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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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£

«

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