Betonun standart ve tasarım dayanımı. Betonun tasarımı ve standart direnci

Herhangi bir beton ürünü önemli yüklere dayanmalı ve aynı zamanda dış faktörlerin yıkıcı etkilerine karşı duyarlı olmamalıdır. Betonun kullanıldığı yapıların parametreleri tasarım sırasında belirlenir. Çalışmaya başlamadan önce uzmanlar kurulumunu yapıyor tasarım direnci beton.

İnşaatçılar beton yapıların heterojen yapı malzemelerinden yapıldığını iddia ediyor. Üretiminde aynı karışımın kullanıldığı birkaç numunenin mukavemeti tamamen farklı olabilir. Bu nedenle uzmanlar, hesaplanan verileri kullanarak gücü belirleme sorunuyla karşı karşıyadır. Bu değerler betonun basınç dayanımını belirler. Hesaplanan göstergeler nelerdir ve nasıl belirlenebilir? İnşaat işi yapılırken hangi ek parametrelerin ve özelliklerin dikkate alınması önemlidir?

Uzmanlar, standart direnci katsayılara bölerek bir yapı malzemesinin direncinin göstergelerini elde ederler. Bazı beton çözümlerin tasarım direncine göre yapısal parçaların mukavemeti belirlenirken, bazen bir dizi faktörü hesaba katan belirli katsayılarla çarpılarak azaltılır veya artırılır: tekrarlanan yükler, yüklere maruz kalma süresi, ürünün üretim yöntemi. , boyutları vb.

Hesaplamalar nasıl yapılır?

Bir yapının mukavemeti, örneğin sıkıştırması nasıl hesaplanmalıdır? Bu amaçla inşaatçılar özel hesaplama göstergeleri kullanır. Yeterli stabiliteyi sağlamak için beton ürünleri Hesaplamalar yapılırken, çoğu zaman yapıların kendi parametrelerinden daha düşük olan yapı malzemesinin mukavemet parametrelerini kullanırlar. Bu tür değerlere hesaplanan değerler denir. Doğrudan standart (gerçek) değerlere bağlıdırlar.

Standart göstergeler

Birkaç on yıl önce, gücün ana göstergesi beton yapılar onların markasıydı. Bu parametre yapı malzemesinin ortalama basınç dayanımını gösterir. Ancak yeni ortaya çıktıktan sonra Bina kodları Ve kurallar aynı zamanda ürünlerin basınç dayanımı sınıflarına da yol açtı.

Sınıf - normatif direnç Yapı malzemeleri eksenel sıkıştırma standart boyutları 15 x 15 x 15 santimetre olan küpler. Ortalama hesaplanan güç göstergelerinin kullanılmasının riskli olduğunu belirtmekte fayda var, çünkü yapının bölümlerinden birinde bu parametrenin daha düşük olabileceği ihtimali var. Aynı zamanda, en küçük göstergeyi seçmek daha pahalıdır çünkü bu, ürünün kesitini haksız yere artıracaktır.

Betonda dayanıklılığın ana parametresi sınıf olarak kabul edilir. Aynı zamanda sıkıştırmanın yanı sıra eksenel gerilim de önemlidir. Hesaplamalar yapılırken gerilim dikkate alınır. Böylece inşaatçılar bu göstergeye karşı direnci (gösterge kontrol edilemiyorsa) B sınıfına göre belirler. Bunun için dirençle birlikte gerekli değerleri gösteren özel bir tablo vardır. Tabloda ürünlerin sınıfı ve çekme mukavemeti gösterilmektedir.

Hesaplanan değerin özellikleri

Güvenilir hale getirmek ve dayanıklı tasarımlar, değerler bir marjla hesaplanır. Bu değeri elde etmek için inşaatçılar ürünlerin direncine başvuruyorlar: onları bir katsayıya bölüyorlar. Bir yapı malzemesinin çekme veya sıkıştırmaya karşı direnci şuna benzeyen bir formül kullanılarak hesaplanır: R = Rn /g (g, mukavemet katsayısıdır). Çoğu zaman bu parametre bire eşittir. Katsayının değeri malzemenin homojenliğine bağlıdır. Bu durumda, gerekli parametreler tablo kullanılarak elde edilebildiğinden ilgili hesaplamaların yapılması gerekli değildir.

Diğer özellikler

Yukarıdaki parametrelere ek olarak, belirli hesaplamaları gerçekleştirmek için bir dizi ek özelliğe ihtiyacınız olacaktır:

1. Elektrik direncinin belirlenmesi beton harcı Karışımı elektrotlar kullanarak kendiniz ısıtmaya karar verirseniz gerekli olabilir. Gösterge ne kadar yüksek olursa, çimento harcı o kadar fazla ısınır.
2. Karışımların nem geçirgenliği, bir yapı malzemesinin dayanabileceği en güçlü sıvı basıncını belirlemeyi mümkün kılar. Başka bir deyişle bu değer, nemin betona nüfuz edip edemeyeceğini gösterir. Su geçirmezlik dereceleri W2 ila W20 olarak kabul edilir. Bu durumda sayılar yapının dayanabileceği su basıncını gösterir.
3. Beton bileşiminin hava sızdırmazlığı ürünün gücüne bağlı olacaktır. Devlet standardına göre betonun hava nüfuzuna karşı direnci 3-130 s/cm3'tür.
4. Donma direnci, beton yapıların özelliklerini korurken tekrarlanan donma ve çözülmelere dayanabilmesini sağlar. Yapı malzemeleri pazarında F50-F1000 markaları sunulmaktadır (sayılar dayanabilecek döngü sayısını gösterir) inşaat malzemesi). Uygulamada görüldüğü gibi, ortalama olarak ürünlerin donma direnci F200'e eşittir.
5. Isı iletkenliği, yapının yoğunluğunun bağlı olacağı ürünlerin önemli bir özelliğidir. Daha fazla gözenek içeren malzemeler, onları dolduran hava mükemmel bir ısı yalıtkanı olduğundan daha düşük ısı iletkenliğine sahiptir. En iyi ısı yalıtımı, yapısında çok sayıda gözenek bulunan gaz blokları veya köpük bloklarla sağlanır.

Çözüm

Ürünlerin mukavemeti, malzemenin içerdiği bileşenlere ve bunların oranlarına bağlı olarak değişiklik gösterebilir. Bu aynı zamanda yapı malzemesinin heterojen bir karışım olmasıyla da açıklanmaktadır. Beton çözeltisini karıştırma yöntemi ne olursa olsun, bileşenleri eşit şekilde dağıtmak mümkün değildir. Bu nedenle iş yaparken hesaplanan direnci dikkate almak gerekir.

Bu parametre tasarım için önemlidir Yük taşıyıcı duvarlar ve diğer tasarımlar. Değerlerin hesaplanması basittir: standart değerleri belirli katsayılara bölmeye gelirler.

Hesaplarken bina yapıları belirli bir malzeme için hesaplanan direnci ve elastikiyet modülünü bilmeniz gerekir. İşte ana yapı malzemelerine ilişkin veriler.

Tablo 1. Temel yapı malzemeleri için elastik modüller

Betonarme yapıların hesaplamaları için standart veriler

Tablo 2. Betonun elastikiyet modülleri (SP 52-101-2003'e göre)

Tablo 2.1 SNiP 2.03.01-84*(1996)'ya göre betonun elastikiyet modülleri

Notlar:
1. Çizginin üstünde değerler MPa cinsinden, çizginin altında ise kgf/cm² cinsinden gösterilir.
2. Beton yoğunluğunun orta değerlerinde hafif, gözenekli ve gözenekli beton için, ilk elastik modüller doğrusal enterpolasyonla alınır.
3. Otoklavlanmamış hücresel beton için E b değerleri, otoklavlanmış beton için olduğu gibi 0,8 faktörü ile çarpılarak alınır.
4. Betonun öngerilmesi için E b değerleri aşağıdaki gibi alınır: ağır beton katsayı ile çarpma ile
A= 0,56 + 0,006V.

Tablo 3. Beton direncinin standart değerleri (SP 52-101-2003'e göre)

Tablo 4. Beton sıkıştırma direncinin hesaplanan değerleri (SP 52-101-2003'e göre)

Tablo 4.1 SNiP 2.03.01-84*(1996)'ya göre hesaplanan beton sıkıştırma direnci değerleri

Tablo 5. Beton çekme dayanımının hesaplanan değerleri (SP 52-101-2003'e göre)

Tablo 6. Bağlantı parçaları için standart dirençler (SP 52-101-2003'e göre)

Tablo 6.1 SNiP 2.03.01-84* (1996) uyarınca A sınıfı bağlantı parçaları için standart dirençler

Tablo 6.2 SNiP 2.03.01-84* (1996) uyarınca B ve K sınıfı bağlantı parçaları için standart dirençler

Tablo 7. Takviye için tasarım dirençleri (SP 52-101-2003'e göre)

Tablo 7.1 SNiP 2.03.01-84* (1996) uyarınca A sınıfı bağlantı parçaları için tasarım dirençleri

Tablo 7.2 SNiP 2.03.01-84* (1996) uyarınca B ve K sınıfı bağlantı parçaları için tasarım dirençleri

Metal yapıların hesaplanması için standart veriler

Tablo 8. GOST 27772-88'e göre levha, geniş üniversal ve şekilli haddelenmiş ürünlerin (SNiP II-23-81 (1990) uyarınca) çekme, sıkıştırma ve bükülmeye karşı standart ve tasarım dirençleri Çelik Yapılar binalar ve yapılar

Notlar:
1. Şekillendirilmiş çeliğin kalınlığı flanşın kalınlığı olarak alınmalıdır (minimum kalınlığı 4 mm'dir).
2. GOST 27772-88'e göre akma dayanımı ve çekme dayanımının standart değerleri standart direnç olarak alınmıştır.
3. Hesaplanan dirençlerin değerleri, standart dirençlerin malzemenin 5 MPa'ya (50 kgf/cm²) yuvarlanan güvenilirlik katsayılarına bölünmesiyle elde edilir.

Tablo 9. GOST 27772-88'e göre çeliklerle değiştirilen çelik kaliteleri (SNiP II-23-81 (1990)'a göre)

Notlar:
1. GOST 27772-88'e göre 1, 2, 3, 4 kategorisindeki S345 ve S375 çelikleri, GOST 19281-73* ve GOST 19282-73*'e göre 6, 7 ve 9, 12, 13 ve 15 numaralı çeliklerin yerini alır, sırasıyla.
2. GOST 27772-88'e göre S345K, S390, S390K, S440, S590, S590K çelikleri, bu tabloda gösterilen GOST 19281-73* ve GOST 19282-73*'e göre 1-15 kategorilerindeki karşılık gelen çelik kalitelerinin yerini alır.
3. GOST 27772-88'e uygun çeliklerin, diğer tüm Birlik standartlarına göre tedarik edilen çeliklerle değiştirilmesi ve teknik özellikler, sağlanmadı.

Profilli sacların üretiminde kullanılan çeliğin tasarım dirençleri burada gösterilmemiştir.

Kısaca aşağıdaki bina yapıları için aşağıdaki beton sınıfları tavsiye edilir:

- Temelin atılması veya temelin hazırlanması yekpare tasarım- B7.5;

- temeller - B15'ten düşük olmamalıdır, ancak bazı durumlarda suya dayanıklılık derecesi W6'dan (beton B22.5) düşük olmamalıdır. Ayrıca henüz kabul edilmemiş olan SP 28.13330.2012 Ek D'ye göre temeller için beton sınıfı B30'dan düşük olmamalıdır. Yapının dayanıklılığını sağlayacak en az W6 su geçirmezlik derecesine sahip beton kullanılmasını tavsiye ederim;

- sokakta bulunan duvarlar, sütunlar ve diğer yapılar - donma direnci F150'den düşük olmayan ve tahmini dış hava sıcaklığı -40C - F200'ün altında olan bir alan için.

— iç duvarlar, yük taşıyan sütunlar - hesaplamalara göre, ancak B15'ten düşük değil, yüksek oranda sıkıştırılmış olanlar için B25'ten düşük değil.

Belki bir beton markası seçme gerekliliklerini öngörebilecek tüm standartları kapsamayacağım, bu nedenle herhangi bir yanlışlık varsa yorumlardan aboneliğinizi iptal etmenizi rica ediyorum.

Beton kalitesinin ana standartlaştırılmış ve kontrollü göstergeleri şunlardır:

- basınç dayanımı sınıfı B;

- eksenel çekme mukavemeti sınıfı B T;

- donmaya karşı dayanıklılık derecesi F;

— su geçirmez W sınıfı;

- orta yoğunluk derecesi D.

B

Betonun basınç dayanımı sınıfı B, 0,95 (standart kübik dayanım) olasılıkla MPa cinsinden betonun kübik basınç dayanımına karşılık gelir ve B 0,5 ila B 120 aralığında kabul edilir.

Bu, betonun basınç dayanımını belirleyen ana parametresidir. Örneğin beton sınıfı B15, 20°C sertleşme sıcaklığında 28 gün sonra beton dayanımının 15 MPa olacağı anlamına gelir. Ancak hesaplamalarda farklı bir rakam kullanılır. Betonun hesaplanan basınç direnci (R b) tablo 5.2 SP 52-101-2003'te bulunabilir.

Tablo 5.2 SP 52-101-2003

Güç neden 28 gün sonra ölçülür? Çünkü beton ömrü boyunca dayanım kazanır ama 28 gün sonra dayanım artışı o kadar da büyük değildir. Döküldükten bir hafta sonra betonun mukavemeti standardın %65'i olabilir (sertleşme sıcaklığına bağlı olarak), 2 hafta sonra %80, 28 gün sonra mukavemet %100, 100 gün sonra ise 140 olur. standardın %'si. Tasarım yaparken 28 gün sonra dayanım kavramı vardır ve %100 olarak alınır.

Ayrıca M beton kalitesine ve 50'den 1000'e kadar sayılara göre yapılan sınıflandırma da bilinmektedir. Sayı, kg/cm² cinsinden basınç dayanımını gösterir. B sınıfı beton ile M sınıfı beton arasındaki fark, mukavemeti belirleme yönteminde yatmaktadır. Bir beton kalitesi için bu, numuneye 28 gün maruz kaldıktan sonra test sırasında kg/cm² cinsinden ifade edilen ortalama basınç kuvveti değeridir. Bu güç vakaların %50'sinde sağlanır. Beton sınıfı B, vakaların %95'inde beton mukavemetini garanti eder. Onlar. Betonun mukavemeti değişkenlik gösterir ve birçok faktöre bağlıdır; istenilen mukavemete ulaşmak her zaman mümkün olmayabilir ve tasarım mukavemetinden sapmalar olabilir. Örneğin, M100 beton kalitesi, vakaların %50'sinde 28 gün 100 kg/cm²'den sonra beton mukavemetini garanti eder. Ancak tasarım açısından bu bir şekilde çok küçük olduğundan somut sınıf kavramı tanıtıldı. B15 beton, vakaların %95'inde 28 gün sonra 15 MPa'lık bir mukavemeti garanti eder.

İÇİNDE Proje belgeleri beton yalnızca B sınıfı olarak tanımlanır, ancak inşaat uygulamalarında beton sınıfı hala kullanılmaktadır.

Aşağıdaki tabloyu kullanarak betonun sınıfını dereceye göre veya tam tersini belirleyebilirsiniz:

Eksenel çekme dayanımı B için beton sınıfı T 0,95 olasılıkla MPa cinsinden betonun eksenel çekme dayanımı değerine karşılık gelir ( standart güç beton) ve B aralığında kabul edilir T 0,4 ila B T 6.

Gereksinimlere uygun olarak betonun basınç ve eksenel çekme mukavemeti için farklı bir değer alınmasına izin verilir. düzenleyici belgeler bireysel için özel türler yapılar (örneğin, büyük hidrolik yapılar için).

Betonun donma direnci derecesi F, bir numunenin standart bir test sırasında dayanabileceği minimum dönüşümlü donma ve çözülme döngüsü sayısına karşılık gelir ve F 15 ila F 1000 aralığında kabul edilir.

Betonun su geçirmezlik derecesi W, test sırasında beton numunesinin dayandığı maksimum su basıncı değerine (MPa 10 -1) karşılık gelir ve W 2 ila W 20 aralığında kabul edilir.

Ortalama yoğunluk derecesi D, betonun hacimsel kütlesinin kg/m3 cinsinden ortalama değerine karşılık gelir ve D 200 ila D 5000 aralığında kabul edilir.

Beton ayrıca hareketlilik (P) ile işaretlenir veya koni yerleşimi gösterilir. P numarası ne kadar yüksek olursa beton o kadar sıvı olur ve işlenmesi o kadar kolay olur.

Betonun öngerilmesi için kendi kendini geren bir kalite belirlenir.

Beton kalitesinin mukavemete göre seçimi

Yapılar için minimum beton sınıfı SP 28.13330.2012 ve SP 63.13330.2012'ye göre belirlenmiştir.

Herhangi bir betonarme bina yapısı için beton sınıfı en az B15 olmalıdır (SP 63.12220.2012'nin 6.1.6 maddesi).

Öngerilmeli için betonarme yapılar basınç dayanımı açısından beton sınıfı, öngerilme donatısının türüne ve sınıfına bağlı olarak alınmalı, ancak B20'den düşük olmamalıdır (madde 6.1.6 SP 63.12220.2012).

Prefabrik betonarme betonarme ızgara, en az sınıftaki betondan yapılmalıdır. B20 (madde 6.8 SP 50-102-2003)

Yapılar için beton sınıfı, teknik ve ekonomik nedenlerden dolayı dayanım hesaplamalarına göre atanır; örneğin bir binanın alt katlarında monolitik sütunlar daha fazla dayanıma sahiptir çünkü üzerlerindeki yük daha yüksektir, üst katlarda beton sınıfı azalır, bu da aynı bölümdeki sütunların tüm katlarda kullanılmasını mümkün kılar.

SP 28.13330.2012'den de öneriler bulunmaktadır. 26 Aralık 2014 tarih ve 1521 sayılı Karara göre, SP 28.13330.2012'nin A ve D ekleri zorunlu listeye dahil edilmemiştir; tavsiye ediliyor ancak bu uygulamalara dikkat etmenizi öneririm çünkü belki yakın zamanda zorunlu hale gelebilirler. Öncelikle Tablo A.1 SP 28.13330.2012'ye göre yapıyı çalışma ortamına göre sınıflandırmak gerekir:

Tablo A.1— Çalışma Ortamları

Seçilen çalışma ortamına bağlı olarak yapıya D.1 SP 28.13330.2012 tablosuna göre bir beton sınıfı atarız.

Tablo E.1— Çalışma ortamı sınıflarına bağlı olarak beton gereksinimleri

Bu gereksinimlere bakarsanız, temel için en az B30 (XC2 orta) beton kullanmanız gerekir. Ancak şimdilik bunlar önerilen gereksinimlerdir ve gelecekte zorunlu hale gelecektir (ya da kim bilir?)

Suya dayanıklılık için beton sınıfı seçimi

Suya dayanıklılık için beton derecesi, ortamın agresiflik derecesine bağlı olarak B.1-B.8 SP 28.13330.2012 tablolarına göre seçilir. Toprağın agresifliğine ilişkin veriler jeoteknik araştırmalarda belirtilir ve suya dayanıklılık için önerilen derece genellikle burada yazılır.

Kazıklar için, W6'dan daha düşük olmayan su geçirmezlik derecesine sahip betonun kullanılması gereklidir (madde 15.3.25 SP 50-102-2003). Beton B22.5 bu dereceye sahiptir, dolayısıyla beton sınıfını seçerken bunu dikkate almanız gerekir.

Eksi 40 °C'nin üzerinde tasarım negatif dış sıcaklıkta atmosferik etkilere maruz kalan yer üstü yapılar ve ısıtmalı binaların dış duvarları için, suya dayanıklılık açısından beton kalitesi standartlaştırılmamıştır (madde 6.1.9 SP 63.13330.2012) .

Donmaya karşı dayanıklılık için beton sınıfının seçimi

Donmaya karşı dayanıklılık için beton kalitelerinin seçimi, dış havanın tasarım sıcaklığına bağlı olarak Zh.1, Zh.2 SP 28.13330.2012 tablolarına göre yapılır.

Masa G.1 — Alternatif sıcaklık koşullarında çalışan beton yapılar için gereklilikler

Tablo G.2 - Beton duvar yapılarının donmaya karşı dayanıklılığı için gereklilikler

Betonarme yapıların hesabı için hesaplanan kış dış hava sıcaklığı, SP 131.13330.2012'ye göre inşaat alanına bağlı olarak 0,98 olasılıkla en soğuk beş günlük dönemin ortalama hava sıcaklığı esas alınarak alınır.

Pozitif sıcaklığa sahip, donma seviyesinin 0,5 m altında olan topraklarda dona dayanıklılık standartlaştırılmamıştır (SP 8.16 SP 24.13330.2011)

Örneğin Moskova için en soğuk beş günlük dönemin sıcaklığı 0,98 olasılıkla eksi 29 °C'ye eşittir. Daha sonra donmaya karşı dayanıklılık için betonun derecesi F150'ye eşittir (Modun özellikleri - 0 ° C'nin altındaki sıcaklıklara olası aralıklı maruz kalma a) suya doymuş durumda, örneğin zeminde veya su altında bulunan yapılar).

Koruyucu beton tabakası

Donatıların zamanla açığa çıkmamasını sağlamak amacıyla, donatıyı koruyacak minimum beton tabakası kalınlığına yönelik gereksinimler vardır. Öngerilme takviyesi olmadan ağır betondan yapılmış beton ve betonarme yapıların tasarımına ilişkin kılavuza göre SP 52-101-2003 minimum kalınlık Koruyucu katman, SP 52-101-2003 Kılavuzunun Tablo 5.1'ine göre belirlenir:

Tablo 5.1 SP 52-101-2003'ün Faydaları

Milli takımlar için betonarme elemanlar koruyucu tabakanın kalınlığı Tablo 8.1 SP 52-101-2003'teki (madde 8.3.2) verilere göre 5 mm azaltılabilir.

Sıkılmış kazıklar için koruyucu katman beton en az 50 mm'dir (madde 8.16 SP 24.13330.2011), köprü temellerinin fore kazıkları için 100 mm.

Koruyucu bariyer olarak kullanılan fore kazıklar için koruyucu beton tabakasının 80-100 mm olduğu varsayılmaktadır (madde 5.2.12). Metodik kılavuz fore kazıklardan yapılmış çitlerin montajında).

Ayrıca her durumda koruyucu tabakanın kalınlığı donatının kalınlığından az olamaz.

Betonun koruyucu tabakası dış yüzeyden donatı yüzeyine (donatı eksenine değil) kadar dikkate alınır.

Betonun koruyucu tabakası genellikle sabitleyiciler kullanılarak sağlanır:

Beton direnci için tasarım değerleri

SP 63.13330.2012 Beton ve betonarme yapılar. Temel hükümler

Eksenel sıkıştırmaya karşı hesaplanan beton direnci değerleri Rb formül 6.1 SP 63.13330.2012 ile belirlenir:

Betonun eksenel çekme dayanımının hesaplanan değerleri R bt formül 6.2 SP 63.13330.2012 ile belirlenir:

Sıkıştırma altındaki beton için güvenlik faktörünün değerleri γ B eşit alınır:

birinci grubun sınır durumlarına dayalı hesaplamalar için:

1.5 - hücresel beton için;

Çekme betonu için güvenlik faktörü değerleri γ ama eşit alınır:

Basınç dayanımı için bir beton sınıfı atanırken birinci grubun sınır durumlarına dayalı hesaplamalar için:

1.5 - ağır, ince taneli, öngerilmeli ve hafif beton için;

2.3 - hücresel beton için;

Çekme dayanımı için beton sınıfı atanırken birinci grubun sınır durumlarına dayalı hesaplamalar için:

1.3 - ağır, ince taneli, öngerilmeli ve hafif beton için;

ikinci grubun sınır durumlarına dayalı hesaplamalar için: 1,0.

(madde 6.1.11 SP 63.13330.2012)

Gerektiğinde betonun mukavemet özelliklerinin hesaplanan değerleri aşağıdaki çalışma koşulları katsayıları γ ile çarpılır. ama, yapıdaki betonun spesifik özelliklerini (yükün niteliği, koşullar) dikkate alarak çevre vesaire.):

a) γ B 1 - Beton ve betonarme yapılar için hesaplanan direnç değerlerine eklenir Rb Ve R bt ve statik yükün süresinin etkisi dikkate alınarak:

γ B Kısa süreli (kısa süreli) yük hareketi için 1 = 1,0;

γ B Uzun süreli (uzun süreli) yük etkisi ile 1 = 0,9. Hücresel ve gözenekli beton için γ B 1 = 0,85;

b) γ B 2 - Beton yapılar için hesaplanan direnç değerlerine eklenir Rb ve bu tür yapıların yıkımının niteliği dikkate alındığında, γ B 2 = 0,9;

c) γ B 3 - 1,5 m'den fazla beton tabakası yüksekliği ile dikey konumda betonlanmış beton ve betonarme yapılar için, hesaplanan beton direnci değerine eklenir Rb,γ B 3 = 0,85;

d) γ B 4 - hücresel beton için hesaplanan beton direnci değerine eklenir Rb:

γ B 4 = 1,00 - hücresel betonun nem içeriği %10 veya daha az olduğunda;

γ B 4 = 0,85 - hücresel betonun nem içeriği% 25'ten fazla olduğunda;

enterpolasyonla - hücresel betonun nem içeriği% 10'dan fazla ve% 25'ten az olduğunda.

Alternatif donma ve çözülmenin yanı sıra negatif sıcaklıkların etkisi, beton çalışma koşulları katsayısı γ tarafından dikkate alınır. B 5 £1,0. Eksi 40 ° C ve üzeri soğuk dönemde dış havanın tasarım sıcaklığında çevrenin atmosferik etkilerine maruz kalan yer üstü yapılar için γ katsayısı alınır. B 5 = 1,0. Diğer durumlarda katsayı değerleri yapının amacına ve çevre koşullarına bağlı olarak özel talimatlar doğrultusunda alınır.

(madde 6.1.12 SP 63.13330.2012)

SP 24.13330.2011'e göre kazıklı temeller için Kazıklı temeller, madde 7.1.9

7.1.9 Malzemenin dayanımına dayalı olarak yerinde dökme, delinmiş kazıklar ve baretler (sütunlu kazıklar ve fore kazıklar hariç) hesaplanırken, betonun tasarım direnci, çalışma koşulları için bir azaltma faktörü ile alınmalıdır γ cb = 0,85, dar bir kuyu ve muhafaza boruları alanında beton dökümü ve kazık çakma yönteminin etkisi dikkate alınarak ek bir azaltma faktörü γ'cb dikkate alınarak:

a) Killi topraklarda, inşaat döneminde yeraltı suyu seviyesi kazık topuğunun altında olduğunda, duvarları sabitlemeden kuyu açmak ve bunları kuru olarak betonlamak mümkünse, γ' cb = 1,0;

b) Çıkarılabilir mahfaza boruları veya içi boş burgular kullanılarak kuyuların açıldığı ve kuru olarak betonlandığı topraklarda, γ' cb = 0,9;

c) Geri alınabilir muhafaza boruları veya içi boş burgular kullanılarak su varlığında kuyuların açıldığı ve betonlandığı topraklarda, γ' cb = 0,8;

d) Kil çözeltisi altında veya aşırı su basıncı altında (kabuksuz) kuyu açma ve betonlamanın yapıldığı topraklarda, γ' cb = 0,7.

Betonarme yapıların hesaplanması için parametreler:

Betonarme yapıların hesaplanmasına ilişkin parametreler SP 63.13330.2012'de verilmiştir:

Tablo 6.7

Tablo 6.8

Tablo 6.11

Bu tabloda daha dikkatli olmanız gerekir - veriler 10 -3 MPa olarak değil, MPa x 10 -3 olarak verilmiştir, yani. GPa veya 1000 MPa cinsinden. Örneğin B25 betonunun elastisite modülü 30 GPa = 30*1000 MPa'dır. Bu tabloyu derleyenlerin neden bu kadar akıllı olduklarını bilmiyorum ama yeni başlayanlar bu duruma kapılıyor.

Çizimlerde betonun belirtilmesi

Şartnamede beton GOST 26633-2012'ye göre işaretlenmiştir. Örneğin: Beton B25 F200 W8, betonun B25 dayanım sınıfı, dona dayanıklılık sınıfı 200 ve suya dayanıklılık sınıfı W8 için kabul edildiği anlamına gelir.

Bölümlerde ve bölümlerde beton, GOST 2.306-68'e göre gölgeleme ile gösterilir, ancak betonarme gölgeleme yoktur. Bununla birlikte, inşaat çizimlerinde GOST R 21.1207-97'ye uygun olarak gölgeleme kullanılmaktadır (standart iptal edilmiştir, ancak yine de bu gölgeler kullanılmaktadır).

Edebiyat:

1. SP 52-101-2003 Kılavuzu Öngerilme takviyesi olmadan ağır betondan yapılmış beton ve betonarme yapıların tasarımı için kılavuz (pdf)

Beton yapılar, yüksek yüklere zarar vermeden dayanabilmeleri beklentisiyle yapılır. Beton yapıların özellikleri tasarıma dahil edilmiştir - bunlar betonun basınç direnci, mukavemeti, yoğunluğu, dayanıklılığı vb. Beton heterojen bir malzeme olduğundan yapının farklı yerel alanları farklı dayanımlara ve yüklere karşı farklı dirençlere sahip olabilir. Malzemenin standart göstergelerini açıklığa kavuşturmak için mukavemet hesaplamaları gereklidir. Tasarım parametreleri nedir ve nasıl bulunur?

Bu parametre, GOST 12730.0-78'de belirtilen dirençlerin belirli bir katsayı şeklinde yansıtılan güvenilirliğe bölünmesiyle basitçe bulunabilir ve hesaplanabilir. Betonun direncini hesaplarken bu katsayı yapı malzemesinin türüne bağlıdır.

Malzemelerin hesaplanan direnç değerleri Rb ve Rbt olarak belirlenmiş olup, değerlerin bağlı olarak orantılılığını yansıtan somut çalışma koşulu katsayısı γbi ile çarpılarak göstergeleri azalan veya artan yönde değiştirilebilir. yükün uygulanma zamanı; döngüsel yükleme; yapının parametreleri, özellikleri ve çalışma süresi; üretim yöntemi; bölüm, alan vb. Endüstri tarafından talep edilen sınıflar için değer tablosu fiziksel verileri değil matematiksel hesaplamaları yansıtan betonun özel hesaplanmış basınç dayanımını öğrenebilirsiniz:

Güç nasıl hesaplanır? Güvenilirliği sağlamak için düşürülen belirli güç değerleri vardır. Belirlenen bu parametreler, gerçek test sonuçlarına bağlı olarak hesaplanan göstergelerdir.

Düzenleme direnci

1. Parametre, malzemenin sıkıştırma indeksini (test sırasında beton prizmasının eksenel olarak sıkıştırılması) R bn ve R btn'nin gerilim altında olduğunu yansıtır;
2. 1. bileşim Rb, Rbt ve 2. bileşim Rb, ser, Rbt, ser'in maksimum yüklü durumları için değerler, bu parametrelerin GOST'a göre ekli güvenilirlik faktörleri - g bc ve g bt'ye bölünmesiyle hesaplanır, sırasıyla;
3. Basınç dayanımı sınıfına bağlı olarak GOST R bn'ye göre değer;
4. Malzemenin kontrolsüz mukavemeti ile belirlenen R btn değeri, mukavemet sınıfı tarafından belirlenir ve garanti edilmiş çekme mukavemeti olarak algılanır;
5. Paragraf 2'ye göre tip 1 parametreleri R b ve R bt değiştirilebilir. Bunu yapmak için Rb ve Rbt g bi parametresi ile çarpılır;
6. Tip 2 parametreler Rb, ser ve R bt, ser, g bi indeksine bağlıdır ve normal malzeme yükü 1,0'dır. Bazı hafif betonlar için diğer göstergeler Rb, ser ve Rbt, ser tasarımcılarla mutabakata varılarak kullanılır;
7. Başlangıç ​​elastik modülü Eb aşağıdaki tablodan belirlenir. Beton bir nesne IVA iklim bölgesinde çalıştırılıyorsa ve UV radyasyonuna karşı koruma sağlanmıyorsa, E b parametreleri 0,85 ile çarpılır.

Tablo, SP 52-101-2003'e göre betonun eksenel sıkıştırmaya karşı hesaplanan direncini göstermektedir.

GOST veya SP'ye göre direnç, test edilen numunelerin gücüne (kübik standart dayanıklılık) bağlıdır.

Beton sınıfını belirlerken eksenel gerilim için Rb ve Rbt, çözeltinin hazırlanmasının kontrolü ile test edilen beton tip numunelerinin GOST'a göre dayanımına bağlı olarak belirlenir. Standart kübik ve prizmatik basınç ve çekme dayanımları, beton numunelerinin standart testleri sırasında belirlenen belirli bir orana sahiptir.

Otoklavlanmış beton için gereksinimler

Eksenler boyunca çekme dayanımına göre beton sınıfı hesaplanırken, standart değerler R b ve R bt, "B" sembolünden sonra gelen sayılarla ifade edilen bir sınıf özelliği olarak alınır. Beton deformasyonlarının tanımlayıcı özellikleri şunlardır:

• Eksenler boyunca basınç-gerilme sırasındaki maksimum bağıl gerinimler: ɐ bo,n ve ɐ bto,n ;
• Başlangıç ​​elastikiyet modülü E b,n ;

Beton deformasyonlarının ek özellikleri:

• Birincil enine gerinim katsayısı “v”;
• Vites değiştirme modulo "G";
• Termal deformasyon katsayısı α bt ;
• Çözeltinin sürünme özelliklerine bağlı deformasyonlar Ɛ сг;
• Malzemenin büzülmesine bağlı deformasyonlar ε shr.

Deformasyon özellikleri sınıf ve markaya, yoğunluğa ve teknolojik göstergeler beton. Mekanik performans Genel durumlarda bir eksen boyunca gerilimli durum için beton, Σ b,n (Σ bt,n) gerilimlerinin ve betonun bağıl boyuna şekil değiştirmelerinin Ε b,n (Ε bt,n) bağımlılığını yansıtan bir malzeme deformasyon diyagramı ile karakterize edilir. darbeli yük uygulaması altında çekme veya sıkıştırılmış durum.

Beton yapıların mukavemeti hesaplanırken nihai sonucu etkileyen temel özellikler, nihai ve gerçek beton direnci Rb ve Rbt'dir. Hesaplamalar sonucunda elde edilen mukavemet özellikleri, standart malzeme dirençleri Rb, m ve Rb, ser ile R bt, r ve R bt, ser, g bc ve g bt'ye bölünerek hesaplanır. G bc ve g bt göstergeleri betonun türüne, malzemenin hesaplanan özelliklerine, sınır durumlarına bağlıdır. farklı yük ancak aşağıdaki sınırların ötesine geçmemelidir:

g bc katsayısı için:

1. 1.3 - 1. beton bileşiminin maksimum ve minimum yükleri için;
2. 1,0 - 2. bileşimin maksimum ve minimum yükleri için;

g bt katsayısı için:

1. 1.5 - eksenler boyunca sıkıştırma sınıfını belirlerken 1. bileşimin maksimum ve minimum yükleri için;
2. 1.3 - eksenler boyunca çekme sınıfını belirlerken 1. bileşimin maksimum ve minimum yükleri için;
3. 1,0 - 2. beton bileşiminin maksimum ve minimum yükleri için.

1. ve 2. bileşimlerin maksimum ve minimum yükleri için malzeme deformasyon göstergeleri GOST ve SNiP'de belirtilen değerlerden alınır. Ayrıca, R değerleri hesaplanırken yüklerin özellikleri, yağış etkisi, sıcaklık, malzeme gerilimi ve beton yapı, yapının çalışma koşullarının katsayıları γ bi ile ayarlanır ve hesaplanan değere yansıtılır. yapı malzemesinin deformasyon ve mukavemet parametreleri.

Beton yapılar için deformasyon diyagramları, standart göstergelerin tasarım parametreleriyle değiştirilmesi yöntemine göre çizilir.

İki eksenli veya üç eksenli gerilme uygulaması altındaki mukavemet özellikleri, 2 veya 3 dikte uygulanan maksimum ve minimum gerilme değerleri arasındaki ilişkiye dayalı olarak betonun türü ve sınıfına göre belirlenir. Beton bir nesnenin deformasyonu, gerilimlerin düzlemsel veya hacimsel uygulanmasından hesaplanır. Yapının dağınık takviyeli bir durumu varsa, bunun özellikleri geleneksel beton veya betonarme yapılarda olduğu gibi kabul edilir.

Lif takviyeli betonla çalışırken özellikleri, karışımın fiziksel ve operasyonel özelliklerine göre belirlenir; bileşimdeki liflerin şekli, boyutları, geometrisi ve dağılımı ile liflerin çözeltiye yapışması da dikkate alınır. . Takviyenin mukavemeti ve deforme edilebilirliğinin tanımlayıcı özellikleri şunlardır: standart parametreler mukavemet ve deformasyon özellikleri.

Çekme-basınç yükleri altında bir takviye malzemesinin mukavemetinin ana tanımı, GOST tarafından belirlenen, operasyonel akma mukavemetine veya nihai uzamaya karşılık gelecek aynı koşullu sınıra eşit olarak alınan R s, n direncidir veya kısaltma %0,2 olarak alınmıştır. Ayrıca, Rs,n sınırlaması, kısalma sırasında sıkıştırılmış donatı etrafındaki beton deformasyonunun maksimum göstergelerine eşit olan deforme edici yüklere karşılık gelen göstergelere göre ortaya çıkar.

Güç ve sınıf kavramları

Dereceye göre mukavemet, Avrupa standartlarının yürürlüğe girmesinden önce kullanılmış ve ortalama basınç mukavemetini ifade etmiştir. Yeni SNiP'ler basınç-gerilme mukavemeti sınıflarını düzenler.

“Sınıf” kavramı SP'ye göre malzemenin beton küpün eksenel sıkışmasına karşı direnci anlamına gelir. Küpün referans boyutları 15 x 15 cm'dir Mukavemet parametrelerinin malzeme genelinde eşit olmayan dağılımı nedeniyle, yerel bir alanda objektif mukavemet daha düşük olabileceğinden aritmetik ortalama mukavemet göstergelerinin kullanılması önerilmez.

Somut bir nesnenin hizmet ömrünün temel özelliği sınıfıdır. Sınıfı belirlerken, değerleri bir güvenlik marjı ile belirlenen hem eksenel sıkıştırma hem de eksenel gerilim dikkate alınır. direnç elementler.

Sıkıştırma yüklerine karşı direnci belirlemek için formül: R = R n /g;

Burada g, malzemenin 1,0 olarak alınan mukavemet katsayısıdır. Beton ne kadar homojen olursa g katsayısı birliğe o kadar yaklaşır.

Hesaplamalar için ek parametreler:

1. Çözeltinin elektriksel direnci;
2. Nem direnci - betonun dayanabileceği sıvı ortamın maksimum basıncını bilmek için parametreleri gereklidir;
3. Hava geçirgenliği mukavemetle alakalıdır ve 3-130 c/cm3 aralığında sabit bir değere sahiptir.
4. Donma direnci “F” sembolüyle ve donma-çözülme döngülerinin sayısını gösteren 50 ila 1000 arasındaki sayılarla gösterilir;
5. Isı iletkenliği malzemenin yoğunluğunu etkiler. Betonda ne kadar fazla hava varsa yoğunluk ve ısı iletkenliği o kadar düşük olur;

Test edilen prizmatik numunelerde boyuna çatlaklar enine yüklerin etkisi altında ortaya çıkmaktadır. Beton kelepçelerle sıkıldığında numunenin mukavemeti artar ancak her durumda tahribat meydana gelecek ve daha sonra çatlaklar ortaya çıkacaktır. Zaman içinde yıkımın bu şekilde ertelenmesine klip etkisi denir. Kelepçe, sıkıştırma elemanı, çözeltiye enine çubuk takviyesi, metal ağ veya çelik spiral yerleştirilerek değiştirilebilir.

1. Marka “M” sembolüyle belirtilmiştir ve kg/cm2 cinsinden ifade edilen ortalama kübik mukavemet R in anlamına gelir. Latin harfini takip eden sayılar kuvvettir;
2. Sınıf – 0,95 olasılıkla kübik mukavemeti (MPa) gösteren “B” sembolü. Malzemenin mukavemetinin heterojenliği Rmin -Rmax aralığında değişir.

Öngerilmeli beton yapılar

Nesnenin çalışması sırasında gerçek fiziksel yüklerin tersine yönlendirilen, yapay olarak oluşturulmuş iç gerilimlerle yüklenen, betonarme bir yapı veya eleman. Yapının gövdesine öngerilmeli donatı yerleştirildikten sonra yapay gerilmeler ortaya çıkar. Bunu şu şekilde yapabilirsiniz:

1. Çözeltiyi dökerken, takviyenin (ağ, çubuklar, spiraller) yerleştirildiği yapıda oluklar bırakılır. Mukavemet kazanımı, takviye ağının veya başka tipteki takviyenin, uçları elemanın yanlarına sabitlenecek şekilde gerilmesiyle tamamlanır. Donatı gerilimine betonun sıkışması eşlik eder. Germe kuvveti “P” sembolüyle gösterilir;
2. Harç dökülmeden önce takviye gerilir (duraklarda gerginlik denir) ve karışım sertleştikten sonra serbest bırakılır, bu da basınç gerilimi yaratır.

Öngerilme oluşturmanın bir başka seçeneği de özel çekme çimentolu NT'lerin dökülmesidir. Sertleştikçe, bu tür çimentodan yapılmış bir yapının hacmi artar ve donatı da esneyerek çekme gerilimi yaratır.

Betonun tasarım direnci güncellenme tarihi: 2 Ocak 2017: Artyom

Bilindiği gibi beton çok heterojen bir malzemedir ve bunun sonucunda aynı karışımdan yapılmış birden fazla prototipte bile mukavemet göstergeleri önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Ancak bu durumda, örneğin sıkıştırma sırasında beton bir yapının mukavemeti nasıl hesaplanır? Bu amaçla hesaplanan değerler kullanılır, bu durumda betonun hesaplanan basınç dayanımı olacaktır.

Heterojen beton yüzeyi

Hesaplanan direnç nasıl elde edilir

Beton yapıların yeterli güvenilirliğini sağlamak için, hesaplamalar yapılırken, çoğu durumda yapılardaki gerçek göstergelerden daha düşük olan beton malzemenin mukavemet değerleri kullanılır. Bu değerlere hesaplanmış denir, buna göre doğrudan gerçek veya başka bir deyişle standart değerlere bağlıdırlar.

Düzenleyici özellikler

Daha yakın zamanlarda (1984'ten önce), betonun dayanımının tek özelliği derecesi (M) idi. Bu parametre malzemenin sıkıştırmaya karşı ortalama geçici direncini gösterir. Ancak SNiP 2.03.01'in gelişiyle birlikte basınç dayanımı sınıfları da tanıtıldı.

Temelde sınıf, 15x15x15 cm ölçülerindeki referans küplerin 0,95 olasılıkla veya %95 garantili güven olasılığı ve yüzde 5 riskle eksenel sıkıştırmaya karşı standart direncidir. Bu durumda ortalama bir güç almanın riskli olduğu söylenmelidir, çünkü yapının tehlikeli bir bölümünde ortalamanın altında olma ihtimali yüzde 50'dir.

Aynı zamanda asgari göstergenin esas alınması çok pahalıdır çünkü bu, yapının kesitinde önemli ölçüde haksız bir artışa yol açacaktır.

Fotoğrafta beton bir yapı gösterilmektedir

Dolayısıyla bizim durumumuzda ana güç parametresi sınıftır. Ancak eksenel sıkıştırmaya ek olarak eksenel gerilim de önemli bir özelliktir. Eksenel gerilime karşı direnç (eğer bu parametre kontrol edilmiyorsa) sınıf B'ye bağlı olarak belirlenir:

Tavsiye!
Malzemenin sınıfı ne kadar yüksek olursa fiyatı da o kadar yüksek olur.
Bu nedenle makul olmayan bir güvenlik marjına sahip yapıların inşa edilmesi uygun değildir.

Tasarım özellikleri

Yukarıda belirtildiği gibi yapıların güvenilirliğini sağlamak için hesaplamalar belirli bir güvenlik payı ile yapılır. Bu rezervi elde etmek için betonun özdirenci belirli bir katsayıya bölünür ve böylece hesaplamalarda bu gösterge azaltılır.

Gerçek mukavemet faktörünün belirlenmesi

Betonun çekme veya sıkıştırmaya karşı hesaplanan direnci, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir - R= Rn /g; burada g, dayanım güvenirlik faktörüdür. Genellikle bu değer 1,3'tür. Ancak dizi ne kadar az homojen olursa bu katsayı o kadar büyük olur.

Doğru, betonun basınç ve gerilime karşı hesaplanan direncinin tablosu gerekli değerleri elde etmenize izin verdiği için bir hesaplama yapmak gerekli değildir:

Beton yüzeyin elmasla kesilmesi

Tavsiye!
Beton ürünlerinin yüksek mukavemeti sonucunda mekanik restorasyon bazı zorluklara neden olur.
Bu prosedürü basitleştirmek için elmas uçlu bir elektrikli alet kullanın.
Özellikle inşaatçılar sıklıkla betonarme betonu elmas tekerleklerle veya betonda elmas delikler açarak ve ayrıca beton yüzeyleri elmasla taşlayarak keserler.

Bir prototipin elektrik direncinin belirlenmesi

Diğer özellikler

Yukarıda tartışılan parametrelere ek olarak bazı hesaplamalar yapılırken başka somut özellikler de gereklidir.

• Özel elektrik direnci beton (p) - geçişe karşı dirençtir elektrik akımı 1x1x1 cm ölçülerindeki beton bir küp aracılığıyla. Sıvı fazın bu parametresi çimentodaki alkali içeriğinden ve sıvı oranından etkilenir. Buna bağlı olarak değer 4 ila 20 ohm arasında değişebilir.
  Çözeltinin elektrotlarla ısıtılmasını kendiniz organize ederken bu özelliğin belirlenmesi gerekli olabilir. Bu değer ne kadar yüksek olursa kütle o kadar fazla ısınır.
• Su geçirgenliği - bu parametre, malzemenin dayanabileceği en yüksek su basıncını gösterir; suyun beton numunesine nüfuz edemediği yer. Suya dayanıklılık açısından W2-W20 kaliteleri vardır, marka numaraları yapının suya dayanabileceği basıncı kgf/cm2 cinsinden gösterir.
• Hava sızdırmazlığı - bu özellik yapının yoğunluğuna bağlıdır. GOST 12730.5-84'e göre betonun hava nüfuzuna karşı direnci, su geçirgenlik derecesine bağlı olarak 3,1-130,2 s/cm3 olabilir.
• Donma direnci - temel özellikleri kaybetmeden birden fazla donma ve çözülme döngüsüne dayanma yeteneği. F50'den F1000'e kadar derecelendirmelere sahip markalar vardır; burada sayılar, malzemenin dayanabileceği donma/çözülme döngülerinin sayısını gösterir. Uygulamada, geleneksel yapıdaki ortalama donma direnci F100-F200 arasındadır.
• Isı iletkenliği, kapalı yapıların en önemli parametrelerinden biridir ve yapının yoğunluğuna bağlıdır. Gözenekliliği ne kadar büyük olursa, gözenekleri dolduran hava mükemmel bir ısı yalıtkanı olduğundan ısı iletkenliği o kadar düşük olur. 1200 kg/m3 yoğunlukta malzemenin ısıl iletkenliği 0,52 W/(m-°C)'dir.
  Bu nedenle hafif gaz veya köpük beton bloklar gözenekli bir yapıya sahiptirler.

Bir malzemenin su ve hava geçirgenliğinin belirlenmesi

Kritik tasarımlarda tasarım direnci son derece önemli bir parametredir yük taşıyan yapılar. Bu değerleri hesaplama talimatları oldukça basittir ve standart özellikleri uygun katsayılara bölerek küçümsemeye indirgenir.

Bu konu hakkında daha fazla bilgiyi bu makaledeki videodan alabilirsiniz.