Пособие к сп 52-101-2003 пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры

1.1 Основные положения

1.1.1 Рекомендации настоящего
Свода правил (СП) распространяются на проектирование предварительно напряженных
железобетонных конструкций промышленных и гражданских зданий и сооружений,
выполненных из тяжелого бетона классов по прочности на сжатие от В20 до В60 с
натяжением арматуры до твердения бетона (на упоры) и эксплуатируемых в
климатических условиях России, в среде с неагрессивной степенью воздействия,
при статическом действии нагрузки.

Рекомендации СП
не распространяются на проектирование предварительно напряженных железобетонных
конструкций гидротехнических сооружений, мостов, покрытий автомобильных дорог и
аэродромов и других специальных сооружений.

1.1.2 Предварительно напряженные
железобетонные конструкции должны быть обеспечены с требуемой надежностью от
возникновения всех видов предельных состояний расчетом, выбором показателей
качества материалов, назначением размеров и конструированием согласно указаниям
настоящего СП. При этом должны быть выполнены технологические требования при
изготовлении конструкций и соблюдены требования по эксплуатации зданий и
сооружений, а также требования по экологии, устанавливаемые соответствующими
нормативными документами.

БЕТОН

ПОКАЗАТЕЛИ
КАЧЕСТВА БЕТОНА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

2.1. Для бетонных и
железобетонных конструкций следует предусматривать бетоны следующих классов и
марок:

а) классов по
прочности на сжатие:

В10; В15; В20; В25;
В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60;

б) классов по прочности
на осевое растяжение:

В_t0,8; В_t1,2; В_t1,6; В_t2,0; В_t2,4; В_t2,8; В_t3,2;

в) марок по
морозостойкости:

F50; F75; F100, F150; F200; F300; F400; F500;

г) марок по
водонепроницаемости:

W2; W4; W6; W8; W10; W12.

2.2. Возраст бетона,
отвечающий его классу по прочности на сжатие и на осевое растяжение (проектный
возраст), назначают при проектировании, исходя из возможных реальных сроков
загружения конструкции проектными нагрузками. При отсутствии этих данных класс
бетона устанавливают в возрасте 28 суток.

Значение отпускной прочности бетона в
элементах сборных конструкций следует назначать в соответствии с ГОСТ
13015.0 и стандартами на конструкции конкретных видов.

2.3. Класс бетона по прочности на сжатие
назначается во всех случаях.

Класс бетона по прочности на осевое растяжение
назначается в случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение,
и ее контролируют на производстве (например, для бетонных изгибаемых
элементов).

Марку по морозостойкости назначают для
конструкций, подверженных в процессе эксплуатации попеременному замораживанию и
оттаиванию (надземные конструкции, подвергающиеся атмосферным воздействиям,
находящиеся во влажном грунте или под водой и др.).

Марку по водонепроницаемости назначают для
конструкций, к которым предъявляют требования ограничения водопроницаемости
(резервуары, подпорные стены и др.).

2.4. Для железобетонных конструкций рекомендуется
принимать класс бетона на сжатие не ниже В15; при этом для сильно нагруженных
сжатых стержневых элементов рекомендуется принимать класс бетона не ниже В25.

Для бетонных сжатых элементов не рекомендуется
применять бетон класса выше В30.

2.5. Для надземных конструкций, повергаемых
атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной зимней температуре
наружного воздуха от минус 5°С до минус 40°С, принимают марку бетона по
морозостойкости не ниже F75; при этом, если такие конструкции
защищены от непосредственного воздействия атмосферных осадков, марку по
морозостойкости можно применять не ниже F50.

При расчетной зимней температуре выше минус
5°С в указанных выше конструкциях марку бетона по морозостойкости не нормируют.

Примечание. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается
согласно п.1.5.

НОРМАТИВНЫЕ
И РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.6. Расчеты
бетонных и железобетонных конструкций следует производить по предельным
состояниям, включающим:

— предельные
состояния первой группы (по полной непригодности к эксплуатации вследствие
потери несущей способности);

— предельные
состояния второй группы (по непригодности к нормальной эксплуатации вследствие
образования или чрезмерного раскрытия трещин, появления недопустимых деформаций
и др.).

Расчеты по
предельным состояниям первой группы, содержащиеся в настоящем Пособии, включают
расчеты по прочности с учетом в необходимых случаях деформированного состояния
конструкции перед разрушением.

Расчеты по
предельным состояниям второй группы, содержащиеся в настоящем Пособии, включают
расчеты по раскрытию трещин и по деформациям.

Расчет бетонных
конструкций по предельным состояниям второй группы не производится.

Расчет по предельным
состояниям конструкции в целом, а также отдельных ее элементов следует, как
правило, производить для всех стадий — изготовления, транспортирования,
возведения и эксплуатации, при этом расчетные схемы должны отвечать принятым
конструктивным решениям.

1.7. Определение
усилий и деформаций от различных воздействий в конструкциях и в образуемых ими
системах зданий и сооружений следует производить с учетом возможного
образования трещин и неупругих деформаций в бетоне и арматуре (физическая
нелинейность), а также с учетом в необходимых случаях деформированного
состояния конструкций перед разрушением (геометрическая нелинейность).

Для статически
неопределимых конструкций, методика расчета которых с учетом физической
нелинейности не разработана, допускается определять усилия в предположении
линейной упругости материала.

1.8. Нормативные значения нагрузок и воздействий,
коэффициенты сочетаний, коэффициенты надежности по нагрузке, коэффициенты надежности
по назначению, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные
(длительные и кратковременные) принимают согласно СНиП 2.01.07-85*.

1.9. При расчете
элементов сборных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их
подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от веса элемента следует
принимать с коэффициентом динамичности, равным: 1,60 — при транспортировании,
1,40 — при подъеме и монтаже. В этом случае следует учитывать также коэффициенты
надежности по нагрузке.

Допускается
принимать более низкие, обоснованные в установленном порядке, значения
коэффициентов динамичности, но не ниже 1,25.

2.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.4. Расчеты предварительно напряженных
железобетонных конструкций следует производить по предельным состояниям,
включающим:

— предельные состояния первой группы (по
полной непригодности к эксплуатации вследствие потери несущей способности);

— предельные состояния второй группы (по
непригодности к нормальной эксплуатации вследствие образования или чрезмерного
раскрытия трещин, появления недопустимых деформаций и др.).

Расчеты по предельным состояниям первой
группы, содержащиеся в настоящем Пособии, включают расчет по прочности.

Расчеты по предельным состояниям второй
группы, содержащиеся в настоящем Пособии, включают расчеты по раскрытию трещин
и по деформациям.

1.5. Расчет по предельным состояниям
конструкций в целом, а также отдельных ее элементов следует, как правило,
производить для всех стадий — изготовления, транспортирования, возведения и
эксплуатации; при этом расчетные схемы должны отвечать принятым конструктивным
решениям.

1.6. Расчеты предварительно напряженных
железобетонных конструкций необходимо, как правило, производить с учетом
возможного образования трещин и неупругих деформаций в бетоне и арматуре.

Определение усилий и деформаций от различных
воздействий в конструкциях и в образуемых ими системах зданий и сооружений
следует производить по методам строительной механики, как правило, с учетом
физической и геометрической нелинейности работы конструкций.

1.7. При проектировании предварительно
напряженных железобетонных конструкций надежность конструкций устанавливают
расчетом путем использования расчетных значений нагрузок и воздействий,
расчетных значений характеристик материалов, определяемых с помощью
соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих
характеристик с учетом степени ответственности зданий и сооружений.

Нормативные значения нагрузок и воздействий,
коэффициентов сочетаний, коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов
надежности по назначению конструкций, а также подразделение нагрузок на
постоянные и временные (длительные и кратковременные) принимают согласно СНиП 2.01.07-85*.

1.8. При расчете элементов сборных конструкций на воздействие
усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от всех элементов
следует принимать с коэффициентом динамичности, равным: 1,60 — при
транспортировании, 1,40 — при подъеме и монтаже. В этом случае учитывается
также коэффициент надежности по нагрузке.

Допускается
принимать более низкие, обоснованные в установленном порядке, значения
коэффициентов динамичности, но не ниже 1,25.

2.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАН
Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом
бетона и железобетона (ГУН «НИИЖБ») Госстроя России

ВНЕСЕН Управлением
технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ
Госстроя России

2 ОДОБРЕН И
РЕКОМЕНДОВАН для применения письмом Госстроя России от 24.05.2004 № ЛБ-473/9

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Оглавление

Введение

Настоящий Свод правил
разработан в развитие СНиП
52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные
положения».

Свод правил
содержит рекомендации по расчету и проектированию предварительно напряженных
железобетонных конструкций промышленных и гражданских зданий и сооружений из
тяжелого бетона, которые обеспечивают выполнение обязательных требований СНиП
52-01-2003.

Решение вопроса
о применении Свода правил при проектировании предварительно напряженных
железобетонных конструкций конкретных зданий и сооружений относится к
компетенции заказчика или проектной организации. В случае если принято решение
о применении настоящего Свода правил, должны быть выполнены все установленные в
нем требования.

В Своде правил
не приведены особенности расчета и проектирования предварительно напряженных
конструкций, подвергаемых циклическим и динамическим воздействиям, воздействиям
высоких температур и агрессивных сред. Эти особенности, а также более детальные
положения по расчету линейных железобетонных систем и плоских и
пространственных железобетонных конструкций освещены в соответствующих сводах
правил.

Настоящий Свод
правил следует применять совместно с СП
52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без
предварительного напряжения арматуры».

Единицы
физических величин, приведенные в Своде правил: сила выражена в ньютонах (Н)
или в килоньютонах (кН); линейные размеры — в мм (для сечений) или в м (для
элементов или их участков); напряжения, сопротивления, модули упругости — в
мегапаскалях (МПа); распределенные нагрузки и усилия — в кН/м или Н/мм.

Свод правил разработали доктора технических наук
А.С. Залесов, А.И. Звездов, ТА. Мухамедиев, Е.АЛистяков (ГУП «НИИЖБ» Госстроя
России).

СВОД ПРАВИЛ ПО
ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

БЕТОН

ПОКАЗАТЕЛИ
КАЧЕСТВА БЕТОНА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

2.1. Для
предварительно напряженных железобетонных конструкций следует предусматривать
бетон следующих классов и марок:

а) классов по
прочности на сжатие:

В15; В20; В25; В30;
В35; В40; В45; В50; В55; В60.

б) марок по
морозостойкости:

F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500.

в) марок по
водонепроницаемости:

W2; W4; W6; W8; W10; W12.

Примечание. Определение понятий «класс» и «марка» cм. ГОСТ 25192.

2.2. Возраст бетона,
отвечающий его классу по прочности на сжатие, назначают при проектировании,
исходя из реальных сроков загружения конструкций проектными нагрузками. При
отсутствии этих данных класс бетона устанавливают в возрасте 28 суток.

2.3. Класс бетона, в котором
расположена напрягаемая арматура без анкеров, следует принимать не ниже,
указанного в табл. 2.1.

Передаточную
прочность бетона R_bp(прочность бетона к моменту его обжатия,
контролируемая аналогично классу бетона по прочности на сжатие) следует
назначать не менее 15 МПа и не менее 50% принятого класса бетона.

Таблица 2.1

2.4. Марку бетона по морозостойкости назначают для конструкций,
подвергаемых попеременному замораживанию и оттаиванию, в зависимости от
требований, предъявляемых к конструкциям, режима их эксплуатации и условий
окружающей среды:

Для надземных
конструкций марку по морозостойкости следует принимать не ниже, указанной в табл. 2.2

Таблица 2.2

В остальных случаях требуемые марки
по морозостойкости устанавливаются в зависимости от назначения конструкции
согласно указанием Свода Правил «Бетонные и железобетонные конструкции,
подвергающиеся технологическим и климатическим температурно-влажностным воздействиям».

2.5. Марку бетона по водонепроницаемости
назначают для конструкций, к которым предъявляются требования ограничения
водопроницаемости (резервуары, подпорные стены, подземные конструкции и т.п.)
по специальным указаниям.

Для других надземных конструкций марку бетона
по водонепроницаемости не нормируют.

НОРМАТИВНЫЕ
И РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНА

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Рекомендации настоящего Пособия распространяются
на проектирование предварительно напряженных железобетонных изгибаемых
элементов, выполненных из тяжелого бетона классов по прочности на сжатие от В20
до В60 с натяжением арматуры до твердения бетона (на упоры), эксплуатируемых
при систематическом воздействии температуры не выше 50°С и не ниже минус 40°С в
среде с неагрессивной степенью воздействия при статическом действии нагрузки.

Рекомендации Пособия не распространяются на
проектирование предварительно напряженных конструкций гидротехнических
сооружений, мостов, покрытий автомобильных дорог и аэродромов и других
специальных сооружений.

Примечание. Определение термина «тяжелый бетон» см. ГОСТ 25197.

1.2. При
проектировании предварительно напряженных железобетонных конструкций, кроме
выполнения расчетных и конструктивных требований настоящего Пособия, должны
выполняться технологические требования при изготовлении конструкций, а также
должны быть обеспечены условия для надлежащей эксплуатации зданий и сооружений,
с учетом требований по экологии, согласно соответствующим нормативным
документам.

1.3.Расчетная зимняя
температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха
наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительство согласно СНиП 23-01-99.
Расчетные технологические температуры устанавливаются заданием на
проектирование.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Рекомендации настоящего Пособия распространяются
на проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений,
выполняемых из тяжелого бетона классов по прочности на сжатие от В10 до В60 без
предварительного напряжения арматуры и эксплуатируемых при систематическом
воздействии температур не выше 50°С и не ниже минус 40°С в среде с
неагрессивной степенью воздействия при статическом действии нагрузки.

Рекомендации Пособия не распространяются на
проектирование бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических
сооружений, мостов, тоннелей, труб под насыпями, покрытий автомобильных дорог и
аэродромов и некоторых других специальных сооружений.

Примечание. Термин «тяжелый бетон» применен в соответствии с ГОСТ
25192.

1.2. При проектировании бетонных и
железобетонных конструкций, кроме выполнения расчетных и конструктивных
требований настоящего Пособия, должны выполняться технологические требования по
изготовлению и возведению конструкций, а также должны быть обеспечены условия
для надлежащей эксплуатации зданий и сооружений с учетом требований по экологии
согласно соответствующим нормативным документам.

1.3

В сборных конструкциях особое внимание должно
быть уделено на прочность и долговечность соединений

1.4. Бетонные элементы применяют:

а) преимущественно в конструкциях, работающих
на сжатие при расположении продольной силы в пределах поперечного сечения
элемента;

б) в отдельных случаях в конструкциях,
работающих на сжатие при расположении продольной силы за пределами поперечного
сечения элемента, а также в изгибаемых конструкциях, когда их разрушение не
представляет непосредственной опасности для жизни людей и сохранности
оборудования (например, элементы лежащие на сплошном основании).

Конструкции рассматривают как бетонные, если
их прочность в стадии эксплуатации обеспечена одним бетоном.

1.5.
Расчетная зимняя
температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха
наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно СНиП 23-01-99.
Расчетные технологические температуры устанавливаются заданием на
проектирование.

1.2 Основные расчетные требования

1.2.1 Расчеты предварительно
напряженных железобетонных конструкций следует производить по предельным
состояниям, включающим:

— предельные
состояния первой группы (по полной непригодности к эксплуатации вследствие
потери несущей способности);

— предельные
состояния второй группы (по непригодности к нормальной эксплуатации вследствие
образования или чрезмерного раскрытия трещин, появления недопустимых деформаций
и др.).

Расчеты по предельным
состояниям первой группы, содержащиеся в настоящем СП, включают расчет по
прочности.

Расчеты по предельным состояниям второй группы,
содержащиеся в настоящем СП, включают расчеты по раскрытию трещин и по
деформациям.

1.2.2
Расчет по предельным состояниям конструкции в целом, а также отдельных ее
элементов следует, как правило, производить для всех стадий — изготовления,
транспортирования, возведения и эксплуатации; при этом расчетные схемы должны
отвечать принятым конструктивным решениям.

1.2.3
Расчеты предварительно напряженных железобетонных конструкций необходимо, как
правило, производить с учетом возможного образования трещин и неупругих
деформаций в бетоне и арматуре.

Определение
усилий и деформаций от различных воздействий в конструкциях и в образуемых ими
системах зданий и сооружений следует производить по методам строительной
механики, как правило, с учетом физической и геометрической нелинейности работы
конструкций.

1.2.4 При проектировании
предварительно напряженных железобетонных конструкций надежность конструкций
устанавливают расчетом путем использования расчетных значений нагрузок и
воздействий, расчетных значений характеристик материалов, определяемых с
помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным
значениям этих характеристик с учетом степени ответственности зданий и
сооружений.

Нормативные
значения нагрузок и воздействий, коэффициентов сочетаний, коэффициентов
надежности по нагрузке, коэффициентов надежности по назначению конструкций, а
также подразделение нагрузок на постоянные и временные (длительные и
кратковременные) принимают согласно СНиП 2.01.07.

1.2.5 При расчете элементов
сборных конструкций на воздействие усилий, возникающих при их подъеме,
транспортировании и монтаже, нагрузку от всех элементов следует принимать с
коэффициентом динамичности, равным: 1,60 — при транспортировании; 1,40 — при
подъеме и монтаже. Допускается принимать более низкие, обоснованные в
установленном порядке, значения коэффициентов динамичности, но не ниже 1,25.

2
материалы для предварительно напряженных
железобетонных конструкций