Характеристики бетона

 

2.11. Нормативными сопротивлениями бетона являются сопротивление осевому сжатию призм (призменная прочность) R_bn и сопротивление осевому растяжению R_btn.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой R_b, R_bt и второй R_b,ser, R_bt,ser групп определяются делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по бетону при сжатии g _bc или растяжении g _bt, принимаемые для основных видов бетона по табл. 11.

2.12. Нормативные сопротивления бетона R_bn {с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 12.

Нормативное сопротивление бетона растяжению R_btn в случаях, когда прочность бетона на растяже­ние не контролируется, принимается в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие согласно табл. 12.

Нормативное сопротивление бетона осевому растяжению R_btn в случаях, когда прочность бетона на растяжение контролируется на производстве, принимается равным его гарантированной прочности (классу) на осевое растяжение.

2.13. Расчетные сопротивления бетона R_b, R_bt, R_b,ser, R_bt,ser (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение приведены: для предельных состояний первой группы — соответственно в табл. 13 и 14, второй группы — в табл. 12.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы R_b и R_bt снижаются (или повышаются) путем умножения на коэффициенты условий работы бетона g _bi, учитывающие особенности свойств бетона, длительность действия, многократную повторяемость нагрузки, условия и стадию работы конструкции, способ ее изготовления, размеры сечения и т. п. Значения коэффициентов условий работы g _bi приведены в табл. 15.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы R_b,ser и R_bt,ser вводят в расчет с коэффициентом условий работы бетона g _bi = 1,0, за исключением случаев, указанных в пп. 4.10-4.12.

Для отдельных видов легких бетонов допускается принимать иные значения расчетных сопротивлений, согласованные в установленном порядке.

 

Примечание. При использовании в расчетах промежуточных классов бетона по прочности на сжатие согласно п. 2.3 значения характеристик, приведенных в табл. 12, 13 и 18, принимаются по линейной интерполяции.

 

2.14. Значения начального модуля упругости бетона E_b, при сжатии и растяжении принимаются по табл.18. Для не защищенных от солнечной радиации конструкций, предназначенных для работы в климатическом подрайоне IVА согласно СНиП 2.01.01-82, значения E_b, указанные в табл. 18, следует умножать на коэффициент 0,85.

Таблица 9

 

Условия работы конструкций	Марка бетона, не ниже
	расчетная зимняя	по морозостойкости	по водонепроницаемости
характеристика режима	температура наружного воздуха, °С	для конструкций (кроме наружных стен отапливаемых зданий) зданий и сооружений класса по степени ответственности
		I	II	III	I	II	III
1. Попеременное заморажи­вание и оттаивание: а) в водонасыщенном состоянии	Ниже минус 40	F300	F200	F150	W6	W4	W2
(например, конструкции, распо-ложенные в сезонно-оттаивающем слое	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F200	F150	F100	W4	W2	Не нормируется
грунта в районах вечной мерзлоты)	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F150	F100	F75	W2	Не нормируется
	Минус 5 и выше	F100	F75	F50	Не нормируется
б) в условиях эпизодического водонасы-	Ниже минус 40	F200	F150	F100	W4	W2	Не норми­руется
щения (например, над­земные конструкции, постоянно подвергающие-	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F100	F75	F50	W2	Не нормируется
ся атмосферным воздействиям)	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F75	F50	F35*	Не нормируется
	Минус 5 и выше	F50	F35*	F25*	То же
в) в условиях воздушно-влажностного	Ниже минус 40	F150	F100	F75	W4	W2	Не нормируется
состояния при отсутст­вии эпизодического водонасыщения	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F75	F50	F35*	Не нормируется
(нап­ример, конструкции, постоянно подвергающиеся воздействию окружаю-	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F50	F35*	F25*	То же
щего возду­хе, но защищенные от воздействия ат­мосферных осадков)	Минус 5 и выше	F35*	F25*	F15**	„
2. Возможное эпизодичес­кое воздействие температуры ниже 0 °С: а) в водонасыщенном состоянии (напри-	Ниже минус 40	F150	F100	F75	„
мер, конструкции, находящиеся в грунте или под водой)	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F75	F50	F35*	„
	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F50	F35*	F25*	„
	Минус 5 и выше	F35*	F25*	Не нормируется	„
б) в условиям воздушно-влажностного	Ниже минус 40	F75	F50	F35*	„
сос­тояния (например, внутренние конструк­ции отапливаемых зданий в	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F50	F35*	F25*	„
период стро­ительства и монтажа)	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F35*	F25*	F15**	„
	Минус 5 и выше	F25*	F15**	Не нормируется	„

_____________

* Для тяжелого и мелкозернистого батонов марки по морозостойкости не нормируются.

** Для тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов марки по морозостойкости не нормируются.

 

Примечания: 1. Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости для конструкций сооружений водоснабже­ния и канализации, а также для свай и свай-оболочек следует назначать согласно требованиям соответствующих нормативных документов.

2. Расчетные зимние температуры наружного воздуха принимаются согласно указаниям п. 1.8.

 

Таблица 10

Условия работы конструкций	Минимальная марка бетона по морозостойкости наружных стен
		отапливаемых зданий из бетонов
относительная влажность	расчетная зимняя	легкого, ячеистого, поризованного	тяжелого, мелкозернистого
внутреннего воздуха	температура наружного	для зданий класса по степени ответственности
помещения j int, %	воздуха, °С	I	II	III	I	II	III
j int > 75	Ниже минус 40	F100	F75	F50	F200	F150	F100
	Ниже минус 20 до минус 40 вклвч.	F75	F50	F35	F100	F75	F50
	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F50	F35	F25	F75	F50	Не норми­руется
	Минус 5 и выше	F35	F25	F15*	F50	Не нормируется	То же
60 < j int £ 75	Ниже минус 40	F75	F50	F35	F100	F75	F50
	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	F50	F35	F25	F50	Не нормируется
	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F35	F25	F15*	Не норми­руется	То же
	Минус 5 и выше	F25	F15*	Не нормируется	„
j int £ 60	Ниже минус 40	F50	F35	F25	F75	F50	Не норми­руется
	Ниже минус 20 до минус 40 вкпюч.	Р35	F25	F15*	Не нормируется
	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	F25	F15*	Не норми­руется	То же
	Минус 5 и выше	F15*	Не нормируется	„

 

_____________

* Для легких бетонов мерки по морозостойкости не нормируются.

 

Примечания: 1. При наличии паро- и гидроизоляции конструкций из тяжелых, мелкозернистых и легких бетонов их марки по морозостойкости, указанные в настоящей таблице, снижаются на одну ступень.

2. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается согласно указаниям п. 1.8.

Для бетонов, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, значения Е_b, указан­ные в табл. 18, следует умножать на коэффициент условий работы g _{b 6}, принимаемый по табл. 17.

При наличии данных о сорте цемента, составе бе­тона, условиях изготовления (например, центрифу­гированный бетон) и т. д. допускается принимать другие значения Е_b, согласованные в установлен­ном порядке.

2.15. Коэффициент линейной температурной де­формации a _bt при изменении температуры от минус 40 до плюс 50 °С в зависимости от вида бетона при­нимается равным:

для тяжелого, мелкозернистого бетонов и лег­кого бетона при мелком плотном заполнителе — 1·10^–5 °С^–1;

для легкого бетона при мелком пористом запол­нителе ¾ 0,7·10^–5

°С^–1;

для ячеистого и поризованного бетонов — 0,8·10^–5 °С^–1.

При наличии данных о минералогическом составе заполнителей, расходе цемента, степени водонасыщения бетона, морозостойкости и т. д. допускается принимать другие значения a _bt, обоснованные в установленном порядке. Для расчетной температуры ниже минус 50 °С значения a _bt принимаются по экспериментальным данным.

 

Таблица 11

	Коэффициенты надежности по бетону при сжатии и растяжении g bc и g bt для расчета конструкций по предельным состояниям
Вид бетона	первой группы	второй
	g bc	g bt при назначении класса бетона по прочности	группы g bc и g bt
		на сжа­тие	на растяжение
Тяжелый, напрягающий, мелкозернистый, легкий и поризованный	1,3	1,5	1,3	1,0
Ячеистый	1,5	2,3	¾	1,0

 

2.16. Начальный коэффициент поперечной деформации бетона v (коэффициент Пуассона) принима­ется равным 0,2 для всех видов бетона, а модуль сдвига бетона G — равным 0,4 соответствующих значений E_b, указанных в табл. 18.

 

Таблица 12

Вид	Бетон	Нормативные сопротивления бетона Rbn, Rbtn и расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы Rb,ser и Rbt,ser при классе бетона по прочности на сжатие
		В1	В1,5	В2	В2,5	В3,5	В5	В7,5	В10	В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
Сжатие осевое (призменная прочность) Rbn и Rb,ser	Тяжелый и мелкозернистый	¾	¾	¾	¾	2,7 27,5	3,6 35,7	5,5 56,1	7,5 76,5	9,5 96,9	11,0 112	15,0 153	18,5 189	22,0 224	25,5 260	29,0 296	32,0 326	36,0 367	39,5 403	43,0 438
	Легкий	¾	¾	¾	1,9 19,4	2,7 27,5	3,5 35,7	5,5 56,1	7,5 76,5	9,5 96,9	11,0 112	15,0 153	18,5 189	22,0 224	25,5 260	29,0 296	¾	¾	¾	¾
	Ячеистый	0,95 9,69	1,4 14,3	1,9 19,4	2,4 24,5	3,3 33,7	4,6 46,9	6,9 70,4	9,0 91,8	10,5 107	11,5 117	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾
Растяжение осевое Rbtn и Rbt,ser	Тяжелый	¾	¾	¾	¾	0,39 4,00	0,55 5,61	0,70 7,14	0,85 8,67	1,00 10,2	1,15 11,7	1,40 14,3	1,60 16,3	1,80 18,4	1,95 19,9	2,10 21,4	2,20 22,4	2,30 23,5	2,40 24,5	2,50 25,5
	Мелкозернистый групп: А	¾	¾	¾	¾	0,39 4,00	0,55 5,61	0,70 7,14	0,85 8,67	1,00 10,2	1,15 11,7	1,40 14,3	1,60 16,3	1,80 18,4	1,95 19,9	2,10 21,4	¾	¾	¾	¾
	Б	¾	¾	¾	¾	0,26 2,65	0,40 4,08	0,60 6,12	0,70 7,14	0,85 8,67	0,95 9,69	1,15 11,7	1,35 13,8	1,50 15,3	¾	¾	¾	¾	¾	¾
	В	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	1,15 11,7	1,40 14,3	1,60 16,3	1,80 18,4	1,95 19,9	2,10 21,4	2,20 22,4	2,30 23,5	2,40 24,5	2,50 25,5
	Легкий при мелком заполнителе: плотном	¾	¾	¾	0,29 2,96	0,39 4,00	0,55 5,61	0,70 7,14	0,85 8,67	1,00 10,2	1,15 11,7	1,40 14,3	1,60 16,3	1,80 18,4	1,95 19,9	2,10 21,4	¾	¾	¾	¾
	пористом	¾	¾	¾	0,29 2,96	0,39 4,00	0,55 5,61	0,70 7,14	0,85 8,67	1,00 10,2	1,10 11,2	1,20 12,2	1,35 13,8	1,50 15,3	1,65 16,8	1,80 18,4	¾	¾	¾	¾
	Ячеистый	0,14 1,43	0,21 2,24	0,26 2,65	0,31 3,16	0,41 4,18	0,55 5,61	0,63 6,42	0,89 9,08	1,00 10,2	1,05 10,7	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾

 

Примечания: 1. Над чертой указаны значения в МПа, под чертой ¾ в кгс/см².

2. Группы мелкозернистых бетонов приведены в п. 2.3.

3. Значения сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10 %.

4. Для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значения R_btn и R_bt,ser принимают как для легкого бетона на пористом песке с умножением на коэффициент 0,85.

5. Для поризованного бетона значения R_bn и R_b,ser принимают такими же, как для легкого бетона, а значения R_btn и R_bt,ser умножают на коэффициент 0,7.

6. Для напрягающего бетона значения R_bn и R_b,ser принимают такими же, как для тяжелого бетона, а значения R_btn и R_bt,ser умножают на коэффициент 1,2.

 

 

Таблица 13

Вид сопротивления	Бетон	Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb и Rbt при классе бетона по прочности на сжатие
		В1	В1,5	В2	В2,5	В3,5	В5	В7,5	В10	В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
Сжатие осевое (приз­менная прочность) Rb	Тяжелый и мелкозернистый	¾	¾	¾	¾	2,1 21,4	2,8 28,6	4,5 45,9	6,0 61,2	7,5 76,5	8,5 86,7	11,5 117	14,5 148	17,0 173	19,5 199	22,0 224	25,0 255	27,5 280	30,0 306	33,0 336
	Легкий	¾	¾	¾	1,5 15,3	2,1 21,4	2,8 28,6	4,5 45,9	6,0 61,2	7,5 76,5	8,5 86,7	11,5 117	14,5 148	17,0 173	19,5 199	22,0 224	¾	¾	¾	¾
	Ячеистый	0,63 6,42	0,95 9,69	1,3 13,3	1,6 16,3	2,2 22,4	3,1 31,6	4,6 46,9	6,0 61,2	7,0 71,4	7,7 78,5	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾
Растяжение осевое Rbt	Тяжелый	¾	¾	¾	¾	0,26 2,65	0,37 3,77	0,48 4,89	0,57 5,81	0,66 6,73	0,75 7,65	0,90 9,18	1,05 10,7	1,20 12,2	1,30 13,3	1,40 14,3	1,45 14,8	1,55 15,8	1,60 16,3	1,65 16,8
	Мелкозернистый групп: А	¾	¾	—	—	0,26 2,65	0,37 3,77	0,48 4,89	0,57 5,81	0,66 6,73	0,75 7,65	0,90 9,18	1,05 10,7	1,20 12,2	1,30 13,3	1,40 14,3	¾	¾	¾	¾
	Б	¾	¾	¾	¾	0,17 1,73	0,27 2,75	0,40 4,08	0,45 4,59	0,51 5,81	0,64 6,53	0,77 7,85	0,90 9,18	1,00 10,2	¾	¾	¾	¾	¾	¾
	В	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	0,75 7,65	0,90 9,18	1,05 10,7	1,20 12,2	1,30 13,3	1,40 14,3	1,45 14,8	1,55 15,8	1,60 16,3	1,65 16,8
	Легкий при мелком заполнителе: плотном	—	—	¾	0,20 2,04	0,26 2,65	0,37 3,77	0,48 4,89	0,57 5,81	0,66 6,73	0,75 7,65	0,90 9,18	1,05 10,7	1,20 12,2	1,30 13,3	1,40 14,3	¾	¾	¾	¾
	пористом	¾	¾	¾	0,20 2,04	0,26 2,65	0,37 3,77	0,48 4,89	0,57 5,81	0,66 6,73	0,74 7,55	0,80 8,16	0,90 9,18	1,00 10,2	1,10 11,2	1,20 12,2	¾	¾	¾	¾
	Ячеистый	0,06 0,613	0,09 0,918	0,12 1,22	0,14 1,43	0,18 1,84	0,24 2,45	0,28 2,86	0,39 4,00	0,44 4,49	0,46 4,69	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾	¾

 

Примечания: 1. Над чертой указаны значения в МПа, под чертой — в кгс/см².

2. Группы мелкозернистых бетонов приведены в п. 2.3.

3. Значения расчетных сопротивлений приведены для ячеистого бетона средней влажностью 10 %.

4. Для керамзитоперлитобетона на вспученном перлитовом песке значения R_bt принимают как для легких бетонов на пористом песке с умножением на коэффициент 0,85.

5. Для поризованного бетона значения R_b принимают такими же, как для легкого бетона, а значение R_bt умножают на коэффициент 0,7.

6. Для напрягающего бетона значение R_b принимают таким же, как для тяжелого бетона, а значения R_bt умножают на коэффициент 1,2.

 

Таблица 14

Вид сопротивления	Бетон	Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rbt при классе бетона по прочности на осевое растяжение
		B t 0,8	B t 1,2	B t 1,6	B t 2,0	B t 2,4	B t 2,8	B t 3,2
Растяжение осевое	Тяжелый, напрягающий, мелкозернистый и лег­кий	0,62 6,32	0,93 9,49	1,25 12,7	1,55 15,8	1,85 18,9	2,15 21,9	2,45 25,0

 

Примечание. Над чертой указаны значения в МПа, под чертой — в кгс/см².

Таблица 15

 

Факторы, обусловливающие введение коэффициента	Коэффициент условий работы бетона
условий работы бетона	условное обозначение	числовое значение
1. Многократно повторяющаяся нагрузка	g b 1	См. табл. 16
2. Длительность действия нагрузки: а) при учете постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, кроме нагрузок непродолжительного действия, суммарная длительность действия которых за период эксплуа­тации мала (например, крановые нагрузки; нагрузки от транспортных средств; ветровые нагрузки; нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и возведении и т. п.), а также при учете особых нагрузок, вызванных деформациями просадочных, на­бухающих, вечномерзлых и подобных грунтов	g b 2
для тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов естественного твердения и подвер­гнутых тепловой обработке: в условиях эксплуатации конструкций, благоприятных для нарастания прочности бетона (например, под водой, во влажном грунте или при влажности воздуха окружающей среды свыше 75 %)		1,00
в остальных случаях		0,90
для ячеистого и поризованного бетонов независимо от условий эксплуатации		0,85
б) при учете в рассматриваемом сочетании кратковременных нагрузок (непродолжительно­го действия) или особых нагрузок1, не указанных в поз. 2а, для всех видов бетона		1,10
3. Бетонирование в вертикальном положении (высота слоя бетонирования свыше 1,5 м) для бе­тона:	g b 3
тяжелого, мелкозернистого, легкого		0,85
ячеистого и поризованного		0,80
4. Влияние двухосного сложного напряженного состояния „сжатие — растяжение" на прочность бетона	g b 4	См. п. 4.11
5. Бетонирование монолитных бетонных столбов и железобетонных колонн с наибольшим раз­мером сечения менее 30 см	g b 5	0,85
6. Попеременное замораживание и оттаивание	g b 6	См. табл. 17
7. Эксплуатация на защищенных от солнечной радиации конструкций в климатическом под­районе IVА согласно СНиП 2.01.01-82	g b 7	0,85
8. Стадия предварительного обжатия конструкций:	g b 8
а) с проволочной арматурой: для легкого бетона		1,25
„ остальных видов бетона		1,10
б) со стержневой арматурой: для легкого бетона		1,35
„ остальных видов бетона		1,20
9. Бетонные конструкции	g b 9	0,90
10. Бетонные конструкции из высокопрочного бетона при учете коэффициента g b 9	g b 10	0,3 + w £ 1 (значение w см. п. 3.12)
11. Влажность ячеистого бетона, %:	g b 11
10 и менее		1,00
св. 25		0,85
св. 10, но менее 25		По интерполяции
12. Бетон для замонопичивания стыков сборных элементов при толщине шва менее 1/5 наименьшего размера сечения элемента и менее 10 см	g b 12	1,15

 

_____________

¹ При введении дополнительного коэффициента условий работы, связанного с учетом особых нагрузок согласно указаниям соответствующих нормативных документов (например, при учете сейсмических нагрузок), принимается g _{b 2} = 1,0.

 

Примечания: 1. Коэффициенты условий работы бетона по поз. 1, 2, 6, 7, 9 и 11 должны учитываться при определении расчетных сопротивлений R_b и R_bt, по поз. 4 — при определении R_bt,ser, а по остальным позициям ¾ только при определении R_b.

2. Для конструкций, находящихся под действием многократно повторяющейся нагрузки, коэффициент g _{b 2} учитывается при расчете по прочности, а g _{b 1} — при расчете на выносливость и по образованию трещин.

3. При расчете конструкций в стадии предварительного обжатия коэффициент g _{b 2} не учитывается.

4. Коэффициенты условий работы бетона вводятся независимо друг от друга, но при этом их произведение должно быть не менее 0,45.

 

Таблица 16

Бетон	Состояние бетона по влажности	Коэффициент условий работы бетона g b 1 при многократно повторяющейся нагрузке и коэффициенте асимметрии цикла rb, равном
		0–0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
1. Тяжелый	Естественной влажности	0,75	0,80	0,85	0,90	0,95	1,00	1,00
	Водонасыщенный	0,50	0,60	0,70	0,80	0,90	0,95	1,00
2. Легкий	Естественной влажности	0,60	0,70	0,80	0,85	0,90	0,95	1,00
	Водонасыщенный	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,00

 

В табл. 16 где s_b,min, s_b,max — соответственно наименьшее и наибольшее напряженияв бетонев пределах цикла изменения нагрузки, определяемые согласно указаниям п. 3.47.

 

 

Таблица 17

Условия эксплуатации конструкции	Расчетная зимняя температура наружного	Коэффициент условий работы бетона g b 6 при попеременном замораживании и оттаивании для бетона
	воздуха, °С	тяжелого и мелкозернистого	легкого и поризованного
Попеременное замораживание и оттаивание: а) в водонасыщенном	Ниже минус 40	0,70	0,80
состоянии	Ниже минус 20 до минус 40 включ.	0,85	0,90
	Ниже минус 5 до минус 20 включ.	0,90	1,00
	Минус 5 и выше	0,95	1,00
б) в условиях эпизодического	Ниже минус 40	0,90	1,00
водонасыщения	Минус 40 и выше	1,00	1,00

 

Примечания: 1. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается согласно указаниям п. 1.8.

2. При превышении марки бетона по морозостойкости по сравнению с требуемой согласно табл. 9 коэффициенты настоящей таблицы могут быть увеличены на 0,05 соответственно каждой ступени превышения, однако не могут быть больше единицы.