Материалы для бетонных и железобетонных конструкций
Бетон
Общая характеристика
7.18 В конструкциях мостов и труб следует предусматривать применение конструкционного тяжелого бетона со средней плотностью от 2200 до 2500 кг/м3 включительно1, соответствующего.
1 Изложенные в разделе нормы и требования относятся к бетону с указанной плотностью, который далее (без указания плотности) именуется «тяжелый бетон».
Применение бетона с другими признаками и плотностью допускается в опытных конструкциях.
Бетон конструкции по прочности на сжатие характеризуется проектным классом, передаточной и отпускной прочностями. Класс бетона по прочности на сжатие «В» определяется значением (гарантированным с обеспеченностью 0,95) прочности на сжатие, контролируемой на кубах 150 × 150 × 150 мм в установленные сроки.
Проектный класс бетона «В» - прочность бетона конструкции, назначаемая в проекте.
Передаточная прочность бетона Rbp - прочность (соответствующая классу) бетона в момент передачи на него усилия в процессе изготовления и монтажа (7.31).
Отпускная прочность бетона Rb0 - прочность (соответствующая классу) бетона в момент отгрузки (замораживания) его со склада завода-изготовителя.
7.19 Для конструкций мостов и труб следует применять тяжелый бетон классов по прочности на сжатие В20, В22,5, В25, В27,5, В30, В35, В40, В45, В50, В55 и В60. Бетон классов В22,5 и В27,5 следует предусматривать при условии, что это приводит к экономии цемента и не снижает других технико-экономических показателей конструкции. Бетон класса по прочности выше В60 (в том числе получаемый с помощью добавок, повышающих прочность) следует применять по техническим условиям.
В зависимости от вида конструкций, их армирования и условий работы применяемый бетон должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 7.4.
Для омоноличивания напрягаемой арматуры, располагаемой в открытых каналах, следует предусматривать бетон класса по прочности на сжатие не ниже В35.
Инъецирование арматурных каналов в предварительно напряженных конструкциях должно производиться раствором прочностью на 28-й день не ниже 30 МПа.
Для омоноличивания стыков сборных конструкций следует применять бетон класса по прочности на сжатие не ниже принятого для стыкуемых элементов.
Таблица 7.4
| Конструкции, армирование и условия работы | Бетон класса по прочности на сжатие, не ниже | |
| Бетонные | В20 | |
| Железобетонные с ненапрягаемой арматурой: | ||
| а) кроме пролетных строений | В25 | |
| б) пролетные строения | В30 | |
| Железобетонные предварительно напряженные: | ||
| а) без анкеров: | ||
| при стержневой арматуре классов: | ||
| А600 (A-IV), Ат600 (At-IV) | В30 | |
| А800 (A-V), Ат800 (Ат-V), At 1000 (Ат-VI) | B35 | |
| при проволочной арматуре из одиночных проволок и канатов класса К7 | В35 | |
| б) с анкерами: | ||
| при проволочной арматуре из одиночных проволок и из одиночных арматурных канатов класса К7 | В30 | |
| из пучков арматурных канатов класса К7 и при стальных канатах (со свивкой спиральной двойной и закрытых) | В35 | |
| Блоки облицовки опор на реках с ледоходом при расположении мостов в районах со средней температурой наружного воздуха и наиболее холодной пятидневки, °С: | ||
| минус 40 и выше | В35 | |
| ниже минус 40 | В45 | |
| Для опор мостов при их расположении в зонах действия приливов и отливов или попеременного замораживания и оттаивания при работе плотин | В45 |
7.20 Марки бетона и раствора по морозостойкости F в зависимости от климатических условий зоны строительства, расположения и вида конструкций следует принимать по таблице 7.5.
7.21 Марки по морозостойкости бетона тела опор и блоков облицовки для мостов, расположенных вблизи плотин гидростанций и водохранилищ, должны устанавливаться в каждом отдельном случае на основе анализа конкретных условий эксплуатации и требований, предъявляемых в этих случаях к бетону речных гидротехнических сооружений.
7.22 В подводных и подземных сооружениях, не подвергающихся электрической и химической коррозии, следует в соответствии с СП 28.13330 применять бетон с маркой по водонепроницаемости W6.
Остальные элементы и части конструкций, в том числе бетонируемые стыки железобетонных мостов и труб и защитный слой одежды ездового полотна, должны проектироваться из бетона, имеющего марку по водонепроницаемости не ниже W8.
В районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40°С в железобетонных опорах в зоне переменного уровня воды, в блоках облицовки опор, а также во всех случаях в выравнивающем слое бетона одно- и двухслойной одежды ездового полотна, выполняющем гидроизолирующие функции, должен применяться бетон с маркой по водонепроницаемости не ниже W8.
7.23 В элементах конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, должны применяться бетон и защитные покрытия, обладающие стойкостью к такому воздействию, в соответствии с требованиями СП 28.13330, ГОСТ 10060.0, как для бетонов дорожных и аэродромных покрытий.
Таблица 7.5
| Климатические условия (характеризуемые среднемесячной температурой наиболее холодного месяца согласно СНиП 23-01, °С) и условия эксплуатации | Расположение конструкций и их частей | |||||
| В надводной, подземной и надземной незатопляемой зонах1 | В зоне переменного уровня воды2,3 | |||||
| Вид конструкций | ||||||
| железобетонные и тонкостенные бетонные (толщиной менее 0,5 м) | бетонные массивные | железобетонные и тонкостенные бетонные | Бетонные массивные | блоки облицовки | ||
| кладка тела опор (бетон наружной зоны) | кладка заполнения при блоках облицовки (бетон внутренней зоны) | |||||
| Марка бетона по морозостойкости | ||||||
| Умеренные минус 10 и выше | F200 | F100 | F200 | F100 | F100 | - |
| Суровые ниже минус 10 до минус 20 включительно | F200 | F100 | F300 | F200 | F100 | F300 |
| Особо суровые ниже минус 20 | F300 | F200 | F3004 | F300 | F200 | F4005 |
| Применение антигололедных солей | F300 | |||||
| 1 К надземным незатопляемым зонам в опорах следует относить части, расположенные на 1 м выше поверхности грунта. Для бетона участков опор, расположенных ниже и достигающих половины глубины промерзания грунта, следует предусматривать требования, указанные для конструкций, находящихся в зоне переменного уровня воды. 2 За верхнюю границу зоны переменного уровня воды следует принимать условный уровень, который на 1 м выше наивысшего уровня ледостава, за нижнюю - уровень на 0,5 м ниже нижней поверхности слоя льда наинизшего ледостава. 3 Марка бетона по морозостойкости для конструкций, находящихся в зоне действия приливов, по отношению к марке, приведенной в таблице, повышается на 100 циклов. 4 Железобетонные элементы промежуточных опор железнодорожных и совмещенных мостов на постоянных водотоках в районах с особо суровыми климатическими условиями должны иметь марку бетона по морозостойкости F400. 5 Бетон блоков облицовки опор больших железнодорожных и совмещенных мостов через реки с ледоходом при толщине льда свыше 1,5 м и расположении моста в районе с особо суровыми климатическими условиями должен иметь марку по морозостойкости F500. Примечания 1 К бетону частей конструкций подводных (на 0,5 м ниже поверхности слоя льда наинизшего ледостава), подземных (ниже половины глубины промерзания), а также находящихся в вечномерзлых грунтах, требования по морозостойкости не нормируются. В обсыпных устоях к подземным частям конструкции относятся части тела устоя, расположенные ниже половины глубины промерзания грунта конуса насыпи. 2 Бетон всех элементов водопропускных труб, укрепления русел рек и конусов насыпей, берегоукрепительных и регуляционных сооружений (бетон, находящийся в сезоннооттаивающем слое грунта в районах вечной мерзлоты), всех элементов мостового полотна, включал плиты проезжей части автодорожных мостов без гидроизоляции, а также бетон выравнивающего слоя одежды ездового полотна, выполняющий гидроизолирующие функции, и плиты мостового полотна в железнодорожных пролетных строениях при безбалластной езде должен отвечать требованиям по морозостойкости, предъявляемым к бетону, находящемуся в зоне переменного уровня воды. |
Расчетные сопротивления
7.24 Основными нормативными прочностными характеристиками бетона являются значения сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) Rbn и осевому растяжению Rbtn, определяемые с обеспеченностью 0,95.
Основные расчетные прочностные характеристики бетона - сопротивление осевому сжатию Rb и осевому растяжению Rbt - определяют делением нормативных значений сопротивления бетона на соответствующий коэффициент надежности по материалу γm и умножением на коэффициент условий работы mn.
Коэффициент надежности по материалу (бетону) γm для предельных состояний первой группы принимают равным 1,3 для осевого сжатия и 1,5 для осевого растяжения.
Для предельных состояний второй группы коэффициент надежности по материалу γm равен 1,0.
Коэффициент условий работы по назначению принимают равным:
0,9 - для предельных состояний первой группы;
1,0 - для предельных состояний второй группы.
Расчетные сопротивления бетона разных классов при расчете конструкций мостов и труб по предельным состояниям первой и второй групп должны приниматься по таблице 7.6.
Расчетные сопротивления бетона на непосредственный срез Rb,cut при расчетах конструкций по предельным состояниям первой группы следует принимать:
для сечений, расположенных в монолитном армированном бетоне, когда не учитывается работа арматуры - Rb,cut = 0,1 Rb;
для тех же сечений при учете работы арматуры на срез - по указаниям 7.78;
в местах сопряжения бетона омоноличивания с бетоном сборных элементов при соблюдении требований 7.170 - Rb,cut = 0,05 Rb.
Для бетонных конструкций расчетные сопротивления сжатию Rb и Rb,mc2 необходимо принимать на 10 % ниже значений, указанных в таблице 7.6, а для непосредственного среза - Rb,cut = 0,05 Rb.
Расчетные сопротивления монолитного бетона класса В20 во внутренних полостях (в ядре) круглых оболочек опор допускается в расчетах повышать на 25 %.
Таблица 7.6
| Вид сопротивления | Условное обозначение | Расчетное сопротивление, МПа, бетона классов по прочности на сжатие | ||||||||||
| B20 | В22,5 | В25 | В27,5 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 | ||
| При paсчетах по предельным состояниям первой группы | ||||||||||||
| Сжатие осевое (призменная прочность) | Rb | 10,5 | 11,75 | 13,0 | 14,3 | 15,5 | 17,5 | 20,0 | 22,0 | 25,0 | 27,5 | 30,0 |
| Растяжение осевое | Rbt | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,25 | 1,30 | 1,40 | 1,45 | 1,50 |
| При расчетах по предельным coстояниям второй группы | ||||||||||||
| Сжатие осевое (призменная прочность) | Rb,ser | 15,0 | 16,8 | 18,5 | 20,5 | 22,0 | 25,5 | 29,0 | 32,0 | 36,0 | 39,5 | 43,0 |
| Растяжение осевое | Rbt,ser | 1,40 | 1,50 | 1,60 | 1,70 | 1,80 | 1,95 | 2,10 | 2,20 | 2,30 | 2,40 | 2,50 |
| Скалывание при изгибе | Rb,sh | 1,95 | 2,30 | 2.50 | 2,75 | 2,90 | 3,25 | 3,60 | 3,80 | 4,15 | 4,45 | 4,75 |
| Сжатие осевое (призменная прочность) для расчетов по предотвращению образования в конструкциях продольных трещин: | ||||||||||||
| при предварительном напряжении и монтаже | Rb,mc1 | - | - | 13,7 | 15,2 | 16,7 | 19,6 | 23,0 | 26,0 | 29,9 | 32,8 | 36,2 |
| на стадии эксплуатации | Rb,mc2 | 8,8 | 10,3 | 11,8 | 13,2 | 14,6 | 16,7 | 19,6 | 22,0 | 25,0 | 27,5 | 30,0 |
7.25 Расчетные сопротивления бетона, приведенные в 7.24 и в таблице 7.6, в соответствующих случаях следует принимать с коэффициентами условий работы согласно таблице 7.7.
7.26 При многократно повторяющихся нагрузках, действующих на элементы, подлежащие расчету на выносливость, расчетные сопротивления бетона сжатию в расчетах на выносливость Rbf следует определять по формуле
| Rbf = mbl Rb = 0,6 βb εb Rb, | (7.3) |
где mb1 - коэффициент условий работы;
Rb - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию при расчетах по предельным состояниям первой группы (таблица 7.6);
βb - коэффициент, учитывающий рост прочности бетона во времени и принимаемый по таблице 7.8;
εb - коэффициент, зависящий от асимметрии цикла повторяющихся напряжений ρb = σb,min/σb,max и принимаемый по таблице 7.9.
Таблица 7.7
| Фактор, обусловливающий введение коэффициента условий работы | Коэффициент условий работы | Расчетное сопротивление бетона, к которому вводится коэффициент | Значение коэффициента условий работы |
| 1 Многократно повторяющаяся нагрузка | mb1 | Rb | По 7.26 |
| 2 Бетонирование в вертикальном положении сжатых элементов с площадью поперечного сечения 0,3 м2 и менее | mb4 | Rb | 0,85 |
| 3 Влияние двухосного напряженного состояния при поперечном обжатии бетона | mb6 | Rb | По 7.27 |
| Rb,sh | По 7.27 | ||
| 4 Работа конструкции в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40°С при отсутствии водонасыщения бетона | mb7 | Rb | 0,9 |
| 5 Попеременное замораживание и оттаивание бетона, находящегося в водонасыщенном состоянии в конструкциях, эксплуатируемых в районах со средней температурой, наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, °С: | |||
| минус 40 и выше | mb8 | Rb | 0,9 |
| ниже минус 40 | mb8 | Rb | 0,8 |
| 6 Работа конструкций, не защищенных от солнечной радиации, в климатическом подрайоне IVA согласно СНиП 23-01 | mb9 | Rb, Rbt | 0,85 |
| 7 Наличие в составных конструкциях: | |||
| бетонируемых стыков | mb10 | Rb | По 7.28 и таблице 7.10 |
| клееных стыков | mb10 | Rb | По 7.29 |
| швов на растворе в неармированной кладке | mb10 | Rb | По 7.30 |
| 8. Расчет элементов в стадии эксплуатации по предельным состояниям второй группы: | |||
| а) на косой изгиб и косое внецентренное сжатие | mb13 | Rb,mc2 | 1,10 |
| б) на кручение | mb14 | Rb,sh | 1,15 |
| в) на скалывание по плоскости сопряжения бетона омоноличивания с бетоном конструкции | mb15 | Rb,sh | 0,50 |
Таблица 7.8
| Класс бетона по прочности на сжатие | В27,5 и ниже | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 |
| βb | 1,34 | 1,31 | 1,28 | 1,26 | 1,24 | 1,22 | 1,21 | 1,20 |
Таблица 7.9
| Коэффициент цикла повторяющихся напряжений ρb | 0,1 и менее | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 и более |
| εb | 1,00 | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,24 |
| Примечание - Для промежуточных значений ρb коэффициент εb следует определять по интерполяции. |
7.27 В расчетах предварительно напряженных конструкций при поперечном их обжатии напряжением σby к расчетным сопротивлениям бетона осевому сжатию Rb, скалыванию при изгибе Rb,sh и непосредственному срезу Rb,cut следует вводить коэффициенты условий работы mb6, равные:
а) для Rb:
mb6 = 1,1 - если 0,1 Rb ≤ σby ≤ 0,2 Rb;
mb6 = 1,2 - при напряжениях σby = 0,6 Rb, которые представляют собой максимальную величину, учитываемую в расчетах;
б) для Rb,sh и Rb,cut:
mb6 = 1 + 1,5 σby/Rb,sh - при σby ≤ 0,98 МПа;
mb6 = 1 + σby/Rb,sh - при σby = 2,94 МПа.
Для промежуточных значений σby коэффициенты условий работы бетона принимают по интерполяции.
7.28 При расчете составных по длине конструкций с бетонируемыми стыками значения коэффициента условий работы mb10, учитывающего разницу в прочности бетона конструкции и материала заполнения стыкового шва на каждой стадии работы стыка, следует принимать в зависимости от толщины шва b и отношения прочности бетона (раствора) в стыке (шве) Rbj к прочности бетона в блоках конструкции Rb,con по таблице 7.10.
При толщине частей блока менее 120 мм, а также при наличии в теле блока отверстий для пропуска напрягаемой арматуры значения mb10 для стыка с толщиной шва от 20 до 40 мм следует принимать, как для шва толщиной 70 мм, для шва толщиной 70 мм - как для шва толщиной 200 мм.
Таблица 7.10
| Толщина шва, мм | Коэффициенты условий работы mb10 при отношениях Rbj/Rb,con | ||||||||
| 0,2 и менее | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | |
| От 20 до 40 | 0,70 | 0,76 | 0,82 | 0,88 | 0,94 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| 0,50 | 0,58 | 0,65 | 0,72 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1,0 | |
| 200 и более | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 0,80 | 0,90 | 1,0 |
7.29 Составные конструкции по длине пролетных строений с клееными стыками следует проектировать такими, чтобы они были способны нести монтажные нагрузки при неотвержденном клее.
В расчетах составных конструкций по длине с клееными стыками коэффициент условий работы mb10, вводимый к расчетным сопротивлениям бетона блоков и учитывающий снижение прочности конструкции до отверждения клея, следует принимать в зависимости от вида поверхности бетона торцов блоков: при рифленой - 0,90, при гладкой - 0,85.
Для клееных стыков, расстояния между которыми менее наибольшего размера сечения, а также для стыков вставных диафрагм указанные значения mb10 следует уменьшать на 0,05.
Для клееных стыков с отвержденным клеем следует принимать mb10 = 1.
7.30 При расчете неармированной кладки из бетонных блоков на растворе к расчетным сопротивлениям бетона, принимаемым для бетонных конструкций в соответствии с 7.24, следует вводить коэффициенты условий работы mb10, равные:
0,85 - при классах бетона блоков В20 и В22,5;
0,75 - тоже, В25-В35;
0,70 - то же, В40 и выше.
Толщина горизонтальных швов кладки не должна быть более 1,5 см, а раствор в швах должен иметь прочность в 28-дневном возрасте не ниже прочности бетонных блоков.
7.31 При изготовлении предварительно напряженных конструкций обжатие бетона допускается при его прочности не ниже установленной для проектного класса.
Расчетные сопротивления бетона для назначения передаточной прочности следует определять по таблице 7.6 путем интерполяции значений, относящихся к близким классам бетона.
Прочность бетона к моменту передачи на него полного усилия с напрягаемой арматуры и при монтаже следует назначать, как правило, не менее прочности, соответствующей классу бетона по прочности В25.
Характеристики деформативных свойств
7.32 Основными деформационными характеристиками бетона являются нормативные значения:
предельных деформаций бетона при: осевом сжатии εbo, сжатии при изгибе εbu, осевом растяжении εbto и растяжении при изгибе εbtu;
модуля упругости бетона при сжатии и растяжении Еb;
модуля сдвига бетона Gb;
коэффициента поперечных деформаций v;
предельных удельных деформаций ползучести бетона сn;
предельных относительных деформаций усадки εsn.
Значения предельных относительных деформаций бетона следует принимать:
в случае осевого сжатия εbo = 0,002;
в случае сжатия с изгибом εbu = 0,0035;
в случае осевого растяжения εbto = 0,0001;
в случае растяжения с изгибом εbtu = 0,00015.
Значение модулей упругости бетона при сжатии и растяжении Eb и при твердении бетона конструкций в естественных условиях в случае отсутствия опытных данных следует принимать по таблице 7.11.
Таблица 7.11
| Класс бетона по прочности на сжатие | В20 | В22,5 | В25 | В27,5 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 |
| Еb·10-3, МПа | 27,5 | 28,5 | 30,0 | 31,5 | 32,5 | 34,5 | 36,0 | 37,5 | 39,0 | 39,5 | 40,0 |
Значения модулей упругости Еb, приведенные в таблице 7.11, следует уменьшать:
на 10 % - для бетона, подвергнутого тепловлажностной обработке, а также для бетона, работающего в условиях попеременного замораживания и оттаивания;
на 15 % - для бетона конструкций, не защищенных от солнечной радиации, в климатическом подрайоне IVA в соответствии с требованиями СНиП 23-01.
Для кладки из бетонных блоков значения модулей деформации Е следует принимать для бетона классов:
В20-В35 - 0,5 Еb;
В40 и выше - 0,6 Еb.
Приведенный модуль деформации бетона сборно-монолитной опоры в целом определяется как средневзвешенный по значениям модуля деформации бетона кладки из блоков и модуля упругости бетона ядра сечения с учетом пропорциональности их площадей сечения по отношению ко всей площади сечения опоры.
Модуль сдвига бетона Gb следует принимать равным 0,4 Eb, коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона) - v = 0,2.
Минимальное значение модуля упругости клеев, используемых в стыках составных конструкций, не должно быть меньше 1500 МПа, а значение коэффициента поперечной деформации v - не более 0,25.
Нормативные значения предельных удельных деформаций ползучести сn и относительных деформаций усадки εsn следует принимать по таблице 7.12.
Таблица 7.12
| Показатель | Нормативные значения деформаций ползучести бетона сn и усадки εsn для бетонов классов прочности на сжатие | ||||||||||
| В20 | В22,5 | В25 | В27,5 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 | |
| сn·106, МПа-1 | |||||||||||
| εsn·106 | |||||||||||
| Примечание - Для бетона, подвергнутого тепловлажностной обработке, значения сn и εsn следует уменьшать на 10 %. |
Учитываемые в расчетах значения предельных удельных деформаций ползучести и деформаций усадки получают путем умножения нормативных значений на коэффициенты, принимаемые в зависимости от передаточной прочности, возраста бетона в момент загружения, модуля удельной поверхности элемента (отношения открытой поверхности элемента к его объему) и относительной влажности воздуха в соответствии с данными таблицы 7.13.
Таблица 7.13
| Фактор | Поправочные коэффициенты к значениям нормативным предельным деформаций | |
| ползучести | усадки | |
| Передаточная прочность бетона на сжатие в долях проектного класса бетона: | ||
| 0,5 | 1,7 | - |
| 0,6 | 1,6 | - |
| 0,7 | 1,4 | - |
| 0,8 | 1,25 | - |
| 0,9 | 1,15 | - |
| 1,0 | 1,0 | - |
| Возраст бетона в момент загружения. сут: | ||
| 28 и менее | 1,0 | - |
| 0,8 | - | |
| 0,7 | - | |
| 0,6 | - | |
| 360 и более | 0,5 | - |
| Модуль удельный поверхности элемента, м-1: | ||
| 0,51 | 0,22 | |
| 0,65 | 0,54 | |
| 0,76 | 0,66 | |
| 0,93 | 0,92 | |
| 1,11 | 1,10 | |
| 1,23 | 1,18 | |
| 80 и более | 1,30 | 1,22 |
| Относительная влажность воздуха, %: | ||
| 40 и менее | 1,27 | 1,14 |
| 1,13 | 1,08 | |
| 1,00 | 1,00 | |
| 0,87 | 0,91 | |
| 0,73 | 0,79 | |
| 0,60 | 0,63 | |
| 100 и более | 0,47 | |
| Примечания 1 Для промежуточных значений факторов коэффициенты принимают по интерполяции. 2 Влажность принимается как средняя относительная влажность воздуха наиболее жаркого месяца по СНиП 23-01, а при расположении конструкций в подрайоне IVA - как среднемесячная влажность, соответствующая времени обжатия бетона. Для типовых конструкций допускается принимать влажность, равную 60 %. |
Арматура
7.33 Основным прочностным показателем арматуры является класс арматуры по прочности на растяжение. Класс арматуры отвечает гарантированному (браковочному) значению физического или условного предела текучести, устанавливаемому в соответствии с требованиями государственных стандартов или технических условий на арматуру.
Каждому классу арматуры кроме характеристики по пределу текучести соответствуют также свои значения временного сопротивления разрыву и относительного равномерного удлинения после разрыва.
Кроме того, к арматуре предъявляются требования по дополнительным показателям качества, определяемым по соответствующим стандартам:
свариваемость, оцениваемая испытаниями по прочности сварных соединений в зависимости от вида сварки и соединения;
коррозионная стойкость, оцениваемая испытаниями по продолжительности пребывания арматуры в напряженном состоянии в агрессивной среде до разрушения;
пластичность, оцениваемая испытаниями на изгиб (стержни) или перегиб (проволока) до разрушения;
релаксационная стойкость, оцениваемая испытаниями по величине потерь под напряжением за определенный промежуток времени;
усталостная прочность, оцениваемая пределом выносливости при нормированном количестве циклов загружения;
хладостойкость, оцениваемая испытаниями на ударную вязкость или испытаниями на прочность образцов, в том числе и сварных, при воздействии низких отрицательных температур (минус 40°С, минус 60°С).
Дополнительные показатели качества арматуры при проектировании железобетонных конструкций мостов и труб устанавливают в соответствии с требованиями расчетов, условий эксплуатации и различных воздействий окружающей среды.
Марки стали для арматуры железобетонных мостов и труб, устанавливаемой по расчету в зависимости от условий работы элементов конструкций и средней температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства, следует принимать по таблице 7.14 с учетом 7.39, 7.91 и 7.133; при этом знак «плюс» означает возможность применения указанной марки стали в данных условиях.
Таблица 7.14
| Вид арматуры | Класс прочности арматурной стали | Документ, регламентирующий качество арматурной стали | Ограничение по пределу текучести σт, условному пределу текучести σ0,2, пределу прочности σв, МПа | Марка стали | Диаметр, мм | Элементы с арматурой, не рассчитываемой на выносливость | Элементы с арматурой, рассчитываемой на выносливость | ||||
| При применении конструкций в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, °С | |||||||||||
| -30 и выше | ниже -30 до -40 вкл. | ниже -40 | -30 и выше | ниже -30 до -40 вкл. | ниже -40 | ||||||
| Стержневая горячекатаная гладкая | А240 (A-I) | ГОСТ 5781 ГОСТ 380 | 235 < σт < 310 380 < σв < 500 | Ст3сп Ст3сп Ст3пс Ст3пс Ст3пс Ст3кп | 6-10 12-40 6-10 12-16 18-40 6-10 | + + + + + + | + + + +1 +1 - | + + +1,2 - - - | + + + + +1 - | + + +1 +1 - - | + - - - - - |
| Стержневая горячекатаная периодического профиля | А300 (А-II) | ГОСТ 5781 ГОСТ 380 | 295 < σт < 370 500 < σв < 570 | Ст5сп Ст5пс Ст5пс2 | 10-40 10-16 18-40 | + + + | + +1 - | +1,2,3 - - | + + +1 | + +1 - | - - - |
| Ас300 (Ас-II) | 10ГТ | 10-32 | + | + | + | + | + | + | |||
| А400 (А-III) | 400 < σт < 470 600 < σв < 700 | 25Г2С 35ГС | 6-40 6-40 | + + | + +4 | +1 - | + - | +1 - | +1 - | ||
| А600 (A-1V) | Фактические значения σт, σ0,2, σв не должны превышать нормируемых значений более чем на 100 | 20ХГ2Ц | 10-22 | + | + | +5 | + | +. | +5 | ||
| А800 (A-V) | 23Х2Г2Т | 10-32 | + | + | +5 | + | + | +5 | |||
| Стержневая термически упрочненная периодического профиля | Ат6006 (At-IV) | ГОСТ 10884 | - | 28С | 10-28 | +5 | +5 | +5,7 | - | - | - |
| 10ГС2 | 10-18 | +5 | +5 | +5,7 | - | - | - | ||||
| 25С2Р | 10-18 | +5 | +5 | +5,7 | - | - | - | ||||
| Ат8006 (At-V) | 25С2Р | 10-28 | +5 | +5 | +5,7 | - | - | - | |||
| Ат10006 (At-VI) | 25С2Р | 10-16 | +5 | +5 | +5,7 | - | - | - | |||
| Высокопрочная гладкая проволока | В1500-В1200 (B-II) | ГОСТ 7348 | Фактические значения σ0,2 и σв не должны превышать нормируемых значений более чем на 300 | - | 3-8 | + | + | +8 | + | + | +8 |
| Высокопрочная проволока периодического профиля | Вр1500-Вр1200 (Вр-II) | - | 3-8 | + | + | +9 | + | + | +9 | ||
| Канаты арматурные | К7-1500-К7-1400 (К7) | ГОСТ 13840 | - | 9-15 | + | + | + | + | + | + | |
| Канаты стальные | Спиральные | - | - | - | Диа- метр про- волок 3 мм и более | + | + | - | +10 | +10 | - |
| Двойной свивки | ГОСТ 3067 | + | + | - | +10 | +10 | - | ||||
| Закрытые | ГОСТ 3090 ГОСТ 7675 ГОСТ 7676 | По ГОСТ | + | + | - | +10 | +10 | - | |||
| 1 Допускается к применению в вязаных каркасах и сетках. 2 Не допускается к применению для хомутов пролетных строений. 3 Не допускается к применению, если динамический коэффициент свыше 1,1. 4 Если динамический коэффициент свыше 1,1, допускается к применению только в вязаных каркасах и сетках. 5 Только в виде целых стержней мерной длины. 6 Допускается к применению термически упрочненная арматурная сталь только марок С (свариваемая) и К (стойкая к коррозионному растрескиванию). 7 Допускается к применению при гарантируемой величине равномерного удлинения не менее 2. 8 Допускается к применению при диаметрах проволок 5-8 мм. 9 Допускается к применению при диаметре проволок 5 мм. 10 Допускается к применению только в пролетных строениях совмещенных мостов. |
Арматурную сталь класса А300 марки Ст5пс допускается применять в пролетных строениях (исключая хомуты) и в опорах мостов, если диаметр ее стержней не более, мм:
20 - для элементов с арматурой, не рассчитываемой на выносливость;
18 - то же, рассчитываемой на выносливость.
Указанную арматурную сталь при диаметрах 22 мм и более следует применять только в фундаментах и частях опор, расположенных ниже половины глубины промерзания грунта.
Сварные соединения стержневой термически упрочненной арматурной стали, высокопрочной арматурной проволоки, арматурных канатов класса К7 и стальных канатов со свивкой спиральной, двойной и закрытых не допускаются.
К стержневой напрягаемой арматуре, находящейся в пределах тела бетона конструкции, запрещается приварка каких-либо деталей или арматуры.
Применение в качестве рабочей рассчитываемой арматуры арматурных сталей, не предусмотренных в таблице 7.14, в том числе импортных или выпускаемых по техническим условиям, допускается после всестороннего исследования их свойств на прочность, пластичность, свариваемость, коррозионную стойкость, релаксационную стойкость, хладостойкость, стойкость к усталостным разрушениям (работа на выносливость) и т.д. В этом случае при использовании семипроволочных канатов в качестве напрягаемой арматуры рекомендуется применять только стабилизированные (с пониженной релаксацией) канаты обычного сечения и компактированные, в том числе в полиэтиленовой оболочке со смазкой и без смазки (моностренды), с гарантированным временным сопротивлением не выше 1860 МПа, а при применении в качестве арматуры, работающей без сцепления, не выше 1770 МПа.
В качестве арматуры могут быть применены листовой или фасонный прокат, а также композитные материалы на основе стеклянных, углеродных и минеральных волокон. Для дисперсного армирования может применяться фибра из стальной проволоки и стеклянных, углеродных и минеральных волокон. Применение этих материалов допускается на основании разработанных нормативных документов.
7.34 Для монтажных (подъемных) петель следует предусматривать применение арматурной стали класса А240 марки Ст3сп.
Если проектом предусмотрен монтаж конструкции при среднесуточных температурах наружного воздуха не ниже минус 40°С, то для монтажных петель допускается применение арматурной стали класса А240 из стали марки Ст3пс.
7.35 В качестве конструктивной арматуры при всех условиях допускается применение арматурной стали классов А240 и А300 марок, указанных в таблице 7.14, а также арматурной проволоки периодического профиля класса Вр.
Стальные изделия
7.36 Для закладных изделий, деформационных швов и прочих расчетных элементов следует применять стальной прокат и другие изделия согласно требованиям раздела 8.
В качестве неизвлекаемых металлических каналообразователей сборных и монолитных конструкций рекомендуется применение герметичных гофрированных труб, изготавливаемых из стальной ленты толщиной не менее 0,25 мм в соответствии с техническими условиями. В тех же конструкциях на кривых малого (ниже рекомендуемого) радиуса, а также на участках в зоне опирания анкеров напрягаемой арматуры допускается применение каналообразователей из труб. Применение оцинкованных каналообразователей, находящихся внутри бетона конструкции, запрещается.
Применение неизвлекаемых гофрированных полиэтиленовых каналообразователей допускается только при технико-экономическом обосновании.