Расчет конструкций убежищ ГО при воздействии ударной волны ядерного взрыва
Подготовка исходных данных по расчетным характеристикам строительных материалов и физико– механическим свойствам грунтов
При расчетах конструкций защитных сооружений на эквивалентные статические нагрузки нормативные сопротивления бетона осевому сжатию призм (призменная прочность) Rпрн и сопротивление осевому растяжению Rрн принимаются в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций. При этом коэффициенты безопасности по бетону при сжатии Кб.с и растяжении Kб.р принимаются равными: Кб.с = 1,15 и Kб.р =1,25.
Расчетные динамические сопротивления бетона в проектируемых конструкциях защитных сооружений следует принимать равными расчетным сопротивлениям бетона при расчете на эквивалентные статические нагрузки согласно табл. 1 умноженным на коэффициент динамического упрочнения бетона, принимаемый равным: при расчете по предельному состоянию Iа - Ку.б = 1,2; при расчете по предельному состоянию Iб - Ку.б = 1,3.
Расчетные сопротивления бетона, указанные в табл. 1 следует умножать на коэффициенты условий работы бетона, принимаемые по табл. 2.
Таблица 1
Эквивалентные статические нагрузки нормативные сопротивления бетона осевому сжатию призм и сопротивление осевому растяжению
Расчетные сопротивления бетона и начальные модули упругости, кгс/см2 , при проектной марке бетона | ||||||||||
М100 | M150 | M200 | M250 | M300 | M350 | M400 | M450 | M500 | M600 | |
Сжатие осевое (призменная прочность) Rпр | ||||||||||
Растяжение осевое Rр | 5,8 | 7,6 | 9,2 | 10,4 | 13,2 | 14,4 | 15,2 | 17,6 | ||
Модуль упругости бетона естественного твердения Еб×105 | 1,9 | 2,3 | 2,6 | 2,9 | 3,2 | 3,4 | 3,6 | 3,8 | 4,0 | 4,2 |
Модуль упругости бетона, подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении, принимается равным 0,9Еб. |
Таблица 2
Коэффициенты условий работы бетона
Факторы, обусловливающие введение коэффициентов условий работы бетона | Коэффициенты условий работы бетона | |
условные обозначения | величины коэффициентов | |
1. Попеременное замораживание и оттаивание при эксплуатации конструкций в водонасыщенном состоянии и расчетной зимней температуре наружного воздуха: | ||
ниже минус 20 до минус 40°С включительно | mб3 | 0,85 |
ниже минус 5 до минус 20°С включительно | mб3 | 0,9 |
минус 5°С и выше | mб3 | 0,95 |
2. Попеременное замораживание и оттаивание в условиях эксплуатации конструкций при эпизодическом водонасыщении при расчетной зимней температуре наружного воздуха: | ||
ниже минус 40°С | mб3 | 0,9 |
минус 40°С и выше | mб3 | |
3. Бетонные конструкции | mб5 | 0,9 |
4. Нарастание прочности бетона по времени, кроме бетонов марки M600 и выше и бетонов на глиноземистом цементе, алюминатных и алитовых портландцементах | mб.т | 1,25 |
5. Бетонные и железобетонные элементы заводского изготовления | mб.и | 1,15 |
Для изготовления стен и перекрытий применяем бетон М 250 – тяжелый. mб.и= 1,15.
Сжатие осевое (призменная прочность):
Rпр = 130 . 1,15 = 149,5 кгс/см2,
= Rпр . Куб = 149,5 х 1,2 = 179,4 кгс/см2.
Растяжение осевое:
Rр = 10,4 . 1,15 = 12 кгс/см2,
= Rр . Куб = 15 кгс/см2.
Для колонн: бетон марки М 300, заводского изготовления.
Сжатие осевое (призменная прочность):
Rпр = 150 . 1,15 = 172,5 кгс/см2,
= Rпр . Куб = 172,5 х 1,2 = 207 кгс/см2.
Растяжение осевое:
Rр = 12 . 1,15 = 13,8 кгс/см2,
= Rр . Куб = 16,56 кгс/см2.
Модуль упругости Еб = 2,9 . 105 кгс/см2 – для стен и перекрытий, Еб = 3,2 . 105 кгс/см2 – для колонн.
Арматура класса А–II–стержневая арматурная сталь горячекатаная периодического профиля [5, 6], марка стали – ВСТ 5СП2, диаметр арматуры 10 ¸ 40мм.
При расчете железобетонных конструкций убежищ на эквивалентные статические нагрузки (по предельному состоянию первой группы) расчетные сопротивления рабочей стержневой горячекатаной арматуры классов А-I, А-II и А-III, назначаемой для сечений элементов, следует принимать численно равными нормативным сопротивлениям арматурных сталей согласно главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, с учетом коэффициента надежности по арматуре Ка, равного 1.
При назначении в конструкциях убежищ арматурной стали класса A-IV ее расчетное сопротивление определяется по нормативному сопротивлению, принимаемому по указанной в этом пункте главе СНиП, с учетом коэффициента надежности по арматуре Ка, равного 1,2(1,1).
Расчетные динамические сопротивления арматуры ,
,
следует определять по расчетным сопротивлениям, указанным в табл.3, умножая их на коэффициенты динамического упрочнения арматурной стали, приведенные в табл. 4.
Расчетные сопротивления арматуры классов A-I, А-II и А-III, указанные в табл. 3 при расчете конструкции на изгиб следует умножать на коэффициент условий работы mб, равный 1,1.
Таблица 3