejais pagal Reglamento 207 p. kaip gniuždomiesiems strypams.
Čia scd – betono gniuždomieji įtempiai, veikiantys statmenai inkariniam strypui ir apskaičiuojami kaip tampriai ekvivalentiniam skerspjūviui, veikiant pastoviajai apkrovai ir esant patikimumo koeficientui gG = 1.
Inkarus iš lygiosios armatūros galima naudoti tik tuo atveju, kai jų galuose yra privirintos plokštelės, armatūros skersiniai trumpainiai ar suformuotos galvutės. Šių inkarų ilgis apskaičiuojamas pagal betono atsparumą išplėšimui ir glemžimui.
Konstrukcinėms detalėms leidžiama naudoti inkarus, kurių galuose suformuoti kabliai.
239. Armatūros strypai, nutraukiami tarpatramyje, turi būti pratęsiami už teorinio armatūros nutraukimo pjūvio:
240. Užtikrinant visų išilginės armatūros strypų, užleidžiamų už atramos, inkaravimą, turi būti paisoma šių reikalavimų:
240.1. jeigu elementų skersinė armatūra dedama konstruktyviai, tempiamųjų strypų užlaidos už laisvųjų atramų vidinio krašto ilgis turi būti ne mažesnis kaip 5f;
240.2. jeigu skersinė armatūra parenkama skaičiavimais skersinei jėgai atlaikyti, tempiamųjų strypų užlaidos už laisvųjų atramų vidinio krašto ilgis turi būti ne mažesnis kaip:
240.2.1. 15f, kai užleidžiamos armatūros strypų skerspjūvio plotas ne mažesnis kaip 1/3 tarpatramio armatūros ploto, apskaičiuoto pagal didžiausią lenkimo momentą;
240.2.2. 10f, kai užleidžiamos armatūros skerspjūvio plotas lygus 2/3 tarpatramio armatūros ploto.
Strypų užlaidos už atramos vidinės briaunos ilgis imamas mažesnis už šio punkto reikalaujamą, jei dydis lbd <10f, ir imamas lygus lbd, bet ne mažesnis kaip 5f. Šiuo atveju, taip pat strypų galus privirinus prie patikimai inkaruotų įdėtinių detalių, išilginės armatūros skaičiuotinis stipris atraminiame ruože nemažinamas.
241. Armatūros, įtempiamos į atsparas, skaičiuotinis inkaravimosi ilgis (žr. 43 pav.) apskaičiuojamas taip:
, (17.6)
čia:
spd – armatūros įtempiai, kuriuos sukelia apkrova;
sp¥ – išankstiniai armatūros įtempiai įvertinus visus įtempių nuostolius;
lpt2 – įtempių perdavimo zonos bazinis ilgis, apskaičiuojamas taip:
, (17.7)
a1 koeficientas, imamas:
a1 = 1, kai apgniuždoma pamažu, ir a1 = 1,25, kai apgniuždoma staiga;
a2 koeficientas imamas:
a2 = 0,25, kai naudojami didelio stiprio armatūros strypai ir viela;
a2 = 0,19 – lyninei armatūrai;
spi – armatūros įtempiai atleidus ją nuo atsparų;
fbpt – armatūros ir betono sankibos įtempiai, apskaičiuojami pagal formulę
, (17.8)
čia:
hp1 – koeficientas, imamas lygus: didelio stiprio vielinei armatūrai ir rumbuotajai strypinei armatūrai hp1 = 2,7 ir hp1 = 3,2 – lyninei armatūrai;
h1 – koeficientas, imamas pagal Reglamento 237 p.;
fbpd – armatūros ir betono sąlyčio sankibos ribiniai įtempiai, apskaičiuojami taip:
, (17.9)
čia:
hp2 – koeficientas, įvertinantis strypų tipą, sankibos sąlygas, imamas lygus:
hp2 = 1,4 – didelio stiprio vielai ir rumbuotajai strypinei armatūrai;
hp2 = 1,2 – lyninei armatūrai.
43 pav. Armatūros, įtempiamos į atsparas, įtempių pasiskirstymas inkaravimosi zonoje
V skirsnis. Elementų išilginis armavimas
242. Gelžbetoninių elementų išilginės armatūros skerspjūvio plotas turi būti ne mažesnis už nurodytą 32 lentelėje.
32 lentelė
Mažiausias išilginės armatūros kiekis gelžbetoninių elementų skerspjūvyje
Armatūros darbo sąlygos |
Mažiausias gelžbetoninių elementų išilginės armatūros kiekis, % betono skerspjūvio ploto |
1. Lenkiamųjų elementų, taip pat ir ekscentriškai tempiamųjų elementų, kai tempiamoji jėga veikia už skerspjūvio naudingojo aukščio ribų, armatūra S1 |
0,05 |
2. Ekscentriškai tempiamųjų elementų, kai tempiamoji jėga veikia tarp armatūrų S1 ir S2 |
0,05 |
3. Centriškai tempiamųjų elementų |
0,2 |
4. Ekscentriškai gniuždomųjų elementų armatūra S1 ir S2, kai l0/i < 17 17 £ l0/i £ 35 35 < l0/i £ 83 l0/i > 83 |
0,05 0,10 0,20 0,25 |
Pastaba. Lentelėje pateiktas armatūros kiekis nustatomas pagal betono skerspjūvio plotą, lygų stačiakampio arba tėjinio (dvitėjo) skerspjūvio briaunos pločio ir skerspjūvio naudingojo aukščio d sandaugai. Kai išilginė armatūra išdėstyta tolygiai pagal skerspjūvio kontūrą, taip pat ekscentriškai tempiamiesiems elementams imamas visas betono skerspjūvio plotas.
Elementams, kuriuose išilginė armatūra išdėstyta tolygiai pagal skerspjūvio kontūrą, taip pat centriškai tempiamiesiems elementams mažiausias visos armatūros skerspjūvio plotas turi būti imamas dvigubai didesnis, nei nurodyta 32 lentelėje.
Ekscentriškai gniuždomuosiuose elementuose, kurių laikomoji galia esant skaičiuotiniam ekscentricitetui išnaudojama mažiau nei 50 %, nepaisant elemento liaunio armatūros S1 ir S2 kiekis imamas lygus 0,05.
Reikalavimai, pateikti 32 lentelėje, netaikomi armatūrai, apskaičiuojamai elementų transportavimo ir montavimo stadijai. Šiuo atveju armatūros kiekis apskaičiuojamas pagal stiprumą. Jei skaičiavimais nustatoma, kad elemento laikomoji galia išnaudojama kartu su plyšių susidarymu tempiamosios zonos betone, tai armatūros kiekis padidinamas 15 %.
Šio punkto reikalavimai netaikomi parenkamai armatūrai, išdėstomai plokštėse pagal jų kontūrą ir lenkimą plokštės plokštumoje.
Didžiausias armatūros kiekis skerspjūvyje neatsižvelgiant į armatūros tipą ir betono klasę neturi būti didesnis nei 5 % kolonoms ir 4 % – kitoms konstrukcijoms. Elementams armuoti neįtemptąja armatūra naudotina armatūra, kurios takumo įtempiai fyd = 400, 500 ir 600 MPa. Armatūrą, kurios takumo riba fyd = 240 MPa, naudoti išilginiam armavimui tik atitinkamai pagrindus.
243. Gniuždomųjų elementų išilginės armatūros skersmuo, mm, neturi būti didesnis betonui:
244. Lenkiamųjų elementų iš lengvojo betono armatūros, kurios fy = 500 MPa ir žemesnės klasės, išilginių strypų skersmuo, mm, neturi būti didesnis betonui:
245. Ekscentriškai gniuždomųjų elementų atstumas tarp išilginės armatūros strypų ašių statmena lenkimo plokštumai linkme turi būti ne didesnis kaip 400 mm, o lenkimo plokštumos linkme – ne didesnis kaip 500 mm.
246. Ekscentriškai gniuždomų elementų, kurių laikomoji galia, įvertinant priimtą jėgos pridėties ekscentricitetą, išnaudojama mažiau kaip 50 %, taip pat elementų, kurių liaunis l0/i < 17 (pvz., pakoloniuose), kai gniuždomoji armatūra skaičiavimams nereikalinga, o tempiamosios armatūros kiekis neviršija 0,3 % pagal kraštines, lygiagrečias lenkimo plokštumai, leidžiama nedėti išilginės ir skersinės armatūros, reikalingos pagal Reglamento 245, 249 ir 250 punktų reikalavimus. Šiuo atveju pagal kraštines, statmenas lenkimo plokštumai, išdėstomi virintiniai armatūros strypynai arba tinklai, imant apsauginio betono sluoksnio storį ne mažesnį kaip 50 mm ir ne mažesnį už dvigubą išilginės armatūros skersmenį (³ 50 mm ir ³ 2f; čia f – išilginės armatūros skersmuo).
247. Sijose, kurių plotis > 150 mm, ne mažiau kaip du išilginės darbo armatūros strypai turi būti užleidžiami už atramos. Šios armatūros kiekis turi būti ³ 50 % skaičiuotinio armatūros skerspjūvio. Surenkamųjų plokščių, pakloto, tankiabriaunių plokščių ir pan. briaunose, kurių plotis £ 150 mm, leidžiama užleisti už atramos vieną darbo armatūros strypą.
Plokštėse atstumas tarp darbo armatūros strypų atramoje turi būti ne didesnis kaip 400 mm, be to, šių strypų skerspjūvio plotas 1 m pločio ruože turi būti ne mažesnis kaip 1/3 armatūros skerspjūvio ploto, apskaičiuoto pagal didžiausią lenkiamąjį momentą elemento tarpatramyje.
Iš anksto įtemptojo gelžbetonio kiaurymėtose (su apvaliomis kiaurymėmis) plokštėse, kurių aukštis £ 300 mm, atstumas tarp įtemptosios armatūros atramoje gali būti padidintas iki 600 mm, jei normalinių skerspjūvių, plyšių susidarymo momentas Mcrc, apskaičiuojamas pagal (14.4) formulę, yra ne mažesnis kaip 80 % momento, kurį sukelia išorinė apkrova su apkrovos patikimumo koeficientu gf = 1,0.
Nekarpytąsias plokštes armuojant ritininiais tinklais leidžiama ties tarpinėmis atramomis visus apatinės zonos strypus atlenkti į viršutinę zoną.
Atstumas tarp darbo armatūros strypų ašių plokštės tarpatramio viduryje ir virš atramų (viršuje) turi būti ne didesnis kaip 200 mm, kai plokštės storis < 150 mm, ir ne didesnis kaip 1,5 h, kai plokštės storis > 150 mm; čia h – plokštės storis.
248. Lenkiamųjų elementų, kurių skerspjūvio aukštis ties šoninėmis briaunomis > 700 mm, turi būti dedami papildomi konstrukcinės armatūros strypai, tarp kurių atstumas turi būti £ 400 mm, o skerspjūvio plotas ³ 0,1 % betono skerspjūvio ploto bh. Betono skerspjūvio aukštis h imamas lygus atstumui tarp šių strypų, o plotis b – pusė briaunos pločio, bet ne didesnis kaip 200 mm.
VI skirsnis. Elementų armavimas skersine armatūra
249. Skersinė armatūra turi apsaugoti išilginę armatūrą nuo išklupimo bet kuria linkme. Gelžbetoninių elementų visuose paviršiuose, besiribojančiuose su išilgine armatūra, turi būti dedama skersinė armatūra, apjuosianti kraštinius išilginius strypus.
Atstumas tarp šios skersinės armatūros strypų ties kiekviena elemento briauna turi būti £ 500 mm ir ne didesnis už dvigubą elemento plotį.
Ekscentriškai gniuždomuosiuose elementuose, kuriuose įtemptoji armatūra išdėstyta skerspjūvio centre (pvz., poliuose), skersinė armatūra nereikalinga, jei skersinę jėgą atlaiko vien betonas.
Skersinės armatūros galima nedėti ir ties lenkiamųjų elementų, kurie yra armuoti vienu išilginiu strypu arba virintiniu strypynu, plonų briaunų kraštinėmis (plotis £ 150 mm).
Ekscentriškai gniuždomuosiuose elementuose, taip pat ir lenkiamųjų elementų gniuždomojoje zonoje, armuotoje skaičiavimais parinkta gniuždomąja armatūra, skersinė armatūra (apkabos), konstrukcijose iš sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono, turi būti išdėstyta atstumu:
249.1. kai armatūros takumo įtempiai fyd £ 400 MPa – £ 500 mm ir ne didesniu kaip 15f, kai strypynai rištieji, ir ne didesniu kaip 20f, kai strypynai virintiniai;
249.2. kai fyd ³ 500 MPa – £ 400 mm ir ne didesniu kaip 12f, kai strypynai rištieji, ir ne didesniu kaip 15f, kai strypynai virintiniai.
Atstumas tarp ekscentriškai gniuždomųjų elementų skersinės armatūros (sankabų) darbo armatūros sandūros užleidžiant vietose turi būti ne didesnis kaip 10f.
Jeigu skaičiavimais parinktos išilginės gniuždomosios armatūros S2 kiekis didesnis kaip 1,5 %, taip pat jei visas elemento skerspjūvis yra gniuždomas ir visas armatūros S1 ir S2 kiekis viršija 3 %, atstumas tarp skersinės armatūros (sankabų) turi būti £ 10f ir £ 300 mm.
Tikrinant šio punkto sąlygas išilginės gniuždomosios armatūros strypai, kurie skaičiavimais neįvertinami, gali būti nepriimami, jei šių strypų skersmuo ne didesnis kaip 12 mm ir ne didesnis nei pusė apsauginio betono sluoksnio storio.
250. Rištųjų apkabų konstrukcija turi būti tokia, kad išilginiai strypai (bent jau kas antras) būtų apkabų lenkimo vietose, o lenkimai elemento plotyje būtų išdėstyti kas 400 mm. Jei skerspjūvio briaunos plotis ne didesnis kaip 400 mm ir jei pagal šią briauną išdėstyta ne daugiau kaip 4 strypai, leidžiama visus šiuos strypus sujungti viena apkaba. Jei ekscentriškai gniuždomieji elementai armuoti plokščiaisiais virintiniais strypynais, du kraštiniai strypai, išdėstyti priešpriešiais, turi būti sujungti tarpusavyje, kad sudarytų erdvinį strypyną. Plokštieji strypynai šiuo atveju sujungiami skersiniais armatūros strypais, privirinamais kontaktiniu būdu prie kampinių išilginių strypų arba smaigėmis, jungiančiomis išilginius strypus tokiu pat atstumu, kaip ir skersiniai strypai.
Jeigu plokščiuosiuose strypynuose yra tarpiniai išilginiai strypai, tai jie ne rečiau kaip kas antras ir ne rečiau kaip kas 400 mm pagal elemento kraštinės plotį turi būti sujungiami smaigėmis su strypais, esančiais priešpriešiais.
Smaigių galima nenaudoti, kai elemento kraštinės plotis ne didesnis kaip 500 mm ir išilginių strypų kiekis prie šios kraštinės yra ne didesnis kaip 4.
251. Ekscentriškai gniuždomuosiuose elementuose su skaičiavimais įvertinamu papildomu armavimu armatūros tinkleliais iš vielinės ar strypinės armatūros, kurios fyd £ 500 MPa, ne didesnio kaip 14 mm skersmens, ir vielinės armatūros, kurios fyd = 400 MPa, arba neįtemptosios armatūros vijomis arba žiedais turi būti imama:
251.1. tinklelio akučių matmenys – ³ 45 mm, bet ne didesni kaip 1/4 elemento skerspjūvio mažesniosios kraštinės ir ne didesnis kaip 100 mm;
251.3. tinklelių žingsnis – ne mažesnis kaip 60 mm, bet ne didesnis kaip 1/3 elemento skerspjūvio mažesniosios kraštinės ir ne didesnis kaip 100 mm;
251.4. vijų arba žiedų žingsnis – ne mažesnis kaip 40 mm, bet ne didesnis kaip 1/5 elemento skersmens ir ne didesnis kaip 100 mm.
Tinkleliai, vijos (žiedai) turi sujungti visus išilginės armatūros strypus.
Kai ekscentriškai gniuždomųjų elementų galai yra stiprinami, elementų galuose turi būti dedami ne mažiau kaip 4 papildomos armatūros tinklai, išdėstomi nuo elemento galinės plokštumos ilgiu, ne mažesniu kaip 20f, jei armatūros strypai lygūs, ir ne mažesniu kaip 10f – jei armatūros strypai briaunoti.
252. Ekscentriškai gniuždomųjų elementų rištųjų strypynų apkabų skersmuo turi būti ne mažesnis kaip 0,25f, ne mažesnis kaip 5 mm ir ne didesnis kaip 12 mm; čia f – išilginės armatūros didžiausias strypo skersmuo. Virintiniams strypynams suvirinamųjų strypų skersmenų santykiai parenkami iš suvirinimo sąlygų, nustatomų pagal atitinkamus standartus. Skersinės armatūros skersmuo imamas ne didesnis kaip 14 mm.
Lenkiamuosiuose elementuose, kai elemento skerspjūvio aukštis £ 800 mm, rištųjų strypynų apkabų skersmuo turi būti imamas 5 mm. Lenkiamuosiuose elementuose, kai elemento skerspjūvio aukštis > 800 mm, rištųjų strypynų apkabų skersmuo turi būti imamas 8 mm.
253. Sijose, kurių skerspjūvio aukštis didesnis nei 150 mm, taip pat kiaurymėtose plokštėse (arba analogiškose tankiabriaunėse konstrukcijose), kurių skerspjūvio aukštis didesnis nei 300 mm, turi būti dedama skersinė armatūra.
Ištisinio skerspjūvio plokščių, nepaisant skerspjūvio aukščio, kiaurymėtųjų plokščių (arba analogiškų tankiabriaunių konstrukcijų), kurių aukštis mažesnis nei 300 mm, ir sijinėse konstrukcijose, kurių aukštis mažesnis nei 150 mm, leidžiama nearmuoti skersine armatūra. Šiuo atveju turi būti tenkinami Reglamento 91 p. reikalavimai.
254. Sijų ir plokščių skersinė armatūra, nurodyta Reglamento 253 p., išdėstoma atraminiuose ruožuose, kurių ilgis lygus 1/4 konstrukcijos tarpatramio, kai apkrova tolygiai paskirstytoji, ir lygus atstumui nuo atramos iki artimiausios sutelktosios apkrovos, bet ne mažesniam kaip 1/4 tarpatramio, žingsniu:
kai skerspjūvio aukštis h:
h £ 450 mm – ne daugiau kaip h/2 ir ne daugiau kaip 150 mm;
tas pats, kai
h > 450 mm – ne daugiau kaip h/3 ir ne daugiau kaip 300 mm;
kitoje konstrukcijos tarpatramio dalyje, kai skerspjūvio aukštis h > 300 mm, skersinės armatūros žingsnis £ 3/4h ir £ 500 mm.
255. Skersinė armatūra, kuri pagal skaičiavimus reikalinga skersinei jėgai laikyti, turi būti patikimai inkaruota privirinant prie išilginės armatūros arba ją apjuosiant.
256. Skersinė armatūra plokščių pradūrimo zonoje išdėstoma žingsniu, ne didesniu kaip 1/3h ir ne didesniu kaip 200 mm, be to, skersinės armatūros išdėstymo zonos plotis turi būti ne mažesnis kaip 1,5h (čia h – plokštės storis). Šios armatūros inkaravimas turi atitikti Reglamento 255 p. reikalavimus.
257. Kolonų trumpųjų gembių skersinis armavimas atliekamas horizontaliosiomis arba 450 kampu pasvirusiomis sankabomis. Šių sankabų žingsnis turi būti ne didesnis kaip h/4 (čia h – gembės aukštis), ne didesnis 12f (čia f – gembės tempiamosios armatūros skersmuo) ir ne didesnis kaip 150 mm.
258. Elementuose, kuriuos veikia lenkiamasis ir sukamasis momentai, rištinės sankabos turi būti uždaros ir patikimai inkaruotos, virintiniuose strypynuose visi abiejų linkmių skersiniai strypai turi būti privirinti prie kampinių išilginių armatūros strypų, taip sudarydami uždarą kontūrą. Šiuo atveju turi būti garantuotas jungčių ir sankabų vienodas stiprumas.
VII skirsnis. Armatūros ir įdėtinių detalių virintiniai sujungimai
259. Karštai valcuotoji lygi ir rumbuotoji armatūra, termiškai sustiprintoji armatūra ir paprastoji armatūrinė viela, taip pat įdėtinės detalės turi būti gaminamos sujungiant strypus tarpusavyje ir su plokščiaisiais elementais kontaktiniu–taškiniu ir sudurtiniu suvirinimu. Leidžiama virinti ir elektrolankiniu pusiauautomatiniu, taip pat ir rankiniu būdu pagal Reglamento 263 p. reikalavimus.
Šaltuoju tempimu sustiprinama armatūra virintiniu būdu turi būti sujungiama iki visiško stiprumo.
Termiškai sustiprintą strypinę armatūrą, didelio stiprio vielinę ir lyninę armatūrą virinti draudžiama.
260. Virintinių sujungimų tipai ir armatūros bei įdėtinių detalių suvirinimo būdai parenkami įvertinant naudojimo sąlygas, plieno suvirinamumą, technines, ekonomines ir technologines gamintojo galimybes bei valstybinių standartų reikalavimus (žr. 33 lentelę).
261. Gaminant virintinius armatūros tinklus, strypynus ir sujungiant tam tikrus strypus gamykloje reikia naudoti kontaktinį–taškinį ir sudurtinį suvirinimą, užleistinėse sandūrose – kontaktinį–reljefinį suvirinimą, o gaminant tėjinio profilio įdėtines detales – virinti automatiniu būdu po fliusu.
262. Montuojant armatūros gaminius ir surenkamojo gelžbetonio konstrukcijas reikia naudoti pusiau automatinį suvirinimo būdą, kontroliuojant jungčių kokybę.
263. Kai nėra būtinos virinimo įrangos, gamyklos ir montavimo sąlygomis kryžmines, sudurtines, užleistines ir tėjines armatūros ir įdėtinių detalių sandūras galima atlikti pagal 33 lentelės nurodymus bei armatūros ir įdėtinių detalių suvirinimo normatyvinių dokumentų rekomendacijas naudojant lankinį, taip pat ir rankinį virinimo būdus.
Jungiant rankiniu virintiniu būdu parinktu apskaičiuotam stiprumui tinklų ir strypynų armatūros strypus, jungčių vietoje būtina naudoti papildomus konstrukcinius elementus (intarpus, kablius ir pan.).
33 lentelė
Pagrindiniai armatūros virintinių sujungimų tipai
Suvirinimo tipas ir charakteristikos |
Sujungimų konstrukciniai sprendimai |
Armatūra |
fn, mm |
l = ln, mm |
b, mm |
h, mm |
Papildomi duomenys |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1. Lankinis–rankinis suvirinimas be papildomų technologinių priemonių |
|
S240, S400, S500 |
10–40 10–25 |
6f 8f |
0,5f, bet ³ 8 |
0,25f, bet ³ 4 |
Leidžiama virinti dvipusėmis siūlėmis lH = 4f, jungiant armatūrą, kurios fy = 240 MPa |
2. Lankinis–rankinis suvirinimas naudojant antdėklus iš strypų |
|
S240, S400, S500 |
10–40 10–40 |
8f 8f |
0,5f, bet ³ 8 |
0,5f, bet ³ 4 |
Leidžiama virinti dvipusėmis siūlėmis lH =4f, jungiant armatūrą, kurios fy £ 240 MPa |
3. Lankinis–rankinis suvirinimas naudojant perstumtus antdėklus |
|
S400, S500 |
10–32 |
10f |
0,5f, bet ³ 8 |
0,5f, bet ³ 4 |
– |
4. Suvirinimas vonelėje naudojant vieną elektrodą inventoriniuose klojiniuose |
|
S240, S400, S500 |
20–40 20–40 |
£ 1,2f |
– |
h1 £ 0,05f h2 £ 0,05f |
|
33 lentelė tęsinys
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
5. Lankinis–rankinis suvirinimas |
|
S240, S400, S500 |
10–40 10-40 |
4f 4f |
0,5f, bet ³ 8 |
0,25f, bet ³ 4 |
d ³ 0,4f, bet ³ 5 |
6. Lankinis–rankinis pusautomačiu |
|
S240, S400, S500 |
8–40 8–40 |
d/f ³ 0,50 d/f ³ 0,65 |
– |
3–10 |
d ³ 4 d ³ 6 a = 850–900 |
VIII skirsnis. Neįtemptosios armatūros jungimas užlaida (nesuvirinant)
264. Neįtemptosios armatūros virintiniai ir rištieji strypynai ir tinklai gali būti jungiami užlaida, darbo armatūros skersmuo šiuo atveju gali būti ne didesnis kaip 36 mm.
Pavieniai 25 mm skersmens armatūros strypai užlaida nejungiami. Strypų, kurių skersmuo > 36 mm, jungti užlaida neleidžiama.
Darbo armatūros strypai užlaida nejungiami:
264.1. lenkiamųjų ir ekscentriškai gniuždomųjų elementų tempiamojoje zonoje, kur armatūros stipris visiškai išnaudojamas;
265. Tempiamosios arba gniuždomosios darbo armatūros, taip pat virintinių strypynų ir tinklų sandūroje darbo linkme užlaidos ilgis l turi būti ne mažesnis už dydį lbd, apskaičiuotą pagal (17.1) formulę ir 31 lentelę.
266. Virintinių tinklų ir strypynų, taip pat virintinių tinklų ir strypynų tempiamųjų strypų sandūros užlaida visada turi būti išdėstyta perstumiant. Jungiamųjų armatūros strypų skerspjūvio plotas viename pjūvyje arba ilgyje lbd turi būti ne didesnis kaip 50 % viso armatūros skerspjūvio ploto – rumbuotajai armatūrai ir ne daugiau kaip 25 % – lygiems armatūros strypams.
Atskirųjų strypų, virintinių tinklų ir strypynų jungimas užlaida be perstūmimo leidžiamas konstrukciniam armavimui, t. y. kai armatūra parenkama pagal konstravimo reikalavimus, taip pat ruožuose, kuriuose armatūros stiprumas išnaudojamas ne daugiau kaip 50 %.
267. Virintinių tinklų sandūra lygios darbo armatūros linkme turi būti atlikta taip, kad kiekvienas tempiamojoje zonoje jungiamas tinklas užlaidos ilgyje turėtų ne mažiau kaip du skersinius strypus, privirintus prie kiekvieno tinklo išilginio strypo (žr. 44 pav.).
Toks sandūros tipas naudojamas ir jungiant užlaida virintinius strypynus su vienpusiu bet kokios klasės armatūros strypų išdėstymu.
44 pav. Armatūros tinklų sujungimas užlaida darbo armatūros linkme:
a – iš lygiųjų armatūros strypų, b – iš rumbuotosios armatūros strypų
45 pav. Armatūros tinklų sujungimas paskirstomosios armatūros linkme:
a – jungimas užlaida, kai darbo armatūros strypai išdėstyti vienoje plokštumoje; b – jungimas užlaida, kai darbo armatūros strypai išdėstyti skirtingose plokštumose; c – jungimas neužleidžiant su papildomu armatūros tinklu
268. Virintinių tinklų sandūros užlaida statmena darbo linkmei su perstūmimu (imant tarp tinklo kraštinių strypų):
268.2. tas pats, kai skersmuo > 4 mm–100 mm (žr. 45 a ir b pav.).
Kai darbo armatūros skersmuo ³ 16 mm, virintinius tinklus ne darbo linkme galima dėti suglaustai (vienas šalia kito), jungimo vietą perdengiant specialiais tinklais, užleidžiamais į abi puses ne mažiau kaip 15f (f – paskirstomosios armatūros skersmuo) ir ne mažiau kaip 100 mm (žr. 45 c pav.).
Virintinius tinklus ne darbo linkme galima išdėstyti suglaustai neužleidžiant ir be papildomų tinklų galima šiais atvejais: kai virintiniai juostiniai tinklai išdėstomi dviem statmenomis viena kitai linkmėmis; kai sandūros vietoje yra papildoma konstrukcinė armatūra, išdėstyta paskirstomosios armatūros linkme.
IX skirsnis. Surenkamųjų konstrukcijų sandūros
269. Jungiant surenkamųjų konstrukcijų gelžbetoninius elementus, įrąžos iš vieno elemento kitam perduodamos per jungiamąją darbo armatūrą, įdėtines detales, betonu užpildytas siūles, betono spraustelius arba (gniuždomuosiuose elementuose) tiesiogiai per jungiamųjų elementų betono paviršių.
Jungiant įtemptojo gelžbetonio elementus, taip pat konstrukcijas, kurioms keliami vandens nelaidumo reikalavimai, turi būti naudojamas betonas su plėtriuoju cementu.
270. Surenkamųjų elementų standžiosios sandūros dažniausiai turi būti monolitinamos betonu užpildant siūles tarp elementų. Jeigu jungiamųjų elementų paviršiai pagaminti tiksliai ir yra lygūs, kai sandūroje perduodamos tik gniuždomosios įrąžos, elementus galima remti nemonolitinant.
271. Tempiamųjų elementų sandūros turi būti daromos:
271.3. jungiamųjų elementų kanaluose arba išėmose praleidžiant strypus, lyninę armatūrą arba varžtus įtempiant ir užpildant siūles bei kanalus cementiniu skiediniu arba smulkiagrūdžiu betonu;
271.4. suklijuojant elementus polimeriniais skiediniais ir naudojant jungiamąsias detales iš strypinės armatūros.
Projektuojant surenkamųjų konstrukcijų elementų sandūrą turi būti parinkti tokie įdėtinių detalių sujungimai, kuriems esant neišlinktų įdėtinių detalių elementai ir nebūtų skeliamas betonas.
272. Įdėtinės detalės turi būti inkaruojamos betone inkariniais strypais arba privirintos prie elementų darbo armatūros. Įdėtinės detalės su inkariniais strypais turi būti gaminamos iš plokštelių, kampuočių, privirinant prie jų sudurtinai arba užlaida inkariniu strypu iš armatūros, kurios fy = 300 MPa ir fy = 400 MPa.
Įdėtinių detalių inkarinių strypų ilgis, veikiant tempiamosioms jėgoms, turi būti ne mažesnis kaip lbd.
Inkarinių strypų ilgis gali būti sumažintas, jei jų galuose privirinamos inkarinės plokštelės, karštuoju būdu supresuotos galvutės, kurių skersmuo ne mažesnis kaip 2f – armatūrai, kurios fy = 240 MPa ir fy = 300 MPa, ir ne mažesnis kaip 3f – armatūrai, kurios fy = 400 MPa.
Šiuo atveju inkarinių strypų ilgis apskaičiuojamas iš betono išplėšimo ir glemžimo sąlygų ir imamas ne mažesnis kaip 10f (čia f – inkarinio strypo skersmuo, mm).
Jei inkarai, veikiami tempiamųjų jėgų, išdėstyti statmenai elemento ašiai ir išilgai jų, gali susidaryti įtrūkiai, inkarų galuose turi būti privirinamos plokštelės arba supresuojamos galvutės.
Štampuotosios įdėtinės detalės gaminamos iš sustiprintų juostinių inkarų ir ruožų, atliekančių plokštelių funkcijas. Įtemptosios įdėtinės detalės gaminamos iš 4–8 mm storio juostinio plieno. Įdėtinių detalių juostiniai inkarai ir plokštelės apskaičiuojami pagal stiprumo sąlygas. Inkaravimo stiprumas apskaičiuojamas betono išplėšimui, perskėlimui ir glemžimui.
Įdėtinių detalių plokštelių storis parenkamas pagal Reglamento 132 p. nurodymus ir pagal suvirinimo reikalavimus.
Atsižvelgiant į virinimo technologiją, plokštelių storį ir inkaruojančiųjų strypų skersmenį, santykis imamas pagal Reglamento 260 p. nurodymus.
X skirsnis. Atskiri konstrukciniai reikalavimai
274. Nuosėdžių deformacinės siūlės paprastai turi būti įrengiamos statant pastatus ant nevienarūšio grunto, staigaus apkrovų pasikeitimo vietose ir pan.
Jei deformacinės siūlės nenumatomos, pamatai turi būti atitinkamo konstrukcinio sprendimo, pakankamai stiprūs ir standūs, apsaugantys konstrukcijas nuo pažeidimų.
Nuosėdžių, taip pat temperatūrinės–susitraukimo deformacinės siūlės ištisinio skerspjūvio betoninėse ir gelžbetoninėse konstrukcijose turi perpjauti konstrukcijas iki pamato pado.
Karkasiniuose pastatuose temperatūrinės–susitraukimo deformacinės siūlės įrengiamos iki pamato viršaus statant sudvejintas kolonas.
Atstumai tarp temperatūrinių–deformacinių siūlių betoniniuose pamatuose ir rūsio sienose gali būti tokie pat, kaip ir aukščiau esančių konstrukcijų.
275. Betoninės konstrukcijos gali būti nearmuojamos arba gali būti armuojamos tam, kad armatūra atlaikytų vidines jėgas, sukeliamas temperatūrų pokyčio, susitraukimo ir kitų priverstinių deformacijų. Betoninės konstrukcijos turi būti armuojamos konstruktyviai:
275.5. ekscentriškai gniuždomuosiuose elementuose šalia mažiau tempiamosios kraštinės, jeigu didžiausi įtempiai skerspjūvyje, nustatomi kaip tampriajam kūnui, yra didesni kaip 0,8fcd, o mažesnieji sudaro 1 MPa arba yra tempiamieji įtempiai; šiuo atveju armavimo koeficientas m ³ 0,025 %.
Šio punkto reikalavimai netaikomi surenkamųjų konstrukcijų elementams, tikrinamiems transportavimo ir montavimo stadijoje, šiuo atveju reikalingas armatūros kiekis parenkamas atliekant stiprumo skaičiavimus.
Mažiausi betoninių elementų skerspjūvio matmenys imami įvertinant: gretimų elementų atrėmimo ir prijungimo sąlygas; betono mišinio patikimą sutankinimą; ribinį liaunį l0/i < 90.
Jeigu skaičiavimais nustatyta, kad pagal laikomąją galią apskaičiuotas elementų stiprumas išnaudojamas kartu su plyšių susidarymu tempiamosios zonos betone, tai tempiamosios armatūros plotas didinamas ne mažiau kaip 15 %. Jeigu skaičiavimais nustatyta ir bandymais patvirtinta, kad įvertinus tempiamosios zonos betoną tokius elementus galima transportuoti ir montuoti be armatūros, konstrukcinė armatūra gali būti nenaudojama.
276. Darbo armatūros projektinė padėtis turi būti garantuojama specialiomis priemonėmis (naudojant plastmasinius fiksatorius, smulkiagrūdžio betono plokšteles ir pan.).
277. Didelių matmenų angos gelžbetoninėse plokštėse ir skyduose turi būti rėminamos papildoma tos pačios linkmės armatūra, kurios skerspjūvio plotas būtų ne mažesnis už kiekį, apskaičiuotą plokštei be angų.
Projektuojant surenkamųjų perdangų elementus turi būti numatomos tarp jų siūlės, užpilamos betonu. Šių siūlių plotis turi būti toks, kad būtų garantuotas kokybiškas siūlių monolitinimas, ir turi būti ne mažesnis kaip 20 mm – elementams, kurių skerspjūvio aukštis £ 250 mm, ir ne mažesnis kaip 30 mm – didelio skerspjūvio aukščio elementams.
Išilginėms siūlėms monolitinti reikia naudoti betoną paisant elementų darbo sąlygų, bet ne žemesnės kaip C8/10 klasės.
XI skirsnis. Papildomi įtemptųjų gelžbetoninių konstrukcijų elementų projektavimo nurodymai
279. Būtina garantuoti iš anksto įtemptųjų konstrukcijų patikimą armatūros sukibimą su betonu naudojant rumbuotąjį plieną, užpildant kanalus ir išėmas cemento skiediniu arba smulkiagrūdžiu betonu.
280. Statiškai nesprendžiamų įtemptųjų konstrukcijų schemas ir statybos būdus reikia parinkti tokius, kad atliekant išankstinį įtempimą nesusidarytų papildomi poveikiai, bloginantys konstrukcijų darbą.
Leidžiama įrengti laikinąsias siūles ir lankstus, kurie, įtempus armatūrą, monolitinami.
281. Surenkamosiose monolitinėse gelžbetoninėse konstrukcijose turi būti užtikrinamas įtemptųjų elementų ir monolitinio betono bendras darbas naudojant konstrukcijas ir jų inkaravimą. Skersine linkme bendras darbas laiduojamas naudojant skersinę armatūrą arba išankstinį įtempimą.
282. Dalies išilginės strypinės armatūros galima neįtempti, jei konstrukcijos atitinka pleišėtumo ir standumo reikalavimus.
283. Įtemptųjų elementų zonos, kuriose remiama įtempimo įranga, taip pat ir po įtemptosios armatūros inkarais, sustiprinamos įdėtinėmis detalėmis arba papildoma skersine armatūra, taip pat padidinant šioje zonoje elemento skerspjūvio matmenis.
284. Elementų galuose būtina numatyti papildomą įtempiamąją arba neįtempiamąją skersinę armatūrą, jeigu įtemptoji armatūra išdėstyta sutelktai prie viršutinės ir apatinės briaunos. Skersinė armatūra turi būti įtempiama prieš įtempiant išilginę armatūrą jėga, ne mažesne kaip 15 % visos tempiamosios išilginės armatūros atraminėje zonoje įtempimo jėgos.
Neįtemptoji skersinė armatūra turi būti patikimai inkaruota privirinant ją prie įdėtinių detalių. Šios armatūros skerspjūvis konstrukcijose, kurios neapskaičiuojamos tvarumui, turi būti toks, kad atlaikytų ne mažiau kaip 25 %, o konstrukcijose, kurios apskaičiuojamos tvarumui, – ne mažiau kaip 30 % atraminės zonos apatinės armatūros atlaikomosios jėgos, apskaičiuojamos pagal stiprumo sąlygą.
285. Kai vielinė armatūra išdėstyta pluoštais, turi būti numatomi tarpai tarp atskirų vielų arba vielų grupių, tarpų dydis turi būti pakankamas skiediniui arba smulkiagrūdžiam betonui patekti užpildant kanalus.
286. Įtemptoji armatūra kiaurymėtose ir briaunuotose plokštėse turi būti dedama paprastai kiekvienos briaunos ašyje. Šios taisyklės išimtys aptartos Reglamento 247 p.
Iš anksto įtemptųjų elementų galuose turi būti dedama papildoma skersinė armatūra arba šalutinė armatūra (virintiniai tinkleliai, apjuosiantys visus išilginės armatūros strypus, apkabos ir pan., išdėstyti 5–10 cm žingsniu) ruože, kurio ilgis ne mažesnis 0,6lp, o elementuose iš LC12/13 klasės lengvojo betono – 5 cm žingsniu lbpd ilgio ruože (žr. Reglamento 241 p.) ir ne mažesniame kaip 20 cm ilgyje, elementuose, kuriuose armatūra be inkarų, tuo atveju, kai yra inkaruojamoji įranga, – ruožo ilgis imamas lygus dvigubam inkaruojamos įrangos ilgiui.
Inkarai armatūros galuose būtini, kai armatūra įtempiama į betoną, ir tuo atveju, kai armatūros, įtempiamos į atsparas, sankiba su betonu yra nepakankama. Šie inkarai turi užtikrinti patikimą armatūros inkaravimą betone visose konstrukcijos darbo stadijose.
Įtemptajai didelio stiprio rumbuotajai vielinei armatūrai, lyninei armatūrai, karštai valcuotajai ir sustiprintai terminiu būdu rumbuotajai strypinei armatūrai, įtempiamai į atsparas, inkarai įtempiamųjų strypų galuose paprastai nereikalingi.
XVIII SKYRIUS. BAIGIAMOSIOS NUOSTATOS
STR 2.05.05:2005
1 priedas
Statmenųjų pjūvių bendrasis stiprumo APskaičiavimo metodas
Apskaičiuojant bendruoju metodu statmenųjų pjūvių stiprumas (žr. 1 pav.) yra pakankamas, jeigu galioja nelygybė
. (1)
Prieš skliaustus yra rašomas pliusas, kai apskaičiuojami lenkiamieji arba ekscentriškai gniuždomieji elementai, minusas, kai apskaičiuojami ekscentriškai tempiamieji elementai.
Lenkiamuosiuose elementuose MEd yra išorinių jėgų sukeltų momentų projekcija į plokštumą, kuri yra statmena skerspjūvio gniuždomąją zoną kertančiai tiesei. Ekscentriškai gniuždomuosiuose elementuose MEd yra išilginės jėgos NEd momentas, apskaičiuotas atžvilgiu ašies, lygiagrečios tiesei, ribojančiai skerspjūvio gniuždomąją zoną ir einančios per labiausiai tempiamo arba mažiausiai gniuždomo išilginės armatūros strypo svorio centrą. Ekscentriškai tempiamuosiuose elementuose MEd yra išilginės jėgos NEd sukeliamas momentas MEd, apskaičiuojamas atžvilgiu ašies, lygiagrečios tiesei, ribojančiai skerspjūvio gniuždomąją zoną ir einančios per skerspjūvio gniuždomosios zonos labiausiai nutolusį nuo šios tiesės tašką.
1 pav. Statmenojo pjūvio skaičiuotinė schema, apskaičiuojant bendruoju skaičiavimo metodu.
1–1 – plokštuma, lygiagreti lenkimo momento veikimo plokštumai, arba plokštuma, einanti per išilginių jėgų ir gniuždomųjų arba tempiamųjų įtempių atstojamųjų jėgų pridėjimo taškus;
1 – gniuždomosios zonos betono ir armatūros įtempių atstojamosios pridėties taškas;
2 – tempiamosios armatūros įtempių atstojamosios pridėties taškas
(1) formulėje: Sc – skerspjūvio gniuždomosios zonos ploto statinis momentas, apskaičiuotas tos pačios ašies, kaip ir apskaičiuojant MEd atžvilgiu; Ssi – skerspjūvio išilginės armatūros i-ojo strypo statinis momentas, apskaičiuotas tos pačios ašies, kaip ir apskaičiuojant MEd atžvilgiu; ssi – išilginės armatūros i-ojo strypo įtempiai.
Skerspjūvio gniuždomosios zonos aukštis xeff ir išilginės armatūros įtempiai ssi apskaičiuojami sprendžiant lygtis:
, (2)
. (3)
(2) lygtyje prieš NEd minusas rašomas ekscentriškai gniuždomiesiems elementams, pliusas – ekscentriškai tempiamiesiems elementams.
Apskaičiuojant įstrižai lenkiamųjų elementų statmenojo pjūvio gniuždomosios zonos ribas turi būti laikomasi sąlygos, kad išorinių ir vidinių jėgų momentų veikimo plokštumos yra lygiagrečios. Apskaičiuojant įstrižai gniuždomųjų arba tempiamųjų elementų gniuždomosios zonos ribas turi būti laikomasi sąlygos, kad išorinių išilginių jėgų pridėties taškas, gniuždomosios zonos betono ir armatūros įtempių atstojamosios pridėties taškas ir tempiamosios išilginės armatūros įtempių atstojamosios pridėties taškas yra vienoje tiesėje (žr. 1 pav.).
Jeigu strypinės armatūros, kurios takumo riba ³ 600 MPa, stipriosios vielos arba lynų įtempiai ssi apskaičiuoti pagal (3) formulę ssi > b fpd,i, tai šie įtempiai turi būti apskaičiuojami taip:
. (4)
Jeigu pagal (4) formulę apskaičiuoti armatūros įtempiai viršija fpd,i (neįskaitant gsy koeficiento), tai (1) ir (2) lygtyse armatūros įtempiai ssi = gsy fpd,i. Koeficiento gsy reikšmės nurodytos Reglamento 73 punkte.
Lygtyse (1) ir (2) armatūros įtempių ssi reikšmės rašomos su (3) ir (4) formulėse gautais ženklais, be to, turi galioti sąlygos:
– visais atvejais;
– iš anksto įtemptajai armatūrai,
čia ssc,i – armatūros įtempiai, lygūs armatūros išankstiniams įtempiams, sumažintiems ssc,lim dydžiu (žr. Reglamento 72 ir 81 punktus).
(2–4) formulėse: Asi – išilginės armatūros i-ojo strypo skerspjūvio plotas; spi – iš anksto įtemptosios armatūros išankstiniai įtempiai i-ajame strype, įvertinti su gp koeficientu, priimtu atsižvelgiant į strypo padėtį skerspjūvyje; w – skerspjūvio gniuždomosios zonos charakteristika, nustatoma pagal (8.15) arba (8.46) formules;
, (5)
čia:
di – atstumas nuo tiesės einančios per išilginės armatūros i-ojo strypo svorio centrą ir lygiagrečios tiesei, ribojančiai gniuždomąją zoną, iki labiausiai nutolusio gniuždomosios zonos taško;
xlim,i, xel,i – skerspjūvio santykinis gniuždomosios zonos aukštis, kai išilginės armatūros i‑ajame strype įtempiai tampa lygūs fyd,i arba bfyd,i (fpd,i arba bfpd,i).
xlim,i ir xel,i apskaičiuojami taip:
, (6)
, (7)
čia:
, MPa;
, MPa;
ssc,lim – žr. Reglamento 72 ir 81 punktus.
Dydžiai Dspi ir b, kai strypinė armatūra įtempiama mechaniniu, automatizuotu elektroterminiu arba automatizuotu elektrotermomechaniniu būdu, ir šios armatūros takumo riba ³ 600 MPa apskaičiuojami taip:
, (8)
. (9)
Esant kitiems strypinės armatūros įtempimo būdams arba stipriąją vielą bei lynus iš anksto įtempiant bet kuriuo būdu, Dspi = 0 ir b = 0,8.
(8) ir (9) formulėse spi rašomi įvertinant gp <1,0 ir 9 lentelės 3–5 poz. nurodytus išankstinių įtempių nuostolius.
______________
STR 2.05.05:2005
2 priedas
Betono valkšnumo ir susitraukimo parametrų apskaičiavimas
1. Betono valkšnumo koeficientų nustatymas
Betono valkšnumo koeficientas apskaičiuojamas pagal formulę
, (1)
čia j0 – sąlyginis valkšnumo koeficientas, nustatomas taip:
, (2)
čia jRH – koeficientas, įvertinantis santykinio aplinkos drėgnumo įtaką ir apskaičiuojamas taip:
, kai fcm £ 35 MPa (3)
, kai fcm > 35 MPa (4)
čia:
jRH – santykinis drėgnis, %;
b(fcm) – koeficientas, įvertinantis betono stiprio įtaką sąlyginiam valkšnumo koeficientui ir
, (5)
fcm – vidutinis betono stipris po 28 parų, MPa;
b(t0) – koeficientas, įvertinantis betono stiprio apkrovimo metu įtaką:
, (6)
h0 – elemento ekvivalentinis matmuo, mm, ir ,
čia:
Ac – elemento skerspjūvio plotas;
u – atviras skerspjūvio perimetras, kontaktuojantis su atmosfera;
bc – koeficientas, aprašantis valkšnumo vystymąsi laike:
, (7)
čia:
t – betono amžius paromis nagrinėjamuoju metu;
t0 – betono amžius paromis apkrovimo metu;
bH – koeficientas, įvertinantis santykinės drėgmės ir elemento ekvivalentinio matmens įtaką valkšnumo vystymuisi ir nustatomas pagal formules:
kai fcm £ 35 MPa, ; (8)
kai fcm > 35 MPa, , (9)
a1, a2, a3 – koeficientai, įvertinantys betono stiprio įtaką ir lygūs:
. (10)
2. Cemento tipo įtaką valkšnumui galima įvertinti modifikuojant t0 pagal formulę
, (11)
čia:
a – koeficientas, priklausantis nuo cemento tipo:
a = –1 – lėtai kietėjančiam cementui, S;
a = 0 – normaliai kietėjančiam cementui, N;
a = 1 – greitai kietėjančiam didelio stiprumo cementui, R;
t0,T – ekvivalentinis betono amžius paromis, įvertinantis temperatūros pokyčio įtaką, apkrovimo metu apskaičiuojamas pagal (12) formulę.
3. Temperatūros įtaka intervale nuo 0 iki 80 0C valkšnumui įvertinama ekvivalentiniu laiku tT ir apskaičiuojama pagal formulę
, (12)
čia:
T(Dti) – temperatūra 0C, veikianti laiko tarpe Dti;
Dti – laiko (paromis) tarpas, kuriame priimama pastovi temperatūra T(Dti).
4. Ribinės betono susitraukimo deformacijų reikšmės dėl drėgmės išgaravimo apskaičiuojamos pagal formulę
, (13)
čia fcm,0 = 10 MPa; ads1 ir ads2 – koeficientai, įvertinantys cemento tipą ir priimami pagal 1 lentelės nurodymus.
, kai RH <90% bsl; (14)
bRH=0,25, kai RH ³ 99%bsl; ; (15)
(16)