СН 511-78 Инструкция по проектированию самонапряженных железобетонных конструкций.

1.1. Самонапряженные железобетонные конструкции - конструкции, предварительное напряжение которых создается в процессе твердения бетона на напрягающем цементе (НЦ) за счет расширения бетона и натяжения в результате этого находящейся в конструкции арматуры или возникает при иных видах стеснения деформаций расширения указанного бетона при его твердении (например, в стыках элементов конструкций, отверстиях и т. п.).

1.2. Требования настоящей Инструкции должны соблюдаться при проектировании самонапряженных железобетонных конструкций, выполняемых из крупнозернистого бетона плотной структуры, на плотных заполнителях, естественного твердения или подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении, и предназначенных для работы при систематическом воздействии температур не выше 50 и не ниже минус 70°С.

Примечание . Проектирование самонапряженных железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, транспортных тоннелей, труб под насыпями, покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также конструкций, выполняемых из особо тяжелого бетона и из бетонов на специальных заполнителях или смешанном вяжущем, следует вести согласно требованиям соответствующих нормативных документов.

1.3. Самонапряженные железобетонные конструкции должны предусматриваться исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом следующих особенностей данных конструкций:

повышение трещиностойкости или уменьшение размеров сечений элементов за счет самонапряжения конструкций в результате расширения бетона на напрягающем цементе без применения дополнительных устройств, машин и механизмов (например, элементы, воспринимающие давление жидкостей или газов; конструкции, эксплуатируемые в грунте ниже уровня грунтовых вод; емкостные сооружения и стыки элементов этих сооружений; безрулонные кровли и т. п.);

обеспечение повышенной непроницаемости конструкций при действии гидростатического давления без устройства гидроизоляции за счет плотной структуры данного бетона;

увеличение расстояния между деформационными швами и сокращение их количества в протяженных сооружениях за счет повышенной прочности данного бетона на осевое растяжение (например, спортивные сооружения).

Самонапряженные железобетонные конструкции целесообразно предусматривать также в тех случаях, когда предварительное напряжение поперечной и косвенной арматуры выполнить другими способами трудоемко и технически сложно (например, колонны со спиральной арматурой в зданиях и сооружениях под большими нагрузками).

1.4. Самонапряженные железобетонные конструкции, указанные в п. 1.1 настоящей Инструкции, следует проектировать как железобетонные конструкции из тяжелого бетона в соответствии с положениями главы СНиП II-21-75 и с учетом указаний настоящей Инструкции.

1.5. Самонапряженные железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях агрессивной среды, необходимо проектировать с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП по защите строительных конструкций от коррозии к конструкциям из тяжелого бетона.

При воздействии на конструкции среды с содержанием сульфатов в пересчете на ионы    до 5000 мг/л допускается не предусматривать специальной изоляции.

При более высоком содержании сульфатов защитные слои конструкции должны выполняться с добавкой асбестового или базальтового волокна в количестве 1-2%; в массивных сооружениях взамен этого могут использоваться плиты-оболочки, изготовленные также с асбестовым или базальтовым волокном.

1.6. При проектировании самонапряженных железобетонных конструкций следует учитывать требования по технологии приготовления бетона на напрягающем цементе (НЦ), а также особенности производства данных работ.

2.1. Для самонапряженных железобетонных конструкций должен предусматриваться бетон на напрягающем цементе марок НЦ-20 и НЦ-40, отвечающем требованиям технических условий, утвержденных в установленном порядке.

2.2. Бетон следует предусматривать следующих проектных марок:

а) по прочности на сжатие - М 200, М 250, М 300, М 350, М 400, М 450, М 500, М 600, М 700 и М 800 (при этом проектные марки М 250, М 350 и М 450 следует предусматривать при условии, что это приводит к экономии цемента по сравнению с применением бетона проектных марок соответственно М 300, М 400, М 500 и не снижает другие технико-экономические показатели конструкций);

б) по прочности на осевое растяжение - Р 20, Р 25, Р 30, Р 35, Р 40, Р 45, Р 50, Р 55, Р 60;

в) по морозостойкости - Мрз 100, Мрз 150, Мрз 200, Мрз 300, Мрз 400;

г) по самонапряжению - Сн 6, Сн 8, Сн 10, Сн 12, Сн 15, Сн 20, Сн 25, Сн 3О, Сн 40.

Марка по водонепроницаемости бетона на напрягающем цементе обеспечивается не ниже В 12 и в проектах может не оговариваться.

Примечания: 1. Проектные марки бетона по прочности на сжатие и осевое растяжение определяются как для тяжелого бетона по ГОСТ 10180-74; проектные марки по морозостойкости - по ГОСТ 10060-76.

2. За проектную марку бетона по самонапряжению Сн принимается самонапряжение бетона  ,  кгс/см2 , контрольных образцов-призм размером 10х10х40 см, изготовленных и испытанных в соответствии с методикой, изложенной в приложении.

3. Проектные марки бетона по самонапряжению выше Сн 20 могут предусматриваться при подтверждении обеспеченности объекта цементом марки НЦ-40.

4. Проектные марки бетона по самонапряжению Сн 20 и Сн 40 при использовании соответственно цемента марок НЦ-20 и НЦ-40 могут назначаться только для конструкций, эксплуатируемых после их возведения во влажных условиях или в воде.

5. При выборе проектной марки бетона по самонапряжению следует учитывать положения пп. 3.4 и 4.7 настоящей Инструкции.

2.3 . Проектная марка бетона по прочности на сжатие в зависимости от типа конструкций, вида и класса применяемой арматуры должна приниматься не ниже указанной в табл. 7 главы СНиП II-21-75.

2.4. Расчетные сопротивления бетона на напрягающем цементе для предельных состояний первой и второй групп, а также коэффициенты условий работы и начальные модули упругости бетона следует принимать как для тяжелого бетона в соответствии с указаниями главы СНиП II-21-75.

Для случаев, когда проектная марка бетона по прочности на осевое растяжение является определяющей, назначается при проектировании конструкций и контролируется на производстве, соответствующие ей нормативные и расчетные сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний первой и второй групп должны приниматься по табл. 1 настоящей Инструкции.

Таблица 1

 
 Сопротивления бетона 
 
 Нормативные сопротивления бетона  , расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой и второй групп, кгс/см2 , при проектной марке по прочности на осевое растяжение 
 
 
 
 
 Р 20 
 
 Р 25 
 
 P 30 
 
 P 35 
 
 P 40 
 
 Р 45 
 
 P 50 
 
 Р 55 
 
 P 6 0 
 
 
   и  
 
 15,6 
 
 19,5 
 
 23,5 
 
 27 
 
 31 
 
 34 
 
 38 
 
 42 
 
 45 
 
 
   
 
 12 
 
 15 
 
 18 
 
 21 
 
 24 
 
 27 
 
 30 
 
 33 
 
 36 
 
 

2.5.  Величина самонапряжения бетона    в зависимости от проектной марки бетона на напрягающем цементе по самонапряжению приведена в табл. 2 настоящей Инструкции.

Таблица 2

 
 Самонапряжение бетона    кгс/см2 , при проектной марке 
 
 
 Сн 6 
 
 Сн 8 
 
 Сн 10 
 
 Сн 12 
 
 Сн 15 
 
 Сн 20 
 
 Сн 25 
 
 Сн 30 
 
 Сн 40 
 
 
 4,8 
 
 6,4 
 
 8 
 
 9,6 
 
 12 
 
 16 
 
 20 
 
 24 
 
 32 
 
 

2.6. Для армирования самонапряженных железобетонных конструкций следует преимущественно применять:

а) стержневую горячекатаную арматурную сталь классов А-III, A-IV, A-V;

б) стержневую термически упрочненную арматурную сталь классов Aт-IV и Aт-V;

в) обыкновенную арматурную проволоку классов Вр-I и В-I диаметром 3-5 мм;

допускается также применять:

г) стержневую горячекатаную арматурную сталь классов А-II и А-I;

д) стержневую термически упрочненную арматурную сталь класса Aт-VI;

е) высокопрочную арматурную проволоку классов В-II, Вр-II и арматурные канаты класса К-7.

Арматуру классов А-III, А-II, А-I, Вр-I и В-I рекомендуется применять в виде сварных каркасов и сварных сеток.

2.7. Выбор арматурных сталей следует производить в зависимости от типа конструкции, степени предварительного напряжения арматуры, условий возведения и эксплуатации конструкций в соответствии с требованиями пп. 2.24 и 2.25 главы СНиП II-21-75 и с учетом пп. 3.1 и 3.5 настоящей Инструкции.

2.8. Нормативные и расчетные характеристики арматуры, а также коэффициенты условий работы арматуры следует принимать в соответствии с указаниями пп.2.26-2.31 главы СНиП II-21-75.

3.1. Напряжения обжатия бетона    в процессе самонапряжения конструкции в зависимости от проектной марки бетона по самонапряжению, коэффициента и характера армирования конструкции, а также расположения арматуры в сечении элемента определяются по формуле

  (1)