PRAKTINIO TAIKYMO VADOVAS ĮVADAS

Transcript

1 STR.05.05:005 prieas PRAKTINIO TAIKYMO VADOVAS ĮVADAS Šiame praktinio nauojimo vaove yra pateikti reikalavimai pastatų ir statinių betonin ms ir gelžbetonin ms konstrukcijoms projektuoti iš sunkaus ir lengvojo betono. Reikalavimai pateikiami vaovaujantis šio Reglamento nuroymais, juos paaiškinant ir iliustruojant skaičiavimo pavyzžiais. Duoamos kai kurios papilomos rekomenacijos, reikalingos projektuojant konstrukcijas. I SKYRIUS. PAGRINDINIAI NURODYMAI I skirsnis. Benrosios nuostatos. Šio Reglamento prieo nuostatos skirtos projektuoti betonines ir gelžbetonines konstrukcijas iš sunkiojo įprasto lengvojo ir smulkiagrūžio betono, kurio tankis ne mažesnis kaip 000 ir ne iesnis kaip 800 kg/m, saugos ribiniam būviui, ir kai konstrukcijos nauojamos esant ne iesnei kaip C ir ne žemesnei kaip 50 0 C temperatūrai.. Šiame vaove pateiktos rekomenacijos gali būti taikomos ir hirotechniniams pastatams ir statiniams, tiltams, viaukams, transporto tuneliams ir vamzžiams, sl giminių talpų betonin ms ir gelžbetonin ms konstrukcijoms projektuoti, atsižvelgiant į specifinius poveikius, reikalavimus mežiagoms ir konstrukcijų nauojimo sąlygas.. Kai kurios rekomenacijos gali būti pritaikomos armocementin ms ir silikatbetonin ms konstrukcijoms, taip pat pagamintoms iš betonų su necementine rišamąja mežiaga arba su specialiais ir organiniais užpilais, ir ispersinio armuotojo betono konstrukcijoms. 4. Pagal pateikiamas rekomenacijas suprojektuotos konstrukcijos turi atitikti patikimumo, normalaus eksploatavimo, ilgalaikiškumo, technologiškumo ir ekonomiškumo reikalavimus. 5. Tinkamumo eksploatuoti reikalavimams garantuoti reikia nustatyti tokius prainius konstrukcijos kokyb s reikalavimus, ka kartu su patikimumo užtikrinimu, esant pačiam pavojingiausiam poveikių eriniui, neatsivertų neleistino yžio plyšių, neatsirastų įlinkių, vibracijų ir kitų reiškinių, pažeižiančių normalų pastato eksploatavimą, žmonių sveikatą, gamtą, estetinius pastato reikalavimus, normalų technologinį procesą ir kita.. Konstrukcijos ilgalaikiškumo reikalavimams užtikrinti reikia numatyti tokius prainius jos kokyb s roiklius, ka su patikimumu per visą nustatytą eksploatavimo laiką, esant pačioms pavojingiausioms sąlygoms, ji atitiktų saugaus, patikimo ir tinkamo nauojimo reikalavimus. II skirsnis. Pagrininiai reikalavimai skaičiavimui 7. Betonin s ir gelžbetonin s konstrukcijos turi tenkinti visus reikalavimus, užtikrinančius jų saugų nauojimą (saugos ribinis būvis) ir tinkamą jų nauojimą eksploatavimo metu (tinkamumo ribinis būvis). 8. Skaičiavimas saugos ribiniam būviui turi užtikrinti, ka konstrukcija būtų apsaugota nuo: 8.. trapaus, tąsaus ar kitokio suirimo charakterio (būtinais atvejais skaičiavimo metu įvertinama konstrukcijos įlinkis prieš suyrant); 8.. formos ar pa ties pasikeitimo; 8.. nuovargio suirimo (skaičiavimas nuovargiui, veikiant aug kartų pasikartojančiai apkrovai juančiai ar pulsuojančiai); 8.4. suirimo, kartu veikiant j goms ir nepalankiai išor s aplinkai (nuolat arba perioiškai veikiant agresyviai aplinkai, temperatūros ir r gm s pokyčiams, besikartojančiam užšalimui, atšilimui ir t. t.). 9. Saugos ribiniam būviui visa konstrukcija ar atskiri jos elementai paprastai turi būti skaičiuojami visoms staijoms gamybos, transportavimo, montavimo ir nauojimo (eksploatavimo). Skaičiavimo schemos turi atitikti priimtus konstrukcinius spreninius (atitinkamai staijai). 0. Apkrovos ir poveikiai bei jų aliniai patikimumo koeficientai ir eriniai priimami pagal STR.05.05:00 [9.5].. Skaičiuojant surenkamas konstrukcijas ar jų elementus poveikiams, atsiranantiems jas keliant, transportuojant ar montuojant, apkrova nuo savojo svorio yra auginama iš inaminio poveikio koeficiento, kuris yra: transportuojant,0; keliant ir montuojant,40. Be to, turi būti įvertintas ir apkrovos alinis patikimumo koeficientas.. Statiškai nesprenžiamų konstrukcijų įrąžos nuo apkrovų ir tiesioginių (priverstinių) eformacijų (atramų pasislinkimas, temperatūros ir r gm s pokyčiai ir pan.), taip pat įrąžos statiškai sprenžiamose konstrukcijose, jas skaičiuojant pagal eformuojamą schemą, paprastai yra nustatomos įvertinant netampriąsias betono ir armatūros eformacijas ir plyšių buvimą. Konstrukcijoms, kurių skaičiavimui n ra metoikos, įvertinančios netampriąsias gelžbetonio savybes, taip pat jas skaičiuojant tarpin ms staijoms ir įvertinant netampriąsias mežiagų savybes, įrąžas galima nustatyti priimant tiesinį tamprumą.

2 . Dielį mesį reikia atkreipti į teisingą temperatūrinių ir susitraukimo siūlių parinkimą. Jeigu betono temperatūrinio pl timosi koeficientas beveik nepriklauso nuo betono su ties ir priimamas kaip ir armatūros, tai betono susitraukimo eformacijos priklausomai nuo betono su ties (užpilų savybių, V/C cemento kiekio ir kt.) gali skirtis kartus ir gali būti 0,5 mm/m, kai tokio betono ribin s ištįsimo eformacijos bus ne iesn s kaip 0,5 mm/m. Esant suvaržytam traukimuisi trūkimas (plyšiai) neišvengiami. 4. Atstumas tarp temperatūrinių susitraukimo siūlių turi būti, paprastai nustatomas skaičiavimais. Esant optimaliai betono su čiai, uoančiai mažas susitraukimo eformacijas, ir kai išor s temperatūra ne žemesn kaip 40 0 C, atstumo tarp siūlių galima neskaičiuoti, bet turi jis būti ne iesnis, kaip nuroyta lentel je. Gelžbetoniniams karkasiniams pastatams lentel je yra nuroytas atstumas ( poz.), kai ryšių n ra arba kai jie iš styti temperatūrinio bloko viuryje. 5. Būtina įvertinti apkrovas nuo pertvarų, esančių išilgai plokščių angai, sunkio: 5.. kai pertvara ištisin ir stani (pvz., surenkama gelžbetonin iš horizontaliųjų elementų, monolitin betonin arba gelžbetonin, mūrin ir pan.), apkrova priimama koncentruota, pri ta nuo plokšt s kraštų atstumu / pertvaros ilgio; 5.. jei stanžioje pertvaroje yra viena anga, ištisai užimanti pusę pertvaros ilgio, apkrova mažesniojo tarpuangio (įvertinant ir sunkį, pus s pertvaros ilgio virš angos) priimama kaip koncentruota j ga, pri ta atstumu / tarpuangio pločio nuo pertvaros krašto, o apkrova nuo likusios pertvaros alies atstumu / šios pertvaros alies ilgio nuo angos iki pertvaros kraštų. Jeigu anga kitaip iš styta, tai apkrova prieama atstumu /8 ilgio kaip atitinkamų pertvaros alių kraštų; 5.. kai stanžioje pertvaroje yra vi ir augiau angų, apkrova nuo pertvaros sunkio priima koncentruota ties pertvaros alių, besiremiančių į perangą, centrais esant kitokioms pertvaroms, 0 % jų sunkio priimama paskirstyta pagal jų ilgį (alyje tarp angų), o 40 % kaip koncentruotos j gos pagal punktų nuroymus. Leižiami ižiausi atstumai tarp temperatūrinių susitraukimo siūlių lentel Konstrukcijų tipas. Betonin s: a) surenkamos b) monolitin s armuotos konstruktyviai c) nearmuotos. Gelžbetonin s: a) surenkami karkasai: vienaaukščiai augiaaukščiai b) surenkamos-monolitin s ir monolitin s: karkasin s vientisos Dižiausi leižiami atstumai tarp temperatūrinių susitraukimo siūlių konstrukcijoms, kuriose yra viuje šilomų patalpų arba grunte viuje neapšilomų patalpų atvirame ore Apkrovos nuo pertvarų pasiskirstymas tarp surenkamų perangų elementų (vientisų arba tuštym tų plokščių), ir kai užpilymas tarp jų siūlių yra kokybiškas, priimamas taip:.. jeigu pertvara iš styta vienos plokšt s ribose, tai 50 % pertvaros sunkio tenka šiai plokštei ir po 5 % viem gretutin ms plokšt ms;.. jeigu pertvara remiasi ant viejų gretimų plokščių, tai krūvis joms tenka po lygiai;.. jeigu peranga yra iš viejų plokščių, besiremiančių trimis kraštais, o pertvara yra vienos plokšt s ribose, tai šiai plokštei tenka 75 % pertvaros sunkio, ir apkrova nuo jo paskirstoma pagal 5 p. nuroymus. 7. Surenkamosios monolitin s konstrukcijos, taip pat monolitin s su laikančiąja (stanžia) armatūra saugos ribiniam būviui (taip pat ir tinkamumo) skaičiuojamos viem apkrovų atvejams: 7.. kol betonas pasiekia numatytą stiprį apkrovoms nuo šio betono svorio ir kitų apkrovų, veikiančių šiame konstrukcijos gamybos (statybos) etape (žmon s su įrankiais, mechanizmais ir pan.); 7.. pasiekus betonui numatytą stiprį apkrovoms, veikiančioms per šį etapą ir eksploatavimo metu.

3 III skirsnis. Reikalavimai ilgalaikiškumui 8. Projektuojant konstrukciją saugos ribiniam būviui, parenkant mežiagas reikia įvertinti ar konstrukcija, eksploatuojama numatytose sąlygose, tenkins jai keliamus reikalavimus, koks bus jos ilgaamžiškumas. Konstrukcija laikoma ilgaamže, jeigu per visą numatytą jos nauojimo laiką ji atlieka savo funkcijas, susietas su stiprumu ir pastovumu, tinkamumu nauoti. Reikalingam ilgalaikiškumui pasiekti reikia nustatyti numatomą konstrukcijos nauojimą, kartu reikia įvertinti apkrovų specifikaciją. Į konstrukcijos reikalingą nauojimo laiką ir priežiūros programą taip pat reikia atsižvelgti, įvertinant reikalingą apsaugos lygį. 9. Aplinkoje, kurioje yra konstrukcija, susiaro cheminiai ir fiziniai poveikiai, kurie veikia visą konstrukciją, tam tikrus elementus ir patį betoną bei armatūrą ir sukelia efektus, kurie neįvertinami projektuojant laikančiąsias konstrukcijas. Projektuojant pastatus, aplinkos sąlygos klasifikuojamos [pagal lentelę], ka būtų numatytas reikalingas apsaugos lygis pagal LST EN 0-:00 [9.] reikalavimus. Papilomai gali būti reikalinga įvertinti poveikius, atsiranančius l cheminio ir fizinio aplinkos agresyvumo. 0. Cheminis agresyvumas konstrukcijoms gali kilti iš: pastato nauojimo paskirties (skysčių laikymas ir kt.); agresyvios aplinkos; sąlyčio su ujomis arba augeliu cheminių tirpalų, bet ažniausiai l rūgščių tirpalų arba sulfatinių ruskų tirpalų poveikio; betone esančių chlorių; reakcijų tarp betono mežiagų (pvz., šarmų ir užpilų reakcija).. Kenksmingų cheminių poveikių augelyje pastatų galima išvengti pritaikius tinkamas mežiagas, pvz., LST EN 0-:00 [9.] nuroymai tankiajam nepralaižiam betonui gauti su tinkamais mišinio komponentais ir savyb mis. Be to, reikalingas pakankamas apsauginis sluoksnis armatūrai apsaugoti.. Konstrukcijų ilgalaikiškumui esminę įtaką turi betono atsparumas šalčiui ir vanens nepralaiumui. Šios betono charakteristikos imamos atsižvelgiant į nauojimo režimą ir išor s temperatūrą:.. pastatų ir statinių konstrukcijoms (išskyrus apšilomų pastatų sienas) ne žemesn s, kaip nuroyta [] lentel je;.. apšilomų pastatų išor s sienoms ne žemesn s, kaip nuroyta [4] lentel je.. Fizin agresija, į kurios pasireiškimo galimybes reikia atsižvelgti projektuojant konstrukcijas, gali kilti l ilinimo; užšalymo ir atšilymo poveikio; vanens įgeriamumo. Daugelio statinių ir konstrukcijų atsparumas fizinei agresijai gali būti užtikrintas nauojant tinkamas mežiagas. Svarbiausia betono tankis ir nepralaiumas. 4. Viso pastato eformacija, kai kurių laikančiųjų arba nelaikančiųjų konstrukcijų eformacijos (pvz., l nauingos apkrovos, temperatūros, valkšnumo, susitraukimo, mikropleiš jimo ir kt.) gali sukelti netiesioginių efektų pasekmes, ir į tai reikia atsižvelgti projektuojant. Daugelį pastatų ir konstrukcijų galima prierinti prie netiesioginių efektų, paisant benrųjų reikalavimų ilgalaikiškumui, pleiš jimui, eformacijoms, konstravimui ir visos konstrukcijos stiprumui, stabilumui, tvirtumui. Papilomai gali reik ti įvertinti tokius veiksnius: 4.. eformacijų ir supleiš jimo nuo laiko priklausančių veiksnių sumažinimą iki minimumo (pvz., ankstyvos eformacijos, valkšnumas, susitraukimas ir kt.); 4.. eformacijų suvaržymų sumažinimą iki minimumo (pvz., įrengiant atraminius guolius arba sanūras, kartu garantuojant, ka per juos nepatektų agresyvūs reagentai); 4.. jeigu suvaržymų yra, reikia užtikrinti, ka bet kokie esmingi efektai būtų įvertinti projektuojant. II SKYRIUS. MEDŽIAGOS IR JŲ SAVYBöS I skirsnis. Betonas 5. Projektuojamų betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų betonas turi atitikti LST EN 0-:00 [9.] reikalavimus. Atsižvelgiant į projektuojamų konstrukcijų paskirtį ir arbo sąlygas, nuroomi pagrininiai betono roikliai: 5.. betono gniužomojo stiprio klas s C (normaliojo ir sunkiojo betono) arba LC (lengvojo betono); 5.. betono atsparumo šalčiui mark F; 5.. betono nelaiumo vaneniui mark W; 5.4. lengvojo betono tankio klas D.. Projektuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas, nauojamos betono klas s, mark s ir kitos savyb s, nuroytos [III] skyriaus skirsnyje. 7. Projektuojant konstrukcijas, betono skaičiuotinius stiprius reikia apskaičiuoti: sunkiojo ir smukiagrūžio: fc α αcc fck γ c ; (.) fct α αct fctk,0,05 γ c, (.) Pastaba. Laužtiniuose skliaustuose [ ] nuroytas skaičius reiškia atitinkamą Reglamento skyrių, punktą arba lentelę.

4 lengvojo betono skaičiuotiniai stipriai: α α γ flc lcc flck c ; (.) flct α αlct flctk,0,05 γ c, (.4) Koeficientai α cc, α ct, α lcc ir α lct įvertina ilgalaik s apkrovos įtaką betono stipriui. Praktiniam skaičiavimui koeficientus α cc ir α ct rekomenuojama imti lygius,0. Koeficientus α lcc ir α lct rekomenuojama imti lygius 0,85. Skaičiuojant konstrukcijas, įvertinant stačiakampio formos įtempių pasiskirstymo iagramą, koeficientas α 0,9, kai f betono charakteristinis stipris 50 N/mm, 0,9 ck 50 α, kai 50 < f ck 90 N/mm. Kitais atvejais α,0. 00 Betonuojant vertikalias konstrukcijas, kai sluoksnio storis iesnis už,5 m, betono skaičiuotinis stipris f c mažinamas 5 %. Jeigu kolonų skerspjūvio ižiausios kraštin s matmuo mažesnis už 00 mm, betono skaičiuotinis stipris f c mažinamas 5 %. Patikimumo koeficientas γ c : a) apskaičiuojant saugos ribiniam būviui: betonines konstrukcijas,8; gelžbetonines konstrukcijas,5; b) apskaičiuojant tinkamumo ribiniam būviui,0. Apskaičiuojant stipriojo betono (stiprumo klas iesn nei C50/0) skaičiuotiną stiprį, alinis patikimumo koeficientas γ c apskaičiuojamas γ c,5γ nsc, (.5) čia γ nsc. (.) (, fck 500) 8. Betono tampriosios eformacijos priklauso nuo betono rūšies ir gamybos ypatumų. Betono tampriosios eformacijos yra apibūinamos tamprumo mouliu (E cm ), Puasono koeficientu, betono skersinių eformacijų prainiu koeficientu (ν c ) ir tiesinio temperatūrinio pl timosi koeficientu (α t ). Betono tamprumo moulio E cm (nustatomas betono įtempiams esant tarp σ c 0 ir σ c 0,4f cm ) reikšm s pateiktos [5] lentel je. Betono tamprumo moulio kitimas laike E cm (t) gali būti apskaičiuotas 0, fcm( t) Ecm( t) Ecm f, (.7) cm čia: f cm (t) viutinis betono gniužomasis stipris t amžiaus apskaičiuojamas pagal [.]; f cm 8 parų amžiaus viutinis betono stipris, nustatomas iš [] lentel s; E cm 8 parų amžiaus betono tamprumo moulis, nustatomas iš [] lentel s. Betono šlyties moulis G c 0,4E c. Visų rūšių nesupleiš jusiam betonui Puasono koeficientas ν c 0,0, supleiš jusiam ν c 0. Sunkiojo ir smulkiagrūžio betono temperatūrinio pl timosi koeficientas, kai temperatūra kinta nuo 40 0 C iki C, α t 0 C. Lengvojo betono 8 0. Žinant užpilų mineraloginę su tį, cemento kiekį, betono r gnumą, atsparumą šalčiui ir kt., gali būti įvertinta kita tiesinio temperatūrinio pl timosi koeficiento reikšm. 9. Benram betono mechaninių ir eformacinių savybių, esant vienaašiam įtempimų būviui, charakterizavimui rekomenuojama nauoti betono eformavimosi iagramą, kuri nuroo ryšį tarp įtempių σ c ir gniužomojo betono išilginių santykinių eformacijų ε c, veikiant trumpalaikei apkrovai iki ribin s reikšm s, atitinkančias betono irimo būvį. Benruoju atveju betono eformavimosi iagrama, esant ašiniam trumpalaikiam gniužymui, turi kreivalinijinę formą su krintančia kreiv s alimi (žr., pav.) 0. Apskaičiuojant betonines ir gelžbetonines konstrukcijas, reikia įvertinti betono savybių pasikeitimą laike bei įrąžų, įtempių ir eformacijų pasikeitimą l ilgalaikių procesų (susitraukimo ir valkšnumo). Apskaičiuojant tai galima įvertinti valkšnumo koeficientu ϕ(t, t 0 ) ir ribin mis susitraukimo eformacijomis ε cs.

5 Ribin s betono valkšnumo koeficiento reikšm s ϕ(, t 0 ) gali būti nustatomos pagal paveiksle pateiktus grafikus. Ribin s betono valkšnumo koeficiento reikšm s, nuroytos paveiksle, nauojamos, kai pirminio apkrovimo metu t 0 gniužomieji betono įtempiai neviršija 0,45f ck (t 0 ). Norint tiksliai įvertinti valkšnumo kitimą laike, gali būti atliekami apskaičiavimai, nuroyti žemiau. Betono valkšnumo eformacijos ε cc (, t 0 ) laike t, kai betono gniužomieji įtempiai yra pastovūs, gali būti apskaičiuotos σ ( ) ( ) ε c cc, t0 ϕ, t0, (.8) Eco čia: σ c pastovūs gniužomieji nagrin jamu momentu betono įtempiai; E co betono tamprumo moulis t 0 metu. Jeigu pirminio apkrovimo metu t 0 gniužomieji betono įtempiai viršija 0,45f ck (t 0 ), apskaičiuojama netiesinio valkšnumo koeficiento reikšm ( t ) ϕ(, t ) exp(,5( k 0,45) ) ϕ k, 0 0 σ, (.9) čia: ϕ k (, t 0 ) netiesinio valkšnumo koeficiento ribin reikšm ; k σ koeficientas, priklausantis nuo apkrovimo yžio σ c f cm ( t 0 ) ; σ c ir f cm (t 0 ) atitinkamai gniužomieji betono įtempiai ir betono viutinis gniužomasis stipris apkrovimo metu. Ribin s betono valkšnumo koeficiento reikšm s nuroytos paveiksle. Jos taikomos konstrukcijoms apskaičiuoti kintant temperatūrai nuo 40 0 C iki C ir esant aplinkos r gnumui RH nuo 40 % iki 00 %. Skerspjūvį apibūinantis yis h 0 A c /u. Čia: A c skerspjūvio plotas, u skerspjūvio perimetras. ε,ecm c k, (.0) fcm čia f cm betono viutinis gniužomasis stipris, pateiktas [5] lentel je. a) t 0 S N R C0/5 C5/0 C0/7 C5/45 C40/50 C45/55 C50/0 C0/75 C80/95 C55/7 C70/85 C90/ ,0,0 5,0 4,0,0,0,0 ϕ (,t 0 ) h 0 (mm)

6 b) 5 4 PASTABA.. Betono amžius t 0 >00 parų. ϕ(,t 0 ) reikšm imama kaip t 0 00 parų amžiaus betonui.. S l tai kiet jančiam cementui; N normaliai kiet jančiam cementui; R greitai kiet jančiam betonui t 0 S N R ,0 5,0 4,0,0,0,0 ϕ (,t 0 ) h 0 (mm) C0/5 C5/0 C0/7 C5/45 C40/50 C50/0 C0/75 C80/95 C45/55 C55/7 C70/85 C90/05 pav. Betono valkšnumo koeficiento ϕ(, t 0 ) ribin s reikšm s nustatymo grafikai: a kai RH50 % ir b kai RH80 % PAVYZDYS Apskaičiuoti ribines valkšnumo eformacijas nauojantis pav. grafikais. Konstrukcija, kurios skerspjūvis A c 0,08 m (80000 mm ), perimetras u, m (00 mm), pagaminta iš C5/0 betono, nauojant normalaus kiet jimo cementą. Santykin aplinkos r gm RH 80%. Konstrukcija apkrauta po 00 parų po pagaminimo. Pirmiausia pagal b pav. grafikus parenkame betono valkšnumo koeficiento ϕ(, t 0 ) ribinę reikšmę. Tuo tikslu apskaičiuojame parametrą h0 Ac u , mm. Ašyje h 0 atieame reikšmę ir pagal royklę tiesiame vertikalę iki susikirtimo su kreive C5/0. Toliau br žiame horizontalę 4 iki susikirtimo su kreive N. Nuo šio susikirtimo taško br žiame vertikalę į horizontalią ašį ϕ(, t 0 ) ir gauname jo reikšmę. Duotuoju atveju ϕ(, t 0 ),875. Betono C5/0 tamprumo moulis pagal lentelę E cm 0 GPa0000 MPa0000 N/mm. Tokį priimame ir apkrovimo metu. Jei gniužymo įtempiai betone yra, pavyzžiui, σ c 8 N/mm, tai ribin s valkšnumo eformacijos apskaičiuojamos pagal.0 formulę: σ 5 ( ) c 8 ε cc(, t0) ϕ, t0,875 7,7 0. Ecm Betono susitraukimo eformacijas suaro susitraukimo eformacijos l r gm s išgaravimo ir betono kiet jimo sukeltos susitraukimo eformacijos. Susitraukimo eformacijos apskaičiuojamos taip: ε ε + ε cs c ca, (.) čia: ε cs visos betono susitraukimo eformacijos; ε c r gm s išgaravimo sukeltos betono susitraukimo eformacijos; ε ca betono kiet jimo sukeltos susitraukimo eformacijos. Susitraukimo eformacijos ε c apskaičiuojamos ( t ts ) ε c ( t) βs εc,, (.)

7 0,5 ( t t ) β s s s. (.) 50( h0 h ) + ( t ts ) čia ( t t ) čia: t betono amžius, kuriam esant apskaičiuojamos betono susitraukimo eformacijos (paromis); t s betono amžius baigus r gnai saugoti betoną; h 00 mm; h 0 A c /u. Ribin s betono susitraukimo eformacijų reikšm s pateiktos lentel je. Ribin s betono susitraukimo eformacijos, f ck /f ck,cube Santykinis r gnis, % (N/mm ) /5-0,75-0,70-0,59-0,0-0,0 0, 40/50-0,0-0,5-0,47-0,9-0, 0,0 0/75-0,48-0,45-0,8-0,4-0, 0,08 80/95-0,9-0, -0,0-0,9-0, 0,0 90/05-0,5-0, -0,7-0,7 0,0 0,0 Susitraukimo eformacijos ε ca apskaičiuojamos lentel ε ca ( t) βcc( t) εca,, (.4) čia: ( ) ε ca,,5 fck 0 0 (.5) 0,5 ( ) βcc( t) exp 0,t, (.) čia t laikas paromis. II skirsnis. Armatūra. Armatūros gamybos būai, savybių roikliai, banymo ir tinkamumo atestavimo metoai yra apibr žti atitinkamuose okumentuose (stanartuose) plienams. Atskiros šalys nauojasi skirtingais stanartais, tačiau ažniausiai yra nauojami panašūs kriterijai: tempiamasis stipris (f t ), takumo stipris (f yk ), tempiamojo ir takumo stiprių santykis (f t /f yk ), pailg jimas esant maksimaliai apkrovai (ε u ) ir perioinio profilio armatūros rumbo išsikišimo koeficientas (f R ) yra specifikuoti atitinkamais stanartais ir nustatyti stanartiniais banymais. Jie nuroomi charakteristin mis reikšm mis. Armatūros plienui imamos tokios fizin s savyb s: tankis 7850 kg/m ir temperatūrinio pl timosi koeficientas 0-0 C -. Projektuojant konstrukcijas, nauojamas armatūros plienas turi atitikti tokius mechaninių savybių reikalavimus:.. armatūros gaminiai turi būti reikiamo plastiškumo tempiant, kaip nustatyta atitinkamais stanartais;.. armatūra laikoma pakankamo plastiškumo pailg jimo atžvilgiu, jeigu ji atitinka šiuos plastiškumo reikalavimus: f ielio plastiškumo: ε uk >5 % ir tk >,08 ; fyk f normaliojo plastiškumo: ε uk >,5 % ir tk >,05. fyk Čia ε uk reiškia charakteringąjį pailg jimo yį esant maksimaliai apkrovai. Dielio sukibimo strypai mažesnio negu mm skersmens neturi būti laikomi ielio plastiškumo. Jeigu armatūra neturi aiškių takumo įtempimų f yk, juos galima pakeisti 0, % liekamosios eformacijos įtempimais f 0,k [5 b pav.]. Tikrųjų takumo įtempimų f y ir normuotų charakteristinių takumo įtempių f yk santykis neturi viršyti reikšmių, nustatytų atitinkamų stanartų. Tamprumo moulio reikšmę galima imti viutiniškai 00 kn/mm.

8 . Armatūros fizines-mechanines savybes charakterizuoja įtempių-eformacijų iagrama. Tipin jos forma pavaizuota [5] paveiksle, kuriame paroyta visų pagrininių fizinių-mechaninių charakteristikų priklausomyb nuo apkrovos. Praktiniam apskaičiavimui galima nauotis viejų tiesių iealizuota iagrama, pavaizuota paveiksle. Ši iagrama laikoma armatūros plieno skaičiuojamąja įtempių-eformacijų iagrama. Ją galima moifikuoti, pvz., su labiau pasvirusia arba horizontalia viršutine linija, atliekant lokalius patikrinimus arba projektuojant skerspjūvius. 4. Armatūros skaičiuojamosios reikšm s yra gaunamos nauojantis iealizuota charakteristine iagrama, t. y. charakteristinę reikšmę alijant iš armatūros plieno alinio patikimumo koeficiento γ s ( pav.). Strypinei armatūrai γ s,, vielinei γ s,. Pagrininių klasių armatūros savyb s ir reikalavimai joms nuroyti [8] lentel je. σ A f t f yk f y f yk /γ s kf yk /γ s k( f t / f y ) k B ε f y / E s ε u pav. Armatūros plieno skaičiuojamoji įtempių-eformacijų iagrama: A charakteristin, B skaičiuotin Projektuojant konstrukciją, galima imti kurią nors iš šių prielaių: 4.. horizontali viršutin skaičiuojamosios iagramos ties ( pav.), t. y. armatūros įtempimai (skaičiuotinis stipris), yra apriboti iki f yk /γ s, be jokios ribos plieno eformacijai, nors kai kuriais atvejais gali būti patogu imti ribą; 4.. pasvirusi viršutin ties su ribota plieno eformacija iki 0,0 (strypinei S500 ir aukštesn s klas s armatūrai). PAVYZDYS Nustatyti armatūros skaičiuotinius stiprius. Konstrukcijų gamintojas gauna iš armatūros tiek jo šiuos uomenis apie armatūrą. Plieno markę, strypų skersmenį, ilgį, profilį, metalo cheminę su tį ir (arba) ekvivalentinį anglies kiekį, stiprį tempiant, takumo ribą, pailg jimą tempiant iki trūkimo. Takumo riba turi atitikti charakteristinį stiprį. Deformacijos tempiant iki trūkimo charakterizuoja armatūros plastiškumą, chemin su tis arba ekvivalentinis anglies kiekis suvirinamumą bei kitas nekonstrukcines savybes. Jeigu, pavyzžiui, nuroyta, ka armatūra yra strypin, jos takumo riba f yk 400 MPa (N/mm ); stipris tempiant f t 450 MPa; pailg jimas 0,5% ir ekvivalentinis anglies kiekis C eq 0,50%, tai šios armatūros skaičiuotinis 400 f stipris f y, MPa 0 MPa (N/mm ). Santykis t 450, 5. Tai roo, ka armatūra yra, fy 400 ielio plastiškumo ir B klas s, taip pat suvirinama, kaangi C ek 0,50% (pagal tarptautinius stanartus). Tokią armatūrą projekte galima žym ti S400. Skirtingos šalys ar nauoja skirtingus pažym jimus. Projekte (pastabose ar kitaip) reikia nuroyti, ka armatūra turi atitikti atitinkamų stanartų reikalavimus, kuriuose priimta armatūrą žym ti S raie (pvz., S40, S400, S500, S00). 5. Skaičiuojant konstrukcijas tinkamumo ribiniam būviui armatūros tempiamasis stipris priimamas lygus jo charakteristinei reikšmei (f yk ). Skaičiuotinis gniužomasis armatūros stipris f yc priimamas lygus tempiamajam stipriui f y, jeigu armatūros f yk 500 N/mm. Diesnio stiprumo armatūrai f yc 400 N/mm.. Skaičiuotinis skersin s armatūros ir atlenktų strypų stipris nustatomas taip: f yw fy γ s γ s, (.7) čia: f y armatūros skaičiuotinis tempiamasis stipris; γ s koeficientas, įvertinantis nevienoą įtempių pasiskirstymą skerspjūvio ilgyje ir visų klasių armatūrai, priimamas lygus 0,8; γ s koeficientas, priklausantis nuo

9 armatūros skersmens ir tvirtinimo būo. Jeigu armatūros klas ne iesn kaip S500 ir jos skersmuo mažesnis kaip / išilgin s armatūros skersmens, kai skersin armatūra yra iš vielos, tai esant rištiems strypynams γ s ir virintiems γ s 0,9. Skaičiuojant konstrukcijas nuovargiui, armatūros stiprio skaičiuotin s reikšm s priimamos, įvertinant papilomus patikimumo koeficientus, nuroytus [] lentel je. 7. Armatūros klasių žym jimai skirtingose šalyse yra skirtingi, tačiau atspini armatūros plieno markę, gamybos būą, stiprumo roiklius ir pan. Sertifikatuose nuroomi stiprumų ir eformacijų roikliai būna skirtingi, tačiau galima juos priimti tokius, kurie yra ne mažesni (blogesni), kaip nuroyta (žr. 4, 5 lenteles). lentel Kai kurių šalių armatūros projektin s charakteristikos Šalis Armatūros klas Nominalusis iametras, mm kf Armatūros stipriai (N/mm t /f yk ) charakteristinis f yk skaičiuotinis f y Pastaba S40 5,5 40, Baltarusija S400,0 40, S500,0 40, (40) 40 vielai A 0 5,5 40, 0 90 A I 5,5 40, 40 0 suvirinama Lenkija A II 8, A III, sunkiai suvirinama AIII 40, suvirinama AIIIN 8 40,0, suvirinama ir sunkiai suvirinama (plienas RB500) A40 40, armatūros patikimumo A , 95 8 koeficientas priimtas pagal A400 40, EN γ s, Rusija A , A800 0, A000 0, BSt40S 8, Vokietija BSt500S 8, BSt500M 8, Ukraina gamina armatūrą, kurios savyb s panašios į gaminamos Rusijoje. Latvija augiausia gamina pagal DIN 488 ir BS bei kitas EN reikalavimams atitinkančias savybes, panašiai kaip nuroyta ir 4 lentel se. 4 lentel Armatūra įprastajam gelžbetoniui Plieno klas f tk (N/mm ) f t (N/mm ) f yk (N/mm ) f y (N/mm ) ε uk (%) S500A ,5 () S500B ,0 S00A ,5 S00B ,0 Pastaba. Jeigu charakteristinis stipris priimtas pagal sąlyginę takumo ribą (įtempius, kai plieno plastin eformacija yra 0,%), tai žymima f yk f 0,k ir f y f 0,. III skirsnis. Iš anksto įtemptoji armatūra ir jos įtempių įvertinimas 8. Iš anksto įtemptojo gelžbetonio konstrukcijoms nauojami armatūros gamybos metoai, savybių roikliai, banymo ir tinkamumo sertifikavimo metoai yra apibr žti šalių gamintojų arba kituose stanartuose, tinkamuose išankstinio įtempimo armatūros plienui. Armatūros tempiamasis stipris (f pk ), sąlygin takumo riba (f p0,k ), santykis f pk /f p0,k ir pailg jimas prie maksimalios apkrovos (ε uk ) yra normuojami atitinkamų stanartų bei nustatyti banymais. Šie parametrai pateikiami charakteristin mis reikšm mis.

10 Fizin s savyb s yra tokios pačios, kaip ir neįtemptosios armatūros. 9. Vielų ir strypų tamprumo moulio viutin reikšm yra 05 N/mm. Tikroji reikšm gali kisti nuo 95 iki 0 N/mm ir priklauso nuo gamybos proceso. Lynų tamprumo moulis 90 kn/mm. Tikroji reikšm kinta nuo 75 iki 95 kn/mm ir priklauso nuo gamybos proceso. Sertifikatuose turi būti nurooma tamprumo moulio reikšm. 40. Armatūra turi būti atspari nuovargiui. Apie nuovargio reikalavimus nurooma atitinkamuose stanartuose. Ji taip pat turi būti mažai jautri įtempimų korozijai. 4. Skaičiuojamosios stiprio reikšm s yra gaunamos nauojantis iealizuotąja charakteristine iagrama, alijant charakteristines stiprio reikšmes iš anksto įtemptosios armatūros alinio patikimumo koeficiento γ s ( pav.). Kai skaičiuojama nuolatiniam ir laikinam apkrovų eriniui γ s,5, atsitiktiniam γ s,0. 4. Apskaičiuojant konstrukcijos pjūvį ir stiprį, galima imti kurią nors iš šių prielaių: 4.. horizontali viršutin skaičiuojamosios iagramos ( pav.) ties ir išankstinio įtempimo plieno stiprumas yra apribotas iki f p f p0, /γ s be jokios plieno eformacijos ribos, nors kai kuriais atvejais gali būti patogu ją apriboti; 4.. pasvirusi viršutin ties su i jančia eformacija apribota ε u 0,9ε uk. Jeigu žinoma σ ε kreiv, tai reikalingas reikšmes galima nustatyti, kaip pavaizuota paveiksle. Jei tikslių uomenų n ra, rekomenuojama imti ε u 0,0 ir f p0,k /f pk 0,9. 4. Armatūra turi būti reikiamo plastiškumo ilg jant, kaip nustatyta stanartais. Laikoma, ka armatūra yra pakankamo plastiškumo ilg jant, jeigu atitinka reikšmes, atitinkančias nuroytas 4 ir 5 lentel se arba stanartuose. Apskaičiuojant konstrukcijas, kai armatūra įtempiama po betonavimo (į betoną), gali būti nauojama ielio plastiškumo armatūra, kai įtempiama prieš betonavimą normaliojo plastiškumo. Armatūros sertifikatuose kartu su visomis reikalingomis charakteristikomis pateikiami ir uomenys apie relaksaciją. Tai būtina apskaičiuojant išankstinio įtempimo nuostolius. 5 lentel Armatūra iš anksto įtemptajam gelžbetoniui Tipas Klas f pk (N/mm ) f p0,k (N/mm ) f p0, (N/mm ) E s (N/mm ) ε uk (%) Y80C ,5 Viela Y770C ,5 Y70C ,5 Y570C ,5 Y00S ,5 Lynai Y90S ,5 Y80S ,5 Y770S ,5 Y ,0 Strypai Y ,0 Y ,0 γ s alinis patikimumo koeficientas lygus,5, jeigu γ s,5, auginama iš,5/γ s ; f p0,k charakteristinis stipris pagal sąlyginę takumo ribą, kai plastin eformacija yra 0,% (N/mm ); f p0, skaičiuotinis stipris lygus f p0,k /γ s (N/mm ); E s tamprumo moulis (N/mm ). 44. Apskaičiuojant gelžbetoninius elementus su iš anksto įtemptąja armatūra saugos ribiniam būviui (taip pat ir tinkamumo ribiniam būviui), j ga nuo išankstinio įtempimo, atleius armatūrą, yra priimama kaip išorin gniužanti j ga, apskaičiuojama pagal [XIII] skyriaus nuroymus. Tuo tikslu turi būti įvertinami visi išankstinio armatūros įtempimo nuostoliai, įvykę iki apspauimo ar iki atitinkamo eksploatavimo laiko. Armatūros įtempimo nuostoliai gali būti skirstomi į grupes, priklausomai nuo jos įtempimo būo. Įtempiant armatūrą į betoną, būtina įvertinti: 44.. pirmuosius nuostolius, atsiranančius l inkarų eformacijos, armatūros trinties į kanalų sienelę arba konstrukcijų betono paviršių; 44.. antruosius nuostolius, atsiranančius l armatūros įtempimų relaksacijos, betono susitraukimo ir valkšnumo, betono suglemžimo po armatūros vijomis, blokų sanūrų eformacijų (konstrukcijų, susieančių iš blokų). Armatūros išankstinio įtempimo nuostoliai apskaičiuojami pagal [9] lentel je pateiktas formules (yžius) ir kitus [59 ir 0 p.] nuroymus, ir suminis nuostolių yis neturi būti mažesnis nei 00 N/mm. 45. Nustatant išankstinio įtempimo nuostolius l betono susitraukimo ir valkšnumo pagal 8 ir 9 poz., nuroytas [9] lentel je, būtina įvertinti nuroymus: 45.. esant iš anksto žinomam konstrukcijos apkrovimo terminui (laikui), nuostolius reikia auginti iš µ(t) koeficiento, nustatomo pagal formulę 4t µ ( t ), (.8) 00 + t

11 čia: t laikas, paromis, nustatant nuostolius: ) l valkšnumo apskaičiuojamas nuo betono apgniužymo ienos; ) l betono susitraukimo nuo betonavimo ienos konstrukcijoms, eksploatuojamoms mažesn s kaip 40 % r gm s sąlygomis, nuostoliai iinami 5 %, išskyrus konstrukcijas, pagamintas iš sunkiojo ir smulkiagrūžio betono ir nesant apsaugotiems nuo saul s raiacijos, kai nuostoliai iinami 50 % nuostoliams nustatyti leižiami ir labiau tikslūs apskaičiavimo metoai, kurie yra nustatyta tvarka pagrįsti, jeigu yra žinoma cemento rūšis, betono su tis, konstrukcijų pagaminimo bei eksploatavimo sąlygos ir pan. 4. Išankstiniai įtempiai σ p ir σ p nustatomi įvertinant leistinus nuokrypius p taip, ka strypinei ir vielinei armatūroms būtų tenkinamos sąlygos: σ p + p fpk; σ p p 0, fpk. (.9) Nuokrypio p reikšm lygi 0,05σ p, kai armatūra įtempiama mechaniniu būu, o įtempiant elektroterminiu ir elektromechaniniu būu, nustatoma pagal formulę: 0 p 0 +, (.0) l čia: f pk įtemptosios armatūros charakteristinis stipris; p matuojamas N/mm ; l įtempiamo strypo ilgis (atstumas tarp atsparų briaunų), m. Kai armatūra įtempiama automatizuotai (.0), formul je skaitiklio yis 0 keičiamas į Kai armatūra įtempiama į atsparas, baigus įtempimą, kontrolinių įtempių reikšm s σ con ir σ con laikomos lygios σ p ir σ p (žr. 4 p.), atmetus nuostolius l inkarų eformacijos ir armatūros trinties. Kai armatūra įtempiama į sukiet jusį betoną, kontrolinių įtempimų σ con ir σ con reikšm s nustatomos pagal formules: P P eop yp σ con σ p αe +, (.) Aeff Ieff P P eop yp σ p e + con σ α, (.) Aeff Ieff čia: σ p ir σ p nustatomi, neįvertinus išankstinio įtempimo nuostolių; P, e op nustatomi pagal (.5) ir (.) formules imant σ p ir σ p reikšmes, įvertinus pirmuosius išankstinio įtempimo nuostolius; y p, y p tie E patys pažym jimai kaip ir 50 p.; α s e. Ecm 48. Konstrukcijų su savaiminiu įtempimu įtempiai apskaičiuojami iš įtempių betone (savaiminių įtempimų) pusiausvyros sąlygos. Konstrukcijų betono savaiminiai įtempimai nustatomi atsižvelgiant į betono savigniužos markę S p, atsižvelgiant į armavimo koeficientą, armatūros pa tį betone (vienaašis, viašis ir triašis armavimas), taip pat būtinais atvejais nuostolius l betono susitraukimo ir valkšnumo, apkrovus konstrukciją. Pastaba. Konstrukcijų iš LC/ klasių lengvojo betono reikšm s σ con ir σ con neturi viršyti atitinkamai 400 ir 500 N/mm. 49. Armatūros išankstinio įtempimo reikšm s apskaičiuojant auginamos iš armatūros įtempimo tikslumo koeficiento γ sp, nustatomo pagal formulę: sp γ sp. (.) γ ± Pliuso ženklas taikomas esant nepalankiai išankstinio įtempimo įtakai (t. y. jeigu šioje konstrukcijos arbo staijoje arba nagrin jamoje elemento alyje išankstinis įtempimas mažina laikymo galią, pagreitina plyšių susiarymą ir pan.), minuso ženklas palankiai įtakai. Kai armatūra įtempiama mechaniniu būu, γ p reikšm s laikomos lygiomis 0,, o kai įtempiama elektroterminiu ir elektromechaniniu būais, nustatomos pagal formulę:

12 p γsp 0,5 + σ p 0,, (.4) n p čia: p, σ p žr. 54 p. ir 55 p.; n p armatūros įtemptųjų strypų skaičius elemento skerspjūvyje. Nustatant armatūros išankstinio įtempimo nuostolius, taip pat apskaičiuojant elementų plyšių atsiv rimą ir eformacijas, leižiama γ sp reikšmes laikyti lygiomis nuliui. 50. Armatūros ir betono įtempiai, taip pat betono išankstinio apspauimo j ga, apskaičiuojant konstrukcijas iš anksto įtemptai armatūrai, nustatomi atsižvelgiant į tokius nuroymus. Elemento statmenuose pjūviuose įtempiai nustatomi laikant, ka elementas yra iš tampriųjų mežiagų. Šiuo atveju nagrin jamas ekvivalentinis skerspjūvis, įvertinant betono skerspjūvio susilpninimą kanalais, grioveliais ir pan., taip pat visos armatūros (įtemptosios ir neįtemptosios) skerspjūvio plotą, paaugintą iš armatūros tamprumo moulio santykio α e su betono eformacijos mouliu. Kai elemento skerspjūvyje yra skirtingų klasių ar rūšių betonai, jų skerspjūvis keičiamas į vienos klas s ar rūšies betono skerspjūvį, įvertinant jų eformacijos moulių santykius. Išankstinio apspauimo j ga P ir jos pri ties ekvivalentinio skerspjūvio centro atžvilgiu ekscentricitetas e op ( pav.) nustatomi pagal formules: P σ pap + σ pap σsas σsas, (.5) σ σ σ σ papyp + sasys pap yp sasys eop, (.) P čia: σ p ir σ p elemento tempiamos ir gniužomos zonų neįtemptosios armatūros įtempimai l betono susitraukimo ir valkšnumo; y p, yp, ys, ys armatūros atstojamųjų j gų atstumai nuo ekvivalentinio skerspjūvio centro (žr. pav.). Kreivin s įtemptosios armatūros σ p ir σ p reikšm s yra auginamos atitinkamai iš cosθ ir cosθ ; čia: Θ ir Θ armatūros ašies posvyrio išilgin s ašies atžvilgiu kampas (nagrin jamame skerspjūvyje). Įtempimai σ p ir σ p imami: a) betono apspauimo staijoje įvertinant pirmuosius nuostolius; b) eksploatavimo staijoje įvertinant pirmuosius ir antruosius nuostolius. Įtempiai σ s ir σ s imami: c) betono apspauimo staijoje įtempimo nuostoliai l betono greitai pasireiškiančio valkšnumo pagal [9] lentel s poziciją; ) eksploatavimo staijoje įtempimų nuostolių l betono susitraukimo ir valkšnumo pagal [9] lentel s, 8 ir 9 pozicijas. 5. Betono apspauimo staijoje gniužymo įtempiai σ cp neturi viršyti lentel je nuroytų reikšmių (alimis nuo betono stiprumo apspauimo metu f cp ). Įtempiai σ cp nustatomi gniužomo betono kraštiniame sluoksnyje įvertinant išankstinio įtempimo nuostolius pagal [9] lentel s punktus, laikant, ka armatūros įtempimo tikslumo koeficientas γ sp lygus vienetui. σ s A s σ p A p Ekvivalentinio skerspjūvio mas s centro linija e 0p P y s y p y s y p σ p A p σ s A s pav. Armatūros išankstinio įtempimo atstojamųjų gelžbetoninio elemento skerspjūvyje schema

13 5. Iš anksto įtemptųjų konstrukcijų, kurių eksploatavimo proceso metu nustatytas betono apspauimo įtempių reguliavimas (pvz., reaktorių, rezervuarų, televizijos bokštų), įtemptoji armatūra numatoma be sukibimo su betonu, šiuo atveju būtina numatyti efektyvias armatūros apsaugos nuo korozijos priemones. Iš anksto įtemptosioms konstrukcijoms, kuriose armatūra nesukibusi su betonu, plyšių atsiv rimas neleistinas. lentel Betono apspauimo leižiami įtempiai Skerspjūvio įtempių būvis. Veikiant išor s apkrovoms, įtempiai maž ja arba nekinta. Veikiant išor s apkrovoms, įtempiai i ja Armatūros įtempimo būas į atsparas į betoną į atsparas į betoną Betono apspauimo staijoje gniužymo įtempiai alimis nuo betono stiprumo apspauimo metu σ cp /f cp, ne augiau kai oro skaičiuotin temperatūra 40 0 C ir aukštesn žemesn kaip 40 0 C kai apspauimas centrinis necentrinis centrinis necentrinis 0,85 0,95* 0,70 0,85 0,70 0,5 0,0 0,85 0,70 0,5 0,0 0,50 0,45 0,70 0,0 0,50 * Elementams, gaminamiems laipsniškai apspaužiant betoną, kai yra plienin s atramin s etal s ir tanki skersin armatūra su tūriniu armavimo koeficientu ρ v 0,5 % ilgyje, ne mažesniame už įtempimų peravimo zonos, ilgį l bp leižiama imti σ cp /f cp,00. Pastabos:. Vanens prisotinto betono, esant skaičiuotinei oro temperatūrai žemesnei 40 0 C, lentel je nuroytos σ cp /f cp reikšm s turi būti mažinamos 0,05 yžiu.. Lengvųjų LC/ klasių betonų σ cp /f cp reikšm s neturi viršyti 0,0. 5. Apskaičiuojant iš anksto įtemptąsias gelžbetonines konstrukcijas saugos ir tinkamumo ribiniams būviams reikia priimti išankstinio apspauimo j gą P, atitinkančią nagrin jamai situacijai. Apskaičiuojant saugos ribiniam būviui: P γ p Pm.t (.7) ir tinkamumo ribiniam būviui Pk rsup Pm.t, (.8) Pk, inf rinf Pm.t. (.9) Čia: P skaičiuotin išankstinio apspauimo j ga; γ p išankstinio apspauimo j gos alinis patikimumo koeficientas, kuris yra lygus 0,9 ir,0, kai apspauimas uoa nauingą efektą (pvz., paiina pastovumą) ir,0, neigiamą (pvz., konstrukcijos stiprumas apspauimo metu); r sup koeficientas, kuris imamas,05 kai armatūra įtempiama į betoną be sukibimo ir 0,9 kai įtempiama į atramas; r inf koeficientas, kuris imamas: 0,95 kai įtempiama į betoną ir 0,9 kai įtempiama į atsparas; P m.t viutinio išankstinio apspauimo j ga laike t > t 0 (įvertinus visus nuostolius): kai armatūra įtempiama į atsparas P m.t P m.0 P t ( t), (.0) kai armatūra įtempiama į betoną Pm.t Pm.0 Pt ( t) Psp Pob, (.) Pm.0 σ p.m.0 Ap 0,75 fpk Ap, (.) čia: P m.0 apspauimo j ga laike t t 0 ; P t (t) armatūros įtempimo atstojamosios nuostoliai laiku t nuo betono susitraukimo ir valkšnumo bei armatūros įtempių relaksacijos; P sp nuostoliai nuo betono glemžimo po spiralin s arba žiein s armatūros vijomis; P ob nuostoliai nuo apgniužymo tarp blokų eformacijų.

14 54. Apskaičiuojant saugos ribiniam būviui, nauojamasi III skyriuje pateiktomis nuoroomis ir formul mis, priimant išankstinio apspauimo j gą P kaip išorinę j gą ir įvertinant atitinkamus armatūros įtempimo nuostolius. PAVYZDYS Duota laisvai paremta 4 pav. pavaizuoto skerspjūvio sija. Betonas C40/50, E cm 50 MPa (N/mm ), jo stipris apspauimo armatūra metu 8 MPa. Armatūra iš vijų plieno mark Y90S, kurios f pk 90 N/mm, f p 700 N/mm, f p0,k 80 N/mm, f p0, 40 N/mm, E s 950 N/mm, ε uk,5%. Iš anksto įtemptosios armatūros skerspjūvio plotai: tempiamojoje zonoje A p 840 mm ( 5), gniužomojoje zonoje A p 8 mm ( 5). Armatūra įtempiama į atramas mechaniniu būu. Betonas kietinamas šutinant. Vijos į atramas inkaruojamos inventoriniais inkarais. Steno ilgis 0000 mm, sijos sunkis 00 kg, ilgis 8000 mm. Reikia nustatyti betono apspauimo iš anksto įtempta armatūra j gos yį ir jos pri ties tašką, įvertinant pirminius armatūros įtempimo nuostolius σ p ir įvertinant visus jos nuostolius σ p,. Tai atlikti sijos viurio angos skerspjūviui, priimant ižiausią leistiną armatūros išankstinį įtempimą. Skaičiavimo tvarka būtų tokia. Pirmiausiai nustatome skerspjūvio geometrines charakteristikas, priimami Es 95 0 α e 5,77. E cm 50 0 Ø5 K x Ø5 K7 4 pav. Sijos skerspjūvis Neįtemptosios (konstrukcin s) armatūros plotas neįvertinamas. ( A + ) ,77( ) Aeff Ac + αe p Ap mm. Atstumas nuo tempiamos armatūros svorio centro iki apatinio sijos krašto: ( ) a 4,5 mm. Statinis momentas sijos apačios krašto atžvilgiu bus: Seff , ( 0) ( 50) mm , ,5 + Skerspjūvio svorio centro atstumas nuo sijos krašto apačios:

15 Seff y sc 77 mm. A eff Armatūrų atstumai nuo svorio centro: y p ysc a 77 4,5 8,5 mm; y p h ysc a mm. Efektyviojo skerspjūvio inercijos momentas: I eff I c + α A p y p + α A p y p , ,5 + 5, mm. ( 77 75) + ( 77) ( 77 5) Nustatome pirminius armatūros įtempių nuostolius, nauoamiesi [9] lentel s punktais. Prainius armatūros įtempius (be nuostolių) priimame: σ p 0,7 fp 0,k 0, N/mm. Armatūros išankstinių įtempių nuostoliai l relaksacijos bus: σ p 7 σ p 0, 0, σ p 0, 0, 80 9 N/mm. fp0,k 80 Nuostoliai nuo temperatūrų skirtumo tarp atramų ir betono, kai t0 0 C σ T,5 t,5 0 75,0 N/mm. Nuostoliai l ankerių eformacijų: l σ l E s. Priimame l,5+0,,5+0,55,5 mm ir l0000 mm. e Tuomet,5 σ 95 0 l 4, N/mm Kaangi įtemptoji armatūra neatlenkiama, nuostolių l trinties nebus, t. y. σ µ 0. Įtempių nuostolių nebus ir l formų eformacijų, t. y. σ f 0. Tokiu būu betono apspauimo j ga po pirmųjų armatūros įtempių nuostolių iki ją atleižiant bus: P ( A + A )( σ σ σ σ ) m.0 p p p pr T l ( )( ,) 07,4 N. Apspauimo j gos atstojamoji sutaps su visos įtemptosios armatūros svorio centru, t. y.: Ap yp Ap yp 840 8, e 0p 4 mm. Ap + Ap

16 Dižiausi gniužymo įtempiai betone apskaičiuojami nuo j gos P m.0, neįvertinant savojo sijos svorio: P Pm.0 e0p y m.0 sc σ cp, ,4 N/mm < 0,f A ck (t), eff Ieff čia: f cp charakteristinis kubinis betono stipris armatūros atleiimo metu. Priimame, ka betono stipris atleiimo metu bus 0,8f ck 0,8040 N/mm. Tokiu būu, σ cvp,0 8,4 N/mm < 0, 9, N/mm. Nuostoliai nuo greitai pasireiškiančio betono valkšnumo apskaičiuojami pagal [9] lentel s p. Tuo tikslu apskaičiuojame įtempius betone nuo apspauimo armatūra ir lenkimo momento nuo savojo svorio, kuris bus: g l M s.s Nmm 59, knm, 8 8 l 7500 m atstumas tarp atramų, sijas san liuojant. Įtempimai betone ties apatine iš anksto įtemptąja armatūra (t. y. y p 8,5 mm): P Pm.0 e0p yp M s.s y m.0 p 07,4 07,4 498, ,5 σ cp, + + A eff Ieff Ieff ,+ 8,, 4,44 N/mm 4,44 MPa. Įtempimai ties viršutine iš anksto įtemptąja armatūra bus: 07,4 07, σ cp, , 8,8 +,,8 N/mm,8 MPa > 0. Nuostoliai l greitai pasireiškiančio betono valkšnumo apskaičiuojami pagal [9] lentel s pozicijos nuroymus. σ cp, 4,44 Kaangi koeficientas α 0,5 + 0,05 fcp 0,5 + 0,05 8,4 0,7 < 0, 78, tai fcp 8,4 šie nuostoliai bus apskaičiuojami pagal formulę: σ cp, σ + pc 40α 85β α, fcp β 5,5 0,85 fcp 5,5 0,858,4,85. Apatin s armatūros įtempimo nuostoliai: 4,44 σ pc, 40 0,7+ 85,85 0,7 40, N/mm. 8,4 Viršutin s armatūros įtempimo nuostoliai per trumpą laiką pasireiškiančio valkšnumo bus apskaičiuojami pagal formulę: σ cp,,8 σ σ pc, 40 40,0,9 N/mm cp,,8, kaangi 0,098 < α 0,7. fcp 8,4 fcp 8,4

17 Tokiu būu pirminiai įtempimo nuostoliai bus: σ p σ pr + σ T + σ l + σ pc, , + 40, 40 N/mm. Viršutin s armatūros: σ p , +,9 04 N/mm. Betono apspauimo j ga, atmetus visus pirminius armatūros įtempimo nuostolius, bus: Pm.I Pm.0 Ap σ pc, Ap σ pc, , 8,9 0 N 0, kn. Šios j gos ekscentricitetas bus: e0p.i Ap ( σ σ ) y A ( σ σ ) p p p p pm.i ( 40) 8,5 8( 7,) 00 p p yp 77 4 mm. Pagal [9] lentel s 8 ir 9 pozicijas apskaičiuojame armatūros įtempimo nuostolius l betono susitraukimo ir valkšnumo. Nuostoliai l betono susitraukimo yra: ps 50 N/mm σ. Apskaičiuojant armatūros įtempimo nuostolius l valkšnumo, reikia žinoti įtempius betone ties A p ir A p armatūromis, atmetus nuostolius pagal [9] lentel s poz., t. y. pagal apspauimo j gą P m.i, apskaičiuojant panašiai kaip ir σ cp, ir σ cp,. Priimame: σ cp,, N/mm ; σ cp,, N/mm. σ cp,, Kaangi 0,7 < 0, 75, tai viršutin s armatūros įtempių nuostoliai l betono valkšnumo: fcp 8,4 σ cp, σ pc, 50α 50 0,85 0,7 9,8 N/mm fcp ir apatin s σ cp, σ pc, 50 0, ,85 0,088,9 N/mm. fcp Tokiu būu benri armatūros įtempimo nuostoliai bus: apatin s σ p.com σ pr + σ T + σ l + σ pc.. + σ ps + σ pc , + 40, ,8 8, N/mm ;

18 viršutin s σ p.com , +, ,9 5,4 N/mm. Apspauimo j ga, atmetus visus armatūros išankstinio įtempimo nuostolius bus: Pm Ap ( σ σ ) + A ( σ σ ) p p.com p p p.com ( 8,) + 8( 7 5,4) 7859,7 N 78, kn. Jos ekscentricitetas bus: e0p.c Ap ( σ σ ) y A ( σ σ ) p p.com p p Pm ( 8,) 8,5 8( 7 5,4) 7859,7 p p.com yp mm. III SKYRIUS. BETONINIŲ ELEMENTŲ APSKAIČIAVIMAS SAUGOS RIBINIAM BŪVIUI 55. Apskaičiuojamas betoninių elementų statmeno išilginei ašiai pjūvio stiprumas. Atsižvelgiant į elemento arbo sąlygas, stiprumas apskaičiuojamas įvertinant arba neįvertinant skerspjūvio tempiamąją zoną. Apskaičiuojant ekscentriškai gniužomuosius elementus, esant mažam ekscentricitetui, aroma prielaia, ka ribinis būvis pasiekiamas suirus skerspjūvio gniužomosios zonos betonui. To l skerspjūvio tempiamosios zonos betonas neįvertinamas. Taip pat aroma prielaia, ka gniužomojo betono stipris sąlygiškai yra lygus įtempiams f c, tolygiai pasiskirsčiusiems sąlygin je gniužomojoje zonoje (5 pav.), kuri sutrumpintai vainama skerspjūvio gniužomąja zona. 5. Apskaičiuojant gniužomuosius betoninius elementus su ieliais ekscentricitetais, taip pat lenkiamuosius betoninius elementus, kai jų suirimas nekelia pavojaus, taip pat elementus, kuriuose l eksploatacinių reikalavimų negali būti plyšių (vanens sl gio veikiamų elementų, karnizų, parapetų ir kt.), yra įvertinamas skerspjūvio tempiamosios zonos betono arbas. Daroma prielaia, ka ribinis būvis yra pasiekiamas skerspjūvio tempiamojoje zonoje atsiv rus plyšiams. Šiuo atveju stipris apskaičiuojamas įvertinant šias prielaias ( pav.): 5.. eformuojantis elementui pjūviai išlieka plokšti; 5.. labiausiai tempiamo skerspjūvio sluoksnio maksimali santykin eformacija lygi f ct /E cm ; 5.. skerspjūvio gniužomosios zonos betono įtempiai apskaičiuojami neįvertinant plastinių eformacijų (tam tikrais atvejais įvertinant); 5.4. tempiamosios zonos įtempiai per visą jos aukštį pasiskirstę tolygiai ir lygūs f ct. f c N E f c A cc x eff y A cc h skerspjūvio mas s centras 5 pav. Ekscentriškai gniužomojo betoninio elemento, apskaičiuojamo neįvertinant skerspjūvio tempiamosios zonos įtakos, statmeno išilginei ašiai pjūvio skaičiuotin schema Tais atvejais, kai betoniniame elemente yra galimyb atsirasti įstrižiesiems plyšiams (pvz., vit jinio arba t jinio skerspjūvio elementai, kuriuose sukeliamos skersin s j gos), jis apskaičiuojamas tikrinant [(4.9) ir (4.0)] sąlygas, pateiktas šiame Reglamente. Šiose formul se betono stipriai f ck ir f ctk yra keičiami atitinkamais skaičiuotiniais stipriais f c ir f ct. Betoniniai elementai turi būti apskaičiuojami vietiniam apkrovos poveikiui (glemžimui). b

19 57. Apskaičiuojant ekscentriškai gniužomuosius betoninius elementus, turi būti įvertintas atsitiktinis ekscentricitetas e a. Visais atvejais jis imamas ne mažesnis kaip /00 elemento ilgio ir /0 skerspjūvio aukščio. Be to surenkamųjų elementų konstrukcijoms reikia įvertinti galimą elementų pasislinkimą vienas kito atžvilgiu. Jeigu n ra kitokių pagrįstų nuroymų, priimama e a 0 mm. Statiškai nesprenžiamų konstrukcijų elementų j gos pri jimo ekscentricitetas mas s centro atžvilgiu e 0 yra nustatomas pagal statinių apskaičiavimų rezultatus, tačiau turi būti ne mažesnis už atsitiktinį ekscentricitetą e a. Statiškai sprenžiamų konstrukcijų elementuose ekscentricitetas e 0 yra lygus statiniais skaičiavimais apskaičiuoto ekscentriciteto ir atsitiktinio ekscentriciteto sumai. N E x eff A cc M E h A ct f ct b f ct pav. Ekscentriškai gniužomųjų ir lenkiamųjų betoninių elementų, apskaičiuojamų įvertinant skerspjūvio tempiamosios zonos įtaką, skaičiuotin schema Liauniems elementams, kurių l 0 /i >4 (stačiakampio skerspjūvio elementams l 0 /i >4), būtina įvertinti ašin s j gos veikimo plokštumoje atsiranančio įlinkio įtaką elemento stiprumui. Įlinkis įvertinamas ekscentricitetą e 0 auginant iš koeficiento η (59 p.). Apskaičiuojant elemento stiprumą statmenoje ekscentriciteto buvimo plokštumoje aroma prielaia, ka yis e 0 yra lygus atsitiktiniam ekscentricitetui. Ekscentriškai gniužomieji elementai (išskyrus 5 p. nuroytais atvejais) negali būti betoniniai, kai išilgin s j gos veikimo ekscentricitetas, įvertinant įlinkį l 0 η, yra iesnis už: a) atsižvelgiant į apkrovų erinius: esant pagrininiams eriniams 0,9y; esant ypatingajam eriniui 0,95y. b) atsižvelgiant į betono klasę ir rūšį: sunkiajam, smulkiagrūžiui ir lengvajam betonams, kai klas C8/0 ir iesn y ; kitų rūšių ir klasių betonams y (čia: y atstumas nuo skerspjūvio centro iki labiausiai gniužomojo betono sluoksnio, mm). 58. Ekscentriškai gniužomųjų elementų (5 pav.) stiprumas pakankamas, jeigu atitinka nelygybę NE fc Acc, (.) čia: A cc elemento gniužomosios zonos betono plotas, nustatomas arant prielaią, ka jos mas s centras sutampa su išorinių j gų atstojamosios pri ties tašku. Stačiakampio skerspjūvio elementams A cc apskaičiuojamas: e η A bh 0 cc. (.) h Ekscentriškai gniužomieji elementai, kuriuose neleižiama plyšiams susiaryti, nepaisant. nelygyb s, turi būti apskaičiuojami, įvertinant skerspjūvio tempiamosios zonos betono įtaką (5 punktas ir pav.) pagal nelygybę: fct Wpl NE. (.) e0 η r Stačiakampio skerspjūvio elementams. formul įgyja tokią formą:,75 f b h N ct E. (.4) e0 η ϕ h