6.1.3 Упругие деформации бетона
Упругие деформации бетона зависят от его вида и технологических особенностей приготовления. Настоящие нормы устанавливают следующие базовые показатели, характеризующие упругие деформации бетонов:
— модуль упругости бетона Ecm (определяемый как тангенс угла наклона секущей между точками sс = 0 и sс = 0,4fcm), значения которого для тяжелых и мелкозернистых бетонов следует принимать по таблице 6.2, а для модифицированных самоуплотняющихся бетонов — по таблице 6.2а.
И
Изм.
5
,(6.5)
где fcm(t) средняя прочность бетона на сжатие к моменту времени t, определяемая по формулам (6.1а, б);
f
Изм.
5
Есm — модуль упругости бетона в возрасте 28 сут, определяемый по таблице 6.2 или 6.2а;
коэффициент Пуассона с = 0,20;
коэффициент линейного температурного расширения t = 110–5 (1/С).
6.1.4 Ползучесть и усадка бетона
6.1.4.1 При расчетах бетонных, железобетонных и предварительно напряженных конструкций следует учитывать изменение свойств бетона во времени, а также усилия, напряжения и перемещения, связанные с развитием длительных процессов (усадки и ползучести). Точные значения параметров длительных процессов могут быть рассчитаны по методикам, изложенным в приложении Б к настоящим нормам. Допускается использовать в расчетах предельные значения характеристики (коэффициента) ползучести и усадки.
Р
Изм.
5
6.1.4.2 Предельн
ые значения коэффициента ползучести
для бетона
допускается принимать по графикам,
приведенным на рисунке 6.1.
22
СНБ 5.03.01-02
Таблица 6.1 — Прочностные и деформационные характеристики тяжелых и мелкозернистых бетонов
|
Характеристики, единицы измерения |
Класс бетона по прочности на сжатие | ||||||||||||||
|
С8/10 |
С12/15 |
С16/20 |
С20/25 |
С25/30 |
С30/37 |
С35/45 |
С40/50 |
С45/55 |
С50/60 |
С55/67 |
С60/75 |
С70/85 |
С80/95 |
С90/105 | |
|
fck , МПа |
8 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
fcG,cube , МПа |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
37 |
45 |
50 |
55 |
60 |
67 |
75 |
85 |
95 |
105 |
|
fcm , МПа |
16 |
20 |
24 |
28 |
33 |
38 |
43 |
48 |
53 |
58 |
63 |
68 |
78 |
88 |
98 |
|
fctm , МПа |
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 |
|
fctk,0,05 , МПа |
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,0,95 , МПа |
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 |
6,8 |
|
с1 , ‰ |
–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 |
|
сu1 , ‰ |
–3,5 |
–3,2 |
–3,0 |
–2,8 |
–2,8 |
–2,8 | |||||||||
|
с2 , ‰ |
–2,0 |
–2,2 |
–2,3 |
–2,4 |
–2,5 |
–2,6 | |||||||||
|
сu2 , ‰ |
–3,5 |
–3,1 |
–2,9 |
–2,7 |
–2,6 |
–2,6 | |||||||||
|
n |
2,0 |
1,75 |
1,60 |
1,45 |
1,40 |
1,40 | |||||||||
|
с3 , ‰ |
–1,75 |
–1,8 |
–1,9 |
–2,0 |
–2,2 |
–2,3 | |||||||||
|
сu3 , ‰ |
–3,5 |
–3,1 |
–2,9 |
–2,7 |
–2,6 |
–2,6 | |||||||||
|
Примечание Для мелкозернистых бетонов, приготовленных с применением песков, имеющих модуль крупности Мк = 2,0 и менее (группа Б), значения прочностных характеристик fctm , fctk,0,05 , fctk,0,95 следует умножать на поправочный коэффициент kt = 0,65 + 610–3 fc,Gcube . | |||||||||||||||
23
СНБ 5.03.01-02
Т
Изм.
5
|
Марка бетонной смеси по удобоукладываемости |
Модуль упругости бетона Ecm , ГПа, для классов по прочности на сжатие | ||||||||||||||
|
С8/10 |
С12/15 |
С16/20 |
С20/25 |
С25/30 |
С30/37 |
С35/45 |
С40/50 |
С45/55 |
С50/60 |
С55/67 |
С60/75 |
С70/85 |
С80/95 |
С90/105 | |
|
Ж3, Ж4 СЖ1СЖ3 |
|
|
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
49 |
50 |
52 |
|
Ж1, Ж2 |
|
31 |
35 |
37 |
38 |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
49 |
51 |
|
П1, П2 |
24 |
27 |
31 |
32 |
35 |
37 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
43 |
45 |
46 |
48 |
|
П3П5 |
21 |
24 |
28 |
29 |
32 |
33 |
35 |
37 |
38 |
39 |
|
|
|
|
|
|
РК1—РК6 |
19 |
22 |
25 |
26 |
28 |
29 |
32 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания
ниже минус 20 до минус 40 С включ. 0,85; ниже минус 5 до минус 20 С включ. 0,90; минус 5 С и выше 0,95.
П
Изм.
1 | |||||||||||||||
24
Т
Изм.
5
|
Марка бетонной смеси по растеканию конуса |
Модуль упругости бетона Ecm, ГПа, для классов по прочности на сжатие | |||||||||||||||
|
С8/10 |
С12/15 |
С16/20 |
С20/25 |
С25/30 |
С30/37 |
С35/45 |
С40/50 |
С45/55 |
С50/60 |
С55/67 |
С60/75 |
С70/85 |
С80/95 |
С90/105 | ||
|
РК-3, РК-4 |
— |
— |
— |
30 |
34 |
36 |
38 |
40 |
42 |
44 |
45 |
46 |
— |
— |
— | |
|
РК-5 |
— |
— |
— |
25 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
41 |
42 |
— |
— |
— | |
|
РК-6 |
РК = 63–75 см |
— |
— |
— |
20 |
24 |
28 |
30 |
31 |
32 |
34 |
35 |
37 |
— |
— |
— |
|
РК = 76–85 см |
— |
— |
— |
18 |
20 |
22 |
26 |
28 |
30 |
32 |
33 |
35 |
— |
— |
— | |
|
Примечания 1 При назначении модуля упругости бетона марка бетонной смеси по удобоукладываемости принимается в соответствии с СТБ 1545. 2 Приведенные модули упругости самоуплотняющегося бетона действительны для бетонов, приготовленных с применением химических модификаторов, обеспечивающих снижение коэффициента нормальной густоты цемента не менее чем на 20 %. 3 Значения модуля упругости приведены для бетонов естественного твердения. Для бетонов, подвергнутых тепловой обработке, приведенные значения следует умножать на коэффициент 0,9. 4 Приведенные значения модуля упругости действительны для бетонов, приготовленных с применением гранитного щебня с крупностью зерен до 20 мм. 5 Для бетонов, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, значения Ecm, указанные в настоящей таблице, следует умножать на поправочный коэффициент, принимаемый равным при эксплуатации конструкции в водонасыщенном состоянии при температуре: — ниже минус 20 °С до минус 40 °С включ. — 0,85; — ниже минус 5 °С до минус 20 °С включ. — 0,90; — минус 5 °С и выше — 0,95. 6 При превышении марки бетона по морозостойкости по сравнению с требуемой согласно таблице 5.3, значения поправочного коэффициента, приведенные выше, допускается увеличивать на 0,05 соответственно каждой ступени превышения, но не должны превышать 1». | ||||||||||||||||
СНБ 5.03.01-02
Рисунок 6.1 — Номограммы для определения предельных значений
коэффициента ползучести бетона (, t0):
а — при RH = 50 %;
б — при RH = 80 %
25
СНБ 5.03.01-02
Изм.
1
где Фк(∞, t0) —предельное значение модифицированного (нелинейного) коэффициента нелинейной ползучести;
σс — сжимающие напряжения в бетоне в момент времени to;
f
Изм.
1
6.1.4.3 Предельные значения коэффициента ползучести бетона Ф(∞, t0), полученные по графикам, приведенным на рисунке 6.1, применимы при расчетах конструкций в условиях сезонных колебаний температуры от минус 25 до 40 °С и относительной влажности RH от 20 до 100 %.
6
Изм.
1
при СЖ3, СЖ2, СЖ1, Ж4, Ж3, Ж2 — не более 0,70;
при Ж1, П1, П2 — 0,80;
п
Изм. 5
ри П3 — 1,00;при П4, П5, РК-1, РК-2 — 1,20;
при РК-3, РК-4, РК-5, РК-6 — 1,30.
Для бетонов классов по прочности на сжатие более С55/67 независимо от марки бетонной смеси по удобоукладываемости предельные значения коэффициентов ползучести Ф(∞, t0), полученные по графикам, приведенным на рисунке 6.1, следует умножать на поправочный коэффициент, равный 1,2.
6.1.4.5 Величину усадки бетона cs следует определять по формуле
cs = cs,d + cs,a , (6.7)
где cs,d ¾ часть усадки бетона, обусловленная испарением из него влаги;
cs,а ¾ часть усадки бетона, обусловленная процессами твердения бетона.
Величину усадки бетона ecs,d следует определять по формуле
(6.8)
где сs,d,∞ — предельные значения величины части усадки, которые допускаются для бетонов, приготовленных на портландцементе ПЦ 500-Д0 без применения химических добавок, принимают по таблице 6.3;
ds — функция развития усадки бетона во времени, определяемая по формуле
Изм.
5
здесь t — возраст бетона, для которого рассчитывается величина части усадки, сут;
ts — возраст бетона к моменту окончания влажного хранения бетона, сут;
h0 = 2Ac/u — приведенный размер поперечного сечения образца, мм,
Ac — площадь поперечного сечения образца, мм2;
u — периметр поперечного сечения образца, мм.
Предельные значения величины части усадки бетона сs,d,∞, приведенные в таблице 6.3, применимы для бетонных смесей с маркой по удобоукладываемости П3 (ОК = 10–15 см). Для других марок и видов цемента, модифицированного химическими добавками, сs,d,∞ следует определять в соответствии с приложением Б.
В случае применения тонкомолотого инертного наполнителя, в количестве от 10 % до 30 % от массы вяжущего, значение функции ds следует определять путем умножения значения ds, полученного по формуле (6.9), на коэффициент KДн = 1,1
26
СНБ 5.03.01-02
П
Изм.
5
Величину усадки бетонов с компенсированной усадкой, cs,k, следует определять в соответствии с требованиями, изложенными в приложении Б
Т
Изм.
1
|
fck /fc,Gcube |
cs,d, при относительной влажности RH, % | |||||
|
20 |
40 |
60 |
80 |
90 |
100 | |
|
20/25 и менее |
–0,75 |
–0,70 |
–0,59 |
–0,37 |
–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 |
0,09 |
0,06 |
|
Примечание ¾ Знак «плюс» означает набухание бетона. | ||||||
6.1.4.6 Величину части усадки бетона cs,a следует определять по формуле
cs,a = ascs,a, , (6.10)
где cs,a, = –2,5(fck – 10)10–6 0; (6.11)
as = 1 – exp(–0,2t 0,5); (6.12)
t ¾ время, сут.