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.
Šis Reglamentas yra pagrįstas teisės aktų [9.4], [9.5] privalomaisiais reikalavimais, Tarybos direktyvos 89/106/EEC esminiu reikalavimu Nr. 1 „Mechaninis atsparumas ir patvarumas“ bei reikalavimu Nr. II skyrius.
Reglamente vartojamos Lietuvos standartuose [9.1], [9.2] nurodytos sąvokos.
Reglamente vartojami SI vienetai pagal Lietuvos standartą [9.7].
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 derinys imamas 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.
Atliekant betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų skaičiavimą, reikia įvertinti skaičiuojamąsias situacijas, kurios charakterizuojamos konstrukcijos skaičiuotine schema, poveikių deriniu, aplinkos sąlygomis, konstrukcijos gyvavimo stadija ir kita.
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.
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.
Betoninės ir gelžbetoninės konstrukcijos skaičiuojamos atsižvelgiant į galimą plyšių ir netampriųjų deformacijų atsiradimą betone ir armatūroje.
Konstrukcijos ilgaamžiškumas
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.
Projektuojant pastatus, aplinkos sąlygos klasifikuojamos pagal 1 lentelę, kad būtų numatytas reikalingas apsaugos lygis.
Kenksmingų cheminių poveikių daugelyje pastatų galima išvengti pritaikius tinkamus statybos produktus.
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.
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.
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.
Konstrukcijų ilgalaikiškumui esminę įtaką turi betono atsparumas šalčiui ir vandens nepralaidumas.
Fizinė agresija, į kurią pasireiškimo galimybes reikia atsižvelgti projektuojant konstrukcijas, gali kilti dėl dilinimo, užšaldymo ir atšildymo poveikio, vandens įgeriamumo.
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.
Betono reikalavimai
Pagal šį Reglamentą projektuojamų betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų betonas turi atitikti Lietuvos standarto [9.3] reikalavimus.
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.
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.
Betono gniuždomasis stipris t amžiuje priklauso nuo cemento rūšies, temperatūros ir kietėjimo sąlygų.
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.
Betono tampriosios deformacijos priklauso nuo betono rūšies ir gamybos ypatumų.
Žr. 2 pav.
Betono šlyties modulis Gc = 0,4Ec.
Sunkiojo ir smulkiagrūdžio betono temperatūrinio plėtimosi koeficientas, kai temperatūra kinta nuo -40 0C iki +50 0C, .
Skaičiuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas reikia įvertinti betono savybių pasikeitimą laike bei įrąžų, įtempių ir deformacijų pasikeitimą dėl ilgalaikių procesų (susitraukimo ir valkšnumo).
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).
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.
Betono susitraukimo deformacijas sudaro susitraukimo deformacijos dėl drėgmės išgaravimo ir betono kietėjimo sukeltos susitraukimo deformacijos.
čia
(žr. 1 pav. 2 pav.
Išraiška (7.17) gali būti taikoma santykinių deformacijų ribose .
Apskaičiuojant gelžbetoninių konstrukcijų statmenojo pjūvio stiprumą, gali būti naudojama parabolės-tiesės diagrama (žr. 3 pav.
Apskaičiuojant gali būti naudojama supaprastinta bitiesinė įtempių-deformacijų priklausomybė (žr. 4 pav.
Armatūros reikalavimai
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.
Čia euk reiškia charakteringąjį pailgėjimo dydį esant didžiausiai apkrovai.
Tikrųjų takumo įtempimų fy normuotų charakteristinių takumo įtempių fyk santykis neturi viršyti reikšmių, nustatytų atitinkamų standartų.
Armatūros fizines ir mechanines savybes charakterizuoja įtempių-deformacijų diagrama.
5 pav.
Praktiniam apskaičiavimui galima naudotis dviejų tiesių idealizuota diagrama, pateikta 6 paveiksle.
Ši diagrama laikoma armatūros plieno skaičiuojamąja įtempių-deformacijų diagrama.
6 pav.
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.
horizontali viršutinė skaičiuojamosios diagramos tiesė (žr. 6 pav.), t. y.
* 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.
* - naudojant rištuose strypynuose ar tinkluose.
() - skliausteliuose - vielinės armatūros.
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.
Vielų ir strypų tamprumo modulio vidutinė reikšmė yra 205 MPa.
Lynų tamprumo modulis 190 kN/mm2.
Tikroji reikšmė kinta nuo 175 iki 195 kN/mm2 ir priklauso nuo gamybos proceso.
Armatūra turi būti atspari nuovargiui.
Apie nuovargio reikalavimus nurodoma atitinkamuose standartuose.
Skaičiuojamosios stiprio reikšmės yra gaunamos naudojantis idealizuotąja charakteristine diagrama, dalijant charakteristines stiprio reikšmes iš dalinio iš anksto įtemptosios armatūros patikimumo koeficiento gs (žr.
horizontali viršutinė skaičiuojamosios diagramos (žr.
pasvirusi viršutinė tiesė su didėjančia deformacija apribota eud = 0,9euk.
Jeigu žinoma s - e kreivė, tai reikiamas reikšmes galima nustatyti pagal 6 paveikslą.
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.
Išankstinio įtempimo nuostoliai
Apskaičiuojant iš anksto įtempiuosius elementus reikia įvertinti išankstinio armatūros įtempimo nuostolius.
Išankstinių armatūros įtempimų dydžiai nustatomi pagal XII skyriaus nuostatas.
čia sp - neįvertinus nuostolių, MPa.
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.
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.
čia Dl1 = 1 mm - poveržlių ir plokštelių tarp inkarų ir elementų betono apgniuždymas; Dl2 = 1 mm - inkarų griebtuvų, veržlių ir pan.
, 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.
Betono valkšnumas (žr.
, 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.
Nuostolių dėl armatūros trinties nustatymo koeficientai (žr.
1. Kanalas, kurio:
- metalinis paviršius
- betoninis paviršius, padarytas standžiuoju kanalo sudarytuvu
- tas pats lanksčiuoju kanalo sudarytuvu
Apskaičiuojamas betoninių elementų statmeno išilginei ašiai pjūvio stiprumas.
Apskaičiuojant ekscentriška...
tags: #reikalavimai #betonui #su #betonconcrete #priedu