Lietuvos Respublikos aplinkos ministro įsakymas dėl statybos techninio reglamento str 2.05.05:2005 „betoninių ir gelžbet

LIETUVOS RESPUBLIKOS APLINKOS MINISTRO ĮSAKYMAS DĖL STATYBOS TECHNINIO REGLAMENTO STR 2.05.05:2005 „BETONINIŲ IR GELŽBETONINIŲ KONSTRUKCIJŲ PROJEKTAVIMAS“ PATVIRTINIMO 2005 m. sausio 26 d. Nr. D1-44 Vilnius Vadovaudamasis Lietuvos Respublikos statybos įstatymo (Žin., 1996, Nr. 32-788; 2001, Nr. 101-3597; 2004, Nr. 73-2545) 8 straipsnio 5 dalimi ir Lietuvos Respublikos Vyriausybės 2002 m. vasario 26 d. nutarimo Nr. 280 „Dėl Lietuvos Respublikos statybos įstatymo įgyvendinimo“ (Žin., 2002, Nr. 22-819; 2004, Nr. 30-983, Nr. 103-3787) 1.2 punktu, 1. Tvirtinu statybos techninį reglamentą STR 2.05.05:2005 „Betoninių ir gelžbetonių konstrukcijų projektavimas“ (pridedama).

Aplinkos Ministras Arūnas Kundrotas PATVIRTINTA Lietuvos Respublikos aplinkos ministro 2005 m. sausio 26 d. įsakymu Nr. D1-44 STATYBOS TECHNINIS REGLAMENTAS STR 2.05.05:2005 BETONINIŲ IR GELŽBETONINIŲ KONSTRUKCIJŲ PROJEKTAVIMAS

I skyrius. Bendrosios nuostatos

II skyrius. Nuorodos

9.1. LST ISO 8930:2004 „Bendrieji konstrukcijų patikimumo principai. Terminai“;

9.2. LST ISO 3898:2002 „Konstrukcijų projektavimo pagrindai. Žymėjimo sistema. Bendrieji žymenys“;

9.3. LST EN 206-1:2002 „Betonas. 1 dalis. Techniniai reikalavimai, savybės, gamyba ir atitiktis“;

9.4. STR 2.05.03:2003 „Statybinių konstrukcijų projektavimo pagrindai“ (Žin., 2003, Nr. 59-2682);

9.5. STR 2.05.04:2003 „Poveikiai ir apkrovos“ (Žin., 2003, Nr. 59-2683);

9.6. RSN 156-94 „Statybinė klimatologija“;

9.7. LST ISO 1000:1997/A1:2002 „SI vienetai ir jų kartotinių bei tam tikrų kitų vienetų vartojimo rekomendacijos“;

9.8. LST EN 196-2:1996 „Cementas. Bandymo metodai. 2 dalis. Cheminė analizė“;

9.9. LST ISO 4316:1997 „Aktyviosios paviršiaus medžiagos. Vandeninių tirpalų pH nustatymas. Potenciometrinis metodas“;

9.10. LST ISO 7150-1:1998 „Vandens kokybė. Amonio kiekio nustatymas. 1 dalis. Rankinis spektrometrinis metodas“;

9.11. LST ISO 7150-2:1998 „Vandens kokybė. Amonio kiekio nustatymas. 2 dalis. Automatizuotas spektrometrinis metodas“;

9.12. LST EN ISO 7980:2000 „Vandens kokybė. Kalcio ir magnio nustatymas. Spektrometrinis atominės absorbcijos metodas“;

9.13. LST EN ISO 15630-1:2003 „Armatūrinis plienas betonui sutvirtinti ir įtempti. Bandymo metodai. 1 dalis. Suvirintieji strypai, vielos ruošiniai ir viela“.

III skyrius. Pagrindinės Sąvokos

11.1. jėgos ir apkrovos – kN, kN/m, kN/m2;

11.2. masės tankis – kg/m3;

11.3. įtempiai ir stipriai – kN/mm2 (MN/m2 arba MPa);

11.4. momentai (lenkimo, sukimo) – kN×m.

IV skyrius. Žymenys ir sutrumpinimai

A – plotas, ypatingasis poveikis;

B – lenkiamojo gelžbetoninio elemento standis;

C – betono klasė, konstanta, nustatytoji reikšmė;

D – betono tankio klasė;

E – tamprumo modulis, poveikio efektas;

F – poveikis, jėga bendruoju atveju, atsparumo šalčiui markė;

G – šlyties modulis, nuolatinis (pastovusis) poveikis;

H – jėgos horizontalioji komponentė;

I – skerspjūvio ploto inercijos momentas;

M – momentas (bendruoju atveju), lenkimo momentas;

N – normalinė (ašinė) jėga;

P – išankstinio įtempimo (apspaudimo) jėga;

Q – kintamasis poveikis;

R – atsparumas, atstojamoji jėga, reakcijos jėga;

S – skerspjūvio ploto statinis momentas, vidinė jėga;

T – sukimo momentas, temperatūra, laiko periodas;

V – kerpamoji (skersinė) jėga, tūris;

W – pjūvio atsparumo momentas, vėjo poveikis;

X – medžiagos savybės rodiklio reikšmė.

16.1. lotyniškos didžiosios raidės su indeksais:

Ac – suminis betono dalies plotas;

Acc – betono gniuždomosios zonos plotas;

Ac,eff – skerspjūvio efektyvusis (ekvivalentinis) plotas;

Ac,0 – gniuždomasis plotas;

Ac1 – pasiskirstymo plotas, skaičiuojant glemžimui;

Acore – skerspjūvio plotas skersinio (žiedinio) armavimo ribose;

Acrit – kritinis plotas, esantis kritinio skerspjūvio ribose;

Act – tempiamosios betono zonos plotas;

Ad – ypatingojo poveikio skaičiuojamoji reikšmė;

Aload – paviršiaus, kuriame pridėta koncentruota jėga, plotas;

Ap – įtemptosios armatūros skerspjūvio plotas;

Ap1 – įtemptosios armatūros tempiamojoje arba mažiau gniuždomoje skerspjūvio zonoje plotas;

Ap2 – įtemptosios armatūros gniuždomojoje zonoje (nuo jėgų poveikio) skerspjūvio plotas;

As – neįtemptosios armatūros skerspjūvio plotas;

As1 – tempiamosios arba mažiau gniuždomos neįtemptosios armatūros skerspjūvio plotas;

As2 – gniuždomosios arba mažiau tempiamos neįtemptosios armatūros skerspjūvio plotas;

Asf – armatūros tėjinio skerspjūvio lentynoje plotas;

As,tot – suminis išilginės armatūros skerspjūvio plotas;

Asw – skersinės armatūros skerspjūvio plotas;

Ec,eff – naudingasis betono tamprumo modulis (liestinis, kai sc = 0);

Ecm – betono tamprumo modulis (kirstinis);

Es – armatūros tamprumo modulis;

Fc – įrąžų betono gniuždomojoje zonoje atstojamoji;

Fs – įrąžų armatūroje atstojamoji;

Ic – betono skerspjūvio inercijos momentas elemento viso skerspjūvio centro atžvilgiu;

Is – armatūros skerspjūvio ploto inercijos momentas elemento viso skerspjūvio centro atžvilgiu;

Mcr – plyšių atsiradimo momentas;

MRd – skerspjūvio lenkiamasis stipris;

MEd – skaičiuotinis lenkimo momentas nuo išorinių apkrovų poveikio;

MEd,x – skaičiuotinis lenkimo momentas nuo išorinių apkrovų x ašies atžvilgiu;

MEd,y – skaičiuotinis lenkimo momentas nuo išorinių apkrovų y ašies atžvilgiu;

Ncr – ašinė jėga, sukelianti plyšių atsiradimą;

Ncrit – sąlyginė išilginė kritinė jėga;

NRd – skerspjūvio stiprumas veikiant išilginei jėgai;

NEd – skaičiuotinė išilginė išorinių apkrovų poveikio jėga;

NEd,lt – skaičiuotinė išilginė pastoviosios apkrovos jėga;

Pd – skaičiuojamoji išankstinio įtempimo jėgos reikšmė;

Pk,inf – išankstinio įtempimo jėgos naudojimo stadijoje apatinė riba;

Pk,sup – išankstinio įtempimo jėgos naudojimo stadijoje viršutinė riba;

Pm,0 – išankstinio įtempimo jėgos t = t0 laiku vidutinė reikšmė;

Pm,t – išankstinio įtempimo jėgos t > t0 laiku vidutinė reikšmė;

Pm,µ – išankstinio įtempimo jėgos vidutinė reikšmė, įvertinus visus įtempių nuostolius;

P0 – pradinio įtempimo jėgos reikšmė (be įtempių nuostolių įvertinimo);

DPir – išankstinio įtempimo jėgos nuostoliai, atsiradę dėl įtempių armatūroje relaksacijos;

DPsl – išankstinio įtempimo jėgos nuostoliai, atsiradę dėl įtemptosios armatūros praslydimo ankeriuose;

DPA – išankstinio įtempimo jėgos nuostoliai, atsiradę dėl inkarų deformacijų;

DPt(t) – išankstinio įtempimo t laiku jėgos nuostoliai, atsiradę dėl betono susitraukimo, valkšnumo ir įtempių armatūroje relaksacijos;

DPDT – išankstinio įtempimo jėgos nuostoliai, atsiradę dėl temperatūrų skirtumo;

DPm(x) – išankstinio įtempimo jėgos nuostoliai, atsiradę dėl armatūros elementų trinties į konstrukcijos (kanalų) sieneles;

Sc – betono gniuždomosios zonos statinis momentas tempiamosios armatūros centro atžvilgiu;

ScN – betono gniuždomosios zonos statinis momentas išilginės NEd jėgos, esančios su e0d ekscentricitetu, atžvilgiu;

Td – išilginės armatūros skaičiuotinė jėga tikrinant įstrižojo pjūvio stiprumą;

TRd1 – ribinis sukimo momentas, kurį atlaiko betonas;

TRd2 – ribinis sukimo momentas, kurį atlaiko armatūra;

TEd – skaičiuotinis sukimo momentas nuo apkrovų poveikio;

VRd,c – skersinės jėgos dalis, kurią atlaiko betonas skersinio armavimo elemente;

VRd,ct – skaičiuotinė skersinė jėga, kurią atlaiko elementas be skersinės armatūros;

VRd,max – skaičiuotinė skersinė jėga, kurią atlaiko gniuždomieji spyriai, apskaičiuojant įstrižąjį pjūvį;

VRd,sy – skersinės jėgos dalis, kurią atlaiko armatūra skersinio armavimo elemente;

VEd – skaičiuotinė skersinė jėga nuo apkrovų poveikio;

Wc – betoninio skerspjūvio atsparumo momentas, apskaičiuotas kaip tampriajai medžiagai.

16.2. lotyniškos mažosios raidės su indeksais: dlim – ribinis įlinkis; ap – armatūros strypo praslydimas inkare;

Dspc+s+r – išankstinio armatūros įtempimo nuostoliai dėl betono susitraukimo, valkšnumo ir įtempių relaksacijos laiku t > t0; spr – armatūros įtempimo nuostoliai dėl įtempių relaksacijos; ss – armatūros įtempiai; ss,max – didžiausi armatūros įtempiai nuo daugkartinių apkrovų; sc,max – didžiausi betono įtempiai nuo daugkartinių apkrovų;

DssR – armatūros įtempių kitimo leistinoji sritis, veikiant daugkartinei apkrovai; tRd – skaičiuotinis betono kerpamasis stipris; j(t, t0) – betono valkšnumo koeficientas laiku nuo t0 iki t; j (µ, t0) – ribinė betono valkšnumo koeficiento reikšmė; wu – koeficientas, įvertinantis betono glemžiamojo stiprio padidėjimą; wu,max – didžiausioji koeficiento, įvertinančio betono glemžiamojo stiprio padidėjimą, reikšmė.

V skyrius. Pagrindiniai betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų projektavimO reikalavimai

20.1. nuolatinė (pastovioji), kurios trukmė lygi statinio naudojimo trukmei;

20.2. laikinoji (trumpalaikė), trunkanti nedidelį laiko tarpą;

20.3. ypatingoji, galinti susidaryti dėl netikėtų įvykių (sprogimai, smūgiai, gaisras, tam tikrų elementų avarija ir pan.).

Skaičiavimai saugos ribinių būvių reikalavimams užtikrinti apima stiprumo, nuovargio (veikiant daugkartinėms apkrovoms), formos ir padėties pastovumo apskaičiavimą.

Stiprumo užtikrinimo ir nuovargio apskaičiavimas atliekamas pagal sąlygą, kad įrąžos, įtempiai ir deformacijos konstrukcijoje nuo skaičiuojamųjų apkrovų ir jų derinių, įvertinant pradinį įtempimų būvį (pvz., nuo išankstinio armatūros įtempimo), neviršytų tam tikrų ribinių reikšmių.

22.1. deformacijų (įlinkių), kurios turi įtakos konstrukcijos vaizdui arba efektyviam jos naudojimui, gali sugadinti apdailą arba laikančiuosius elementus, nustatymą;

22.2. vibracijų, gadinančių pastatą ar jo dalis (elementus), mažinančių jų naudojimo efektyvumą, nustatymą;

22.3. plyšių, kurie gali pakenkti konstrukcijos išvaizdai, ilgalaikiškumui, vandens nepralaidumui, pločio ir betono pažeidimui dėl per didelio gniuždymo, galinčio sumažinti jo ilgalaikiškumą, nustatymą.

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. Agresyvioje aplinkoje naudojamoms konstrukcijoms reikia numatyti papildomas priemones apsaugai nuo korozijos.

Visiškam ar įlinkio dalies kompensavimui konstrukcija gali turėti pradinį išlinkį, kurio dydis neturi viršyti 1/250 angos.

25.1. kol betonas pasiekia numatytą stiprį – apkrovoms nuo betono svorio ir kitų apkrovų, veikiančių šiame konstrukcijos gamybos (statybos) etape;

25.2. betonui pasiekus visą numatytą stiprį – apkrovoms, veikiančioms per šį etapą ir naudojimo metu.

VI skyrius. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų ilgaamŽIŠKUMAS

Projektuojant pastatus, aplinkos sąlygos klasifikuojamos pagal 1 lentelę, kad būtų numatytas reikalingas apsaugos lygis. Papildomai gali prireikti įvertinti poveikius, atsirandančius dėl cheminio ir fizinio aplinkos agresyvumo.

29.1. pastato naudojimo paskirties (skysčių laikymas ir kt.);

29.2. agresyvios aplinkos;

29.3. sąlyčio su dujomis arba daugeliu cheminių tirpalų, bet dažniausiai dėl rūgščių tirpalų arba sulfatinių druskų tirpalų poveikio;

29.4. betone esančių chloridų; reakcijų tarp betono medžiagų (pvz., šarmų ir užpildų reakcija).

1 lentelė Aplinkos sąlygų klasifikavimas Klasių žymėjimas Aplinkos aprašymas Pasitaikančių naudojimo aplinkos klasių informaciniai pavyzdžiai Žemiausia betono klasė 1. Nėra korozijos ar agresijos rizikos XO Betonui be armatūros arba metalinių įdėtinių detalių: visos naudojimo aplinkos, išskyrus tas, kuriose yra šaldymo ir šildymo, erozijos ir cheminių poveikių Betonui su armatūra arba metalinėmis įdėtinėmis detalėmis: labai sausa Konstrukcijos patalpų, kuriose labai mažas oro drėgnis, viduje C12/15 2. Karbonizacijos sukeliama korozija XC1 Sausa arba nuolat šlapia Konstrukcijos patalpų, kuriose mažas oro drėgnis arba nuolat yra grunte ar vandenyje, viduje C16/20 XC2 Šlapia, retai sausa Konstrukcijos paviršiai ilgai mirksta vandenyje; daugelis pamatų C20/25 XC3 Vidutiniškai drėgna Konstrukcijos patalpų, kuriose mažas oro drėgnis arba jos yra veikiamos atmosferos kritulių (lietaus), viduje C25/30 3. Chloridų, bet ne jūros vandens, sukelta korozija XC4 Cikliškai šlapia ir sausa Konstrukcijos paviršiai mirksta vandenyje, bet nepriklauso XC2 klasei C30/37 XD1 Vidutinio drėgnumo Atviras betono paviršius taškomas chloringo vandens purslais C30/37 XD2 Drėgna, retai sausa Plaukimo baseinai;

Konstrukcijos, veikiamos pramoninio chloringo vandens C35/37 XD3 Cikliškai drėgna ir sausa Tiltų dalys, kurias aptaško chloringas vanduo, grindiniai, šaligatviai, automobilių aikštelių plokštės C35/45 4. Jūros vandens chloridų sukeliama korozija XS1 Veikia purslų druska, bet ne tiesioginis jūros vanduo Konstrukcijos arti kranto arba ant kranto C30/37 XS2 Nuolat panardinta Jūrinių konstrukcijų dalys C35/45 XS3 Potvynio, purslų ir taškymo zonos Jūrinių konstrukcijų dalys C35/45 5. Šaldymo/šildymo poveikis be druskos arba su ja XF1 Vidutinis vandens įmirkis be ledo tirpinimo medžiagos Vertikalūs konstrukcijų betono paviršiai, veikiami lietaus ir šalčio C30/37 XF2 Vidutinis vandens įmirkis su ledo tirpinimo medžiaga Vertikalūs konstrukcijų betono paviršiai, veikiami šalčio ir ledą tirpinančių druskų C25/30 XF3 Didelis vandens įmirkis be ledo tirpinimo medžiagos Horizontalūs betono paviršiai, veikiami lietaus ir šalčio C30/37 XF4 Didelis vandens įmirkis su ledo tirpinimo medžiaga Betono paviršiai, tiesiogiai veikiami druskų ir šalčio;

Šalčio veikiamos konstrukcijos jūros purslų zonoje;

Kelių ir tiltų dangos, veikiamos druskų C30/37 6. Cheminis poveikis 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:

XA1 Silpno cheminio agresyvumo aplinka pagal šią lentelę C30/37 XA2 Vidutinio cheminio agresyvumo aplinka pagal šią lentelę C30/37 XA3 Didelio cheminio agresyvumo aplinka pagal šią lentelę C35/45 2 lentelė Grunto agresyvumo klasės 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.

Cheminė charakteristika Standartinis bandymo metodas XA1 XA2 XA3 Gruntinis vanduo , mg/l LST EN 196-2:1996 [9.8] ³ 200 ir £ 600 > 600 ir £ 3000 > 3000 ir £ 6000 pH LST ISO 4316:1997 [9.9] £ 6,5 ir ³ 5,5 < 5,5 ir ³ 4,5 < 4,5 ir ³ 4 Agresyvusis CO2, mg/l ³ 15 ir £ 40 > 40 ir £ 100 > 100 persotintas , mg/l LST ISO 7150-1:1998 [9.10] arba LST ISO 7150-2:1998 [9.11] ³ 15 ir £ 30 > 30 ir £ 60 > 60 ir £ 100 Mg2+, mg/l LST EN ISO 7980:2000 [9.12] ³ 300 ir £ 1000 > 1000 ir £ 3000 > 3000 persotintas Gruntas , mg/kga (bendras) LST EN 196-2:1996b [9.8] ³ 2000 ir £ 3000c > 3000c ir £ 12000 > 12000 ir £ 24000 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.

31.1. pastatų ir statinių konstrukcijos (išskyrus šildomų pastatų sienas) – ne žemesnės, kaip nurodyta 3 lentelėje;

31.2. šildomų pastatų išorės sienoms – ne žemesnės, kaip nurodyta 4 lentelėje.

3 lentelė Betono atsparumo šalčiui ir nepralaidumo vandeniui markės, atsižvelgiant į naudojimo sąlygas Konstrukcijos naudojimo sąlygos Betono markės Naudojimo sąlygų klasė Skaičiuotinė išorės oro temperatūra, 0C Atsparumo šalčiui Nelaidumo vandeniui Konstrukcijoms (išskyrus šildomų pastatų sienas) pagal pastato patikimumo klases RC III RC II RC I RC III RC II RC I 1. Kaitaliojantis užšaldymo–atšildymo poveikiams XC4, XF3, XF4 Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai F200 F150 F100 W4 W2 Nenormuojama Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai F150 F100 F75 W2 Nenormuojama XC2, XF1, XF2 Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai F150 F100 F75 W2 Nenormuojama Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai F75 F50 Nenormuojama XD1 Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai F75 F50 Nenormuojama Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai F75 Nenormuojama 2. Galimas epizodinis temperatūros, žemesnės kaip 0 0C, poveikis XC2, XC4 Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai F100 F75 Nenormuojama Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai F100 Nenormuojama XC1, XC3 Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai F100 Nenormuojama Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai Nenormuojama 4 lentelė Žemiausios betono atsparumo šalčiui markės Konstrukcijos naudojimo sąlygos Žemiausia betono atsparumo šalčiui markė šildomų pastatų išorės sienoms Vidaus patalpų santykinis oro drėgnis RH, % Skaičiuotinė išorės žiemos temperatūra, 0C RC III RC II RC I RH > 75 Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai F100 F75 F50 Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai F75 F50 Nenormuojama 60 < RH £ 75 Žemesnė nei minus 20, iki minus 40 imtinai F50 Nenormuojama Žemesnė nei minus 5, iki minus 20 imtinai Nenormuojama RH £ 60 – Nenormuojama 32. Fizinė agresija, į kurios pasireiškimo galimybes reikia atsižvelgti projektuojant konstrukcijas, gali kilti dėl dilinimo, užšaldymo ir atšildymo poveikio, vandens įgeriamumo. Daugelio statinių ir konstrukcijų atsparumas fizinei agresijai gali būti užtikrintas naudojant tinkamus statybos produktus.

33.1. deformacijų ir supleišėjimo nuo laiko priklausančių veiksnių sumažinimą iki minimumo (pvz., ankstyvosios deformacijos, valkšnumas, susitraukimas ir kt.);

33.2. deformacijų suvaržymų sumažinimą iki minimumo (pvz., įrengiant atraminius guolius arba sandūras, kartu garantuojant, kad per juos nepatektų agresyvūs reagentai);

33.3. jeigu suvaržymų yra, reikia užtikrinti, kad bet kokie esminiai efektai būtų įvertinti projektuojant.

VII skyrius. STATYBOS PRODUKTAI

I skirsnis. Betonas

34.1. betono gniuždomojo stiprio klasės C (normaliojo ir sunkiojo betono) arba LC (lengvojo betono);

34.2. betono atsparumo šalčiui markė F;

34.3. betono nelaidumo vandeniui markė W;

34.4. lengvojo betono tankio klasė D.

Pastabos:

35.1. betono gniuždomojo stiprio klasės:

35.1.1. normalusis ir sunkusis betonas: C8/10; C12/15; C16/20; C20/25; C25/30; C30/37; C35/45; C40/50; C45/55; C50/60; C55/67; C60/75; C70/85; C80/95; C90/105; C100/115;

35.1.2. lengvasis betonas: LC8/9; LC12/13; LC16/18; LC20/22; LC25/28; LC30/33; LC35/38; LC40/44; LC45/50; LC50/55; LC55/60; LC60/66; LC70/77; LC80/88;

35.1.3. smulkiagrūdis betonas:

35.1.3.1. A grupės (dalelių stambumas didesnis nei 2,0): C8/10; C12/15; C16/20; C20/25; C25/30; C30/37; C35/45;

35.1.3.2. B grupės (dalelių stambumas lygus arba mažesnis nei 2,0): C8/10; C12/15; C16/20; C20/25; C25/30;

35.2. lengvojo betono tankio klasės: D1,0; D1,2; D1,4; D1,6; D1,8; D2,0;

35.3. betono atsparumo šalčiui markės:

35.3.1. sunkusis ir smulkiagrūdis betonas: F50; F100; F150; F200; F300; F400; F500;

35.3.2. lengvasis betonas: F25; F35; F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500;

35.4. betono nelaidumo vandeniui markės (sunkusis, smulkiagrūdis ir lengvasis betonas): W2; W4; W6; W8; W10; W12.

36.1. gelžbetoninėms konstrukcijoms, pagamintoms iš sunkiojo arba lengvojo betono, kurias veikia daugkartinės apkrovos – ne žemesnės kaip C12/15 arba LC16/8;

36.2. gniuždomosioms strypinėms gelžbetoninėms konstrukcijoms, pagamintoms iš normaliojo, sunkiojo arba smulkiagrūdžio betono – ne žemesnė kaip C12/15;

36.3. gniuždomosioms strypinėms gelžbetoninėms konstrukcijoms, pagamintoms iš lengvojo betono – ne žemesnė kaip LC16/18;

36.4. didelių apkrovų veikiamoms gniuždomosioms strypinėms gelžbetoninėms konstrukcijoms (pvz., kranų apkrovų veikiamoms kolonoms ir daugiaaukščių pastatų apatinių aukštų kolonoms) – ne žemesnė kaip C20/25.

37.1. vielinei armatūrai:

37.1.1. su inkarais – C16/20;

37.1.2. be inkarų – C25/30;

37.2. lynams – C25/30;

37.3. strypinei armatūrai (be inkarų) – C25/30.

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. Be to, betono apspaudimo stipris turi būti ne mažiau kaip 50 % skaičiuotinės betono klasės.

Jeigu konstrukcijas veikia daugkartinė apkrova, žemiausioji betono gniuždomojo stiprio klasė ir betono apspaudimo stipris didinamas 5 MPa.

Skaičiuojant gelžbetonines konstrukcijas apspaudimo laikotarpiu, skaičiuotinės betono charakteristikos nustatomos kaip betono, kurio gniuždomojo stiprio klasės lygios apspaudimo stipriui, skaičiuotinės charakteristikos.

Smulkiagrūdžio betono, naudojamo apsaugoti nuo korozijos iš anksto įtemptąją armatūrą ir sukibimui su iš anksto įtemptąja armatūra, esančia grioveliuose arba ant konstrukcijos paviršiaus, užtikrinti, klasė turi būti ne žemesnė kaip C12/15, o injektuojant kanalus – ne žemesnė kaip C20/25.

Surenkamųjų gelžbetoninių konstrukcijų sandūroms monolitinti naudojamo betono klasė nustatoma atsižvelgiant į jungiamųjų elementų darbo sąlygas, tačiau turi būti ne žemesnė kaip C8/10.

39.1. pastatų ir statinių konstrukcijoms (išskyrus šildomų pastatų išorines sienas) ne žemesnės, negu nurodyta 3 lentelėje;

39.2. šildomų pastatų išorinėms sienoms – ne žemesnės, negu nurodyta 4 lentelėje.

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. Pagrindinės betono stiprumo reikšmės, naudojamos skaičiuojant konstrukcijas, yra charakteristinis betono gniuždomasis stipris fck ir charakteristinis betono tempiamasis stipris fctk.

Šios reikšmės pateiktos Reglamento 5 lentelėje.

Vidutinis betono tempiamasis stipris fctm(t) gali būti apskaičiuotas taip: , (7.3) čia: bcc(t) – koeficientas, apskaičiuojamas pagal (7.2) formulę; a = 1, kai t < 28 paros; a = 2/3, kai t ³ 28 paros; fctm – 28 parų amžiaus vidutinis betono tempiamasis stipris, nurodytas 5 lentelėje.

Betonuojant vertikalias konstrukcijas, kai sluoksnio storis didesnis kaip 1,5 m, betono skaičiuotinis stipris fcd mažinamas 15 %.

Jeigu kolonų skerspjūvio didžiausios kraštinės matmuo mažesnis kaip 300 mm, betono skaičiuotinis stipris fcd mažinamas 15 %.

Patikimumo koeficientas gc:

43.1. apskaičiuojant saugos ribiniam būviui:

43.1.1. betonines konstrukcijas – 1,8;

43.1.2. gelžbetonines konstrukcijas – 1,5;

43.2. apskaičiuojant tinkamumo ribiniam būviui – 1,0.

Apskaičiuojant stipriojo betono (stiprumo klasė aukštesnė nei C50/60) skaičiuotiną stiprį, dalinis patikimumo koeficientas gc apskaičiuojamas: , (7.6) čia . (7.7) 44. Betono tampriosios deformacijos priklauso nuo betono rūšies ir gamybos ypatumų. Betono tampriosios deformacijos yra apibūdinamos tamprumo moduliu (Ecm), Puasono koeficientu, betono skersinių deformacijų pradiniu koeficientu (nc) ir tiesinio temperatūrinio plėtimosi koeficientu (at).

Betono tamprumo modulio Ecm (nustatomas betono įtempiams esant tarp sc = 0 ir sc = 0,4fcm) reikšmės pateiktos 5 lentelėje.

5 lentelė Sunkiojo ir smulkiagrūdžio betono stipriai ir deformacijos Betono klasė C8/10 C12/15 C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 C55/67 C60/75 C70/85 C80/95 C90/105 1 fck (MPa) 8 12 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 90 2 fck,cube (MPa) 10 15 20 25 30 37 45 50 55 60 67 75 85 95 105 3 fcm (MPa) 16 20 24 28 33 38 43 48 53 58 63 68 78 88 98 fcm = fck+8 (MPa) 4 fctm (MPa) 1,2 1,6 1,9 2,2 2,6 2,9 3,2 3,5 3,8 4,1 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 fctm = 0,30´fck(2/3)£C50/60 fctm = 2,12×ln(1+(fcm/10))>C50/60 5 fctk,0,05 (MPa) 0,85 1,1 1,3 1,5 1,8 2,0 2,2 2,5 2,7 2,9 3,0 3,1 3,2 3,4 3,5 fctk;0,05 = 0,7´fctm 5 % 6 fctk,0,95 (MPa) 1,55 2,0 2,5 2,9 3,3 3,8 4,2 4,6 4,9 5,3 5,5 5,7 6,0 6,3 6,6 fctk;0,95 = 1,3´fctm 95% 7 Ecm (GPa) 24 27 29 30 31 32 34 35 36 37 38 39 41 42 44 Ecm = 22[(fcm)/10]0,3 (fcm – MPa) 8 ec1 (‰) –1,7 –1,8 –1,9 –2,0 –2,1 –2,2 –2,25 –2,3 –2,4 –2,45 –2,5 –2,6 –2,7 –2,8 –2,8 Žr. 2 pav. ec1 (‰) = –0,7fcm0,31 9 ecu1 (‰) –3,5 –3,2 –3,0 –2,8 –2,8 –2,8 Žr. 2 pav., čia fck ³ 50 MPa ecu1(‰) = –2,8–27[(98–fcm)/100]4 10 ec2 (‰) –2,0 –2,2 –2,3 -2,4 -2,5 -2,6 Žr. 3 pav., čia fck ³ 50 MPa ec2 (‰) = –2,0–0,085(fck–50)0,53 11 ecu2 (‰) –3,5 –3,1 –2,9 –2,7 –2,6 –2,6 Žr. 3 pav., čia fck ³ 50 MPa ecu2(‰) = –2,6–35[(90–fck)/100]4 12 n 2,0 1,75 1,6 1,45 1,4 1,4 Kur fck ³ 50 MPa n = 1,4+23,4[(90–fck)/100]4 13 ec3 (‰) –1,75 –1,8 –1,9 –2,0 –2,2 –2,3 Žr. 4 pav., čia fck ³ 50 MPa ec3(‰) = –1,75–0,55[(fck–50)/40] 14 ecu3 (‰) –3,5 –3,1 –2,9 –2,7 –2,6 –2,6 Žr. 4 pav., čia fck ³ 50 MPa ecu3(‰) = –2,6–35[(90–fck)/100]4 Pastaba. Stiprių ir įtempių vienetas MPa=N/mm2 ir gali būti vienodai naudojamas.

6 lentelė Lengvojo betono stipriai ir deformacijos Betono klasė LC12/13 LC16/18 LC20/22 LC25/28 LC30/33 LC35/38 LC40/44 LC45/50 LC50/55 LC55/60 LC60/66 LC70/77 LC80/88 1 flck (MPa) 12 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 2 flck,cube (MPa) 13 18 22 28 33 38 44 50 55 60 75 77 88 3 flcm (MPa) 20 24 28 33 38 43 48 53 58 63 68 78 88 flcm = flck+8 (MPa) 4 flctm (MPa) flctm = flctm h1 (MPa) h1 = 0,40+0,60 r/2200 5 flctk,0,05 (MPa) flctk,0,05 = flctk,0,05 h1 (MPa) 5 % – fraktilis 6 flctk,0,95 (MPa) flctk,0,95 = flctk,0,95 h1 (MPa) 95 % – fraktilis 7 Elcm (GPa) Elcm = Ecm hE hE = (r/2200)2 8 elc1 (‰) , k = 1,1 ir k = 1,0, esant lengviems betono užpildams Žr. 2 pav.

9 elcu1 (‰) elc1 Žr. 2 pav. elcu1 ³ elc1 10 elc2 (‰) 2,0 –2,2 –2,3 –2,4 –2,5 Žr. 2 pav.

11 elcu2 (‰) –3,5h1 –3,1h1 –2,9h1 –2,7h1 –2,6h1 Žr. 3 pav. elcu2u ³ elc2 12 n 2,0 1,75 1,6 1,45 1,4 13 elc3 (‰) –1,75 –1,8 –1,9 –2,0 –2,2 Žr. 4 pav.

14 elcu3 (‰) –3,5h1 –3,1h1 –2,9h1 –2,7h1 –2,6h1 Žr. 4 pav. elcu3 ³ elc3 Betono tamprumo modulio kitimas laike Ecm(t) gali būti apskaičiuotas taip: , (7.8) čia: fcm(t) – vidutinis betono gniuždomasis stipris t amžiuje, apskaičiuojamas pagal (7.1); fcm – 28 parų amžiaus vidutinis betono stipris, nustatomas iš 5 lentelės;

Ecm – 28 parų amžiaus betono tamprumo modulis, nustatomas iš 5 lentelės.

Betono šlyties modulis Gc = 0,4Ec. Visų rūšių betono Puasono koeficientas nc = 0,20.

Sunkiojo ir smulkiagrūdžio betono temperatūrinio plėtimosi koeficientas, kai temperatūra kinta nuo –40 0C iki +50 0C, . Lengvojo betono – .

Žinant užpildų mineraloginę sudėtį, cemento kiekį, betono drėgnumą, atsparumą šalčiui ir kt., gali būti įvertinta kita tiesinio temperatūrinio plėtimosi koeficiento reikšmė.

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). Norint tiksliai įvertinti valkšnumo kitimą laike, gali būti atliekami skaičiavimai, nurodyti 2 priede.

Betono valkšnumo deformacijos ecc(¥, t0) laike t = ¥, kai betono gniuždomieji įtempiai yra pastovūs, gali būti apskaičiuotos taip: , (7.9) čia: sc – pastovūs gniuždomieji nagrinėjamo momento betono įtempiai;

Eco – betono tamprumo modulis t0 metu.

Jeigu pirminio apkrovimo metu t0 gniuždomieji betono įtempiai viršija 0,45fck(t0), apskaičiuojama netiesinio valkšnumo koeficiento reikšmė: , (7.10) čia: j k (¥, t0) – netiesinio valkšnumo koeficiento ribinė reikšmė; ks – koeficientas, priklausantis nuo apkrovos dydžio ; sc ir fcm(t0) – atitinkamai gniuždomieji betono įtempiai ir betono vidutinis gniuždomasis stipris apkrovimo metu.

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. Čia: Ac – skerspjūvio plotas, u – skerspjūvio perimetras.

Susitraukimo deformacijos ecd apskaičiuojamos taip: , (7.12) čia , (7.13) čia: t – betono amžius, kuriam esant apskaičiuojamos betono susitraukimo deformacijos (paromis); ts – betono amžius baigus drėgnai laikyti betoną; h1 = 100 mm; h0 = 2Ac /u.

Ribinės betono susitraukimo deformacijų reikšmės pateiktos 7 lentelėje.

7 lentelė Ribinės betono susitraukimo deformacijos, ‰ fck/fck,cube (MPa) Santykinis drėgnis 20 40 60 80 90 100 20/25 –0,75 –0,70 –0,59 –0,20 –0,20 0,12 40/50 –0,60 –0,56 –0,47 –0,29 –0,16 0,10 60/75 –0,48 –0,45 –0,38 –0,24 –0,13 0,08 80/95 –0,39 –0,36 –0,30 –0,19 –0,11 0,06 90/105 –0,35 –0,33 –0,27 –0,17 0,06 0,06 Susitraukimo deformacijos eca apskaičiuojamos taip: , (7.14) čia , (7.15) , (7.16) čia t – laikas paromis.

N – normaliai kietėjančiam cementui;

R – greitai kietėjančiam betonui ">b) 1 pav. Betono valkšnumo koeficiento j(¥, t0) ribinės reikšmės nustatymo grafikai: a – kai RH = 50 % ir b – kai RH = 80 % , (7.18) čia fcm – betono vidutinis gniuždomasis stipris pateiktas 5 lentelėje.

2 pav. Betono deformacijų ir įtempių priklausomybė Išraiška (7.17) gali būti taikoma santykinių deformacijų ribose . ecu,1 – ribinė betono santykinė deformacija, nurodyta 5 lentelėje.

Apskaičiuojant gelžbetoninių konstrukcijų statmenojo pjūvio stiprumą, gali būti naudojama parabolės–tiesės diagrama (žr. 3 pav.): čia n, ec2 ir ecu2 dydžiai pateikti 5 lentelėje.

3 pav. Gniuždomojo betono parabolės–tiesės diagrama, įvertinama apskaičiuojant gelžbetonines konstrukcijas Apskaičiuojant gali būti naudojama supaprastinta bitiesinė įtempių-deformacijų priklausomybė (žr. 4 pav.).

Skaičiuojant nesudėtingos skerspjūvio formos konstrukcijas, kuriose armatūra išdėstyta labiausiai gniuždomoje ir tempiamoje zonose, galima naudoti stačiakampio formos įtempių pasiskirstymo diagramą.

4 pav. Gniuždomojo betono supaprastinta įtempių-deformacijų diagrama, įvertinama apskaičiuojant gelžbetonines konstrukcijas

II  skirsnis. Armatūra

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. Jie nurodomi charakteristinėmis reikšmėmis.

Armatūros plienui imamos tokios fizinės savybės: tankis – 7850 kg/m3 ir temperatūrinio plėtimosi koeficientas – 12´10-6 0C-1.

Projektuojant konstrukcijas naudojamas armatūros plienas turi atitikti tokius mechaninių savybių reikalavimus:

48.1. armatūros gaminiai turi būti reikiamo plastiškumo tempiant, kaip nustatyta atitinkamuose standartuose;

48.2. armatūra laikoma pakankamo plastiškumo pailgėjimo atžvilgiu, jeigu ji atitinka šiuos plastiškumo reikalavimus: didelio plastiškumo: euk > 5 % ir ; normalaus plastiškumo: euk > 2,5 % ir .

Čia euk reiškia charakteringąjį pailgėjimo dydį esant didžiausiai apkrovai. Didelio sukibimo, mažesnio negu 6 mm skersmens strypai neturi būti laikomi didelio plastiškumo.

Tikrųjų takumo įtempimų fy normuotų charakteristinių takumo įtempių fyk santykis neturi viršyti reikšmių, nustatytų atitinkamų standartų. Tamprumo modulio reikšmę galima imti vidutiniškai 200 kN/mm2.

5 pav. Armatūrinio plieno įtempių-deformacijų diagrama: a – karštai valcuoto plieno, b – šaltai apdirbto plieno Praktiniam apskaičiavimui galima naudotis dviejų tiesių idealizuota diagrama, pateikta 6 paveiksle. Ši diagrama laikoma armatūros plieno skaičiuojamąja įtempių-deformacijų diagrama. Ją galima modifikuoti, pvz., su labiau pasvirusia arba horizontalia viršutine linija, atliekant lokalius patikrinimus arba projektuojant skerspjūvius.

6 pav. Armatūros plieno skaičiuojamoji įtempių-deformacijų diagrama:

A – charakteristinė, B – skaičiuotinė 51. 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. Projektuojant konstrukciją galima imti kurią nors iš šių prielaidų:

51.1. horizontali viršutinė skaičiuojamosios diagramos tiesė (žr. 6 pav.), t. y. armatūros įtempimai (skaičiuotinis stipris), yra apriboti iki fyk /gs , be jokios ribos plieno deformacijai, nors kai kuriais atvejais gali būti patogu imti ribą;

51.2. pasvirusi viršutinė tiesė su ribota plieno deformacija iki 0,02 (strypinei S500 ir aukštesnės klasės armatūrai).

8 lentelė Armatūros savybės Armatūros savybės Strypai ir ritiniai, kai armatūros klasės Tinklai, kai armatūros klasės Kvantilio reikšmės reikalavimai, % A B C A B C Charakteristinis takumo stipris fyk arba f0,2k (MPa) Nuo 400 iki 600 5,0 ³ 1,05 ³ 1,08 ³ 1,15 ³ 1,05 ³ 1,08 ³ 1,15 Mažiausioji 10,0 Charakteristinė deformacija, kai didžiausioji jėga euk (%) ³ 2,5 ³ 5,0 ³ 7,5 ³ 2,5 ³ 5,0 ³ 7,5 10,0 Atsparumas nuovargiui (N = 2×106 ciklų), kai įtempių viršutinė riba ne didesnė kaip 0,6fuk 150 100 10,0 Tinkamumas lankstyti Nustatoma bandant pagal LST EN ISO 15630-1:2003 [9.13] Kerpamasis suvirinimo stipris – 0,3Afyk Mažiausioji Sukibimas* Išsikišusių rumbų (briaunų) rodiklis fR,min Nominalusis strypo skersmuo (mm) 5–6 6,5–12 >12 0,035 0,040 0,056 Mažiausioji 5,0 Leidžiamasis nuokrypis (%) nuo vardinės masės (atskiram strypui ar vielai), kai nominalusis skersmuo £ 8 mm > 8 mm ±6,5 ±4,5 Didžiausioji 5,0 * 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.

Dažniau naudojamų armatūros klasių savybės Armatūros klasė Nominalusis skersmuo, mm Paviršiaus forma Stipris (MPa) Skersinės armatūros skaičiuotinis stipris (MPa) charakte-ristinis fyk(f0,2k) skaičiuotinis fyd(f0,2d) S240 5,5–40,0 lygi 1,08 240 218 174* 157 S400 6,0–40,0 rumbuota 1,05 400 365 290* 263 S500 3,0–40,0 lygi ir rumbuota 1,05 500 450(410) 360*

52.1. gs1 = 0,8 – kai įvertinamas įtempių pasiskirstymas pagal skaičiuojamojo pjūvio ilgį;

52.2. gs2 = 0,9 – strypinei armatūrai, jeigu jos skersmuo mažesnis nei 1/3 išilginės armatūros skersmens, taip įvertinant galimą trapų suvirinto sujungimo suirimą.

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. Šie parametrai pateikiami charakteristinėmis reikšmėmis.

Fizinės savybės yra tokios pačios, kaip ir neįtemptosios armatūros 54. Vielų ir strypų tamprumo modulio vidutinė reikšmė yra 205 MPa. Tikroji reikšmė gali kisti nuo 195 iki 210 MPa ir priklauso nuo gamybos proceso.

Lynų tamprumo modulis 190 kN/mm2. Tikroji reikšmė kinta nuo 175 iki 195 kN/mm2 ir priklauso nuo gamybos proceso. Sertifikatuose turi būti nurodoma tamprumo modulio reikšmė.

57.1. horizontali viršutinė skaičiuojamosios diagramos (žr. 6 pav.) tiesė ir iš anksto įtemptojo plieno stiprumas yra apribotas iki fpd =fp0,1gs be jokios plieno deformacijos ribos, nors kai kuriais atvejais gali būti patogu ją riboti;

57.2. pasvirusi viršutinė tiesė su didėjančia deformacija apribota eud = 0,9euk. Jeigu žinoma s – e kreivė, tai reikiamas reikšmes galima nustatyti pagal 6 paveikslą. Jei tikslių duomenų nėra, imti eud = 0,02 ir fp0,1k /fpk = 0,9.

III skirsnis. IŠANKSTINIO ARMATŪROS ĮTEMPIMO nuostoliai

59.1. pirmuosius nuostolius, atsirandančius dėl inkarų deformacijos, armatūros trinties su atlenkiančiaisiais įrenginiais, temperatūrų skirtumą, klojinių deformavimąsi (įtempiant į klojinius-atsparas), dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo;

59.2. antruosius nuostolius dėl betono susitraukimo ir valkšnumo.

9 lentelė Išankstinio armatūros įtempimo nuostoliai Veiksniai, sukeliantys išankstinio armatūros Išankstinio įtempimo nuostolių dydžiai, MPa, įtempiant armatūrą įtempimo nuostolius į atsparas į betoną 1 2 3 A. Pirmieji nuostoliai 1. Armatūros įtempių relaksacija: įtempiant armatūrą mechaniniu būdu:

Papildomai įtempiant armatūrą terminio apdorojimo proceso metu iki dydžio, kompensuojančio nuostolius dėl temperatūrų skirtumo, pastarieji laikomi lygūs nuliui – 3. Tempimo įrenginių inkarų deformacijos , 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.

Įtempiant elektroterminiu būdu dėl inkarų deformacijų atsiradę nuostoliai neįvertinami , čia Dl1 = 1 mm – poveržlių ir plokštelių tarp inkarų ir elementų betono apgniuždymas;

Dl2 = 1 mm – inkarų griebtuvų, veržlių ir pan. deformacijos; l – įtempiamo strypo (elemento) ilgis, mm 4. Armatūros trintis:

Q – suminis armatūros ašies posūkio kampas; sp – nepaisant nuostolių , čia: e – natūrinio logaritmo pagrindas; w ir d – koeficientai, surandami iš 10 lentelės; x – atstumas nuo įtempiamojo įrenginio iki skaičiuojamojo pjūvio, m;

Q – suminis armatūros ašies posūkio kampas, rad; sp – nepaisant nuostolių 5. Plieninio klojinio gaminant iš anksto įtemptąsias gelžbetonines konstrukcijas deformacija ; čia: h – koeficientas, nustatomas pagal formules: armatūrą įtempiant domkratu ; armatūrą įtempiant elektromechaniniu būdu armatūros vyniotuvu (50 % jėgos sudaro krūvis) ; n – strypų grupių, įtempiamų ne kartu, skaičius;

Dl – atsparų suartėjimas įtempimo jėgos P veikimo linijos linkme, nustatomas apskaičiuojant klojinio deformacijas; l – atstumas tarp atsparų išorinių pusių.

Kai duomenų apie gamybos technologiją ir klojinių konstrukciją nėra, nuostoliai dėl jų deformacijos yra 30 MPa.

Įtempiant elektroterminiu būdu nuostoliai dėl klojinio deformacijos neįvertinami – 6. Greitai pasireiškiantis betono valkšnumas , kai , , 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:

Lengvojo betono, kai MPa, daugiklis 40 pakeičiamas į 60 – B. Antrieji nuostoliai 7. Armatūros įtempių relaksacija:

Natūraliai kietėjusio betono Betono, šildyto esant atmosferos slėgiui Neatsižvelgiant į betono kietėjimo sąlygas

Nuostoliai nustatomi pagal šios lentelės 8 a punktą, padauginus iš 1,5.

40 50 lengvojo su smulkiais užpildais:

A grupė B grupė

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.

Dl – sandūros apgniuždymas;

0,3 mm, kai jos užpildomos betonu;

0,5 m – kai sandūra sausa; l – įtempiamas armatūros ilgis, mm Pastaba. Įtemptosios As2 armatūros išankstinių įtempimų nuostoliai nustatomi taip pat, kaip As1 armatūros.

Įtempiant armatūrą į betoną, būtina įvertinti pirmuosius nuostolius, atsirandančius dėl inkarų deformacijos, armatūros trinties į kanalų sienelę arba konstrukcijų betono paviršių ir antruosius nuostolius, atsirandančius dėl armatūros įtempių relaksacijos, betono susitraukimo ir valkšnumo, betono glemžimo po armatūros vijomis, blokų sandūrų deformacijų (konstrukcijų, susidedančių iš blokų).

Išankstinio armatūros įtempimo nuostoliai apskaičiuojami pagal 9 lentelėje pateiktas formules (dydžius), bet suminis nuostolių dydis neturi būti mažesnis nei 100 MPa.

60.1. esant iš anksto žinomam konstrukcijos apkrovimo laikui, nuostolius reikia dauginti iš m(t) koeficiento, nustatomo pagal formulę , (7.19) čia t – laikas paromis, nustatant nuostolius: 1) dėl valkšnumo apskaičiuojamas nuo betono gniuždymo dienos; 2) dėl betono susitraukimo – nuo betonavimo dienos;

10 lentelė Koeficientų w ir d reikšmės Kanalas arba paviršius Nuostolių dėl armatūros trinties nustatymo koeficientai (žr. 9 lentelės 4 punktą) w d esant armatūros rūšiai (tipui) lynai rumbuotieji strypai 1. Kanalas, kurio:

60.3. nuostoliams nustatyti leidžiami ir tikslesni apskaičiavimo metodai, kurie yra nustatyta tvarka pagrįsti, jeigu yra žinoma cemento rūšis, betono sudėtis, konstrukcijų pagaminimo ir naudojimo sąlygos ir pan.

VIII skyrius. Betoninių ir gelžbetoninių elementų APskaičiavimas saugos ribiniam būviui

I skirsnis. Betoninių elementų stiprumo APskaičiavimas

Apskaičiuojant ekscentriškai gniuždomuosius elementus, esant mažam ekscentricitetui, daroma prielaida, kad ribinis būvis pasiekiamas suirus skerspjūvio gniuždomosios zonos betonui. Todėl skerspjūvio tempiamosios zonos betonas neįvertinamas. Taip pat daroma prielaida, kad gniuždomojo betono stipris sąlygiškai yra lygus įtempiams fcd, tolygiai pasiskirsčiusiems sąlyginėje gniuždomojoje zonoje (žr. 7 pav.), kuri sutrumpintai vadinama skerspjūvio gniuždomąja zona.

7 pav. Ekscentriškai gniuždomojo betoninio elemento, apskaičiuojamo neįvertinant skerspjūvio tempiamosios zonos įtakos, statmeno išilginei ašiai pjūvio skaičiuotinė schema 62. Apskaičiuojant gniuždomuosius betoninius elementus su dideliais ekscentricitetais, taip pat lenkiamuosius betoninius elementus, kai jų suirimas nekelia pavojaus, taip pat elementus, kuriuose dėl naudojimo reikalavimų negali būti plyšių (vandens slėgio veikiamų elementų, karnizų, parapetų ir kt.), yra įvertinamas skerspjūvio tempiamosios zonos betono darbas. Daroma prielaida, kad ribinis būvis yra pasiekiamas skerspjūvio tempiamojoje zonoje atsivėrus plyšiams. Šiuo atveju stipris apskaičiuojamas įvertinant šias prielaidas (žr. 8 pav.):

62.1. deformuojantis elementui pjūviai išlieka plokšti;

62.2. labiausiai tempiamo skerspjūvio sluoksnio didžiausia santykinė deformacija lygi 2fctd /Ecm;

62.3. skerspjūvio gniuždomosios zonos betono įtempiai apskaičiuojami neįvertinant plastinių deformacijų (tam tikrais atvejais įvertinant);

62.4. tempiamosios zonos įtempiai per visą jos aukštį pasiskirstę tolygiai ir lygūs fct.

Tais atvejais, kai betoniniame elemente yra galimybė atsirasti įstrižiesiems plyšiams (pvz., dvitėjo arba tėjinio skerspjūvio elementai, kuriuose sukeliamos skersinės jėgos), jis apskaičiuojamas tikrinant (14.19) ir (14.20) sąlygas. Šiose formulėse betono stipriai fck ir fctk yra keičiami atitinkamais skaičiuotiniais stipriais fcd ir fctd.

Betoniniai elementai turi būti apskaičiuojami vietiniam apkrovos poveikiui (glemžimui). Skaičiavimai atliekami pagal IX skyriaus reikalavimus.

8 pav. Ekscentriškai gniuždomųjų ir lenkiamųjų betoninių elementų, apskaičiuojamų įvertinant skerspjūvio tempiamosios zonos įtaką, skaičiuotinė schema 63. Apskaičiuojant ekscentriškai gniuždomuosius betoninius elementus, turi būti įvertintas atsitiktinis ekscentricitetas ea. Visais atvejais jis imamas ne mažesnis kaip 1/600 elemento ilgio ir 1/30 skerspjūvio aukščio. Be to, skaičiuojant surenkamąsias elementų konstrukcijas reikia įvertinti galimą elementų pasislinkimą vienas kito atžvilgiu.

Statiškai nesprendžiamų konstrukcijų elementų jėgos pridėjimo ekscentricitetas masės centro atžvilgiu e0 yra nustatomas pagal statinių skaičiavimų rezultatus, tačiau turi būti ne mažesnis už atsitiktinį ekscentricitetą ea. Statiškai sprendžiamų konstrukcijų elementuose ekscentricitetas e0 yra lygus statiniais skaičiavimais apskaičiuoto ekscentriciteto ir atsitiktinio ekscentriciteto sumai.

Būtina įvertinti ašinės jėgos veikimo plokštumoje atsirandančio įlinkio įtaką liaunų elementų, kurių l0 /i >14, stiprumui. Įlinkis įvertinamas ekscentricitetą e0 dauginant iš koeficiento h (žr. Reglamento 66 p.). Apskaičiuojant elemento stiprumą statmenoje ekscentriciteto buvimo plokštumoje, daroma prielaida, kad dydis e0 yra lygus atsitiktiniam ekscentricitetui.

Ekscentriškai gniuždomieji elementai negali būti betoniniai (išskyrus Reglamento 62 p. nurodytus atvejus), kai išilginės jėgos veikimo ekscentricitetas, įvertinant įlinkį, yra didesnis už:

63.1. atsižvelgiant į apkrovų derinius: esant pagrindiniams deriniams – 0,9y; esant ypatingajam deriniui – 0,95y.

63.2. atsižvelgiant į betono klasę ir rūšį: sunkiajam, smulkiagrūdžiam ir lengvajam betonui, kai klasė didesnė kaip C8/10 – y–1; kitų rūšių ir klasių betonams – y–2 (čia y – atstumas nuo skerspjūvio centro iki labiausiai gniuždomo betono sluoksnio, cm).

Stačiakampio skerspjūvio elementams Acc apskaičiuojamas taip: . (8.2) Ekscentriškai gniuždomieji elementai, kuriuose neleidžiama plyšiams susidaryti, nepaisant 8.1 nelygybės, turi būti apskaičiuojami įvertinant skerspjūvio tempiamosios zonos betono įtaką (žr. Reglamento 62 punktą ir 8 pav.) pagal nelygybę . (8.3) Stačiakampio skerspjūvio elementams 8.3 formulė įgyja tokią formą . (8.4) (8.1)–(8.4) formulėse nurodyti dydžiai yra: h – koeficientas, apskaičiuojamas pagal (8.8) formulę;

Wpl – skerspjūvio atsparumo momentas, apskaičiuojamas skerspjūvio labiausiai tempiamo sluoksnio atžvilgiu, įvertinant plastines tempiamojo betono deformacijas ir darant prielaidą, kad nėra išilginės jėgos , (8.5) r – atstumas nuo skerspjūvio centro iki skerspjūvio branduolio taško, labiausiai nutolusio nuo tempiamosios zonos: . (8.6) j – žr. Reglamento 164 p.

Neutraliosios ašies padėtis apskaičiuojama pagal sąlygą . (8.7) 66. Koeficiento h, įvertinančio ašinės jėgos ekscentriciteto e0 padidėjimą dėl įlinkio, vertė apskaičiuojama pagal formulę , (8.8) čia Ncrit – sąlyginė kritinė jėga. Sąlyginė kritinė jėga apskaičiuojama taip: , (8.9) čia jl – koeficientas, įvertinantis ilgalaikių poveikių įtaką elemento įlinkiui ribiniame būvyje: (8.10) čia: b – koeficientas, įvertinantis betono rūšį ir nustatomas pagal 11 lentelę;

MEd – nuolatinių ir kintamųjų poveikių sukeliamas momentas, apskaičiuotas skerspjūvio labiausiai tempiamo arba labiausiai gniuždomo sluoksnio atžvilgiu;

MEd.l – nuolatinių ir tariamai nuolatinių poveikių sukeliamas momentas, apskaičiuotas skerspjūvio labiausiai tempiamo arba labiausiai gniuždomo sluoksnio atžvilgiu; l0 – nustatomas pagal 12 lentelę; (8.11) 8.11 formulėje fcd reikšmė yra MPa.

11 lentelė Koeficiento b (8.10 formulė) reikšmės Betonas b 1. Sunkusis 1,0 2. Smulkiagrūdis:

A grupės B grupės 1,3 1,5 3. Lengvasis: kai stambūs užpildai dirbtini, o smulkūs

Jeigu apskaičiuoti lenkimo momentai (arba ekscentricitetai), įvertinant visus poveikius ir nuolatinius bei tariamai nuolatinius poveikius, yra skirtingų ženklų, tai visos apkrovos sukeliamam ekscentricitetui e0 viršijus 0,1h, koeficientas jl = 1,0. Jeigu ši sąlyga neatitinka, tai . Koeficientas jl,1 apskaičiuojamas pagal (8.10) formulę, nuolatinių ir kintamųjų poveikių sukeltą išilginę jėgą padauginus iš atstumo nuo skerspjūvio centro iki skerspjūvio tempiamojo arba mažiausiai gniuždomo sluoksnio, kai elementą veikia nuolatiniai ir tariamai nuolatiniai poveikiai.

Wpl – apskaičiuojamas pagal (8.5) formulę. Stačiakampio skerspjūvio elementams Wpl gali būti apskaičiuojamas taip: . (8.13)

II skirsnis. bendrieji Gelžbetoninių elementų statmenojo pjūvio stiprumo APskaičiavimo nurodymai

70.1. tempiamojo betono stipris lygus nuliui;

70.2. gniuždomojo betono stipris yra lygus įtempiams fcd ir visoje gniuždomoje zonoje yra pastovus;

70.3. armatūros deformacijos (įtempiai) nustatomos atsižvelgiant į skerspjūvio gniuždomosios zonos aukštį, įvertinant išankstinio įtempimo deformacijas (įtempius);

70.4. tempiamosios armatūros tempimo įtempiai yra ne didesni už skaičiuotinį armatūros tempiamąjį stiprį fyd;

70.5. gniuždomosios armatūros gniuždymo įtempiai yra ne didesni už skaičiuotinį armatūros gniuždomąjį stiprį fscd.

Ši charakteristika apskaičiuojama pagal formulę , (8.15) čia: a – koeficientas, įvertinantis betono rūšį: sunkiajam betonui – 0,85; smulkiagrūdžiam betonui: A grupės – 0,80; B grupės – 0,75; lengvajam betonui – 0,80; fcd – skaičiuotinis betono gniuždomasis stipris, MPa; ss,lim – armatūros įtempiai, MPa, atsižvelgiant į armatūros takumo ribą: , kai takumo įtempiai £ 400 MPa; , kai strypinė armatūra ir jos takumo įtempiai > 400 MPa; , kai naudojama stiprioji viela arba lynai; čia: fyd – skaičiuotinis armatūros tempiamasis stipris; sp – įtempiai įvertinant koeficientą gp < 1,0;

Dsp – žr. 1 priedą; ssc,lim – gniuždomosios zonos armatūros ribiniai įtempiai. Kai konstrukcijos gaminamos iš sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono – ssc,lim = 500 MPa. Apskaičiuojant konstrukcijų stiprį išankstinio apspaudimo metu ssc,lim = 330 MPa.

Apskaičiuojant centriškai tempiamuosius elementus ir ekscentriškai tempiamuosius elementus, kai išilginė jėga yra tarp armatūros įtempių atstojamųjų jėgų, koeficientas gsy =h.

Jeigu elemento pjūviuose, kuriuose lenkimo momentas MEd > 0,9Mmax (MEd,max – didžiausias skaičiuotinis elemento lenkimo momentas), armatūra yra suvirinta, tai koeficiento gsy reikšmės: gsy £ 1,10, kai strypinės armatūros takumo įtempiai sy £ 800 MPa; gsy £ 1,05, kai strypinės armatūros takumo įtempiai sy > 800 MPa.

Koeficientas gsy neįvertinamas, kai:

73.1. veikia daugkartinės apkrovos;

73.2. elementas armuotas stipriąja viela, kuri išdėstyta be tarpų (vielos susiliečia);

73.3. elementai naudojami agresyvioje aplinkoje.

III skirsnis. Stačiakampio, tėjinio, dvitėjo ir apvaliojo skerspjūvio lenkiamŲJŲ elementŲ apskaičiavimas

76.1. jeigu neutralioji ašis yra lentynoje (žr. 10 a pav.), t. y. galioja nelygybė , (8.19) elementą apskaičiuojame kaip beff pločio stačiakampio skerspjūvio elementą (žr. Reglamento 75 p.).

9 pav. Stačiakampio skerspjūvio lenkiamųjų elementų statmenojo pjūvio stiprio skaičiuotinė schema 76.2. jeigu neutralioji ašis yra sienelėje (žr. 10 b pav.), t. y. negalioja (8.19) nelygybė, elementas apskaičiuojamas nagrinėjant sąlygą . (8.20) Gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas nagrinėjant lygtį . (8.21) Skaičiuotinis tėjinio skerspjūvio elemento lentynos plotis į abi puses nuo briaunos turi būti ne didesnis kaip 1/6 elemento ilgio ir ne didesnis kaip: ½ atstumo tarp išilginių briaunų, kai tarp išilginių briaunų yra skersinės briaunos arba ; 6, kai skersinių briaunų nėra arba jos išdėstytos atstumu, didesniu už atstumą tarp išilginių briaunų ir ; lentynoms esant gembinėmis iškyšomis , kai , , kai ; lentynos nevertinamos, kai .

10 pav. Tėjinio skerspjūvio lenkiamojo elemento neutralioji ašis lentynoje (a) arba sienelėje (b) Jeigu gniuždomosios zonos aukštis xeff, apskaičiuotas pagal (8.18) arba (8.21) formules, yra , pakartotinai apskaičiuojant gniuždomosios zonos aukštį pasitelkiama viena iš formulių: ; (8.22) , (8.23) čia: . (8.24) (8.24) formulėje , čia xeff apskaičiuojama su fyd. Įtempiai sp apskaičiuojami įvertinant koeficientą gp > 1,0.

Gelžbetoninius elementus, kurių betonas yra C25/30 arba žemesnės klasės, armatūra silpna arba vidutinio stiprumo, esant xeff >xlimd, galima apskaičiuoti į (8.17) arba (8.20) formulę įrašant gniuždomosios zonos aukštį xeff = xlimd.

IV skirsnis. Stačiakampio ir žiedinio skerspjūvio EKScentriškai gniuždomųjų elementų apskaičiavimas

79.1. . (8.25) Šiuo atveju, kai (žr. 11 pav.), gniuždomosios zonos aukštis xeff apskaičiuojamas pagal sąlygą ; (8.26) 11 pav. Ekscentriškai gniuždomųjų gelžbetoninių elementų statmenojo pjūvio stiprumo skaičiuotinė schema 79.2. jeigu , tikrinama (8.25) nelygybė, tačiau gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas pagal lygtį , (8.27) kai elemento betono klasė ne aukštesnė kaip C25/30, o armatūra iš anksto neįtempta, strypinė ir jos takumo įtempiai syk arba s0,2k yra ne didesni kaip 400 MPa. . (8.28) Kai elemento betono klasė yra didesnė nei C25/30 arba elemento išilginės armatūros takumo įtempiai syk arba s0,2k yra didesni nei 400 MPa (neįtempta arba iš anksto įtempta), gniuždomasis zonos aukštis apskaičiuojamas taikant 1 priedo (2), (3) arba (4) formules.

Čia: rm – išorinio ir vidinio paviršių spindulių vidurkis; rs – apskritimo, nubrėžto per išilginės armatūros centrus, spindulys;

As,tot – visas išilginės armatūros skerspjūvių plotas; zs – atstumas nuo tempiamosios armatūros masės centro iki elemento skerspjūvio centro: (8.32) Koeficientai js, w1 ir w2 apskaičiuojami taip: , (8.33) , (8.34) , (8.35) čia hr – koeficientas, kuris yra lygus:

1,0 – kai strypinės armatūros takumo riba yra iki 400 MPa;

1,1 – kai armatūros takumo riba yra didesnė nei 400 MPa; , (8.36) čia fyd , MPa.

Jeigu pagal (8.33) formulę apskaičiavus js £ 0, tai į (8.29) formulę įrašoma js = 0 ir xcir apskaičiuojama pagal (8.30) formulę, darant prielaidą, kad w1 = w2 = 0.

Įvertinant elemento skersinį armavimą, liaunis turi būti:

81.1. £ 55, kai elementas armuotas tinklais;

81.2. £ 35, kai elementas armuotas spiralėmis, čia ieff – apskaičiuojant įvertinamos skerspjūvio dalies inercijos spindulys.

Kai elementas armuotas suvirintiniais skersiniais tinklais, dydis fcd,eff apskaičiuojamas: , (8.37) čia fyd,xy – tinklo armatūros skaičiuotinis stipris; , (8.38) čia: nx, ny – tinklo armatūros strypų skaičius skerspjūvio x ir y ašių kryptimi;

Asx, Asy – tinklo vieno armatūros strypo skerspjūvio plotas skerspjūvio x ir y ašių kryptimi; lx, ly – tinklo armatūros strypo (vertinant tarp kraštinių strypų) ilgis x ir y ašių kryptimi;

Aeff – armatūros tinklu apriboto betono skerspjūvio plotas; sn – tinklų išdėstymo žingsnis; j – skersinio armavimo efektyvumo koeficientas: , (8.39) . (8.40) Į formulę (8.40) fyd,xy ir fcd reikšmės įrašomos MPa.

Gelžbetoniniams elementams, pagamintiems iš smulkiagrūdžio betono, koeficientas j £ 1,0. Tinklo armatūros strypų skerspjūvio plotas ilgio vienete abejomis skerspjūvio kryptimis neturi skirtis daugiau kaip 1,5 karto.

Kai elementas armuotas spiraline arba žiedine armatūra, dydis fcd,eff apskaičiuojamas: , (8.41) čia: fyd,cir – spiralinės armatūros skaičiuotinis stipris; rcir – armavimo koeficientas: , (8.42) čia:

As,cir – spiralinės armatūros skerspjūvio plotas; feff – skerspjūvio skersmuo spiralės viduryje; sn – spiralės žingsnis; e0 – ašinės jėgos ekscentricitetas (neįvertinant įlinkio įtakos).

Gelžbetoniniams elementams, pagamintiems iš smulkiagrūdžio betono, armavimo koeficientas, apskaičiuotas pagal (8.38) ir (8.42) formules, neturi būti didesnis nei 0,04.

Stipriosios strypinės armatūros skaičiuotinis stipris fsc,eff apskaičiuojamas taip: , (8.43) čia , (8.44) čia ; (8.45) h = 10, kai strypinės armatūros takumo įtempiai £ 600 MPa; h = 25, kai strypinės armatūros takumo įtempiai > 600 MPa;

As,tot – visos stipriosios išilginės armatūros skerspjūvio plotas;

Aeff – armatūros tinklu apriboto betono skerspjūvio plotas; fcd reikšmės imamos MPa; , kai armatūros takumo įtempiai £ 600 MPa; , kai armatūros takumo įtempiai > 600 MPa.

Apskaičiuojant elementų su skersiniu armavimu gniuždomosios zonos santykinį aukštį pagal (8.14) formulę: ; (8.46) čia: a – koeficientas pagal Reglamento 72 p.; , čia r – armavimo koeficientas, apskaičiuojamas pagal (8.38) ir (8.42) formules, atitinkamai naudojant tinklus arba spirales.

Apskaičiuojant elementus su stipriąja viela (8.14), formulėje: , (8.47) MPa, kai armatūros takumo įtempiai £ 600 MPa, MPa, kai armatūros takumo įtempiai > 600 MPa.

Skersine armatūra armuotų elementų stipris, įvertinant įlinkio įtaką, apskaičiuojamas atsižvelgiant į Reglamento 83 p. reikalavimus. Apskaičiuojant Ncrit pagal (8.50) formulę įvertinamas tinklų kraštiniais strypais arba spirale apribotos skerspjūvių dalies inercijos momentas. Pagal (8.50) formulę apskaičiuota Ncrit reikšmė turi būti padauginta iš koeficiento ; cef reikšmė yra lygi atliekant skaičiavimus įvertinamam skerspjūvio dalies aukščiui arba skersmeniui.

Apskaičiuojant elementus su skersine armatūra , (8.48) čia .

Elementų skersinis armavimas įvertinamas tuo atveju, kai elemento stipris, apskaičiuotas pagal šio skirsnio nurodymus, viršija elemento, apskaičiuoto be skersinio armavimo, stiprį ir atitinka Reglamento 251 p. nurodytus konstravimo reikalavimus.

Šie skaičiavimai atliekami pagal Reglamento 79 p. ir 1 priedo nurodymus, įvertinant skaičiuotines apkrovas su apkrovų patikimumo koeficientu gf = 1,0 ir atsižvelgiant į visą elemento betono skerspjūvį. Atliekant šiuos skaičiavimus įvertinamos tinkamumo ribiniam būviui apskaičiuoti betono ir tempiamosios armatūros skaičiuojamosios reikšmės fck ir fyk. Gniuždomosios armatūros skaičiuojamoji reikšmė yra lygi fsck , bet ne didesnė kaip 400 MPa.

Apskaičiuojant gniuždomosios zonos santykinio aukščio ribinę reikšmę pagal (8.14) ir 1 priedo (6) formules, ssc,lim = 400 MPa, o (8.15) formulėje koeficiento 0,008 reikšmė yra keičiama 0,006 reikšme. Įvertinant elementų liaunį, būtina atsižvelgti į Reglamento 83 p. reikalavimus. Koeficientas de,min apskaičiuojamas taip: . (8.49) 83. Apskaičiuojant ekscentriškai gniuždomuosius elementus, įlinkio įtaka stiprumui įvertinama nagrinėjant jų deformuotąją schemą.

Ekscentriškai gniuždomosios konstrukcijos gali būti apskaičiuojamos pagal nedeformuotąją schemą, tačiau kai liaunis , įlinkio įtaka jų stiprumui yra įvertinama išilginės jėgos pridėjimo ekscentricitetą e0 dauginant iš koeficiento h. Apskaičiuojant h pagal (8.8) formulę sąlyginė kritinė jėga ; (8.50) čia: l0 – elemento skaičiuotinis ilgis, nustatomas atsižvelgiant į Reglamento 84 p. nurodymus; de – koeficientas, nustatomas pagal Reglamento 66 p. nurodymus; jl – koeficientas, nustatomas pagal (8.10) formulę.

Šiuo atveju lenkimo momentai MEd ir MEd,lt apskaičiuojami ašies, einančios per tempiamosios arba labiausiai gniuždomos (esant visam gniuždomam skerspjūviui) armatūros strypo centrą. Momentas MEd yra apskaičiuojamas nuo visų poveikių, o MEd,lt – nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių poveikių. Jeigu visų poveikių ir nuolatinių bei tariamai nuolatinių poveikių sukelti lenkiantieji momentai (arba ekscentricitetai) yra priešingų ženklų, būtina atsižvelgti į Reglamento 66 p. nurodymus; jp –koeficientas, įvertinantis armatūros išankstinio įtempimo įtaką elemento standžiui. Esant tolygiam skerspjūvio apspaudimui įtemptąja armatūra, koeficientas jp apskaičiuojamas taip: , (8.51) čia: scp – betono įtempiai, apskaičiuojami įvertinant koeficientą gp < 1,0; fcd – betono skaičiuotinis stipris; formulėje (8.51) santykis .

Koeficientas .

Apskaičiuojant iš smulkiagrūdžio B grupės betono pagamintas konstrukcijas, (8.50) formulėje koeficientas 6,4 yra keičiamas koeficientu 5,6.

Apskaičiuojant gniuždomąsias konstrukcijas plokštumoje, statmenoje lenkimo momento veikimo plokštumai, išilginės jėgos ekscentricitetas yra lygus atsitiktiniam ekscentricitetui (žr. Reglamento 63 p.).

13 lentelė Vienaaukščių pastatų kolonų skaičiuotiniai ilgiai Pastato ir kolonų charakteristikos Kolonų skaičiuotinis ilgis l0 apskaičiuojant Skersinio rėmo arba statmenoje estakados ašiai plokštumoje Statmenoje skersiniam rėmui arba lygiagrečiai estakados ašiai plokštumoje esant nesant ryšiams arba inkaruojančioms atramoms išilginėje kolonų eilėje Pastatas Su tiltiniais kranais Įvertinant kranų apkrovas Pokraninė (apatinė) kolonų dalis, esant pokraninėms sijoms Karpytoms 1,5l1 0,8l1 1,2l1 Nekarpytoms 1,2l1 0,8l1 0,8l1 Virškraninė (viršutinė) kolonų dalis, esant pokraninėms sijoms Karpytoms 2,0l2 1,5l2 2,0l2 Nekarpytoms 2,0l2 1,5l2 1,5l2 Neįvertinant kranų apkrovų Pokraninė (apatinė) kolonų dalis, esant pokraninėms sijoms Vieno tarpatramio 1,5l 0,8l1 1,2l Kelių tarpatramių 1,2l 0,8l1 1,2l Virškraninė (viršutinė) kolonų dalis, esant pokraninėms sijoms Karpytoms 2,5l2 1,5l2 2,0l2 Nekarpytoms 2,0l2 1,5l2 1,5l2 Be tiltinių kranų Kintamojo skerspjūvio kolonos Apatinė kolonų dalis Vieno tarpatramio 1,5l 0,8l 1,2l Kelių tarpatramių 1,2l 0,8l 1,2l Viršutinė kolonų dalis 2,5l2 2,0l2 2,5l2 Pastovaus skerspjūvio kolonos Vieno tarpatramio 1,5l 0,8l 1,2l Kelių tarpatramių 1,2l 0,8l 1,2l Estakada Kranų Su pokraninėmis sijomis Karpytoms 2,0l1 0,8l1 1,5l1 Nekarpytoms 1,5l1 0,8l1 l1 Vamzdynų Kolonos sujungtos su perdanga Šarnyriškai 2,0l l 2,0l Standžiai 1,5l 0,7l 1,5l Pastabos:

84.1. daugiaaukščių pastatų, kurie yra ne mažiau kaip dviejų tarpatramių, kolonoms, standžiai sujungtoms su rygeliais: l0 = l, kai perdangos konstrukcijos surenkamos, l0 = 0,7l, kai konstrukcijos perdangos monolitinės, čia l – aukšto aukštis (atstumas tarp mazgų centrų);

84.2. vienaaukščių pastatų kolonoms, kurios yra standžios savo plokštumoje (sugebančioms perduoti horizontaliąsias apkrovas) ir į kurias šarnyriškai atremtos denginio konstrukcijos, bei estakadų kolonoms pagal 13 lentelę;

84.3. santvarų ir arkų – pagal 14 lentelę.

14 lentelė Santvarų ir arkų elementų skaičiuotiniai ilgiai Elemento pavadinimas Santvarų ir arkų elementų skaičiuotiniai ilgiai, l0 1. Santvarų elementai:

V skirsnis. Centriškai tempiamųjų elementų apskaičiavimas

86.1. jeigu išilginė jėga NEd yra tarp As1 ir As2 armatūros atstojamųjų jėgų (žr. 12 a pav.), apskaičiuojama pagal sąlygą: , (8.53) . (8.54) 86.2. jeigu išilginė jėga NEd yra už As1 ir As2 armatūros atstojamųjų jėgų (žr. 12 b pav.), apskaičiuojama tikrinant sąlygą: . (8.55) 12 pav. Ekscentriškai tempiamųjų gelžbetoninių elementų statmenojo pjūvio stiprumo skaičiuotinės schemos, kai išilginė jėga NEd veikia tarp As1 ir As2 armatūrų (a) ir už armatūros ribų (b) Gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas taip: . (8.56) Jeigu pagal (8.56) formulę nustatytas gniuždomosios zonos aukštis , tai į (8.55) formulę yra įrašoma gniuždomosios zonos aukščio reikšmė , čia xlim yra nustatoma pagal Reglamento 72 p. nurodymus.

VI skirsnis. Elementų įstrižųjų pjūvių stiprumo skersinių jėgų atžvilgiu apskaičiavimas

VEd – skaičiuotinė poveikių sukelta skersinė jėga;

VRd – skaičiuotinis elemento atsparumas skersinių jėgų atžvilgiu.

VRd,max = 0,3 φw1 φc1 fcd b d, kai σc ≤ 0,5 fcd; (8.58) VRd,max = 0,6 φw1 φc1 fcd (1 – σc / fcd) b d, kai 0,5 fcd ≤ σc ≤ fcd; (8.59) čia: φw1 = 1 + 5 α ρw ≤ 1,3; (8.60) α = Es /Ec ir ρw = Asw / (b sw); (8.61) Asw – sankabų, esančių vienoje plokštumoje skersai elemento, skerspjūvio plotas; sw – atstumas statmena kryptimi tarp sankabų, statmenų elementų išilginei ašiai ir pasvirusių į ją ne mažesniu kaip 45° kampu; φc1 = 1 – β fcd; (8.62) β – koeficientas, imamas iš 15 lentelės; fcd – imamas MPa; σc – vidutiniai skerspjūvio normaliniai įtempimai dėl skaičiuotinių poveikių.

15 lentelė Koeficientų β, φc2, φc3 ir φc4 reikšmės Betono tipas β φc2 φc3 φc4 Normalaus svorio 0,01 2,0 0,6 1,5 Smulkiagrūdis 0,01 1,7 0,5 1,2 Lengvasis, ne žemesnės kaip D1,9 tankio klasės 0,02 1,9 0,5 1,2 Lengvasis, ne aukštesnės kaip D1,8 tankio klasės su smulkiais tankiaisiais užpildais 0,02 1,75 0,4 1,0 lengvaisiais užpildais 0,02 1,5 0,4 1,0 PASTABA. Kai elementų išilginė tempiamoji armatūra yra iš anksto neįtemptųjų strypų, kurių fyk > 500 MPa, tai φc2, φc3 ir φc4 reikšmės, pateiktos šioje lentelėje, dauginamos iš 0,8.

Kai nagrinėjamoje skersinių jėgų veikimo zonoje nėra normalinių plyšių, t. y. 14.3 sąlyga atitinka, kurioje vietoje fctk taikomas fctd, galima padidinti elemento stiprumą, apskaičiuojant jį pagal 14.19 sąlygą, fctk ir fck stiprius pakeičiant atitinkamais fctd ir fcd stipriais.

Skersinės jėgos VRd,sw ir VRd,s,inc nustatomos pagal jėgas, veikiančias atitinkamai sankabose ir atlankose, kertančiose įstrižąjį pjūvį, kurio projekcija į elemento išilginę ašį yra c0 (žr. 13 pav.). Tokiu būdu VRd.5w » vsw×c0.

Kai elementai armuoti sankabomis, statmenomis elemento išilginei ašiai, o jų žingsnis sw yra pastovus nagrinėjamojo įstrižojo pjūvio ribose, c0 reikšmė atitinka VRd,c + VRd,sw išraiškos minimumą ir nustatoma pagal formulę , (8.69) čia vsw – sankabų elemento ilgio vienete atlaikoma jėga, apskaičiuojama pagal formulę . (8.70) 13 pav. Elemento įstrižojo pjūvio atsparumo skersinei jėgai skaičiuotinė schema Jeigu sankabos pagal skaičiavimą yra reikalingos, tai turi atitikti sąlygą . (8.71) Skersinė armatūra taip pat turi atitikti konstrukcinius reikalavimus, nurodytus XVII skyriuje.

Gelžbetoninių elementų, kurių viršutiniai kraštai (juostos) yra su nuolydžiais (žr. 14 pav.), įstrižųjų pjūvių atsparumas skersinėms jėgoms apskaičiuojamas pagal Reglamento 90 arba 91 p. Naudingasis elemento skerspjūvio aukštis d nagrinėjamojo įstrižojo pjūvio zonoje imamas lygus didžiausiajai d reikšmei, apskaičiuojant elementus su skersine armatūra, o vidutinei d reikšmei – apskaičiuojant elementus be skersinės armatūros.

14 pav. Gelžbetoninės sijos su nuolaidžiais viršutiniais kraštais įstrižųjų pjūvių atsparumo skaičiuotinė schema 93. Trumpųjų (l ≤ 0,9 d) gelžbetoninių gembių atsparumas skersinių jėgų veikimui apskaičiuojamas atsižvelgiant į betono juostos tarp krūvio ir atramos atsparumą gniuždant (žr. 15 pav.) pagal formulę VRd,cc = 0,8 φw2 fcd b lc sin θ; , (8.72) čia θ – kampas tarp skaičiuotinės gniuždomosios juostos ir horizontalės.

15 pav. Trumposios gembės atsparumo skersinėms jėgoms skaičiuotinė schema Įstrižos gniuždomosios juostos plotis nustatomas pagal tokią formulę: lc = lsup sin θ, (8.73) lsup – krūvio perdavimo ploto ilgis išilgai gembės.

Nustatant lsup ilgį, reikia atsižvelgti į krūvio perdavimo ypatybes, nes konstrukcijos ant gembės gali būti atremtos įvairiais būdais (išilgai gembės nukreiptos sijos gali būti atremtos laisvai arba standžiai; sijos gali būti nukreiptos skersai gembės ir pan.).

Koeficientu φw2 atsižvelgiama į sankabas, išdėstytas gembės aukštyje, kuris apskaičiuojamas pagal formulę φw2 = 1 + 5 αl ρw1 ; (8.74) čia ρw1 = Asw / (b sw), čia:

Asw – horizontaliųjų ir pasvirusių į horizontalę ne mažesniu kaip 45° kampu sankabų, esančių vienoje plokštumoje, skerspjūvio plotas; sw – atstumas tarp sankabų statmena kryptimi.

Trumpųjų gembių skersinis armavimas turi atitikti reikalavimus, nurodytus Reglamento 25 p.

VII skirsnis. Gelžbetoninių elementų įstrižųjų pjūvių stiprumas lenkimo momento atžvilgiu

MRd,s, MRd,sw ir MRd,s,inc yra jėgų, veikiančių įstrižojo pjūvio tempiamąją zoną kertančioje išilginėje armatūroje, sankabose ir atlankose atitinkamai momentų apie tą pačią ašį, sumos. Nustatant įstrižąjį pjūvį kertančioje armatūroje veikiančias jėgas, reikia atsižvelgti į šios armatūros inkaravimą už įstrižojo pjūvio.

Įstrižojo pjūvio gniuždomosios zonos aukštis nustatomas iš jėgų, veikiančių gniuždomajame betone ir įstrižąjį pjūvį kertančioje armatūroje, projekcijų į elemento išilginę ašį pusiausvyros sąlygos.

As1 – išilginės armatūros, kertančios įstrižojo pjūvio tempiamąją zoną, skerspjūvio plotas; zs – atstumas tarp jėgų, veikiančių išilginėje armatūroje, atstojamosios iki jėgų, veikiančių gniuždomojoje zonoje, atstojamosios.

Jeigu išilginė armatūra yra be inkarų, jos skaičiuotinį stiprį susikirtimo su įstrižuoju pjūviu vietoje reikia sumažinti dydžiu – neįtemptajai armatūrai ir – įtemptajai armatūrai (čia: lx – atstumas nuo inkaravimo krašto iki nagrinėjamojo pjūvio; lbd ir lbpd – pagal (17.1) ir (17.6) formules).

Konstrukcijų iš akytojo betono jėgas, veikiančias išilginėje armatūroje, reikia apskaičiuoti atsižvelgiant į skersinių inkarų atraminiuose ruožuose efektyvumą.

VIII skirsnis. Sukamųjų ir kartu lenkiamųjų elementų erdvinių pjūvių stiprumo apskaičiavimas

100.1. betono tempiamasis stipris lygus nuliui;

100.2. betono gniuždomoji zona yra plokštumoje, pasvirusioje tam tikru kampu elemento išilginės ašies atžvilgiu;

100.3. betono įtempiai vienodi visame gniuždomosios zonos plote ir lygūs ;

100.4. kertančios erdvinio pjūvio tempiamąją zoną išilginės ir skersinės armatūros tempimo įtempiai atitinkamai lygūs ir ;

100.5. kertančios erdvinio pjūvio gniuždomąją zoną paprastosios išilginės armatūros įtempiai lygūs , o įtemptosios armatūros įtempiai nustatomi pagal Reglamento 74 punktą.

Stipresnio kaip C25/30 klasės betono reikšmė imama tokia, kaip C25/30 klasės betono.

Stiprumas tikrinamas atsižvelgiant į tris gniuždomosios zonos padėties skaičiuojamąsias schemas:

1 schema – gniuždomoji zona yra prie gniuždomos dėl lenkimo momento skerspjūvio briaunos (žr. 18 a pav.);

2 schema – gniuždomoji zona yra prie lygiagrečios lenkimo momento veikimo plokštumai skerspjūvio briaunos (žr. 18 b pav.);

3 schema – gniuždomoji zona yra prie tempiamos dėl lenkimo momento skerspjūvio briaunos (žr. 18 c pav.).

17 pav. Sukamojo ir kartu lenkiamojo elemento erdvinio pjūvio stiprumo skaičiuotinė schema 18 pav. Erdvinio pjūvio gniuždomosios zonos padėtys: a – prie gniuždomos dėl lenkimo momento skerspjūvio briaunos; b – prie lygiagrečios lenkimo momento veikimo plokštumai skerspjūvio briaunos; c – prie tempiamos dėl lenkimo momento skerspjūvio briaunos; O-O – lenkimo momento plokštuma (8.79) ir (8.80) formulėse: ir – skerspjūvio plotai armatūrų, esančių atitinkamai tempiamojoje ir gniuždomojoje zonose; , – ilgiai briaunų, atitinkamai lygiagrečių ir statmenų apribojančiai gniuždomąją zoną tiesei; ; (8.81) , (8.82) čia – apribojančios gniuždomąją zoną tiesios atkarpos projekcijos į elemento išilginę ašį ilgis; apskaičiuojama įvertinant pavojingiausią reikšmę, kuri nustatoma nuosekliu priartėjimu ir imama ne didesnė kaip .

Įrąžų TEd, MEd ir VEd santykinius dydžius įvertinančios c ir reikšmės yra:

102.1. kai lenkimo momentas lygus nuliui, c = 0 ir jV = 1;

102.2. apskaičiuojant pagal 1 schemą, ir jV = 1;

102.3. apskaičiuojant pagal 2 schemą, c = 0 ir ;

102.4. apskaičiuojant pagal 3 schemą, ir jV = 1, čia TEd, MEd ir VEd – sukimo momentas, lenkimo momentas ir skersinė jėga pjūvyje, išvestame per gniuždomosios zonos centrą ir statmename elemento išilginei ašiai.

Skersinės ir išilginės armatūros santykį įvertinantis koeficientas apskaičiuojamas pagal formulę , (8.83) čia:

Koeficiento reikšmė imama ne mažesnė kaip , (8.84) ir ne didesnė kaip ; (8.85) čia:

Kai pagal (8.83) formulę apskaičiuota reikšmė mažesnė nei , jėgos reikšmė (8.79) ir (8.80) formulėse dauginama iš santykio .

IX skyrius. Gelžbetoninių konstrukcijų stiprumo APskaičiavimas, esant vietiniam apkrovų veikimui

I skirsnis. glemžimo ApSkaičiavimas

0,85 – kai betono klasė C50/60;

0,80 – kai betono klasė C55/67 ir aukštesnė.

Kai betono klasė C70/85 ir aukštesnė, betono stipris fcd su koeficientu a dauginamas iš papildomo koeficiento l, kuris imamas pagal 16 lentelės duomenis;

16 lentelė Koeficiento l reikšmės Betono klasė C70/85 C80/95 C90/105 l 0,95 0,93 0,91 wu – koeficientas, įvertinantis betono glemžiamojo stiprio padidėjimą ir apskaičiuojamas pagal formulę , (9.2) čia: ku – šoninio apspaudimo gniuždant efektyvumo koeficientas. Sunkiajam betonui ; smulkiagrūdžiam betonui ku = 12,5; kf – imama pagal 17 lentelę; wu,max – ribinė betono glemžiamojo stiprio padidėjimo reikšmė, imama pagal 17 lentelę;

Ac0 – glemžimo plotas (žr. 19 pav.);

Ac1 – pasiskirstymo plotas, kuris yra simetrinis glemžiamojo ploto centro atžvilgiu.

17 lentelė Koeficientų kf ir wu,max reikšmės Vietinės apkrovos pridėjimo schemos pagal 19 pav. kf wu,max betoniniams elementams elementams su skersiniu armavimu a), b) atvejai 1,0 2,5 3,5

Jeigu elementą, veikiamą vietinės gniuždomosios apkrovos, veikia ir kitos apkrovos, kurios sukelia tempimo įtempius betone, tai tokį elementą reikia armuoti skersiniais tinklais.

NEd – skaičiuotinių įtempių, veikiančių glemžimo plote Ac0, atstojamoji; fcud – skaičiuotinis betono glemžiamasis stipris, apskaičiuojamas pagal (9.1) formulę, imant skaičiuotinius betono gniuždomąjį fcd ir tempiamąjį fctd stiprius, nustatomas su daliniu patikimumo koeficientu gc = 1,8; au – koeficientas, priklausantis nuo įtempių pasiskirstymo glemžimo plote, ir yra lygus ; (9.4) čia su,max ir su,min – atitinkamai didžiausieji ir mažiausieji gniuždymo įtempiai.