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). 2. Nustatau, kad 1 punkte nurodyto statybos techninio reglamento nuostatos privalomos projektuojant statinius, kuriems prašymai dėl statinio projektavimo sąlygų sąvado išdavimo pateikti po šio įsakymo įsigaliojimo. 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 1. Šis statybos techninis reglamentas (toliau – Reglamentas) nustato privalomuosius techninius statinių iš betono, gelžbetonio ir iš anksto įtemptojo gelžbetonio konstrukcijų, pagamintų iš sunkiojo, lengvojo ir smulkiagrūdžio betono, kurio tankis ne mažesnis kaip 2000 ir ne didesnis kaip 2800 kg/m3, ir naudojamų esant ne aukštesnei kaip +50 0C ir ne žemesnei kaip – 40 0C temperatūrai, projektavimo reikalavimus. 2. Reglamento reikalavimai gali būti taikomi ir hidrotechniniams statiniams, tiltams, viadukams, transporto tuneliams ir vamzdžiams, slėginių talpyklų betoninėms ir gelžbetoninėms konstrukcijoms projektuoti, atsižvelgiant į specifinius poveikius, reikalavimus statybos produktams ir konstrukcijų naudojimo sąlygas. 3. Reglamento reikalavimai netaikomi armocementinių ir silikatbetoninių konstrukcijų, taip pat pagamintų iš betono su necementine rišamąja medžiaga arba su specialiaisiais ir organiniais užpildais, stambiaporės struktūros ir dispersinio armuotojo betono konstrukcijų projektavimui. 4. Pagal šį Reglamentą projektuojamos konstrukcijos turi atitikti patikimumo, tinkamumo naudoti, ilgalaikiškumo, technologiškumo ir ekonomiškumo reikalavimus. 5. Patikimumo reikalavimams įvykdyti konstrukcija turi būti suprojektuota ir pastatyta taip, kad esant nustatytai tikimybei ji atlaikytų visas apkrovas ir poveikius, kurie gali pasireikšti statant ir naudojant konstrukciją. 6. Tinkamumo naudoti reikalavimams garantuoti reikia nustatyti tokius pradinius konstrukcijos kokybės rodiklius, kad užtikrinant patikimumą, esant pačiam pavojingiausiam poveikių deriniui, neatsivertų neleistino dydžio plyšių, neatsirastų įlinkių, vibracijų ir kitų reiškinių, sutrikdančių normalų statinio naudojimą, neigiamai veikiančių žmonių sveikatą, aplinką, statinio estetiškumą, technologinį procesą ir kita. 7. 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. Konstrukcija turi būti suprojektuota taip, kad visą naudojimo laiką ji atitiktų savo paskirties reikalavimus, įvertinant naudojimo ir tinkamumo remontuoti sąlygas. 8. 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. 2 „Gaisrinė sauga“. II skyrius. Nuorodos 9. Reglamente pateikiamos nuorodos į šiuos dokumentus: 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 10. Reglamente vartojamos Lietuvos standartuose [9.1], [9.2] nurodytos sąvokos. Kitos sąvokos ir jų apibrėžimai pateikiami atskiruose Reglamento skyriuose. 11. Reglamente vartojami SI vienetai pagal Lietuvos standartą [9.7]. Skaičiavimams vartojami tokie vienetai: 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 12. Reglamente vartojamos lotyniškos didžiosios raidės: 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. 13. Reglamente vartojamos lotyniškos mažosios raidės: a – matmuo; b – plotis; c – apsauginio sluoksnio storis; d – įlinkis, gylis, skerspjūvio naudingasis aukštis; e – ekscentricitetas; f – stipris (medžiagos); g – išskirstytoji pastovioji apkrova; h – aukštis, storis; i – ploto inercijos momento spindulys; k – koeficientas; l – tarpatramis, elemento ilgis; m – masė, lenkimo momentas ilgio arba pločio vienetui; n – ašinė (normalinė) jėga ilgio vienetui; kokių nors elementų skaičius; q – išskirstytoji kintamoji apkrova; r – spindulys; s – išskirstytoji sniego apkrova; t – plonasienių elementų storis; sukimo momentas ilgio vienetui, laikas; u – perimetras; v – kerpamoji jėga ilgio arba pločio vienetui; w – išskirstytoji vėjo apkrova, plyšio plotis; x – gniuždomosios zonos aukštis; x, y, z – koordinatės; z – jėgų poros petys. 14. Reglamente vartojamos graikiškos mažosios raidės: a – kampas, santykis; b – kampas, santykis, daugiklis (koeficientas), patikimumo indeksas; g – dalinis (patikimumo) koeficientas, šlyties deformacija, vienetinis svoris; e – deformacija (santykinė); l – liaunis, santykis, daugiklis; m – trinties koeficientas; n – Puasono santykis, skersinės deformacijos koeficientas; p – apskritimo ilgio ir skersmens santykis (p = 3,14159...); r – vienetinio tūrio masė (masės tankis), armavimo koeficientas, kreivis; s – normaliniai (statmenieji) įtempiai; t – šlyties (tangentiniai) įtempiai; j – valkšnumo koeficientas, klupumo koeficientas, kampas. 15. Reglamente vartojami indeksai: a (

1. ac)– ypatingieji poveikiai; abs – absoliutusis; c – betonas, gniuždymas bendruoju atveju; cr – pleišėjimas, plyšiai; crit – kritinis; d – skaičiuotinis; eff – efektyvusis, ekvivalentinis; ext – išorinis; el – tamprusis; int – vidinis; k – rodiklis (pvz., jėgos F charakteristinė reikšmė – Fk); l – žemesnioji reikšmė; m – medžiaga, vidutinė reikšmė, lenkimas; max, min – maksimumas, minimumas (didžiausias, mažiausias); nom – nominalusis; p – įtemptoji armatūra; pl – plastiškasis; s – armatūrinis plienas; sh – susitraukimas; sup – viršutinė (aukštesnioji) reikšmė; t (tem) – tempimas bendruoju atveju; tor – sukimas; u (
2. ul)– ribinė reikšmė; v – vertikalusis; y – takumas. 16. Reglamente vartojamos lotyniškos raidės su indeksais: 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(
3. 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(
4. 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; – tėjinio skerspjūvio lentynos efektyvusis plotis; bw – tėjinio skerspjūvio sienelės plotis; dg – didžiausias užpildų stambumas; ea – atsitiktinis ekscentricitetas; ee – skaičiuotinis ekscentricitetas; e0 – pradinis išilginės jėgos ekscentricitetas; fc – betono gniuždomasis stipris; fcd – skaičiuotinis betono gniuždomasis stipris; fck – charakteristinis betono gniuždomasis stipris; fctd – skaičiuotinis betono tempiamasis stipris; fctk – charakteristinis betono tempiamasis stipris; fpd – skaičiuotinis įtemptosios armatūros stipris; fpk – charakteristinis įtemptosios armatūros stipris; fyd – skaičiuotinis armatūros (ne įtemptosios) stipris; fscd – skaičiuotinis armatūros (ne įtemptosios) gniuždomasis stipris; fyk(f0,2k) – charakteristinis armatūros stipris; fywd – skaičiuotinis skersinės armatūros stipris; – tėjinio skerspjūvio lentynos storis; kf – koeficientas, įvertinantis betono šoninio apspaudimo nevienodumą, apskaičiuojant glemžimui; ku – šoninio betono apspaudimo efektyvumo koeficientas, apskaičiuojant glemžimui; lb – bazinis armatūros inkaravimo ilgis; lbd – skaičiuotinis armatūros inkaravimo ilgis; leff – skaičiuotinis tarpatramis; ln – atstumas tarp atramų (šviesoje); l0 – skaičiuotinis kolonos (statramsčio) aukštis; nw – skersinių strypų skaičius skerspjūvyje; sw – atstumas tarp skersinės armatūros strypų; se – atstumas tarp armatūros strypų (šviesoje); sn – atstumas tarp skersinio armavimo strypynų (tinklų) gniuždomojoje zonoje, arba spiralės žingsnis; sm – vidutinis atstumas tarp plyšių; vEd – skaičiuotinė skersinė jėga ilgio vienetui; wk – plyšio atsivėrimo plotis; wlim – ribinis (leistinasis) plyšio plotis; xeff,lim – sąlyginės gniuždomosios zonos aukščio ribinė reikšmė; zcp – atstumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos iki betoninio skerspjūvio centro. 17. Reglamente vartojamos graikiškos mažosios raidės su indeksais: ae – plieno Es tamprumo modulio santykis su betono Ecm tamprumo moduliu; at – temperatūrinio ilgėjimo koeficientas; gc – betono dalinis patikimumo koeficientas; gs – armatūros dalinis patikimumo koeficientas; gF – apkrovos dalinis patikimumo koeficientas; gp – išankstinio įtempimo jėgos dalinis patikimumo koeficientas; ec – betono santykinė deformacija; ec,shr,u – betono susitraukimo ribinė reikšmė; es – armatūros santykinė deformacija; esm – elemento su plyšiais armatūros santykinė deformacija; esu – armatūros santykinės deformacijos ribinė reikšmė; eyd – armatūros santykinė deformacija, atitinkanti takumo ribą; rl – išilginio armavimo koeficientas; rp – išilginio armavimo įtemptąja armatūra koeficientas; rw – skersinio armavimo koeficientas; sc – normaliniai betono gniuždymo įtempiai; scg – betono įtempiai ties įtemptosios armatūros masės centru nuo savojo konstrukcijos svorio; scN – betono įtempiai nuo išorinės išilginės įrąžos (jėgos); scp – betono įtempiai nuo apspaudimo iš anksto įtemptąja armatūra; scp,0 – pradiniai betono įtempiai ties įtemptosios armatūros masės centru nuo apspaudimo šia armatūra; scR – leidžiamieji betono įtempiai, veikiant daugkartinei apkrovai; sctm – vidutiniai betono tempimo įtempiai; s0,max – didžiausi išankstiniai įtemptosios armatūros įtempiai; sp – išankstiniai įtemptosios armatūros įtempiai; sp1 – tempiamosios zonos armatūros išankstiniai įtempiai; sp2 – gniuždomosios zonos armatūros išankstiniai įtempiai; spmo – iš anksto įtemptosios armatūros pradiniai įtempiai, perdavus tempimą į betoną; 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 18. 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 deriniai imami 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. Poveikiai ir apkrovos gali būti pasiūlyti ir užsakovo arba priimti projektuotojui pasikonsultavus su juo, jeigu išlaikomi mažiausieji reglamentuojami poveikių ir apkrovų dydžiai. 19. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų skaičiavimas, nustačius atitinkamą patikimumo lygį, gali būti atliekamas tikimybiniu metodu, jeigu yra pakankamai duomenų apie pagrindinių veiksnių, įeinančių į skaičiavimą, sklaidą. 20. Atliekant betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų skaičiavimą, reikia įvertinti skaičiuojamąsias situacijas, kurios charakterizuojamos konstrukcijos skaičiuotine schema, poveikių deriniu, aplinkos sąlygomis, konstrukcijos gyvavimo stadija ir kita. Turi būti nagrinėjamos šios skaičiuojamosios situacijos: 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.). 21. 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. Daugiau žr. STR 2.05.04:2003 [9.5]. 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. Tinkamumo ribiniams būviams apskaičiavimas apima: 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. 23. Plyšių atsiradimas betoninėse ir gelžbetoninėse konstrukcijose apskaičiuojamas iš sąlygos, pagal kurią įrąžos, įtempimai ir deformacijos nuo įvairių poveikių ir jų derinių neturi viršyti atitinkamų ribinių dydžių, kurias gali atlaikyti konstrukcija plyšių atsiradimo momentu. 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. 24. Konstrukcijų deformacijos apskaičiuojamos su sąlyga, kad įlinkiai, posūkio kampai, poslinkiai ar konstrukcijos virpėjimo nuo įvairių poveikių ir jų derinių parametrai negali viršyti atitinkamų leidžiamųjų ribinių reikšmių, kurios priklauso nuo konstrukcijos ir viso statinio charakteristikų, gretimų ar tarpinių elementų pažeidimų galimybių, technologinių įrengimų, taip pat galimybės susidaryti pavojingoms situacijoms statinio naudojimo metu. Visiškam ar įlinkio dalies kompensavimui konstrukcija gali turėti pradinį išlinkį, kurio dydis neturi viršyti 1/250 angos. 25. Surenkamosios monolitinės gelžbetoninės konstrukcijos, taip pat monolitinės su laikančiąja (standžiąja) armatūra abiem ribiniams būviams apskaičiuojamos dviem apkrovų atvejams: 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. 26. Betoninės ir gelžbetoninės konstrukcijos skaičiuojamos atsižvelgiant į galimą plyšių ir netampriųjų deformacijų atsiradimą betone ir armatūroje. Konstrukcijos ribinės įrąžos ir deformacijos nustatomos naudojantis skaičiuotinėmis schemomis ir modeliais, geriausiai atitinkančiais nagrinėjamo ribinio būvio tikruosius konstrukcijų ypatumus. VI skyrius. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų ilgaamŽIŠKUMAS 27. 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. Į konstrukcijos naudojimo laiką ir priežiūros programą taip pat reikia atsižvelgti, nustatant reikalingą apsaugos lygį. 28. Aplinkoje, kurioje yra konstrukcija, susidaro cheminiai ir fiziniai poveikiai, kurie veikia visą konstrukciją, tam tikrus elementus, patį betoną bei armatūrą, ir sukelia efektus, kurie projektuojant laikančiąsias konstrukcijas neįeina į apkrovimo sąlygas. 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. Cheminis agresyvumas konstrukcijoms gali kilti iš: 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). 30. Kenksmingų cheminių poveikių daugelyje pastatų galima išvengti pritaikius tinkamus statybos produktus. Be to, reikalingas pakankamas apsauginis sluoksnis armatūrai apsaugoti. 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: – 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. 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. Konstrukcijų ilgalaikiškumui esminę įtaką turi betono atsparumas šalčiui ir vandens nepralaidumas. Šios betono ypatybės imamos atsižvelgiant į naudojimo režimą ir išorės temperatūrą: 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. 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. Papildomai gali reikėti įvertinti tokius veiksnius: 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. Pagal šį Reglamentą projektuojamų betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų betonas turi atitikti Lietuvos standarto [9.3] reikalavimus. Atsižvelgiant į projektuojamų konstrukcijų paskirtį ir darbo sąlygas, nurodomi pagrindiniai betono rodikliai: 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: 1. Betono klasės atitinka 0,95 patikimumui garantuojamas betono stiprumo vertes MPa; 2. Prireikus gali būti nurodomi papildomi betono rodikliai. 35. Projektuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas, naudojamas šių klasių ir markių betonas: 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. Projektuojant konstrukcijas betono gniuždomojo stiprio klasės turi būti: 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. Iš anksto įtemptųjų gelžbetoninių elementų, pagamintų iš sunkiojo normalaus, smulkiagrūdžio betono, klasė parenkama atsižvelgiant į įtemptosios armatūros tipą, jos skersmenį ir inkaravimą, bet ne žemesnė kaip: 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. 38. Ilgesnės nei 12 m gelžbetoninės iš anksto įtemptosios konstrukcijos, veikiamos daugkartinių apkrovų, ir armuotos stipriąja viela arba lynais, gali būti gaminamos iš smulkiagrūdžio betono tik atlikus specialius eksperimentinius tyrimus. 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. Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų betono atsparumo šalčiui ir nelaidumo vandeniui markės, atsižvelgiant į naudojimo sąlygas ir žiemos lauko temperatūrą, parenkamos: 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. 40. Jeigu surenkamosios gelžbetoninės konstrukcijos statybos arba naudojimo metu gali būti veikiamos neigiamųjų temperatūrų, tai jų sandūroms monolitinti naudojamo betono atsparumo šalčiui ir nelaidumo vandeniui markės turi būti ne žemesnės už jungiamųjų elementų atsparumo šalčiui ir nelaidumo vandeniui markes. 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. 41. Betono gniuždomasis stipris t amžiuje priklauso nuo cemento rūšies, temperatūros ir kietėjimo sąlygų. Standartinėmis sąlygomis saugojamų konstrukcijų įvairaus amžiaus betono gniuždomasis stipris fcm(
5. t)gali būti apskaičiuotas taip: , (7.1) čia , (7.2) čia: fcm(
6. t)– vidutinis betono gniuždomasis stipris; fcm – 28 parų amžiaus vidutinis betono gniuždomasis stipris nurodytas 5 lentelėje; bcc(
7. t)– koeficientas, įvertinantis betono amžių t; t – betono amžius paromis; s – koeficientas, įvertinantis cemento rūšį: greitai kietėjančio labai stipraus cemento – 0,20; normaliai ir greitai kietėjančio cemento – 0,25; lėtai kietėjančio cemento – 0,38. Vidutinis betono tempiamasis stipris fctm(
8. t)gali būti apskaičiuotas taip: , (7.3) čia: bcc(
9. 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. 42. Charakteristinis tempiamojo betono stipris fctk,0,95 skaičiuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas įvertinamas tuo atveju, kai padidintas betono tempiamasis stipris sukelia neigiamą efektą. 43. Sunkiojo ir smulkiagrūdžio betono skaičiuotiniai stipriai yra apskaičiuojami taip: ; (7.4) . (7.5) Lengvojo betono skaičiuotiniai stipriai yra apskaičiuojami taip: ; (7.4a) . (7.5a) 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. Kitais atvejais a = 1,0. 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 (
10. 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(
11. t)gali būti apskaičiuotas taip: , (7.8) čia: fcm(
12. 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. 45. Skaičiuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas reikia įvertinti betono savybių pasikeitimą laike bei įrąžų, įtempių ir deformacijų pasikeitimą dėl ilgalaikių procesų (susitraukimo ir valkšnumo). Apskaičiuojant tai galima įvertinti valkšnumo koeficientu j(t, t0) ir ribinėmis susitraukimo deformacijomis ecs. 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. 46. Betono susitraukimo deformacijas sudaro susitraukimo deformacijos dėl drėgmės išgaravimo ir betono kietėjimo sukeltos susitraukimo deformacijos. Susitraukimo deformacijos apskaičiuojamos taip: , (7.11) čia: ecsh – visos betono susitraukimo deformacijos; ecd – drėgmės išgaravimo sukeltos betono susitraukimo deformacijos; eca – betono kietėjimo sukeltos susitraukimo deformacijos. 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. 47. Betono įtempių (
13. sc)ir deformacijų (
14. ec)priklausomybė, nurodyta 2 pav., gali būti apskaičiuota taip: , (7.17) čia (žr. 2 pav.).
15. a)100 parų. j(µ,t0) reikšmė imama kaip t0 = 100 parų amžiaus betonui. 2. S – lėtai kietėjančiam cementui; N – normaliai kietėjančiam cementui; R – greitai kietėjančiam betonui ">
16. 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 48. Armatūros gamybos būdai, savybių rodikliai, bandymo ir tinkamumo testavimo metodai yra apibrėžti atitinkamuose standartuose. Tempiamasis stipris (ft), takumo stipris (fyk), tempiamojo ir takumo stiprių santykis (ft /fyk), pailgėjimas esant didžiausiai apkrovai (
17. 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. 49. Jeigu armatūra neturi aiškių takumo įtempimų fyk, juos galima pakeisti 0,2 % liekamosios deformacijos įtempimais f0,2k (5 b pav.). 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. 50. Armatūros fizines ir mechanines savybes charakterizuoja įtempių-deformacijų diagrama. Tipinė jos forma pateikta 5 paveiksle, kuriame parodyta visų pagrindinių fizinių ir mechaninių charakteristikų priklausomybė nuo apkrovos. 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 (
18. 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