Приложение В. Определение сопротивлений сталефибробетона растяжению и сжатию с учетом влияния фибрового армирования

Приложение В

Определение сопротивлений сталефибробетона растяжению и сжатию с учетом влияния фибрового армирования

В.1 При определении значения расчетного остаточного сопротивления сталефибробетона растяжению различаются два случая исчерпания прочности на растяжение сталефибробетона.

Первый случай: сопротивление растяжению сталефибробетона исчерпывается из-за обрыва некоторого числа фибр и выдергивания остальных, что определяется условием

. (В.1)

Второй случай: сопротивление растяжению сталефибробетона исчерпывается из-за выдергивания из бетона условно всех фибр, что определяется условием

. (B.2)

В формулах (В.1) и (В.2) - длина заделки фибры в бетоне, обеспечивающая ее разрыв при выдергивании, определяемая по формуле

, (В.3)

где - приведенный диаметр применяемой фибры, мм;

- нормативное сопротивление растяжению фибр, МПа;

- коэффициент, учитывающий анкеровку фибры.

Коэффициент принимается равным:

0,8 - для фибры, фрезерованной из слябов;

0,6 - для фибры, резанной из стального листа;

0,9 - для фибры, рубленной из стальной проволоки.

При проектировании принимается равным

, (B.4)

где - площадь номинального поперечного сечения фибры, определяемая по ее номинальным размерам.

В.2 При первом случае исчерпания сопротивления растяжению сталефибробетона значение определяется по формуле

, (В.5)

где - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0 для фибры из слябов; 1,1 - для фибры из листа и фибры из проволоки;

- коэффициент ориентации, учитывающий ориентацию фибр в объеме элемента в зависимости от соотношения размеров сечения элемента и длины фибры, принимаемый по таблице В.1;

- коэффициент фибрового армирования по объему;

- коэффициент, определяемый по формуле

. (B.6)

Таблица В.1

Значение в зависимости от размеров сечения растянутого элемента при
	0,5	1	2	3	5	10	20	Более 20
0,2	0,98	0,93	0,78	0,732	0,695	0,665	0,651	0,637
0,4	0,97	0,92	0,77	0,724	0,686	0,658	0,642	0,628
0,6	-	0,91	0,76	0,718	0,681	0,653	0,638	0,624
0,8	-	0,90	0,75	0,707	0,671	0,643	0,628	0,615
1,0	-	-	0,73	0,687	0,652	0,624	0,610	0,597
1,5	-	-	0,69	0,649	0,615	0,589	0,577	0,564
2	-	-	0,67	0,630	0,597	0,573	0,559	0,548
3	-	-	-	0,612	0,580	0,556	0,543	0,532
5	-	-	-	-	0,556	0,543	0,530	0,519
10	-	-	-	-	-	0,533	0,520	0,510
20	-	-	-	-	-	-	0,516	0,505
Более 20	-	-	-	-	-	-	-	0,5
Примечание - b и h - соответственно больший и меньший размеры сечения элемента (или его части), перпендикулярного к направлению внешнего растягивающего усилия.

В.3 При втором случае исчерпания сопротивления растяжению сталефибробетона значение определяется по формуле

, (В.7)

где - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0 для фибры из слябов; 1,1 - для фибры из листа и фибры из проволоки.

В.4 Значения коэффициентов и в случаях применения прогрессивных технологий могут быть уточнены после экспериментального обоснования в соответствующем порядке.

В.5 Расчетное сопротивление сжатию сталефибробетона определяется в зависимости от класса по прочности на сжатие бетона-матрицы, вида и размеров фибры, геометрии и размеров сечения элемента. При этом учитывается только работа фибр, ориентированных нормально к направлению внешнего сжимающего усилия и удовлетворяющих условию (В.1).

Значение определяется по формуле

, (В.8)

где - коэффициент, учитывающий работу фибр в сечении, перпендикулярном направлению внешнего сжимающего усилия, и принимаемый по таблице В.2;

- коэффициент эффективности косвенного армирования фибрами, вычисляемый по формуле

, (В.9)

где . (В.10)

Таблица В.2

Значение в зависимости от размеров сечения сжатого элемента при
	0,5	1	2	3	5	10	20	Более 20
0,2	0,126	0,263	0,449	0,511	0,560	0,597	0,616	0,636
0,4	0,122	0,259	0,444	0,506	0,555	0,591	0,610	0,629
0,6	0,122	0,257	0,441	0,502	0,551	0,589	0,606	0,624
0,8	0,122	0,253	0,429	0,494	0,542	0,578	0,596	0,614
1,0	0,118	0,247	0,422	0,480	0,527	0,563	0,580	0,597
1,5	0,115	0,232	0,399	0,454	0,498	0,531	0,548	0,565
2,0	0,110	0,226	0,387	0,440	0,484	0,517	0,532	0,549
3	0,105	0,219	0,375	0,428	0,470	0,510	0,517	0,532
5	0,1	0,214	0,367	0,418	0,458	0,490	0,504	0,520
10	0,1	0,210	0,360	0,410	0,449	0,481	0,495	0,510
20	0,1	0,297	0,356	0,406	0,446	0,475	0,490	0,505
Более 20	0,1	0,205	0,353	0,401	0,442	0,470	0,485	0,5
Примечание - b и h - соответственно больший и меньший размеры сечения элемента (или его части), перпендикулярного к направлению внешнего сжимающего усилия.

В.6 При расчете конструкций для определения значений и коэффициенты и принимаются по таблицам В.1 и В.2, для отдельных частей сечения рассчитываемого элемента (верхней полки, нижней полки, стенки, ребра и т.п.), в зависимости от соотношения их размеров и длины фибры.

В.7 При расчете по прочности сталефибробетонных конструкций фибровую арматуру следует принимать равномерно распределенной по сечению элемента с коэффициентом приведенного армирования по площади, определяемым по формулам:

- для растянутой зоны

; (В.11)

- для сжатой зоны

, (В.12)

где и - коэффициенты фибрового армирования по площади;

- коэффициент фибрового армирования по объему;

и - коэффициенты, принимаемые соответственно по таблицам В.1 и В.2.