Расчетные значения остаточного сопротивления сталефибробетона растяжению Rfbt2 и Rfbt2,ser и остаточного сопротивления растяжению Rfbt3 и Rfbt3,ser в зависимости от подклассов «a», «b», «c», «d» и «e» для предельных состояний первой и второй групп приведены в таблице 2.
Допускается принимать расчетные значения сопротивления сталефибробетона осевому сжатию Rfb и осевому растяжению Rfbt3 с учетом влияния фибрового армирования в соответствии с приложением В.
Т а б л и ц а 2
Характеристика | Нормативные Rfbt2,n и Rfbt3,n, расчетные для предельных состояний второй группы Rfbt2,ser и Rfbt3,ser и расчетные для предельных состояний первой группы Rfbt2 и Rfbt3 значения сопротивления сталефибробетона растяжению при классе сталефибробетона по остаточной прочности на растяжение, МПа | |||||||||||
| Bft31i | Bft31,5i | Bft3 2i | Bft32,5i | Bft3 3i | Bft33,5i | Bft3 4i | Bft34,5i | Bft3 5i | Bft35,5i | Bft3 6i | ||
| Rfbt3,n и Rfbt3,ser | 1,00 | 1,50 | 2,00 | 2,50 | 3,00 | 3,50 | 4,00 | 4,50 | 5,00 | 5,50 | 6,00 | |
Rfbt2,n и Rfbt2,ser | i =a | 2,00 | 3,00 | 4,00 | 5,00 | 6,00 | 7,00 | 8,00 | 9,00 | 10,00 | 11,00 | 12,00 |
| i =b | 1,43 | 2,14 | 2,86 | 3,57 | 4,29 | 5,00 | 5,71 | 6,43 | 7,14 | 7,86 | 8,57 | |
| i =c | 1,11 | 1,67 | 2,22 | 2,78 | 3,33 | 3,89 | 4,44 | 5,00 | 5,56 | 6,11 | 6,67 | |
| i =d | 0,91 | 1,36 | 1,82 | 2,27 | 2,73 | 3,18 | 3,64 | 4,09 | 4,55 | 5,00 | 5,45 | |
| i =e | 0,77 | 1,15 | 1,54 | 1,92 | 2,31 | 2,69 | 3,08 | 3,46 | 3,85 | 4,23 | 4,62 | |
Rfbt3 | 0,77 | 1,15 | 1,54 | 1,92 | 2,31 | 2,69 | 3,08 | 3,46 | 3,85 | 4,23 | 4,62 | |
Rfbt2 | i =a | 1,54 | 2,30 | 3,08 | 3,84 | 4,62 | 5,38 | 6,16 | 6,92 | 7,70 | 8,46 | 9,24 |
| i =b | 1,10 | 1,64 | 2,20 | 2,74 | 3,30 | 3,84 | 4,40 | 4,94 | 5,50 | 6,04 | 6,60 | |
| i =c | 0,86 | 1,28 | 1,71 | 2,13 | 2,57 | 2,99 | 3,42 | 3,84 | 4,28 | 4,70 | 5,13 | |
| i =d | 0,70 | 1,05 | 1,40 | 1,75 | 2,10 | 2,45 | 2,80 | 3,15 | 3,50 | 3,85 | 4,20 | |
| i =e | 0,59 | 0,88 | 1,18 | 1,48 | 1,78 | 2,07 | 2,37 | 2,66 | 2,96 | 3,25 | 3,55 | |
5.2.7 В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик сталефибробетона умножают на значения коэффициентов условий работы γbi, учитывающих особенности работы сталефибробетона в конструкции (характер нагрузки, условия окружающей среды и т. д.):
γb1 – коэффициент, вводимый к расчетным значениям сопротивлений Rfb , Rfbt и Rfbt3, и учитывающий влияние длительности действия статической нагрузки:
- γb1 = 1,0 при непродолжительном (кратковременном) действии нагрузки;
- γb1 = 0,9 при продолжительном (длительном) действии нагрузки;
γb2 – коэффициент, вводимый для сталефибробетонных конструкций без стержневой рабочей арматуры к расчетным значениям сопротивления Rfb и учитывающий характер разрушения таких конструкций; γb2 = 0,9;
γb3 – коэффициент, вводимый для сталефибробетонных конструкций, бетонируемых в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования свыше 1,5 м, к расчетному значению сопротивления сталефибробетона Rfb ; γb3 = 0,85;
γb5 – коэффициент условий работы сталефибробетонных конструкций, учитывающий влияние попеременного замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур:
γb5 = 1,0 для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей среды при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40 °С и выше;
в других случаях γb5 ≤ 1,0 и его значение принимают в зависимости от назначения конструкции и условий окружающей среды по специальным указаниям.
5.2.8 Основные деформационные характеристики сталефибробетона:
- предельные относительные деформации сталефибробетона при осевом сжатии и растяжении (при однородном напряженном состоянии бетона) fb0 и fbt0;
- начальный модуль упругости Еfb ;
- модуль сдвига G;
- коэффициент (характеристики) ползучести φb,cr;
- коэффициент поперечной деформации сталефибробетона (коэффициент Пуассона) νb,P;
- коэффициент линейной температурной деформации сталефибробетона αbt.
Значение начального модуля упругости сталефибробетона Еfb определяется по формуле
Efb = Eb (1 –μ fv) + Ef μfv,
где Eb – начальный модуль упругости бетона-матрицы;
Ef – начальный модуль упругости стальной фибры;
μfv – коэффициент фибрового армирования по объему.
Значение начального модуля сдвига сталефибробетона G принимают равным 0,4 Еfb.
Значение коэффициента (характеристики) ползучести φb,cr принимают как для бетона-матрицы.
5.2.9 В качестве рабочих диаграмм деформирования сталефибробетона при осевом сжатии, определяющих связь между напряжениями и относительными деформациями, используют криволинейные, в том числе с ниспадающей ветвью и упрощенную трехлинейную диаграммы. Параметрические точки рабочих диаграмм сжатого сталефибробетона допускается принимать как для обычного бетона по СП 63.13330, а сжимающие напряжения сталефибробетона σfb в зависимости от относительных деформаций укорочения сталефибробетона εfb определяют по формулам, указанным в СП 63.13330 для обычного бетона.
В качестве рабочих диаграмм деформирования сталефибробетона при осевом растяжении используют упрощенную трехлинейную диаграмму (рисунок 1). Растягивающие напряжения сталефибробетона σfbt в зависимости от относительных деформаций укорочения сталефибробетона εfbt определяют по формулам:
При 0≤ εfbt ≤ εfbt0
σfbt= Еfb• εfbt
При εfbt0 < εfbt ≤ εfbt2
σfbt= Rfbt (5.3)
При εfbt1 < εfbt ≤ εfbt2
 | |
| 420 × 93 пикс. Открыть в новом окне | |
При εfbt2 < εfbt ≤ εfbt3
 | |
| 371 × 81 пикс. Открыть в новом окне | |
где εfbt0, εfbt1, εfbt2 и εfbt3 – относительные деформации, определяемые по формулам:
 | |
| 353 × 254 пикс. Открыть в новом окне | |
Rfbt2 и Rfbt3 – характеристики остаточного сопротивления сталефибробетона растяжению, принимаемые по таблице 2.
 | |
| 585 × 639 пикс. Открыть в новом окне | |
а– при Rfbt3 / Rfbt2 < 1 ; б – при Rfbt3 / Rfbt2 > 1
Рисунок 1 – Диаграммы деформирования сталефибробетона при сжатии и растяжении:
6 Сталефибробетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры
6.1 Расчет элементов сталефибробетонных конструкций по предельным состояниям первой группы
Расчет по прочности элементов конструкций на действие изгибающих моментов и продольных сил
Общие положения
6.1.1 Расчет по прочности элементов сталефибробетонных конструкций при действии изгибающих моментов и продольных сил (внецентренное сжатие или растяжение) следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси.
Расчет по прочности нормальных сечений элементов следует производить на основе нелинейной деформационной модели согласно 6.1.18 – 6.1.25.
Расчет по прочности нормальных сечений элементов прямоугольного, таврового и двутаврового сечений без рабочей арматуры или с арматурой, расположенной у верхней и нижней граней сечения, допускается производить по предельным усилиям.
6.1.2 При расчете по прочности нормальных сечений внецентренно сжатых элементов следует учитывать случайный эксцентриситет приложения продольной силы и влияние продольного изгиба по СП 63.13330.
6.1.3 Для сталефибробетонных элементов, у которых предельное усилие по прочности оказывается меньше предельного усилия по образованию трещин, площадь сечения продольной растянутой арматуры должна быть увеличена по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15% или определена из расчета по прочности на действие предельного усилия по образованию трещин.