СТ СЭВ 4417-83

СТ СЭВ 4417-83
Группа Ж02
СТАНДАРТ СОВЕТА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ВЗАИМОПОМОЩИ
Надежность строительных конструкций и оснований
КОНСТРУКЦИИ КАМЕННЫЕ И АРМОКАМЕННЫЕ
Основные положения по расчету
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. Автор - делегация ЧССР в Постоянной Комиссии по сотрудничеству в области строительства.
2. Тема - 22.200.27-82.
3. Стандарт СЭВ утвержден на 54-м заседании ПКС.
4. Сроки начала применения стандарта СЭВ:
Страны - члены СЭВ
Сроки начала применения стандарта СЭВ
в договорно-правовых
отношениях по
экономическому и научнотехническому сотрудничеству
в народном хозяйстве
Июль 1985 г.
Июль 1987 г.
ПНР
Январь 1987 г.
Январь 1987 г.
СРР
-
-
СССР
Январь 1986 г.
Январь 1986 г.
ЧССР
Январь 1989 г.
Январь 1989 г.
НРБ
ВНР
СРВ
ГДР
Республика Куба
МНР
5. Срок проверки - 1990 г.
6. УТВЕРЖДЕН Постоянной Комиссией по сотрудничеству в области стандартизации. Дрезден,
декабрь 1983 г.
Настоящий стандарт СЭВ распространяется на каменные и армокаменные конструкции жилых,
общественных, производственных, сельскохозяйственных, гидротехнических, транспортных и других
зданий и сооружений, выполненных из каменной кладки всех видов без армирования или с
армированием, и устанавливает основные положения по расчету этих конструкций по предельным
состояниям.
1. Общие положения
1.1. Каменные и армокаменные конструкции следует рассчитывать по предельным состояниям,
указанным в СТ СЭВ 384-76.
1.2. Надежность конструкций должна быть обеспечена одновременным выполнением положений
СТ СЭВ 384-76 и конструктивных требований, изложенных в разд.6.
1.3. Коэффициент надежности по назначению конструкции вводится в расчет как множитель к
коэффициентам надежности по нагрузке.
1.4. Расчет конструкций следует производить для стадий эксплуатации и производства работ,
включая изготовление, транспортирование и возведение.
1.5. Нормативные значения нагрузок, а также значения коэффициентов надежности по нагрузке и
коэффициентов сочетаний, применяемых для определения расчетных нагрузок, следует принимать
по СТ СЭВ 1407-78.
1.6. Размеры сечений, пролеты и значения других геометрических величин принимаются в
расчетах по проектным данным.
1.7. Возможность неблагоприятного отклонения геометрических размеров сечений от проектных, а
также отклонения положения элемента от предусмотренного проектом следует учитывать путем
введения коэффициентов условий работы.
1.8. Усилия, а также перемещения в конструкциях следует определять по расчетным схемам,
соответствующим условиям рассматриваемого предельного состояния и стадии работы конструкции.
При этом расчетные схемы должны соответствовать принятым конструктивным решениям.
1.9. При расчете конструкций усилия и перемещения следует определять с учетом неупругих
деформаций кладки и арматуры и наличия трещин, а также с учетом в необходимых случаях
деформированного состояния как отдельных элементов, так и конструкции в целом.
1.10. Для статически неопределимых конструкций, методика расчета которых с учетом неупругих
свойств кладки не разработана, а также для промежуточных стадий расчета с учетом неупругих
свойств кладки допускается определять усилия в предположении линейной упругости материала.
1.11. При проектировании каменных конструкций допускается указывать предельные состояния, по
которым не требуется выполнять расчеты.
2. Материалы
2.1. Камни
Прочностные характеристики камней (например, кирпича, пустотелого кирпича или других видов
изделий) принимаются в соответствии со стандартами СЭВ на эти изделия по следующим
характеристикам:
1) прочность на сжатие;
2) морозостойкость.
Для кирпича дополнительной характеристикой является прочность при изгибе.
2.2. Растворы
Прочностные характеристики растворов принимаются в соответствии со стандартами СЭВ на
растворы по следующим характеристикам:
1) прочность на сжатие;
2) объемная плотность.
2.3. Кладка
2.3.1. В расчете каменных и армокаменных конструкций кладка учитывается как разнородный
материал, параметры которого зависят от прочностных характеристик отдельных составляющих
кладки. Подбор составляющих кладки (камней, раствора и также арматуры) следует производить с
учетом эксплутационных требований, предъявляемых к конструкции.
2.3.2. Основным параметром сопротивления кладки является нормативное сопротивление кладки
сжатию Rmn . Значения нормативного сопротивления кладки сжатию определяются с
обеспеченностью 0,95 по СТ СЭВ 384-76.
3. Расчетные сопротивления материалов
3.1. Расчетное сопротивление кладки сжатию Rmd определяется по формуле
Rmd 
Rmn
,
m
(1)
где Rmn - нормативное сопротивление кладки сжатию;
 m - коэффициент надежности по кладке.
Для предельных состояний первой группы следует принимать  m  1,0 , а для предельных
состояний второй группы  m  1,0 .
3.2. Расчетные сопротивления кладки растяжению
формулам:
Rmtd 
Rmtn
;
m
Rmqd 
Rmqn
m
Rmtd и срезу Rmqd определяются по
(2)
,
(3)
где Rmtn и Rmqn - нормативные сопротивления кладки растяжению и срезу, определяемые в
зависимости от прочностных характеристик составляющих кладки с учетом примененной перевязки и
направления действующих усилий;
 m - коэффициент надежности по кладке.
Для предельных состояний первой группы следует принимать  m  1,0 , а для предельных
состояний второй группы  m  1,0 .
3.3. При проверке предельных состояний в расчетные формулы следует подставлять расчетные
значения сопротивлений кладки Rmd , Rmtd и
Rmqd , умноженные на коэффициент условий работы
кладки  r .
3.4. Значения коэффициента условий работы кладки  r определяются как произведение
соответствующих частных коэффициентов условий работы, учитывающих влияние систематических
факторов, не отраженных непосредственно в расчетах иным путем.
3.5. В расчетах следует принимать следующие частные коэффициенты условий работы кладки:
 r1  1,0 - учитывающий влияние многократно повторяющейся нагрузки;
 r2  1,0 - учитывающий длительность действия нагрузки;
 r3  1,0 - учитывающий повышение прочности кладки при однократной быстродействующей
нагрузке;
 r4  1,0 - учитывающий влияние размеров сечения;
 r5  1,0 - учитывающий влияние сложного напряженного состояния на прочность кладки;
 r6  1,0 - учитывающий влияние попеременного замораживания и оттаивания;
 r7  1,0 - учитывающий влияние напряжения растяжения на образование и раскрытие трещин.
Кроме указанных выше частных коэффициентов условий работы кладки, допускается вводить в
расчеты другие коэффициенты, учитывающие особые свойства кладки.
3.6. Нормативные и расчетные сопротивления арматуры растяжению и сжатию устанавливаются
согласно СТ СЭВ 1406-78.
Коэффициенты условий работы арматуры в армированной кладке принимаются по стандартам
СЭВ на методы расчета каменных и армокаменных конструкций.
4. Расчет конструкций по предельным состояниям
первой группы
4.1. Общие положения
4.1.1. При расчете конструкций по предельному состоянию разрушения любого характера усилия
от расчетных (крайних) нагрузок и воздействий не должны превышать усилий, которые могут быть
восприняты сечениями при расчетных сопротивлениях материалов с учетом коэффициентов условий
работы.
Если условия предельного состояния не могут быть выражены через усилия в сечении, то
напряжения в отдельных точках элементов от расчетных нагрузок, вычисленные для упругого или
упругопластического тела с учетом по возможности наличия трещин, не должны превышать
расчетных сопротивлений материалов с учетом коэффициентов условий работы.
4.1.2. При расчете конструкций по таким предельным состояниям, как общая потеря устойчивости
формы, переход в изменяемую систему, разрушение любого характера, расчетные нагрузки не
должны превышать одинаковую по схеме распределения нагрузку, вызывающую достижение
соответствующего предельного состояния. Если при определении этой последней нагрузки
используются прочности материалов, то они принимаются равными расчетным сопротивлениям
материалов, умноженным на коэффициенты условий работы.
4.1.3. При расчете конструкций по предельному состоянию устойчивости положения отношение
расчетных нагрузок или вычисленных по ним усилий, благоприятных с точки зрения устойчивости
положения конструкции, к нагрузкам или усилиям, неблагоприятным с той же точки зрения, должно
быть больше или равно единице. Значение указанного отношения принимается в зависимости от
точности предпосылок расчета.
4.1.4. Расчет конструкций по предельным состояниям первой группы, при которых наступает
необходимость прекращения эксплуатации в результате текучести материала, сдвига в соединениях,
ползучести или чрезмерного раскрытия трещин, не производится.
4.2. Расчет устойчивости формы
Расчет устойчивости формы следует проводить на основании анализа работы конструкции в
деформированном состоянии. В отдельных случаях точный расчет допускается заменить
упрощенным расчетом несущей способности сечений сжато-изогнутых элементов в соответствии с
подразделами 4.4 и 4.5.
4.3. Расчет устойчивости положения
Расчет устойчивости положения следует проводить, учитывая:
1) все благоприятные и неблагоприятные влияния действующих нагрузок;
2) совместную работу конструкции и основания;
3) деформационные свойства конструкций и оснований;
4) сопротивления сдвигу, возникающие на контактной поверхности между конструкцией и
основанием.
4.4. Расчет несущей способности сечений элементов каменных конструкций
4.4.1. Расчет несущей способности элементов производится для сечений, нормальных к их
продольной оси, с учетом или без учета сопротивления кладки растянутой зоны.
4.4.2. Расчет неармированных внецентренно сжатых элементов производится без учета
растянутой зоны кладки, в предположении, что достижение предельного состояния наступает
вследствие разрушения сжатой зоны, в пределах которой напряжения распределяются равномерно.
При эксцентриситете, превышающем предельную величину, должен также производиться
дополнительный расчет по раскрытию трещин согласно п.5.2.1.
4.4.3. Расчет изгибаемых и растянутых элементов каменных конструкций производится, как
правило, по перевязанным сечениям. Проектирование элементов неармированных каменных
конструкций, работающих на изгиб и растяжение по неперевязанным сечениям, допускается лишь в
особых случаях.
4.4.4. При расчете сжатых элементов начальный эксцентриситет принимается как сумма
случайного эксцентриситета (от неточности изготовления, неоднородности структуры) и
эксцентриситета, определяемого статическим расчетом. В статически неопределимых конструкциях
допускается при расчете сжатых элементов начальный эксцентриситет принимать равным
эксцентриситету, найденному из статического расчета, но не менее случайного.
Кроме того, в расчетах несущей способности сжатых элементов следует учитывать влияние их
прогибов на величину начального эксцентриситета продольного усилия, а также влияние
длительности действия нагрузки.
4.4.5. Расчет элементов на действие поперечных сил производится как для упругого тела путем
определения значений главных напряжений.
4.4.6. Расчет несущей способности сечений массивных конструкций и элементов с большой
высотой сечения ведется на основе предпосылок, указанных в пп. 4.4.1-4.4.3, с учетом
специфических свойств вида сечения или элемента (нелинейности эпюры напряжений, распора и
т.п.).
4.5. Расчет несущей способности сечений элементов каменных конструкций с продольной и
поперечной арматурой (армокаменных конструкций).
4.5.1. Расчет несущей способности элементов производится для сечений, нормальных к их
продольной оси, а также наклонных к ней сечений наиболее опасного направления.
4.5.2. При определении предельных усилий в сечении продольно армированных элементов
необходимо исходить из следующих предпосылок:
1) сопротивление кладки сжатой зоны представляется напряжениями, равными
равномерно распределенными по части сжатой зоны сечения;
2) растягивающие напряжения в арматуре не должны превышать значения
где
 r R md ,
 rs Rstd ,
 rs - коэффициент условий работы арматуры в кладке;
Rstd - расчетное сопротивление арматуры растяжению;
3) сжимающие напряжения в арматуре не должны превышать значения  rs Rscd , где Rscd расчетное сопротивление арматуры сжатию.
Допускается также производить расчет, исходя из рабочих диаграмм кладки и арматуры.
4.5.3. Расчет несущей способности сечений, нормальных к продольной оси элемента,
производится, исходя из условий равновесия усилий при соблюдении предпосылок, указанных в
п.4.5.1.
4.5.4. При расчете сжатых элементов начальный эксцентриситет принимается в соответствии с
п.4.4.4.
В расчетах несущей способности сжатых элементов следует учитывать влияние их прогибов на
величину начального эксцентриситета продольного усилия, а также влияние длительности действия
нагрузки.
4.5.5. Расчет несущей способности сечений массивных конструкций и элементов с большой
высотой сечения ведется на основе предпосылок, указанных в пп.4.5.1 и 4.5.2, с учетом
специфических свойств вида сечения или элемента (нелинейности эпюры напряжений, распора и
т.п.).
4.5.6. Расчет несущей способности сечений, наклонных к продольной оси элемента, производится,
исходя из условий равновесия усилий, при соблюдении предпосылок, указанных в пп.4.5.1 и 4.5.2, с
учетом поперечной силы, воспринимаемой сжатой зоной кладки, а также ступенчатого характера
наклонного сечения вследствие перевязки камней. Допускается учитывать другие факторы,
влияющие на несущую способность наклонного сечения, а также производить расчет отдельно по
поперечной силе и по изгибающему моменту.
4.5.7. Расчет выносливости элементов производится путем определения напряжений в кладке и
арматуре, вычисляемых как для упругого тела; при этом неупругие деформации кладки сжатой зоны,
вызванные повторяющимися нагрузками, определяются с учетом сниженного модуля деформации
кладки.
5. Расчет конструкций по предельным состояниям
второй группы
5.1. Общие положения
5.1.1. При расчете конструкций по образованию или раскрытию трещин под влиянием крайних или
эксплуатационных нагрузок, отвечающих рассматриваемому предельному состоянию, либо не
должны образовываться трещины в швах, либо ширина раскрытия трещин не должна превышать
предельно допустимых значений.
5.1.2. Предельно допустимая ширина раскрытия трещин устанавливается в зависимости от вида
арматуры, окружающей среды, а также эксплуатационных требований (конструктивных,
технологических, эстетических).
Расчет конструкций по рассматриваемому предельному состоянию производится на основе
принципов, указанных в подразделе 5.2.
5.1.3. При расчете по деформациям конструкций, напряженно-деформированное состояние
которых определяется деформацией поддерживающих конструкций, усилия от временных нагрузок
не должны вызывать деформации (удлинения) каменных или армокаменных конструкций,
превышающие предельно допустимые величины.
5.1.4. Предельно допустимые значения деформаций конструкций устанавливаются в зависимости
от эксплуатационных требований (конструктивных, технологических и эстетических) с целью гарантии
от появления в кладке или покрытиях недопустимых для нормальной эксплуатации трещин.
В случае применения в конструкциях каменных материалов различных типов, в зоне контакта этих
материалов следует применять конструктивные мероприятия, препятствующие образованию трещин.
Расчет конструкций по деформациям производится на основе принципов, указанных в подразделе
5.3.
5.1.5. Колебания конструкций рассчитываются на значения временных нагрузок; при этом
значения параметров, характеризующих динамические явления (перемещения точек, их скорости,
ускорения, частоты), не должны превышать предельно допустимых.
Предельно допустимые значения параметров, характеризующих динамические явления,
устанавливаются в зависимости от эксплуатационных требований (конструктивных, технологических,
физиологических).
5.2. Расчет элементов каменных и армокаменных конструкций по раскрытию трещин
5.2.1. Расчет по раскрытию трещин внецентренно сжатых неармированных элементов при
эксцентриситете, превышающем предельную величину, определяемую с учетом работы элемента и
эксплуатационных требований, производится, исходя из следующих условий:
1) линейная эпюра напряжений внецентренного сжатия сечения принимается как для упругого
тела;
2) предельное состояние наступает вследствие достижения условного предельного напряжения
растяжения, которое характеризует раскрытие трещин;
3) условное предельное напряжение растяжения принимается равным произведению расчетной
прочности кладки на растяжение и коэффициента условий работы кладки по раскрытию трещин  rt ,
значения которого устанавливаются в зависимости от степени долговечности конструкции, а также
технологических и эстетических требований.
5.2.2. Расчет по раскрытию трещин растянутых, изгибаемых и внецентренно сжатых продольно
армированных элементов производится исходя, из следующих условий:
1) линейная эпюра напряжений внецентренно сжатого сечения принимается как для упругого тела;
2) предельное состояние наступает вследствие достижения условного напряжения растяжения в
арматуре;
3) условное напряжение растяжения в арматуре принимается равным произведению расчетной
прочности арматуры для продольно армированных конструкций при расчете по раскрытию трещин и
коэффициента условий работы кладки по раскрытию трещин  rt , значения которого
устанавливаются согласно п.5.2.1.
5.3. Расчет элементов каменных и армокаменных конструкций по деформациям
Расчет элементов по деформациям производится, исходя из следующих условий:
1) деформации элементов каменных и армокаменных конструкций и поддерживающих или
несущих их конструкций определяются, исходя из упругой работы; в необходимых случаях
учитываются деформации ползучести каменных, армокаменных, бетонных и железобетонных
конструкций при длительных нагрузках;
2) принимается условие одинакового радиуса кривизны стены и поддерживающей конструкции или
аналогичное условие, отображающее неразрывность обеих конструкций;
3) предельное состояние наступает вследствие достижения предельно допустимой относительной
деформации растяжения.
6. Конструктивные требования
6.1. Сплошная кладка из камней правильной формы должна отвечать минимальным требованиям
к перевязке, устанавливаемым с учетом размеров сечений конструкций и размеров камней, а также
правил модульной координации.
6.2. Кладка должна быть защищена от увлажнения, влияния пониженных температур (в
зависимости от морозостойкости камней) и других неблагоприятных влияний.
6.3. Минимальная площадь сечения продольной растянутой арматуры кладки должна быть не
менее 0,05%, а продольной сжатой арматуры не менее 0,1% полной площади сечения кладки.
Стержни арматуры, расположенные снаружи кладки, должны быть защищены слоем цементного
раствора, толщина которого устанавливается в зависимости от факторов окружающей среды.
Стержни арматуры, расположенные внутри кладки, не должны соприкасаться с камнями.
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1984