6 Материалы для бетонных и железобетонных конструкций
6.1 Бетон
6.1.1 Для бетонных и железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с настоящим сводом правил, следует предусматривать следующие высокопрочные конструкционные бетоны:
- тяжелый средней плотности от 2350 до 2500 кг/м³ включительно;
- мелкозернистый средней плотности от 2000 до 2350 кг/м³ включительно;
- напрягающий.
6.1.2 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от их назначения и условий работы следует устанавливать нормируемые показатели качества высокопрочного бетона, основные из которых приведены ниже:
- класс по прочности на сжатие В;
- класс по прочности на осевое растяжение Bₜ;
- марка по морозостойкости F₁;
- марка по водонепроницаемости W;
- марка по самонапряжению Sₚ - для напрягающих бетонов.
6.1.3 Для бетонных и железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с настоящим сводом правил, следует предусматривать высокопрочные бетоны классов и марок, приведенных в таблицах 6.1-6.5.
Таблица 6.1
Классы высокопрочного бетона по прочности на сжатие
Таблица 6.2
Классы высокопрочного бетона по прочности на осевое растяжение
Таблица 6.3
Марки высокопрочного бетона по морозостойкости
Таблица 6.4
Марки высокопрочного бетона по водонепроницаемости
Таблица 6.5
Марки высокопрочного бетона по самонапряжению
6.1.5 Возраст высокопрочного бетона, соответствующий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, значение нормируемых отпускной и передаточной прочности бетона в элементах сборных конструкций следует назначать согласно пунктам 6.1.5 и 6.1.6 СП 63.13330.2012.
6.1.6 Для железобетонных конструкций, подвергающихся воздействию многократно повторяющейся нагрузки, не допускается применять мелкозернистый высокопрочный бетон без специального экспериментального обоснования.
6.1.7 Основные прочностные характеристики высокопрочного бетона - нормативные значения:
- сопротивления бетона осевому сжатию Rb,n;
- сопротивления бетона осевому растяжению Rbt,n.
Нормативные значения сопротивления высокопрочного бетона осевому сжатию (призменная прочность) и осевому растяжению (при назначении класса бетона на прочность на сжатие) принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно таблице 6.6.
Таблица 6.6
6.1.8 Расчетные значения сопротивления высокопрочного бетона осевому сжатию R
b и осевому растяжению R
bt определяют по формулам:
Rb = (Rb,n/γb)·γb,br; (6.1)
Rbt = (Rbt,n/γbt)·γb,br. (6.2)
где γ
b и γ
bt - коэффициенты надежности по бетону при его сжатии и растяжении;
γb,br - коэффициент, учитывающий увеличение хрупкости высокопрочных бетонов.
Значение коэффициентов γ
b и γ
bt принимают по таблице 6.7.
Значение коэффициента γ
b,br определяют по формуле
γb,br = (360 - B)/300, (6.3)
где В - класс высокопрочного бетона по прочности на сжатие.
Таблица 6.7
Расчетные значения сопротивления высокопрочного бетона R
b, R
bt, R
b,ser, R
bt,ser в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение приведены (с округлением): для предельных состояний первой группы - в таблице 6.8, второй группы - в таблице 6.6.
Таблица 6.8
6.1.9 В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик высокопрочного бетона принимаются с учетом коэффициентов условия работы γ
bi, учитывающих особенности работы бетона в конструкции (вид бетона, характер нагрузки, условия окружающей среды и т.д.). Значения коэффициентов γ
b следует принимать по таблице 6.9.
Таблица 6.9
6.1.10 Основными деформационными характеристиками высокопрочного бетона являются значения: предельных относительных деформаций бетона при осевом сжатии и растяжении при однородном напряженном состоянии бетона ε
b0 и ε
bt0, начального модуля упругости Eb, модуля сдвига G, коэффициента (характеристики) ползучести φ
b,cr, коэффициента поперечной деформации бетона (коэффициента Пуассона) ν
b,P, коэффициента линейной температурной деформации бетона α
bt.
6.1.11 Значения предельных относительных деформаций для тяжелого, мелкозернистого и напрягающего бетонов принимают:
- при непродолжительном действии нагрузки:
- εb0 = 0,002 при осевом сжатии - для бетонов классов В100 и ниже и по линейному закону от 0,002 при В100 до 0,0025 при В150 - для бетонов классов В110-В150;
- εbt0 = 0,0001 - при осевом растяжении для бетонов класса В100 и ниже и по линейному закону от 0,0001 при В100 до 0,00012 при В150 - для бетонов классов В110-В150;
- при продолжительном действии нагрузки:
- εb0 принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения εb2 для В150, определяемого по 6.1.16;
- εbt0 принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения εbt2 для В150, определяемого по 6.1.16.
6.1.12 Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении принимают в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В согласно таблице 6.10. Значения модуля сдвига бетона принимают равным 0,4E
b.
При продолжительном действии нагрузки значения модуля деформаций бетона определяют по формуле
Eb,τ = Eb / (1 + φb,cr), (6.4)
где φ
b,cr - коэффициент ползучести бетона, принимаемый согласно 6.1.12.
Таблица 6.10
6.1.13 Значения коэффициента ползучести для высокопрочного бетона φ
b,cr в зависимости от относительной влажности воздуха принимают по таблице 6.11.
Таблица 6.11
6.1.14 Значение коэффициента поперечной деформации высокопрочного бетона принимают равным ν
b,P = 0, 2.
6.1.15 Значение коэффициента линейной температурной деформации для высокопрочных бетонов при изменении температуры от минус 40°С до плюс 50°С следует принимать равным α
bt = 1·10⁻⁵ °C⁻¹.
6.1.16 В качестве рабочих диаграмм высокопрочного бетона, определяющих связь между напряжениями и относительными деформациями используют упрощенную двухлинейную диаграмму по типу диаграмм Прандтля.
Для двухлинейной диаграммы осевого сжатия значения относительных деформаций ε
b1 и ε
b2 для высокопрочных бетонов классов В60-В100 при продолжительном и непродолжительном действии нагрузки принимают по СП 63.13330, а для высокопрочных бетонов классов В110-В150 принимают:
- по линейному закону от 0,0015 при В100 до 0,0023 при В150 - относительные деформации εb1 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формуле
εb1 = 0,005(B+100)εb1,red, (6.5)
где εb1,red принимают по таблице 6.10 СП 63.13330.2012.
- по линейному закону от 0,0028 при В100 до 0,0025 при В150 - относительные деформации εb2 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формуле
εb2 = 0,001(1100-B)εb2,B100, (6.6)
где εb2,B100 принимают по таблице 6.10 СП 63.13330.2012 для бетона класса В100 с учетом указанного в этой таблице примечания 2.
В формулах (6.5), (6.6) В - класс высокопрочного бетона по прочности на сжатие.
Для двухлинейной диаграммы осевого растяжения значения относительных деформаций ε
bt1 и ε
bt2 для высокопрочных бетонов классов В60-В100 принимают по СП 63.13330, а для высокопрочных бетонов классов В110-В150 принимают:
- по линейному закону от 0,0001 при В100 до 0,00011 при В150 - относительные деформации εbt1 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формуле (6.5), в которую вместо параметра εb1,red следует подставлять εbt1,red, значение которого принимают по таблице 6.10 СП 63.13330.2012;
- по линейному закону от 0,00015 при В100 до 0,00012 при В150 - относительные деформации εbt2 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012 с корректировкой приведенных в ней значений путем умножения на соотношение (775-В)/675.
6.2 Арматура
6.2.1 Для железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов следует применять арматуру по СП 63.13330.
Допускается применять: термомеханически упрочненную арматуру периодического профиля класса А600С из стали марки 20Г2СФБА [1], в том числе в сварных сетках и каркасах - для железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов без предварительного напряжения арматуры в качестве рабочей арматуры, устанавливаемой по расчету;
термомеханически упрочненную арматуру периодического профиля класса А600С из стали марки 20Г2СФБА [1] - для предварительно напряженных железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов.
6.2.2 Для конструкций, эксплуатируемых при температуре ниже минус 55°С, рекомендуется применять арматуру класса Ас500С [2] и А600С из стали марки 20Г2СФБА [1].
6.2.3 Нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик арматуры, диаграммы состояния арматуры для расчетов по предельным состояниям первой и второй групп следует принимать по СП 63.13330.
6 Материалы для бетонных и железобетонных конструкций6 Материалы для бетонных и железобетонных конструкций
6.1 Бетон6.1 Бетон
- тяжелый средней плотности от 2350 до 2500 кг/м³ включительно;
- мелкозернистый средней плотности от 2000 до 2350 кг/м³ включительно;
- напрягающий.
тяжелый средней плотности от 2350 до 2500 кг/м³ включительно;мелкозернистый средней плотности от 2000 до 2350 кг/м³ включительно;напрягающий.
- класс по прочности на сжатие В;
- класс по прочности на осевое растяжение Bₜ;
- марка по морозостойкости F₁;
- марка по водонепроницаемости W;
- марка по самонапряжению Sₚ - для напрягающих бетонов.
класс по прочности на сжатие В;класс по прочности на осевое растяжение Bₜ;марка по морозостойкости F₁;марка по водонепроницаемости W;марка по самонапряжению Sₚ - для напрягающих бетонов.Таблица 6.1
Классы высокопрочного бетона по прочности на сжатие

Таблица 6.2
Классы высокопрочного бетона по прочности на осевое растяжение

Таблица 6.3
Марки высокопрочного бетона по морозостойкости

Таблица 6.4
Марки высокопрочного бетона по водонепроницаемости

Таблица 6.5
Марки высокопрочного бетона по самонапряжению

- сопротивления бетона осевому сжатию Rb,n;
- сопротивления бетона осевому растяжению Rbt,n.
сопротивления бетона осевому сжатию Rb,n;b,nсопротивления бетона осевому растяжению Rbt,n.bt,nТаблица 6.6
bbtRb = (Rb,n/γb)·γb,br; (6.1)
Rbt = (Rbt,n/γbt)·γb,br. (6.2)
bb,nbb,brbtbt,nbtb,brbbtγb,br - коэффициент, учитывающий увеличение хрупкости высокопрочных бетонов.
b,brbbtb,brγb,br = (360 - B)/300, (6.3)
b,brТаблица 6.7
bbtb,serbt,serТаблица 6.8
bibibТаблица 6.9
b0bt0b,crb,Pbt
- при непродолжительном действии нагрузки:
- εb0 = 0,002 при осевом сжатии - для бетонов классов В100 и ниже и по линейному закону от 0,002 при В100 до 0,0025 при В150 - для бетонов классов В110-В150;
- εbt0 = 0,0001 - при осевом растяжении для бетонов класса В100 и ниже и по линейному закону от 0,0001 при В100 до 0,00012 при В150 - для бетонов классов В110-В150;
- при продолжительном действии нагрузки:
- εb0 принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения εb2 для В150, определяемого по 6.1.16;
- εbt0 принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения εbt2 для В150, определяемого по 6.1.16.
при непродолжительном действии нагрузки:
- εb0 = 0,002 при осевом сжатии - для бетонов классов В100 и ниже и по линейному закону от 0,002 при В100 до 0,0025 при В150 - для бетонов классов В110-В150;
- εbt0 = 0,0001 - при осевом растяжении для бетонов класса В100 и ниже и по линейному закону от 0,0001 при В100 до 0,00012 при В150 - для бетонов классов В110-В150;
- εb0 = 0,002 при осевом сжатии - для бетонов классов В100 и ниже и по линейному закону от 0,002 при В100 до 0,0025 при В150 - для бетонов классов В110-В150;
- εbt0 = 0,0001 - при осевом растяжении для бетонов класса В100 и ниже и по линейному закону от 0,0001 при В100 до 0,00012 при В150 - для бетонов классов В110-В150;
εb0 = 0,002 при осевом сжатии - для бетонов классов В100 и ниже и по линейному закону от 0,002 при В100 до 0,0025 при В150 - для бетонов классов В110-В150;b0εbt0 = 0,0001 - при осевом растяжении для бетонов класса В100 и ниже и по линейному закону от 0,0001 при В100 до 0,00012 при В150 - для бетонов классов В110-В150;bt0при продолжительном действии нагрузки:
- εb0 принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения εb2 для В150, определяемого по 6.1.16;
- εbt0 принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения εbt2 для В150, определяемого по 6.1.16.
- εb0 принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения εb2 для В150, определяемого по 6.1.16;
- εbt0 принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения εbt2 для В150, определяемого по 6.1.16.
εb0 принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения εb2 для В150, определяемого по 6.1.16;b0b2εbt0 принимают для бетонов класса В100 и ниже - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012, а для бетонов классов В110-В150 - по линейному закону от их значения для В100 до значения εbt2 для В150, определяемого по 6.1.16.bt0bt2bEb,τ = Eb / (1 + φb,cr), (6.4)
b,τbb,crb,crТаблица 6.10
b,crТаблица 6.11
b,Pbtb1b2
- по линейному закону от 0,0015 при В100 до 0,0023 при В150 - относительные деформации εb1 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формуле
по линейному закону от 0,0015 при В100 до 0,0023 при В150 - относительные деформации εb1 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формулеb1εb1 = 0,005(B+100)εb1,red, (6.5)
b1b1,redгде εb1,red принимают по таблице 6.10 СП 63.13330.2012.
b1,red
- по линейному закону от 0,0028 при В100 до 0,0025 при В150 - относительные деформации εb2 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формуле
по линейному закону от 0,0028 при В100 до 0,0025 при В150 - относительные деформации εb2 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формулеb2εb2 = 0,001(1100-B)εb2,B100, (6.6)
b2b2,B100где εb2,B100 принимают по таблице 6.10 СП 63.13330.2012 для бетона класса В100 с учетом указанного в этой таблице примечания 2.
b2,B100bt1bt2
- по линейному закону от 0,0001 при В100 до 0,00011 при В150 - относительные деформации εbt1 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формуле (6.5), в которую вместо параметра εb1,red следует подставлять εbt1,red, значение которого принимают по таблице 6.10 СП 63.13330.2012;
- по линейному закону от 0,00015 при В100 до 0,00012 при В150 - относительные деформации εbt2 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012 с корректировкой приведенных в ней значений путем умножения на соотношение (775-В)/675.
по линейному закону от 0,0001 при В100 до 0,00011 при В150 - относительные деформации εbt1 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по формуле (6.5), в которую вместо параметра εb1,red следует подставлять εbt1,red, значение которого принимают по таблице 6.10 СП 63.13330.2012;bt1b1,redbt1,redпо линейному закону от 0,00015 при В100 до 0,00012 при В150 - относительные деформации εbt2 при непродолжительном действии нагрузки, а при продолжительном действии нагрузки - по таблице 6.10 СП 63.13330.2012 с корректировкой приведенных в ней значений путем умножения на соотношение (775-В)/675.bt26.2 Арматура