Файл: Пахомов, В. А. Бетон и железобетон в гидротехническом строительстве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 0
зок и воздействий, а также условия эксплуатации и особенности работы конструкций.
Степень ответственности и капитальности зданий и сооруже ний, а также значимость последствий наступления тех или иных предельных состояний учитывается в необходимых случаях ко эффициентами надежности. На коэффициенты надежности на до делить величины предельных значений несущей способности, расчетных сопротивлений, предельных деформаций, раскрытия трещин либо умножать величины расчетных нагрузок, усилий или иных воздействий.
По СНиП Н-И. 14—69 коэффициент капитальности /(„.с, вво димый в расчетные формулы (табл. 32), учитывает и сочета ния нагрузки.
Таблица 32. Значение коэффициента Л"н с(СНиП Н-И. 14—69)
|
|
|
Класс капитальности сооружений |
|
|
|||
|
|
1 |
|
п |
|
ш |
|
IV |
Конструкции |
|
при |
сочетаниях нагрузок и воздействий |
|
||||
|
основ |
особых |
основ |
особых |
О С Н О В |
особых |
основ |
особых |
|
ных |
ных |
Н Ы Х |
ных |
||||
Бетонные |
0,75 |
0,95 |
0,80 |
1,10 |
0,90 |
1,15 |
0,95 |
1 ,15 |
Железобетонные |
0,85 |
1,00 |
0,95 |
1,00 |
1,00 |
1,05 |
1,45 |
1,05 |
Классы капитальности гидротехнических сооружений уста навливаются в соответствии с нормами проектирования отдель ных видов сооружений.
Коэффициент Кн.с при учете сил, действующих во время строительства, испытаний и ремонта сооружений, принимается равным среднеарифметическому между значениями коэффици ентов для основных и особых сочетаний нагрузок и воздей
ствий.
Сечения элементов напорных железобетонных конструкций, содержащие менее 10 стержней рабочей арматуры, рассчитыва ются с принятием значений Д'„.с, уменьшенных на 0,05.
За расчетную стадию напряженно-деформированного состоя ния в методе расчета по предельным состояниям принимается стадия III. В общем виде несущая способность (предельное со стояние I группы) имеет вид
N < Кн.с Ф {т, т6, |
/иа, k 6, |
k „ |
R l , R “ , |
S ) , |
(57) |
|
где N — внешнее |
расчетное |
усилие |
(продольная |
сила, попе |
||
речная сила, изгибающий момент и т. д.), вычисленное |
||||||
по расчетным нагрузкам; |
|
соответствующая на |
||||
Ф — несущая |
способность |
элемента, |
||||
пряженному состоянию в сечении (сжатие, |
растяже |
|||||
ние, срез, изгиб и т. д.); |
|
|
|
|
||
5 — геометрические характеристики сечения. |
|
|
68
Условие расчета по деформациям имеет вид
где |
/ < / п , |
(5 8 ) |
|
f — перемещение от внешних усилий для данного элемента |
|||
|
или стадии его работы; |
|
|
|
f„-—предельная величина деформаций,устанавливаемая |
||
|
нормами. |
|
трещин |
Формулы при расчете на образование и раскрытие |
|||
могут быть записаны в общем виде: |
|
||
при расчете на образование трещин по стадии 1а |
(59) |
||
|
N < |
NT, |
|
где |
N — внешнее усилие с учетом категории трещиностойкости |
||
|
конструкций (расчетное или нормативное); |
|
|
|
NT— внутреннее усилие элемента для стадии 1а; |
|
|
при расчете на раскрытие трещин |
|
||
|
ат < |
ат.п, |
(60) |
где |
ат — расчетная суммарная |
величинараскрытия |
трещин |
элемента для стадии II;
а т.п— предельная ширина раскрытия трещин.
Расчет по предельным состояниям экспериментально и тео ретически более обоснован, чем применявшиеся ранее методы расчета. Введение нескольких расчетных коэффициентов, раз дельно учитывающих изменчивость нагрузок, свойств материа лов, условий работы, дает более дифференцированный подход к оценке различных факторов, влияющих на предельные со стояния конструкций, возможность установить эксплуатацион ные качества элементов не только по несущей способности, но и по деформативности, трещиностойкости и т. д.
Нагрузки и воздействия. При расчете по этому методу исполь зуют нормативные и расчетные нагрузки. Нормативными на грузками данного вида и для данных условий принято считать их наибольшее значение при нормальной эксплуатации зданий и сооружений. Величины нормативных нагрузок и др.) устанавливаются СНиП П-И. 14—69. Коэффициенты перегруз ки п учитывают возможные отклонения нагрузок в неблагопри ятную сторону от их нормативных значений. Расчетные нагруз ки определяют путем умножения нормативных нагрузок на со ответствующие коэффициенты перегрузки (табл. 33), т. е.
g = gnrr, q = q"n\ р = pwti и т. д. |
(61) |
Динамический характер нагрузок, изменение условий эксплуа тации учитываются дополнительно. При расчете сборных кон струкций на воздействие усилий, возникающих при их изготов лении, перевозке и монтаже, собственный вес элемента вводится в расчет с комплексным коэффициентом 1,5, который учитывает перегрузку и динамический характер.
В особых случаях рекомендуется учитывать и другие нагруз ки, например, силу трения воды о поверхность сооружения, дав-
69
Таблица Зд. Коэффициенты перегрузки (СНиП Н-И. 14—69)
Тип на- |
Нагрузки и воздействия |
Коэффициент пере- |
грузки |
грузки |
а; 25
X
о
о
с
<v
в 2
J9 J3
ч * а> х
я s ч s Ч а.
к р
X н
X «
а> си
S *
<V ц*
а . s ffl
х |
а> |
£ |
у |
да |
|
“Я о |
||
4> |
= |
О |
а£
«-О
Собственная масса сооружений |
|
1,05, 0,95 |
||
Вертикальное давление от массы грунта - |
1,1 |
и 0,9 |
||
Боковое давление грунта |
|
1,2 |
и 0,8 |
|
Давление наносов при заилении водохранилища |
|
1,2 |
||
Гидростатическое |
давление, а также давление |
|
|
|
фильтрационных вод по подземному контуру со |
|
1.0 |
||
оружения и в бетоне (противодавление) |
|
|||
Гидродинамическое давление воды с учетом пуль- |
|
1.2 |
||
еации потока |
|
|
|
|
Воздействия волн |
горизонтальные |
нагрузки от |
|
1.1 |
Вертикальные и |
|
|
||
подъемных, перегрузочных и транспортных меха- |
|
|
||
низмов, а также нагрузки от веса людей, скла- |
По |
СНиП |
||
дируемых грузов |
и стационарного |
технологиче- |
||
ского оборудования |
|
П-А. 11 -62 |
||
Вертикальные и горизонтальные нагрузки от под- |
По СНиП |
|||
вижного состава железных и автомобильных до- |
||||
рог |
|
|
11-Д. |
7 - 6 2 |
Нагрузки от судов: навал и швартовые |
|
1,2 |
||
Ледовые |
|
|
|
1,1 |
Снеговые |
|
|
|
1.4 |
Ветровые |
|
|
|
1.2 |
Температурные и- влажностные воздействия |
|
1,0 |
||
Сейсмические воздействия |
|
|
1.0 |
|
Удар судна |
|
|
|
1,2 |
ление плавающих тел, взрывной волны и др. Коэффициенты пе регрузки в этих случаях устанавливаются по специальным тре бованиям.
Динамическое воздействие и перспективное увеличение нагру зок учитываются в их нормативных значениях независимо от коэффициента перегрузки.
В случаях, устанавливаемых нормами проектирования отдель ных видов гидротехнических сооружений или индивидуальными техническими условиями, разрешается применять коэффициен ты перегрузки, отличающиеся от приведенных в табл. 33.
Значения п больше (меньше) единицы относятся к случаям, когда неблагоприятным является возможное отклонение нагру зок в большую (меньшую) сторону от их нормативных зна чений.
В расчетах прочности конструкций массивных сооружений разрешается при наличии опытных данных принимать коэффи циент перегрузки для собственного веса бетона равным 1,0.
70
Коэффициенты перегрузки для собственного веса тонкостен ных конструкций разрешается принимать в соответствии с п. 22
главы СНиП II-A. 11—62.
При определении расчетных характеристик грунтов по их среднеминимальным и среднемаксимальным значениям, полу чаемым на основе лабораторных исследований, коэффициент перегрузки к давлению грунта следует принимать равным 1,0.
В расчетах общей прочности конструкций массивных соору жений допускается принимать коэффициент перегрузки для соб ственного веса бетона равным 1,0. Разрешается также коэффи циент перегрузки вертикального давления от веса грунта при нимать равным 1,0, если вес засыпки не превышает 20% общего веса.
В случаях, когда нормативные значения волновых и ледовых нагрузок определяются с расчетной вероятностью превышения не более 1%, коэффициент перегрузки для этих нагрузок разре шается принимать равным 1,0.
Значения коэффициента перегрузки больше 1,0 для горного
давления должны приниматься по нормам |
проектирования от |
||
дельных видов гидротехнических сооружений. |
|||
Объемная масса бетона принимается по табл,- 34. |
|||
Таблица 34. Объемная масса бетона (СНиП П-И. 14—69) |
|||
.. |
„ |
| |
ц и о с м п А я м о е |
Крупный заполнитель для бетона |
бетона К'1м* |
||
Щебень или гравий из известняка или |
|
2400 |
|
песчаника |
|
||
То же, |
из изверженных пород |
|
2500 |
Объемную массу железобетона при содержании арматуры не более 0,5% допускается принимать как для бетона по табл. 34. При более высоком проценте армирования объемная масса же лезобетона определяется как сумма объемной массы бетона и 0,7 веса арматуры, содержащейся в 1 м3 конструкции.
При типовом проектировании объемную массу бетона при нимают равной 2400, а железобетона — 2500 кг/м3.
Характеристики материалов. Материалы, применяемые для бе тонных и железобетонных конструкций, характеризуются нор мативными и расчетными сопротивлениями. За нормативную прочность бетона R принята его марка, которая определяет все
основные прочностные характеристики R„p, Rl, /?р (табл. 35) и другие.
При установлении марки бетона по прочности на растяжение разрешается принимать значения нормативных сопротивлений
бетона растяжению Rl равными их проектной марке по прочно сти на растяжение.
71